含油污泥處理技術(shù)及相關(guān)設(shè)備現(xiàn)狀
行業(yè)動態(tài)
1 國內(nèi)外油泥處理現(xiàn)狀
1.1 油泥來源及基本性質(zhì)
含油污泥是一種成分復(fù)雜、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的棕黑色粘稠狀固體廢物，來源于原油開采、油田集輸和煉油廠污水處理過程?？傮w上，含油污泥中含油率為10%～50%，含水率40%～90%。目前，我國含油污泥年產(chǎn)生量達300多萬t，僅大慶、勝利、遼河三大油田年產(chǎn)含油污泥約200萬t，新疆油田年產(chǎn)4萬～5萬t，堆存量約22萬t。近年來研究人員開展了大量含油污泥處理技術(shù)的研究，但多是從末端治理的角度出發(fā)，資源化利用程度較低。
1.2 國外油泥處理現(xiàn)狀
隨著原油資源開發(fā)力度的不斷深入，產(chǎn)生的固體廢物也在不斷增大，國際上對固體廢物的綜合治理規(guī)模也在不斷擴大。發(fā)達國家從20世紀80年代就開展了對含油固廢處理的研究，試驗了多種處理方法：
（1）萃取分離法。利用特定有機溶劑將油泥中的油萃取出來，是國外已成功應(yīng)用的一種油田污泥處理方法，將有機污染物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榭衫玫馁Y源，并解決油田含油污泥的環(huán)境污染問題，這種方法由于成本高、工藝復(fù)雜，還沒有廣泛應(yīng)用于含油污泥的處理。
（2）生物處理技術(shù)。作為一種處理效果理想、運行安全、投資少的處理工藝，正在被國外各大煉油廠研究和采納，目前主要有地耕法、堆肥法、生物反應(yīng)器法等。一般是通過一定的前處理工藝（有的采用加入有機溶劑進行萃取，有的加入表面活性劑分離）回收大部分原油，然后利用生物處理油泥砂，是目前比較有效的一種含油污泥處理技術(shù)，也是今后發(fā)展的方向之一。
（3）超聲脫油技術(shù)。利用超聲波機械振動、聲空化等作用破壞含油污泥的結(jié)構(gòu)，降低污泥中污油的黏度，減小污油與泥土的黏附作用，實現(xiàn)破乳，從而將污油、水、泥土徹底分離，此技術(shù)操作簡單，有很大的應(yīng)用潛力。
1.3 國內(nèi)油泥處理現(xiàn)狀
我國大慶、勝利、遼河、大港等油田較早就開始對含油污泥的處理技術(shù)進行研究，主要采用的方法有：
（1）油泥調(diào)剖回注技術(shù)。針對油含量少的油泥進行處理，應(yīng)用于油田注水井調(diào)剖，取得顯著效果。
（2）熱萃取-脫水油泥處理技術(shù)。此技術(shù)由撫順石油化工研究所開發(fā)，并成功應(yīng)用到中國石化洛陽分公司處理煉油廠含油污泥近千噸。
（3）油泥焚燒技術(shù)。主要用于處理煉油廠污水處理后產(chǎn)生的含油污泥，我國大多煉油廠都有污泥焚燒裝置，如湖北荊門石化廠、長嶺石化廠采用的順流式回轉(zhuǎn)焚燒爐，燕山石化采用的流化床焚燒爐。含油污泥焚燒技術(shù)成熟，處理規(guī)模不限，我國大多數(shù)煉油廠都建有焚燒處理裝置。
2 油田油泥處理技術(shù)
2.1 預(yù)處理-調(diào)質(zhì)-離心處理工藝技術(shù)
在國外的煉廠落地油、鉆井廢液、罐底油泥等含油廢棄物的處理中，大部分采用預(yù)處理-調(diào)質(zhì)-機械脫水的處理工藝，處理后的污泥大部分可以直接鋪路或者墊井場（污泥中的含油量≤2%），含油量2%～5%。
2.1.1 技術(shù)原理
由于含油污泥黏度高、過濾比阻大、質(zhì)軟，另外大部分含油污泥含水率較高，在進入許多處理工藝前需要進行脫水減容；在進行離心脫水時，因其黏度大、乳化嚴重，固-固粒子間黏附力強和密度差小等原因?qū)е路蛛x效果差。因此，在污泥脫水減容前，需要進行污泥篩分，對于含水率低的落地污泥等需要進行流化，然后再進行調(diào)質(zhì)。通過調(diào)質(zhì)使流化的含油污泥實現(xiàn)油-水-固（無機固體）的三相分離，關(guān)鍵環(huán)節(jié)是使其中黏度大的吸附油解吸和破乳。
2.1.2 關(guān)鍵設(shè)備
該技術(shù)的關(guān)鍵設(shè)備是機械脫水及分離設(shè)備，目前國內(nèi)主要使用的機械脫水設(shè)備是板框壓濾機和帶式壓濾機，而國外廣泛使用的是帶式壓濾機和臥式螺旋卸料沉降離心機，其中三相臥螺沉降離心機集污泥濃縮、油水分離于一體，是今后含油污泥處理設(shè)備的發(fā)展方向。
臥螺離心機的工作原理如下：轉(zhuǎn)鼓與螺旋以一定差速同向高速旋轉(zhuǎn)，物料由進料管連續(xù)引入輸料螺旋內(nèi)筒，加速后進入轉(zhuǎn)鼓，在離心力場作用下，較重的固相物沉積在轉(zhuǎn)鼓壁上形成沉渣層。輸料螺旋將沉積的固相物連續(xù)不斷地推至轉(zhuǎn)鼓錐端，經(jīng)排渣口排出機外。較輕的液相物則形成內(nèi)層液環(huán)，由轉(zhuǎn)鼓大端溢流口連續(xù)溢出轉(zhuǎn)鼓，經(jīng)排液口排出機外。
2.1.3 應(yīng)用現(xiàn)狀
大慶油田2007年在采油四廠新建設(shè)計處理量為10t/h的杏北含油污泥處理站1座，污泥處理站占地約7100㎡，運行時間為每年5-10月，設(shè)計運行機制為24h連續(xù)運行。該工程采用篩分流化-調(diào)質(zhì)-離心處理工藝。
2.2 焚燒技術(shù)
2.2.1 技術(shù)原理
焚燒是將有固定含水率的含油污泥送入焚燒爐內(nèi)，通過高溫燃燒使其成為穩(wěn)定的殘渣。污泥焚燒的對象主要是脫水泥餅，污泥脫水后的濾餅含水率仍達60%～80%，干燥處理后污泥含水率可降至20%～40%，焚燒處理后含水率可接近0，體積很小，便于運輸與處置。
2.2.2 關(guān)鍵設(shè)備
污泥焚燒爐種類很多，主要有固定床式爐（方箱爐）、立式多段爐（耙式爐）、臥式回轉(zhuǎn)爐和流化床焚燒爐等。
我國絕大多數(shù)煉油廠都建有污泥焚燒裝置，采用較多的是污水處理廠的含油污泥，長嶺石油化工廠采用的順流式回轉(zhuǎn)焚燒爐，燕山石化公司煉油廠采用的流化床焚燒爐等在處理含油污泥方面都取得了良好的效果。
2.2.3 應(yīng)用現(xiàn)狀
勝利電廠焚燒爐是面向全油田的一座油泥砂焚燒處理站，目前已經(jīng)具備年焚燒60萬t/a的能力，經(jīng)二期擴建后，可達到120萬t/a，基本滿足油田油泥砂的處理需要。
3 含油污泥處理相關(guān)標準
3.1 國外含油污泥處理標準
目前，世界各國對含油污泥的處理和處置要求越來越高，由于各地的地質(zhì)和地理條件差異很大，土壤對油類有機物的耐受程度相差也很大，所以目前對于含油污泥及土壤中的油含量指標世界各國并沒有統(tǒng)一的標準，現(xiàn)有的指標均是各國或各州政府或環(huán)保部門根據(jù)本地區(qū)的實際情況確定的。
不同國家對處理后含油污泥中的含油量要求如下：
國別 | 土壤中含油量的要求（質(zhì)量分數(shù)，%） | |
填埋處理 | 筑路、鋪路 | |
加拿大 | ≤2 | ≤5 |
美國 | ≤2 | ≤5 |
法國 | ≤2 | - |
3.2 國內(nèi)含油污泥處理標準
我國在污泥處理處置的標準規(guī)范方面的發(fā)展比較滯后。目前，針對固體廢物我國出臺了《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》，并在此基礎(chǔ)上制定了《國家危險廢物名錄》和《危險廢物鑒別標準》，且對危險廢物的處置給出規(guī)定，制定了GB 18598-2001《危險廢物填埋污染控制標準》和GB 18484-2001《危險廢物焚燒污染控制標準》等，在這些標準和法規(guī)中，將含油污泥歸類為危險固體廢物，并明確規(guī)定必須對其進行無害化處理，但是并沒有對含油污泥中的含油量提出量化指標。按照GB 4284-1984《農(nóng)用污泥中污染物控制標準》，為防止污染，污泥中礦物油容許量不得超過3000mg/kg。
國務(wù)院《排污費征收管理條例》（國務(wù)院令第369號）規(guī)定，每噸油泥砂將征收1000元的排污費。我國針對油罐清洗的相關(guān)技術(shù)規(guī)范有行業(yè)標準SY/T 6696-2007《儲罐機械清洗作業(yè)規(guī)范》和石油專用標準SH 0164-92《石油產(chǎn)品包裝、儲運及交貨驗收規(guī)則》。
