中國石油油田含油污泥處理現(xiàn)狀
行業(yè)動態(tài)
1 概述
油田含油污泥是一種量大而面廣的污染源，具有油含量高、重質(zhì)油組分高等特點(diǎn)。由于收集、處理難度大，處理工藝復(fù)雜，中國石油各油田目前基本沒有實(shí)現(xiàn)無害化和資源化處理，大多采用脫水后堆放干化的方法。這種方法不但占用大量耕地，而且對周圍土壤、水體、空氣都將造成污染。含油污泥屬危險(xiǎn)廢棄物，如不進(jìn)行有效治理，每年需繳納1000元/t排污費(fèi)。目前，中國石油各油田年產(chǎn)生含油污泥約33萬t/a，每年需要繳納排污費(fèi)高達(dá)3.3億元。因此，含油污泥的處理一直是各油田非常關(guān)注的、也是困擾石油行業(yè)的一大難題。
油田含油污泥的種類較多，根據(jù)產(chǎn)生的情況不同，一般可分為以下幾種：一是各類除油設(shè)備、立式沉降罐、儲罐及回收水池等設(shè)施清理或排放的污泥，一般油含量10%～30%；二是油水井測試、作業(yè)產(chǎn)生的落地油泥，油含量不確定；三是污油回收站產(chǎn)生的含油污泥，一般含油在5%～20%；四是基建施工、管道設(shè)備穿孔產(chǎn)生的落地油泥，油含量不確定。
油田含油污泥的物理化學(xué)性質(zhì)十分復(fù)雜，一般含有大量的老化原油、蠟質(zhì)、瀝青質(zhì)、膠體和固體懸浮物、細(xì)菌、寄生蟲、鹽類、酸性氣體、腐蝕產(chǎn)物以及少量機(jī)械雜質(zhì)、銅、鋅、鉻、汞等重金屬鹽類等，同時(shí)還含有苯系物、酚類、蒽、芘等有惡臭的有毒物質(zhì)。油田的生產(chǎn)過程中還加入了大量的凝聚劑、緩蝕劑、阻垢劑、殺菌劑等水處理藥劑，三次采油聚合物含油污泥還含有弱酸低溫膠聯(lián)劑和聚丙烯酰胺硫化物等，極難分離和處理。在含油污泥中，含量較高的石油類物質(zhì)、金屬及無機(jī)礦物質(zhì)，具有非常重要的油氣回收和金屬礦物質(zhì)再生利用價(jià)值，因此含油污泥又是一種資源。
2 含油污泥的處理標(biāo)準(zhǔn)
含油污泥的處理標(biāo)準(zhǔn)，一般由污泥處理后的去向所決定。目前，國內(nèi)外對含油污泥的處理方法很多，國內(nèi)外主要的終端處置方式是填埋和筑路。為避免含油污泥的填埋對土壤產(chǎn)生不良影響，各國對填埋和筑路污泥的油含量、農(nóng)用污泥的重金屬含量等提出了嚴(yán)格的要求。由于土壤對油類有機(jī)物的接受程度不同，目前國內(nèi)外對填埋污泥的油含量、重金屬含量的規(guī)定也不相同。
針對固體廢物，我國相繼出臺和制定了《危險(xiǎn)廢物填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB18598-2001）和《危險(xiǎn)廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB18484-2001）等標(biāo)準(zhǔn)。在上述標(biāo)準(zhǔn)中，將含油污泥歸類為危險(xiǎn)固體廢物，但并沒有對含油污泥的油含量提出量化指標(biāo)，僅在《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB4284-84）中，對污泥中的礦物油含量給予了明確規(guī)定，要求土壤中礦物油含量不得超過3000mg/kg（≤0.3%）。
我國在《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB4284-84）中規(guī)定，重金屬濃度限值（干污泥）：Cu為500mg/kg，Cd為20mg/kg，Pb為1000mg/kg，As為75mg/kg，Cr為1000mg/kg?！妒烷_發(fā)工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB3550-83）中規(guī)定：鉻為0.5mg/L，酚為0.05mg/L，砷為0.50mg/L，汞為0.05mg/L，鉛為1.0mg/L，硫?yàn)?.0mg/L；對重金屬的排放量也作出了 的規(guī)定。
3 取得的主要成績
3.1 污泥收集技術(shù)的推廣
十五期間，各油田在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上逐步推廣2項(xiàng)新型排泥技術(shù)，由穿孔管排泥技術(shù)和負(fù)壓抽吸排泥，替代了人工清泥，實(shí)現(xiàn)了不停產(chǎn)排泥。沉降罐排泥新技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了不停產(chǎn)排泥，對促進(jìn)污泥的收集及無害化處理，提高油田采出水處理達(dá)標(biāo)，具有十分重要的意義。
3.1.1 穿孔管排泥
穿孔管排泥是利用沉降罐中污水的靜壓使罐底污泥從穿孔排泥管中排出。沉降罐底一般用C15浮石混凝土或塑料板隔成集泥槽。集泥槽底部平行布置穿孔排泥管，排泥管開孔位置采用分段等距布孔法，按孔數(shù)交錯(cuò)從末端向起端均布。穿孔管采用高密度聚乙烯管。
每根穿孔管在罐外壁設(shè)排泥閥一個(gè)（冬天用電熱帶保溫），排泥時(shí)打開，含水泥通過水自壓由罐內(nèi)排泥管再經(jīng)罐外集泥匯管流至污泥池，然后關(guān)閉該閥。沉降罐排泥總時(shí)間約為20min。
3.1.2 負(fù)壓抽吸排泥
負(fù)壓抽吸排泥器由噴射助排器、吸盤、連接管等組成，噴射器產(chǎn)生的負(fù)壓為罐底積泥的排出提供了更多的動力。
一套負(fù)壓抽吸排泥器上分別攜帶6個(gè)吸盤，吸盤在罐內(nèi)均勻布置，每個(gè)吸盤吸泥面積在4～5㎡，負(fù)壓抽吸排泥器裝置安裝在罐體底部，吸盤距罐底20cm。
3.2 含油污泥的減量化處置初具規(guī)模
十五期間，各油田根據(jù)中國石油污泥處理“減量化”的總體部署，積極引進(jìn)國內(nèi)其他行業(yè)的“含油污泥→污泥濃縮→壓濾機(jī)脫水”處理工藝，成功將含油污泥的含水率由98%～99%降至約70%，降低了收集污泥的排放量。目前，中國石油各油田的減量化處理工藝已非常成熟，并已在各油田建設(shè)中被成功推廣應(yīng)用。
3.3 無害化試驗(yàn)工程已建成投產(chǎn)
遼河油田以歡喜嶺采油廠作為試驗(yàn)基地，與中油環(huán)境工程技術(shù)中心合作，于2007年9月建成投產(chǎn)了含油污泥的無害化處理試驗(yàn)工程，處理規(guī)模為100t/d。
其基本原理是充分利用含油污泥的熱值，將含油污泥脫水后經(jīng)藥劑混合，制成型煤，作為燃料外運(yùn)。
根據(jù)檢測，含油污泥燃燒后灰渣的油含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB4284-84）小于3000mg/kg（≤0.3%）的要求：重金屬含量與天然土壤相近，且小于我國農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)。燃燒后直接排放殘?jiān)粫斐森h(huán)境影響。
3.4 資源化處理進(jìn)入現(xiàn)場試驗(yàn)階段
2003年中國石油勘探與生產(chǎn)分公司立項(xiàng)開展了“含油污泥處理工藝技術(shù)”研究。研究提出了對脫水污泥“熱解回收油氣-殘?jiān)谩钡馁Y源化處理技術(shù)思路，并利用“水平回轉(zhuǎn)熱解爐”設(shè)備進(jìn)行了回收輕烴和不凝氣的室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場中試評價(jià)，取得了初步成功。
3.4.1 現(xiàn)場中試情況
試驗(yàn)地點(diǎn)在新疆烏爾禾油砂試驗(yàn)現(xiàn)場，裝置處理能力為20t/d，試驗(yàn)主體設(shè)備為水平回轉(zhuǎn)爐，自控連續(xù)運(yùn)行。
中試物料共5種。分別取自新疆油田分公司六九區(qū)（稠油）清罐堆存的干化罐底泥和81站污水深度處理的脫水堆存干化污泥，以及克拉瑪依石化分公司潤滑油精制的廢白土、污水處理離心脫水污泥（濕污泥，含水率在60%以上）及其堆存干化污泥。
3.4.2 中試結(jié)果
對5種中試評價(jià)樣品現(xiàn)場熱解處理進(jìn)行了現(xiàn)場測試，結(jié)果見下表：
樣品名稱 | 產(chǎn)油率（%） | 產(chǎn)氣量（m3/t） | 產(chǎn)水率（%） |
六九區(qū)罐底污泥 | 11 | 60 | 11 |
81站脫水污泥 | 5 | 75 | 17 |
克石化廢白土 | 30 | 50 | 10 |
克石化濕污泥 | 7 | 30 | 80 |
克石化干化污泥 | 12 | 90 | 20 |
熱解處理后的殘?jiān)鸵话阈∮?/span>0.3%，達(dá)到了排放標(biāo)準(zhǔn)?？苫厥盏漠a(chǎn)油率一般在10%以上，說明含油污泥具有較好的資源化前景。
2006年，由中國石油投資在遼河油田采用該工藝建設(shè)試驗(yàn)工程，試驗(yàn)工程已于2007年底建成投產(chǎn)，處理規(guī)模10m3/d。目前正在進(jìn)行調(diào)試、試驗(yàn)數(shù)據(jù)的錄取工作。該站的建設(shè)對含油污泥的無害化和資源化利用具有重要的意義。
4 幾點(diǎn)建議
4.1 積極推廣無害化處理技術(shù)，進(jìn)一步開展資源化處理的研究
中國石油制定了含油污泥的減量化、無害化和資源化處理的戰(zhàn)略方針。目前，很多油田已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了含油污泥的減量化處理。由于無害化處理的難度要遠(yuǎn)小于資源化，因此下一步的重點(diǎn)工作，應(yīng)是推廣對含油污泥的無害化處理，有條件的可進(jìn)一步開展資源化的研究。不能盲目追求含油污泥的資源化利用，導(dǎo)致污泥處理技術(shù)發(fā)展因資源化利用難度大而停滯不前。
4.2 推廣適用有效的處理技術(shù)
首先，“十一五后期及十二五”期間，各油田、各科研機(jī)構(gòu)應(yīng)發(fā)揮各自優(yōu)勢，在 規(guī)劃的基礎(chǔ)上，分工明確，有步驟、有計(jì)劃地開展含油污泥無害化和資源化處理的科研攻關(guān)，并集中總結(jié)各油田、各科研機(jī)構(gòu)的科研成果，在中國石油內(nèi)部加以推廣。
第二，應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)各油田間的技術(shù)交流，要避免一個(gè)油田的錯(cuò)誤和失敗在另外一個(gè)油田重復(fù)出現(xiàn)。
第三，必要時(shí)可借助國外和國內(nèi)科研機(jī)構(gòu)的研究力量，要勇于為國外和國內(nèi)科研機(jī)構(gòu)進(jìn)入油田開綠燈。
