含油污泥處理工藝發(fā)展及新工藝應(yīng)用
行業(yè)動(dòng)態(tài)
油田含油污泥主要是在鉆井作業(yè)、采油作業(yè)、集輸生產(chǎn)處理等過程中產(chǎn)生的。
長(zhǎng)期以來，由于相關(guān)配套工藝設(shè)施發(fā)展緩慢，含油污泥處理問題沒有得到妥善解決。含油污泥處理已經(jīng)成為油田安全環(huán)境管理的重點(diǎn)和難點(diǎn)工作。污泥處理工藝的發(fā)展歷史漫長(zhǎng)，在我國(guó)尚未有 的方法和固定的模式。
1 傳統(tǒng)的污泥處理方式
1.1 固-液接觸式處理方法
這種傳統(tǒng)的處理方式采用挖一個(gè)或幾個(gè)大坑的方式，通過自然沉降和滲透實(shí)現(xiàn)處理。由于污泥液始終接觸坑底，因此稱這種處理方法為固-液接觸式處理方法。這種處理工藝從油田建設(shè)初期至2000年之前一直被普遍采用。隨著生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，這種簡(jiǎn)單處理方法的缺點(diǎn)就顯現(xiàn)了出來。一是對(duì)環(huán)境的危害，雖然能夠通過污油回收泵將污泥地表面的部分原油回收，但效果往往不理想。二是污泥處理坑占地大，由于沒有配套污泥處理設(shè)施，這種坑滲型的處理方法極易引起環(huán)境污染事件。事實(shí)上，幾乎每個(gè)油田均有這樣的大坑，有些是用來堆放生產(chǎn)過程中的一些含油垃圾，長(zhǎng)期堆放后形成污油池。由于其不利于清潔生產(chǎn)，這種比較單一的處理方法已經(jīng)逐步被淘汰，大多是結(jié)合其它處理方法配套使用。通常是將傳統(tǒng)的滲透坑底層鋪上防滲透膜或者干脆硬化池底，變成不可滲透坑，避免對(duì)地下水的污染，確保環(huán)境安全。
1.2 固-固接觸式處理方法
隨著各大油田對(duì)安全環(huán)境建設(shè)越來越重視，從2000年左右開始至2008年污泥處理方法得到了不斷發(fā)展。其中典型的是污泥壓濾處理方法，一般常用的設(shè)備為板框式壓濾機(jī)。通過壓濾機(jī)壓濾后的污泥含油量得到了有效控制。這種方式有效地控制了污泥處理的后續(xù)問題，即不需要更大的污泥坑堆放污泥。但這種方法有它的缺點(diǎn)：一是壓濾機(jī)的零部件使用壽命短，特別是隨使用時(shí)間的推移，濾布的效果越來越差；二是人工清干泥的勞動(dòng)量較大；三是處理后的污泥含油量一般高于5mg/m3，脫水效果不理想，存在污泥的后續(xù)處理問題。常規(guī)的處理方法是加入固化劑和促凝劑進(jìn)行固化處理，處理完的固化土進(jìn)行井場(chǎng)鋪墊。這種污泥處理方式在各大油田均有應(yīng)用，如中國(guó)石油天然氣股份有限公司遼河油田分公司歡喜嶺采油廠2002年投產(chǎn)的歡四聯(lián)20000m3污水深度處理站就是其中一例。另外，2006年，中國(guó)石化集團(tuán)河南石油勘探局勘察設(shè)計(jì)研究院通過對(duì)新型污泥濃縮劑進(jìn)行篩選，研制了污泥分離器，并對(duì)污泥脫水設(shè)備進(jìn)行了優(yōu)化選型，進(jìn)而制成了撬裝式含油污泥裝置。該裝置將原污泥處理系統(tǒng)中的污泥分離池、濃縮罐和機(jī)械脫水設(shè)備合為一體，可對(duì)站內(nèi)污水池底部的各種污泥進(jìn)行處理?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)表明，污水池中含水率為99%的污泥經(jīng)該裝置處理后，脫出的干化污泥含水率低于30%?？傮w來說，以上這兩種處理方式使污泥處理脫水能力得到了提升，可以統(tǒng)稱之為固-固接觸式處理方法。
2 新的污泥處理方式
由中國(guó)石油集團(tuán)工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司北京分公司研發(fā)設(shè)計(jì)的污泥“絮凝-離心脫水濃縮-超熱蒸汽干化無害化”處理方式，是一種新型的污泥處理方法，實(shí)際成果研究見有報(bào)道于2009年底左右。該種處理方式的核心設(shè)備是絮凝-離心脫水機(jī)和超熱蒸汽無害化處理裝置。絮凝-離心脫水機(jī)原理是離心脫水原理，經(jīng)過離心脫水之后的污泥泥餅含水率從98%下降到75%～80%，體積在原來的基礎(chǔ)上縮減近10倍。超熱蒸汽無害化處理裝置是通過將超熱蒸汽以超音速?gòu)奶刂频膰婎^噴出，與油泥顆粒進(jìn)行豎向碰撞，從而實(shí)現(xiàn)油、水分等液體與固體的分離。處理后的殘?jiān)始?xì)粉末狀，含油率在0.3%以下，殘?jiān)w積與原始油泥相比縮減20～30倍，處理后的殘?jiān)捎糜阡亯|道路或固化后填井場(chǎng)。實(shí)際上，污泥的“絮凝-離心脫水濃縮-超熱蒸汽干化無害化”處理方式，用離心脫水、超溫處理取代傳統(tǒng)的壓濾脫水處理，脫水機(jī)干化的效果更好，徹底地摒棄了污泥處理的不利方面，即粘附性大、含油處理不徹底等。從處理工藝上更精細(xì)、科學(xué)、合理，效果上更直接、有效。超熱蒸汽干化工藝則為該處理方式中具有開創(chuàng)性的部分，因而可以稱之為固-汽接觸式處理方法。
3 污泥處理新技術(shù)應(yīng)用情況
中國(guó)石油天然氣股份有限公司冀東油田分公司油氣集輸公司高尚堡聯(lián)合站該工藝的建設(shè)工程，于2011年8月建成并投產(chǎn)。從運(yùn)行的基本情況看，效果良好，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。
現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施情況證明，該工藝具有以下優(yōu)點(diǎn)：
（1）污泥干化后體積大大減小。正常工況下，干泥處理量不低于500kg/h。處理污泥的效率越來越高，連續(xù)運(yùn)行后能夠短時(shí)間內(nèi)處理完油田多年形成的土油坑。
（2）污泥處理使油水的分離更徹底，油水回收更徹底，降低了可能帶來的環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)，處理后的產(chǎn)品為干粉，不含水，徹底實(shí)現(xiàn)了原油綠色環(huán)保生產(chǎn)。
（3）采用自動(dòng)控制工藝設(shè)計(jì)，員工勞動(dòng)強(qiáng)度明顯降低。
但這種處理污泥的方法也存在著一些需要注意的方面。一是設(shè)備使用安全性問題。特別是超溫蒸汽無害化處理裝置產(chǎn)生的蒸汽達(dá)550℃，高溫設(shè)備的運(yùn)行和管理存在一定的風(fēng)險(xiǎn)性。二是產(chǎn)品熱值高，易引起自燃。由于這種處理后的干粉實(shí)際上是粉塵或非常細(xì)小的浮塵，當(dāng)與外界摩擦?xí)r易氧化燃燒。三是對(duì)人體的危害，由于設(shè)備運(yùn)行過程中不可避免地出現(xiàn)一些漂浮粉塵，特別是出現(xiàn)在更換干泥袋操作時(shí)，對(duì)操作工的身體健康有一定損害。四是處理成本稍高，每天消耗燃?xì)饨?500m3，加之耗電和加藥，各項(xiàng)費(fèi)用近5000元。
4 結(jié)論
固-汽接觸處理法處理工藝是目前污泥處理的發(fā)展方向。通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用證明：污泥“絮凝-離心脫水濃縮-超熱蒸汽干化無害化”技術(shù)具有非常切實(shí)可行的設(shè)備和工藝，已經(jīng)在污泥處理與環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào) 方面站在了科技發(fā)展的前沿。通過不斷改進(jìn)和完善，該技術(shù)一定能夠更廣泛地應(yīng)用于各大油田，有效推動(dòng)油田安全環(huán)保生產(chǎn)建設(shè)。
