新型含油污泥處理技術的分析與探索
行業(yè)動態(tài)
1 含油污泥的產生
（1）原油開采過程產生的含油污泥。原油開采過程中產生的含油污泥主要來源于地面處理系統(tǒng)，采油污水處理過程中產生的含油污泥，再加上污水凈化處理中投加的凈水劑形成的絮體、設備及管道腐蝕產物和垢物、細菌（尸體）等組成了含油污泥。
（2）油田集輸過程產生的含油污泥。含油污泥還可能主要來源于接轉站、聯(lián)合站的油罐、沉降罐、污水罐、隔油池底泥、煉廠含油水處理設施、輕烴加工廠、天然氣凈化裝置清除出來的油沙、油泥，鉆井、作業(yè)、管線穿孔而產生的落地原油及含油污泥。此外，一次沉降罐、二次沉降罐、洗井水回收罐的排污也可產生含油污泥。
（3）煉油廠污水處理場產生的含油污泥。煉油廠污水處理場的含油污泥主要來源于隔油池底泥、浮選池浮渣、原油罐底泥等，俗稱“三泥”，這些含油污泥組成各異，通常含油率在10%～50%之間，伴有一定量的固體。
（4）油庫、加油站產生的含油污泥。油品儲罐在儲存油品時，油品中的少量機械雜質、沙粒、泥土、重金屬鹽類以及石蠟和瀝青質等重油性組分沉積在油罐底部，形成罐底油泥。油庫與加油站儲放的多為成品油，比如汽油、柴油，許多油庫、加油站迫于工作量和安全需要，常年不進行清罐處理，油罐內含油污泥可達幾十厘米。
（5）大型鋼鐵連鑄/連軋濁循環(huán)廢水及其他工業(yè)中的油泥。主要的污染物是油和懸浮物，其中較有害的污染物為油泥，該油泥為氧化鐵粘附油而形成的團狀物。
2 含油污泥特性及危害
2.1 含油污泥的特性
含油污泥主要由各種油、水、機械雜質、化學添加劑等混合組成，是一種極其穩(wěn)定的懸浮乳狀液體系，一般由水包油、油包水以及懸浮固體雜質組成，脫水較難，含有大量的老化原油、蠟質、瀝青質、膠體、固體懸浮物、細菌、鹽類、酸性氣體、腐蝕產物等，還包括生產過程中投加的大量凝聚劑、緩蝕劑、殺菌劑等水處理劑。煉油廠含油污泥含有大量苯系物、酚類、芘、蒽等有毒物質，如直接外排，有毒物質會污染水、土壤和空氣，惡化生態(tài)環(huán)境。
2.2 含油污泥的危害
含油污泥會帶來直接的環(huán)境危害，主要可以分為以下4方面：
（1）造成土壤污染。污泥在土壤中的堆置造成有害成分的聚集，能殺滅土壤微生物，破壞土壤結構，使其喪失腐解能力。
（2）含油污泥在露天堆放過程中，通過水流攜帶及雨水淋濾，使污泥中的重金屬、有機質、細菌及病毒等浸出，污染水體。
（3）造成大氣污染。污泥中的有機物通過微生物的分解作用，釋放出有害氣體、塵埃，加重大氣污染；同時，在污泥的焚燒處置過程中也直接導致重金屬在大氣中釋放。
（4）處理及處置費用高。污泥體積大，運輸和處置效率低。
（5）含有大量的病原菌、寄生蟲（卵）、重金屬、放射性核素等難降解的有毒有害物質，這對人類的身體健康也是一個極大的危害，是導致很多致命疾病的罪魁禍首，可以說是一個隱形殺手。
含油污泥已被列入《 危害廢物名錄》中的廢礦物油（HW08類），同時，相關法律如《 清潔生產促進法》和《固體廢物環(huán)境污染防治法》，也要求必須對含油污泥進行無害化處理。
2.3 含油污泥的能量分析
含油污泥中蘊含大量熱能，利用WGR-1型微電腦熱量計對油田及煉廠含油污泥及其浮渣的熱值進行測定，其熱值在5000～8000kcal/kg，雖然低于原油，但與煤和焦炭接近，有非?？捎^的利用價值。
3 含油污泥處理技術分析
3.1 含油污泥回收技術
（1）熱洗滌法。此方法目前主要用于含油土壤的處理，主要是通過熱堿水反復洗滌含油污泥，再通過氣浮實施固液分離。一般溫度在70℃，液固比2：1，洗滌時間20min，能將含油量30%的土壤洗至殘油率為0.3%。該方法能耗低，費用不高，工藝容易實現(xiàn)，可回收大部分油品，但作用面較窄，難于處理乳化嚴重的油泥。
（2）萃取法。萃取工藝是指利用化學溶劑萃取法分離回收污泥中的原油。主要工藝過程為：污泥在化油池中經(jīng)初步分離后，油水等液態(tài)流體進入萃取裝置，將其中的油分離出來（回收率高達99.4）。其優(yōu)點是油、水、泥都能做到有效利用，且用于萃取的溶劑化學性質穩(wěn)定，可循環(huán)利用。溶劑萃取法存在的問題是流程長，工藝復雜，萃取劑價格昂貴，處理費用高，只對含大量難降解有機物的含油污泥適用。
（3）熱處理與熱解析技術。熱解析是一種改性的污泥高溫處理方法，使含油污泥在絕氧條件下加熱到水沸點與烴類物質裂解溫度之間，然后在閃蒸塔里輕質烴和水通過蒸發(fā)冷凝的方式回收；重烴質和無機物以泥漿的形式從分離塔里取出，進行固液分離后將重質烴回收。高溫處理工藝因為通過冷凝對烴蒸汽加以回收，故不會污染空氣，但是反應條件要求高，操作比較復雜。
（4）超聲波與表面活性劑處理。超聲波在液體介質中傳播時會產生熱效應、空化效應、聲發(fā)光效應等一系列效應。D·Feng等用聲化學技術處理模擬柴油污染土壤，測試了超聲波處理效率及較佳條件。相對國外而言，國內在超聲波有表面活性劑破乳領域的研究起步較晚，但也取得一些進展，羅世平等在聲化學在油脂、柴油等簡單油污成分去除方面和原油的破乳脫水方面的研究較多，而對含有復雜成分的石油油泥的洗脫處理技術研究還相對薄弱。
（5）調質-機械分離技術。此工藝是利用破乳劑改變含油污泥顆粒的結構，破壞膠體的穩(wěn)定性，從而提高污泥的脫水性能，然后利用三相離心機對處理后的污泥進行油、水、泥三相分離，處理后原油回收率可達90%以上。
（6）電化學處理。電化學處理技術主要原理是利用大地電場和低電壓、低電流技術，在有機物和無機物之間引入氧化還原反應，將土壤中復雜的碳氫化合物分解為CO2和H2O，并通過電動力去除重金屬、小顆粒物質和水，達到消除污染的目的。該技術的要點為通過破壞分子的尺寸進行液化（氧化還原反應），利用電化學原理使油遷移并利用電滲析原理去除水，可有效去除污泥中的有機污染物。這種方法處理油泥速度快、回收量大，但對于大量油泥的處理，設備安置困難，且能耗大。
3.2 無害化處理技術
（1）固化焚燒處理。固化焚燒的主要工作原理是用固化劑將含油污泥進行固化后，運至燃煤鍋爐房煤場，與燃煤按一定比例進行混合，作為鍋爐燃料燃燒。燃燒后的廢渣用于建材原料，廢氣經(jīng)鍋爐除塵系統(tǒng)處理達標后排放。其優(yōu)點是投資低，處理的比較徹底，泥中含油全部轉化為熱能，得到有效利用，沒有污染。缺點是固化、混合過程勞動強度大，而且需要與熱力部門協(xié)商場地和費用問題。
（2）生物降解。生物處理工藝主要有地耕法、堆肥法和生物反應器法等，主要是利用微生物的新陳代謝作用，將石油烴類降解，轉化為CO2和H2O。比較有代表性的工藝是：先將含油污泥和生物處理所需要的消耗性物質充分攪拌，然后堆放成行，用曝氣車定期進行翻攪，使其充分反應。該過程的分離周期一般為4～6個月，經(jīng)過生物處理后的含油污泥可根據(jù)情況用做農用污泥或填埋場的垃圾覆蓋土等。該工藝的優(yōu)點是，不需要加入化學藥劑，綠色環(huán)保，而且處理的比較徹底。但地耕法、堆肥法需要大面積土地，生物反應器法仍有廢渣排出，而且生物處理法不能處理含油量高的污泥，同時對環(huán)境和條件要求較高，如營養(yǎng)物含量及比例、氧氣含量、pH值、濕度和溫度等。
4 含油污泥處理新技術探索
從以上分析可以得出，含油污泥的三相分離處理，主要是以處理穩(wěn)定的乳化油和溶解油為主，首 行油泥的破乳，從能源與環(huán)保角度出發(fā)，擬采用微波與膜等物理技術進行含油污泥的破乳處理。微波技術主要用于氣浮、離心操作前，通過微波輻射破壞乳化油的穩(wěn)定性，之后經(jīng)過氣浮操作濾去浮油，離心操作進行油泥的三相分離，然后用膜和超聲波技術處理分離后的油污水。此種方法采用純物理處理手段，使用微波時間短、耗能少、不添加任何破乳劑、絮凝劑等化學試劑，不會造成二次污染，預期提取油品總體效能高于其他處理技術。
