關(guān)于含油污泥處理設(shè)備制作的幾點(diǎn)建議
技術(shù)支持
含油污泥中含有原油、泥砂、水和少量的驅(qū)油劑等物質(zhì)，成分復(fù)雜，處理難度大，已被列入《 危險(xiǎn)廢物名錄》（廢物類別 HW08），同時(shí)，由于含油污泥來源不同，性質(zhì)差異較大，烴類含量和組分有所不同，因此需選擇適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行嚴(yán)格的無害化處理。
我國(guó)對(duì)含油污泥的處理正在由研究階段向應(yīng)用階段推進(jìn)，但處理方法的選擇要考慮含油污泥的性質(zhì)、油田地理環(huán)境、地質(zhì)地貌、水文氣候及經(jīng)濟(jì)承受能力和地方環(huán)境保護(hù)要求等綜合因素。目前污泥處理一般都是化學(xué)方法，使泥砂從油水中分離出來，再用機(jī)械的方法去除泥質(zhì)中的水分并實(shí)現(xiàn)油水分離。針對(duì)中原油田的實(shí)際情況，某單位開發(fā)了一套采用化學(xué)破乳并進(jìn)行加溫處理的含油污泥處理撬裝設(shè)備，進(jìn)行為期一個(gè)月的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，對(duì)此設(shè)備處理中原油田含油污泥的實(shí)踐性能進(jìn)行了探索。
1 國(guó)內(nèi)外含油污泥處理裝置開發(fā)現(xiàn)狀
1.1 國(guó)內(nèi)含油污泥處理裝置現(xiàn)狀
在國(guó)內(nèi)，含油污泥處理設(shè)備在油田中的應(yīng)用已有先例，但由于多方面原因一直無法為油田的含油污泥處理正常服務(wù)，油田原油開采過程中產(chǎn)生的含油污泥產(chǎn)生地點(diǎn)分散、產(chǎn)生量小、性質(zhì)差異大，因此目前還未能開發(fā)出一種成熟的含油污泥處理設(shè)備。
1.2 國(guó)外含油污泥處理裝置開發(fā)現(xiàn)狀
目前，外國(guó)公司開發(fā)的含油污泥處理裝置的原理是采用大型離心機(jī)，通過離心使原油和泥砂分離，可處理泥砂粒徑小于25mm的地面含油污泥及罐底含油污泥。但裝置的生產(chǎn)特點(diǎn)是：處理點(diǎn)集中，處理量大，裝置連續(xù)運(yùn)行、長(zhǎng)期服務(wù)。因此不適合油田這種處理點(diǎn)分散、產(chǎn)生量不穩(wěn)定的含油污泥。
2 水洗含油污泥分離處理裝置
2010年某單位開發(fā)一套水洗含油污泥分離處理的撬裝設(shè)備，在中原油田進(jìn)行撬裝設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。以下是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)裝置運(yùn)行存在問題的討論分析。
2.1 撬裝設(shè)備的原理與工藝流程
2.1.1 原理
該撬裝設(shè)備主要由進(jìn)料機(jī)、空壓機(jī)、清洗罐、油水分離器、加熱水箱、循環(huán)水泵、配電柜以及若干循環(huán)管線組成。其處理含油污泥主要是利用表面活性劑洗砂，分離出砂中含有的原油。在清洗罐中加入待處理的油泥，再加水、加藥及加溫，在機(jī)械攪拌作用下水、油、泥砂成均質(zhì)狀態(tài)，靜止沉降后進(jìn)行油水和砂的分離，若泥砂中含油率過高，可加大含砂回流量進(jìn)行二次洗滌。
2.1.2 撬裝設(shè)備處理含油污泥的工藝過程
（1）加溫、加藥、攪拌。螺桿進(jìn)料機(jī)將油泥投加入均質(zhì)罐中，同時(shí)加水、加溫及加藥，在機(jī)械攪拌作用下，表面活性劑、水與油、砂達(dá)到均質(zhì)狀態(tài)。
（2）靜置分離。包裹在大顆粒泥砂及雜質(zhì)外表的原油從其表面脫離，逐步上浮，大顆粒泥砂和其他雜質(zhì)依靠自身重力下沉，實(shí)現(xiàn)油、水、泥砂的分離。
（3）固液分離。實(shí)現(xiàn)油層轉(zhuǎn)移和泥砂轉(zhuǎn)移，上層含小顆粒泥砂的原油從溢流管流入浮油儲(chǔ)存罐，再進(jìn)入二次洗滌，進(jìn)一步降低原油中細(xì)小泥砂的含量，均質(zhì)罐下方的泥砂通過下方通道排出。
分離后的大顆粒泥砂和雜質(zhì)仍含有微量油滴或附著油，該部分泥砂經(jīng)過二級(jí)洗滌，檢測(cè)可知這些顆粒附著油含量可達(dá)到GB 4284-84《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》的要求，如含油率過高時(shí)可加大含砂回流量反復(fù)洗滌，達(dá)到其要求。分離后原油進(jìn)原油罐與其它原油混合切水后外送。
2.2 撬裝設(shè)備主要性能及存在問題
2.2.1 進(jìn)料機(jī)
通過進(jìn)料機(jī)將油泥輸送到初級(jí)清洗罐，進(jìn)入清洗系統(tǒng)。由于進(jìn)料機(jī)內(nèi)螺桿材質(zhì)硬度不夠，磨損較快，經(jīng)常需維修或更換螺桿部件，影響正常試驗(yàn)進(jìn)度，應(yīng)進(jìn)一步優(yōu)化改進(jìn)，選用材質(zhì)好的螺桿。
2.2.2 空壓機(jī)
該裝置的油水和泥砂的轉(zhuǎn)移以空氣為推動(dòng)力，空壓機(jī)是動(dòng)力源。空壓機(jī)在整個(gè)試驗(yàn)過程中運(yùn)行正常，空氣量供應(yīng)充足、穩(wěn)定，能保證試驗(yàn)需求。
2.2.3 清洗罐
采用三個(gè)清洗罐，即初級(jí)清洗罐、二次泥砂清洗罐和二次原油清洗罐，其結(jié)構(gòu)相同，主要是提供清洗所需的幾種功能：
（1）攪拌功能。三個(gè)清洗罐均設(shè)有攪拌電機(jī)，提供攪拌動(dòng)力。由于采用了調(diào)頻功能，可根據(jù)實(shí)際情況改變攪拌速度。在整個(gè)試驗(yàn)過程中效果較好，電機(jī)功率足以滿足試驗(yàn)需求，但根據(jù)外部觀察，攪拌槳造型略有不足，油泥洗滌時(shí)攪拌不充分，應(yīng)加寬攪拌槳尺寸，改變其形狀，以提高攪拌效果。
（2）油層出口。試驗(yàn)過程中，分離后油層外排遇到困難。在氣泵的作用下，油層和水溶液液面迅速降低，當(dāng)油層底部與排油口接觸時(shí)，由于排油口直徑較小，油層不能順利進(jìn)入排油管，而聚集在罐內(nèi)，后隨排砂從體系中排出。經(jīng)過研究，改溢流口為平流，加大口徑，利用液位差，讓油層緩慢流出，達(dá)到油水和泥砂分離效果。
（3）罐底排砂口。由于中原油田含油污泥中泥砂顆粒直徑非常細(xì)小，泥砂被分離后迅速沉積在罐底排砂口處，沉積后硬度大，一般泵力難以移動(dòng)，導(dǎo)致管線堵塞。實(shí)踐過程中若改用直徑更粗的管線，這種狀況可能會(huì)避免。
2.2.4 油水分離器
油水分離器是將洗滌后洗滌液中的油和水溶液分離，將除去油的水溶液再重新打入清洗罐中循環(huán)使用。試驗(yàn)過程中由于油水乳化嚴(yán)重，油水分離器分離作用不明顯，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇適當(dāng)?shù)姆蛛x劑，增加一個(gè)分離環(huán)節(jié)，改進(jìn)油水分離器的功能，實(shí)現(xiàn)油水分離，達(dá)到資源的回收利用。
2.2.5 加熱水箱
加熱水箱具有加熱和循環(huán)水溶液的作用。該裝置采用電加熱棒加熱，加熱功率15kW，耗電量較高。在實(shí)踐過程中，如果處理現(xiàn)場(chǎng)有蒸汽等其他熱源時(shí)可優(yōu)先考慮，以減少處理成本。
同時(shí)，該裝置的電加熱功率能滿足試驗(yàn)要求，但加熱管位置偏低，易被水箱內(nèi)沉積泥砂掩埋，影響加熱效率，甚至使加熱管損壞。因此，在以后的加熱水箱設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮水箱內(nèi)泥砂的沉積問題。
2.2.6 循環(huán)水泵
此次試驗(yàn)過程中，循環(huán)水泵幾次被堵，因此循環(huán)水泵的選型應(yīng)考慮循環(huán)水中泥砂的存在。同時(shí)考慮含油污泥預(yù)處理問題。
2.3 其他問題及處理方法
（1）針對(duì)不同種類的含油污泥需進(jìn)行預(yù)處理，進(jìn)樣系統(tǒng)要嚴(yán)格把關(guān)。在試驗(yàn)過程中，將含油污泥投加入均質(zhì)罐后，油泥樣品中的其他雜質(zhì)將進(jìn)樣泵纏住，使其不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，建議在進(jìn)料之前增加一個(gè)可除去這些雜物的機(jī)械滾筒，保證后續(xù)正常工作。
（2）細(xì)砂阻塞設(shè)備連接口及管線。由于砂較細(xì)，一旦沉積阻塞，難以清除，在初級(jí)清洗罐和二次泥砂清洗罐的油層轉(zhuǎn)移和罐底泥砂移動(dòng)時(shí)，空氣量不足，難以推動(dòng)罐底管線內(nèi)的泥砂和油層。后改用隔膜泵，這一問題得以解決。
（3）各設(shè)備之間的彎曲管線連接角度大，90°的轉(zhuǎn)彎處多，增大了泥砂轉(zhuǎn)移阻力。在設(shè)備制作過程中，建議避免直角連接。
（4）表面活性劑劑量問題。在此次試驗(yàn)過程中，洗滌用水可實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，但是由于水中含有前一次洗砂的殘余表面活性劑，這些殘余表面活性劑一方面可加強(qiáng)洗砂效果，但另一方面卻制約著原油的回收利用，因此，如何控制洗砂過程中表面活性劑的劑量也是一個(gè)實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化利用的關(guān)鍵問題。建議增加一個(gè)檢測(cè)表面活性劑含量的試驗(yàn)過程，尋找一種更加科學(xué)的加藥劑方法。
3 結(jié)束語
通過此次撬裝設(shè)備含油污泥的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，對(duì)掌握中原油田含油污泥的處理方法起到了一定的推動(dòng)作用；同時(shí)，通過對(duì)試驗(yàn)過程中產(chǎn)生問題的分析，也為我國(guó)石油開采行業(yè)含油污泥處理裝置的開發(fā)提供了寶貴的資料。
