岔一聯(lián)合站含油污泥處理工藝分析

李春曉 陳樹猛 唐曉南 趙立 王薏涵

（1.中國石油安全環(huán)保技術(shù)研究院新技術(shù)推廣中心；2.中國石油華北油田公司第二采油廠；3.中國石油華北油田公司技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)處；4.中國石油華北油田公司質(zhì)量安全環(huán)保處）

岔一聯(lián)合站含油污泥處理工藝分析

李春曉1陳樹猛2唐曉南3趙立4王薏涵1

（1.中國石油安全環(huán)保技術(shù)研究院新技術(shù)推廣中心；2.中國石油華北油田公司第二采油廠；3.中國石油華北油田公司技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)處；4.中國石油華北油田公司質(zhì)量安全環(huán)保處）

華北油田岔一聯(lián)合站含油污泥處理裝置采用“預(yù)處理—化學(xué)熱洗—離心脫水”工藝處理落地油泥和罐底泥。通過研發(fā)高效化學(xué)清洗藥劑和集成氣浮的強(qiáng)化化學(xué)熱洗設(shè)備，含油污泥處理后的殘?jiān)吐市∮?%，達(dá)到H J 607—2011《廢礦物油回收利用污染控制技術(shù)規(guī)范》要求。通過以上處理，原油可以回收再利用，水大部分可循環(huán)使用，剩余污水進(jìn)入站內(nèi)處理系統(tǒng)，減輕了環(huán)境污染隱患。

含油污泥；化學(xué)熱洗；離心脫水；華北油田

0 引 言

華北油田每年產(chǎn)生大量含油污泥，隨時(shí)間積累越來越多。原含油污泥處理工藝只能滿足部分回收原油的目的，處理后的殘?jiān)惺皖惡咳匀惠^高（5%～10%），不能實(shí)現(xiàn)含油污泥的減量化、無害化。大量含油污泥或露天堆放或暫存在原油儲(chǔ)罐和污水罐內(nèi)，不僅存在環(huán)境污染隱患，還降低了聯(lián)合站污水處理系統(tǒng)的運(yùn)行效率，對生產(chǎn)系統(tǒng)造成很大沖擊，為正常生產(chǎn)埋下了安全環(huán)保隱患［1］。

1 目前常用的含油污泥處理技術(shù)

1.1 化學(xué)熱洗技術(shù)

含油污泥在加熱并加入一定量表面活性藥劑的條件下，使油從固相表面脫附、聚集，并借助氣浮和機(jī)械分離作用回收污油［2］，泥沙進(jìn)入脫水裝置脫水后實(shí)現(xiàn)殘?jiān)吐试?%以下。該技術(shù)處理量大、無二次污染、處理效果好，能回收污泥中的原油，適用于處理含油量較高、乳化較輕的落地油泥和清罐污泥等，但對污水處理過程產(chǎn)生的膠質(zhì)瀝青質(zhì)含量較高、組成復(fù)雜、乳化嚴(yán)重的“三泥”（油泥、浮渣和剩余活性污泥）處理難度較大。

1.2 燃料化技術(shù)

離心脫水后的含油污泥通過投加集干化、引燃、疏散等功能于一體的燃料化劑，使含油污泥在常溫下快速自動(dòng)破乳、絮凝、干化和疏松，彼此不再黏連和結(jié)塊，干燥后得到的粉末可與燃煤混燒，充分利用其中殘留石油所蘊(yùn)含的熱能，變廢為寶［3］。該工藝投資少，工期短，但把原油作為煤來燃燒，降低了原油的價(jià)值，且適用范圍受到限制。

1.3 超熱蒸汽噴射無害化處理技術(shù)

超熱蒸汽（大于500℃）以超高速（超過2倍音速）從特制的噴嘴中噴出，與含油污泥顆粒進(jìn)行垂向碰撞，在超熱氣體熱能和高速所產(chǎn)生的動(dòng)能作用下，含油污泥顆粒內(nèi)的石油類和水等液體迅速從顆粒內(nèi)部滲出至顆粒表面，并迅速蒸發(fā)，從而實(shí)現(xiàn)油分等液體與固體的分離［4］。該工藝處理效果好，殘?jiān)吐士煽?，設(shè)備小巧、布局緊湊，缺點(diǎn)是處理量小，適用于處理煉化“三泥”以及油田污水處理場產(chǎn)生的以浮渣和剩余活性污泥為主的含油污泥。

1.4 熱解處理技術(shù)

含油污泥熱解技術(shù)是在隔氧高溫下將蒸餾和熱分解融為一體，將含油污泥轉(zhuǎn)變成三種相態(tài)物質(zhì)。氣相為甲烷、二氧化碳等；液相以常溫燃油、水為主；固相為無機(jī)礦物質(zhì)與殘?zhí)迹?］。熱解處理工藝處理徹底，可回收原油，設(shè)備自動(dòng)化程度較高，但投資偏大，適用于雜質(zhì)含量少、半固體狀態(tài)的污泥。

1.5 微生物修復(fù)法

含油污泥經(jīng)混土、翻耕、施肥和播撒菌種后，利用微生物的代謝活動(dòng)使土壤中的石油類分解，從而使被污染的土壤能夠部分或完全恢復(fù)到原始狀態(tài)。生物修復(fù)技術(shù)由于能夠治理大面積污染，且投資少、運(yùn)行費(fèi)用低，在國外使用廣泛。但該技術(shù)處理周期長，一般需要一年以上，且不能回收原油，不適用于處理含油量較高的污泥［6］。

1.6 焚燒處理技術(shù)

焚燒是利用含油污泥中有機(jī)成分高，具有一定熱值的特點(diǎn)來處置含油污泥。焚燒處理是早期含油污泥最終處理工藝研究與應(yīng)用的主要方向，但由于送焚燒爐只能進(jìn)行有規(guī)模焚燒與利用熱能，設(shè)備投資及運(yùn)行操作費(fèi)用較高，易產(chǎn)生煙氣二次污染，因此焚燒處理的應(yīng)用與推廣受到限制。

2 岔一聯(lián)合站含油污泥處理工藝

針對落地油泥和罐底泥的處理，華北油田岔一聯(lián)合站通過綜合比較各種處理技術(shù)，最終采用“預(yù)處理—化學(xué)熱洗—離心脫水”工藝，裝置年處理量6 000 t/a。其工藝流程見圖1。

圖1 岔一聯(lián)合站含油污泥處理流程

含油污泥通過專用運(yùn)輸車運(yùn)至岔一聯(lián)合站含油污泥處理站，卸至污泥池中，含油污泥池兩側(cè)設(shè)置移動(dòng)式抓斗機(jī)運(yùn)行軌道，用抓斗機(jī)將污泥送入至滾筒篩分選裝置。由蒸汽鍋爐產(chǎn)生的蒸汽和鍋爐換熱產(chǎn)生的熱水通過管線送至滾筒篩內(nèi)部與含油污泥碰撞流化，使凝固的含油污泥產(chǎn)生流動(dòng)性，流化后的污泥漿進(jìn)入制漿機(jī)充分?jǐn)嚢?，再依次進(jìn)入油泥分離器、污油凈化器、污油池中處理，污油池中表層浮油由浮油回收裝置輸送至站內(nèi)污油罐。油泥分離器分離出的污泥經(jīng)排污池進(jìn)入離心脫水機(jī)處理，分離出的污水回用或進(jìn)處理系統(tǒng)，殘?jiān)C合利用。

抓斗機(jī)無法抓取的含油污泥和均混池內(nèi)收完浮油的含油污泥分別由液下螺桿泵送至化學(xué)熱洗撬塊中的制漿機(jī)內(nèi)，在制漿機(jī)內(nèi)加熱并進(jìn)行充分?jǐn)嚢杌旌闲纬苫旌嫌湍酀{。配制好的油泥漿通過渣漿泵進(jìn)入含油污泥分離機(jī)，在分離機(jī)內(nèi)依據(jù)原料的情況加入定量的油泥洗脫劑，充分?jǐn)嚢杌旌?，使得油和泥徹底分離。同時(shí)在底部向分離機(jī)內(nèi)注入微氣泡以將油氣泡的液面托高，油分以油氣泡的形式浮到上層，通過刮油機(jī)把油氣泡導(dǎo)入污油凈化機(jī)內(nèi)。在污油凈化機(jī)內(nèi)加入破乳劑使污油進(jìn)一步凈化，污油經(jīng)油水分離后由油泵輸送至站內(nèi)污油罐。油泥分離機(jī)中泥水通過管線輸送至排泥池中，經(jīng)提升泵提升后進(jìn)入離心脫水機(jī)進(jìn)行脫水處理。脫水后的渣土含油率可控制在2%以內(nèi)，含水率控制在80%以內(nèi)。

含油污泥通過以上過程的處理，原油可以回收再利用，分離過程中的用水大部分可循環(huán)使用，剩余污水進(jìn)入站內(nèi)處理系統(tǒng)。

3 岔一聯(lián)合站工藝特點(diǎn)

①廣泛適用的預(yù)處理系統(tǒng)。功能強(qiáng)大的滾筒篩分選系統(tǒng)可以將含油污泥充分均質(zhì)化，滿足處理工藝的進(jìn)料要求，為含油污泥的無害化處理提供保障。整套系統(tǒng)自動(dòng)化控制，勞動(dòng)強(qiáng)度低。

②獨(dú)到的藥劑配伍。對化學(xué)熱洗處理藥劑進(jìn)行了篩選、復(fù)配研究，藥劑的選擇在具有普適性、無害性、經(jīng)濟(jì)性與安全性的前提下，所應(yīng)用的藥劑不僅能充分地打開包裹含油污泥顆粒的油膜，同時(shí)還可促使剝離出來的顆粒迅速聚集下沉，以確保達(dá)到處理效果［7］。

③含油污泥高效凈化裝置。僅采用攪拌、重力沉降等機(jī)械分離無法達(dá)到落地油泥的處理要求，在含油污泥分離中引入氣浮工藝，油泥漿在機(jī)械攪拌力和藥物的共同作用下，油和其所包裹的沙?；蛲临|(zhì)顆粒充分分離，分離出的油品借助沖入的氣泡氣浮上升，為油和泥的充分分離創(chuàng)造了條件。最終實(shí)現(xiàn)含油污泥資源化利用。

4 運(yùn)行效果評價(jià)

該工程于2014年5月投產(chǎn)，因含油污泥來源不足，裝置呈間歇運(yùn)行狀態(tài)，共處理含油污泥約400 m3，處理效果達(dá)到預(yù)期。處理過程中回收了部分污油，離心脫水后的污水可循環(huán)利用，無法利用的污水進(jìn)污水處理系統(tǒng)。處理后的殘?jiān)庶S色土塊狀，實(shí)測含油率為1.21%，達(dá)到H J 607—2011《廢礦物油回收利用污染控制技術(shù)規(guī)范》要求。

含油污泥處理成本主要為藥劑費(fèi)、水、電、燃?xì)赓M(fèi)、人工費(fèi)等，綜合核算處理油泥成本約140元/t。

5 結(jié)束語

岔一聯(lián)合站含油污泥處理裝置技術(shù)可靠，自動(dòng)化程度高，操作方便，處理效果達(dá)到預(yù)期要求。項(xiàng)目實(shí)施后，可以初步解決長期以來一直困擾華北油田的含油污泥處理難題，含油污泥綜合利用，回收利用含油污泥中殘留的石油類，符合國家及中國石油集團(tuán)公司清潔生產(chǎn)及循環(huán)經(jīng)濟(jì)政策要求，具有良好的社會(huì)效益和環(huán)境效益。

［1］ 鄧皓，劉子龍，王蓉沙，等.含油污泥資源化利用技術(shù)研究［J］.油氣田環(huán)境保護(hù)，2007，17（1）：27-30.

［2］ 余蘭蘭，宋健，鄭凱，等.熱洗法處理含油污泥工藝研究［J］.化工科技，2014，22（1）：29-33.

［3］ 謝水祥，陳勉，蔣官澄，等.含油污泥燃料化處理劑研制及其作用機(jī)理研究［J］.環(huán)境工程學(xué)報(bào)，2011，5（6）：1351-1357.

［4］ 王占生，李春曉，楊忠平，等.煉化“三泥"無害化處理技術(shù)及應(yīng)用［J］.石油科技論壇，2011，30（4）：57-58.

［5］ 王萬福，杜衛(wèi)東，何銀花，等.含油污泥熱解處理與利用研究［J］.石油規(guī)劃設(shè)計(jì)，2008，19（6）：24-27.

［6］ 孫建成，桂召龍.生物法處理濱一區(qū)含油污泥［J］.油氣田地面工程，2013，32（5）：27-28.

［7］ 曾浩見，鄒華，梅平.華北油田罐底油泥清洗試驗(yàn)研究［J］.油氣田環(huán)境保護(hù)，2014，24（4）：12-14.

（編輯 王薇）

10.3969/j.issn.1005-3158.2015.05.011

1005-3158（2015）05-0041-03

2014-10-08）

李春曉，2006年畢業(yè)于中國石油大學(xué)（華東）自動(dòng)化專業(yè)，現(xiàn)在中國石油安全環(huán)保技術(shù)研究院新技術(shù)推廣中心工作，主要研究方向?yàn)橛吞锕腆w廢物處理與資源化利用、含油污水處理與達(dá)標(biāo)排放。通信地址：北京市昌平區(qū)沙河鎮(zhèn)西沙屯橋西中國石油創(chuàng)新基地A座，102206