含油污泥處理技術(shù)研究進(jìn)展

李小龍，縱瑞耘，宿 輝，李 琦

(1.天津科技大學(xué) 海洋與環(huán)境學(xué)院，天津 300457；2.中海油能源發(fā)展股份有限公司安全環(huán)保分公司 碧海環(huán)保服務(wù)公司，天津 300458)

含油污泥處理技術(shù)研究進(jìn)展

李小龍1，2，縱瑞耘2，宿 輝2，李 琦2

(1.天津科技大學(xué) 海洋與環(huán)境學(xué)院，天津 300457；2.中海油能源發(fā)展股份有限公司安全環(huán)保分公司 碧海環(huán)保服務(wù)公司，天津 300458)

本文針對(duì)含油污泥處理現(xiàn)狀，分析了國(guó)內(nèi)外含油污泥處理技術(shù)存在的問(wèn)題，提出了含油污泥的處理技術(shù)，包括萃取法、焚燒法、生物法、熱解析及調(diào)質(zhì)-機(jī)械分離法等。

含油污泥；萃?。环贌?；熱解析；調(diào)質(zhì)-機(jī)械分離

含油污泥主要是石油勘探開發(fā)業(yè)和石油化工行業(yè)產(chǎn)生的油泥、油砂，其組成成份非常復(fù)雜，含有大量的老化原油、鹽類、固體懸浮物、腐蝕產(chǎn)物及細(xì)菌等，還含有生產(chǎn)過(guò)程中加入的大量水處理劑。含油污泥具有產(chǎn)生量大、含油量高、處理難度大及綜合利用方式少等特點(diǎn)，若不加以處理，不僅污染環(huán)境，而且浪費(fèi)資源。因此，需要對(duì)含油污泥進(jìn)行無(wú)害化處理。本文綜述了近幾年國(guó)內(nèi)外含油污泥處理技術(shù)的研究進(jìn)展。

1 含油污泥的處理技術(shù)

1.1 萃取法

該方法通過(guò)選擇適合的有機(jī)溶液作萃取劑，萃取含油污泥中的油品，以達(dá)到回收利用的目的。目前萃取法處理含油污泥還處于試驗(yàn)開發(fā)階段。傳統(tǒng)含油污泥萃取劑多為有機(jī)溶劑，國(guó)內(nèi)學(xué)者張秀霞等[1]、車承丹等[2]分別選用氯仿及石油醚作萃取劑，其脫油率高達(dá)90%以上。使用多種工藝有機(jī)組合或者多級(jí)循環(huán)萃取含油污泥，可以使含油污泥處理更為經(jīng)濟(jì)有效。黃戊生等[3]采用一級(jí)熱洗與多級(jí)分離萃取聯(lián)合處理含油污泥，在此方法中，萃取劑可以循環(huán)使用。萃取法處理含油污泥較徹底，能將大部分石油類物質(zhì)提取回收，但因萃取劑使用量巨大，且價(jià)格昂貴，因此，尚未實(shí)際應(yīng)用于含油污泥處理，此種技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵是要開發(fā)出高性價(jià)比的萃取劑。

1.2 焚燒法

該方法適用于產(chǎn)量較少的特殊含油污泥處理，溫度為815～1200℃，將含油污泥送入焚燒爐，進(jìn)行焚燒，以除去含油污泥含有的油等有機(jī)物質(zhì)，掩埋處理焚燒后的殘?jiān)?，用除塵、淋洗工藝處理焚燒過(guò)程產(chǎn)生的煙氣，使其中的氮氧化物、硫氧化物及粉塵等，可以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后放空[4]。采用焚燒法處理含油污泥，投資大、成本高、工藝復(fù)雜，廢氣、廢水的排放量增加，根據(jù)我國(guó)目前的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，廢氣的排放不但需要控制其污染物濃度，還須控制其排放總量。目前我國(guó)大多數(shù)的煉油廠都有污泥焚燒裝置，并取得了良好的處理效果。該方法能除去多種有害物質(zhì)，減少對(duì)環(huán)境的污染，且對(duì)廢物減容效果良好，但在含油污泥燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生二次污染。

1.3 生物法

1.3.1 生物地耕法

該方法是指通過(guò)土壤中微生物的代謝作用，將石油烴類的污染物轉(zhuǎn)化成無(wú)害的土壤成分。國(guó)內(nèi)學(xué)者關(guān)月明等[5]采用生物地耕法，處理了含油質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.0%和10.2%的含油污泥。通過(guò)120d生物降解后，含油污泥的含油質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別降至3.1%和4.0%，石油降解率能達(dá)到65.6%和60.8%，長(zhǎng)鏈烷烴分別減少了39.8%和42.2%?？仆貙W(xué)者El-Nawawy等[6]提出向土壤中添加NH4+和磷酸鹽有助于微生物活動(dòng)，且季節(jié)影響微生物的活動(dòng)，夏季的優(yōu)勢(shì)微生物是耐熱微生物。挪威學(xué)者Sandvik等[7]通過(guò)周期32個(gè)月的田間實(shí)驗(yàn)，得出了18℃是含油污泥在土壤中的最佳降解溫度，還對(duì)未耕種土地與耕種土地對(duì)含油污泥的降解效率進(jìn)行了比較，結(jié)果顯示兩種土地差異較小。生物地耕法的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約能源、運(yùn)行成本低，缺點(diǎn)是凈化周期比較長(zhǎng)，凈化緩慢，占地面積比較大，受土壤濕度、溫度等因素影響，并且可能對(duì)空氣、土壤和地表水地下水造成污染，目前該方法仍處于研究中。

1.3.2 生物強(qiáng)化法

生物強(qiáng)化法是向含油污泥中投加微生物菌劑，達(dá)到高效分解石油烴的效果。Gallego等[8]通過(guò)考察單個(gè)微生物的降解能力、共代謝作用、乳化性能等特性篩選出4種微生物，并將這4種微生物組成了微生物菌劑。此微生物菌劑由1種酵母菌和3種細(xì)菌構(gòu)成，對(duì)直鏈院烴的降解效率為44%，對(duì)芳香族或硫化芳香族化合物的降解效率為31%～55%，對(duì)環(huán)烷烴的降解效率則為85%。崔秋凱等[9]將液態(tài)的含油污泥均質(zhì)，通過(guò)微生物對(duì)均質(zhì)后得到的含油污泥進(jìn)行2次好氧發(fā)酵，此方法可將含油污泥轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)肥料，可用于土壤改良、園林綠化或農(nóng)作物施肥。目前，生物強(qiáng)化法面臨的主要問(wèn)題是開發(fā)高效的新菌種、優(yōu)化操作條件和縮短處理周期。

1.3.3 生物浮選法

國(guó)內(nèi)學(xué)者李大平等[10]提出了一種生物浮選法，該方法利用微生物產(chǎn)氣與表面張力改變的生物浮選，除去含油污泥中的大部分油，并將其回收利用。生物浮選裝置處于最佳運(yùn)行參數(shù)下，此方法除油率可達(dá)95%以上。但是，此方法成本較高且工藝復(fù)雜。

1.4 熱解析

熱解析是一種無(wú)害化處理含油污泥的方法。在絕氧條件下，將油泥加熱到一定溫度，使有機(jī)物及烴類解析，并通過(guò)冷凝方式將烴組分重新凝析，在缺氧條件下，對(duì)整體有機(jī)組分的變化比較小。當(dāng)在不同的含氧和氮?dú)饣旌系臈l件下，可以裂解成輕組份物質(zhì)。熱解析后含油污泥中烴的剩余泥渣可以達(dá)到美國(guó)BDAT要求，烴類可以回收[11-14]。熱解析處理含油污泥技術(shù)配套工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，但反應(yīng)條件要求比較高，操作和技術(shù)工藝較復(fù)雜且投資較大。

1.5 調(diào)質(zhì)-機(jī)械分離法

調(diào)質(zhì)-機(jī)械分離法在國(guó)外已經(jīng)很成熟，發(fā)展了一系列新型高分子絮凝劑。用絮凝劑處理含油污泥，能夠改變含油污泥顆粒結(jié)構(gòu)，破壞膠體穩(wěn)定性，提高含油污泥脫水性能，然后機(jī)械脫水。污泥除油工藝是先加入破乳劑進(jìn)行攪拌，然后進(jìn)入離心機(jī)分離出油、水、泥三相，其中反應(yīng)溫度和時(shí)間、破乳劑選擇、攪拌強(qiáng)度及泥水比，將對(duì)除油率產(chǎn)生一定的影響。將含油污泥用化學(xué)破乳加機(jī)械三相離心分離技術(shù)處理后，原油回收率高達(dá)90%以上，分離出的油可以回收利用，分離出的水可以回用于含油污泥處理，能夠降低破乳劑用量，達(dá)到減少排污量，重復(fù)利用，又降低成本的目的。

2 結(jié)束語(yǔ)

隨著人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高，含油污泥的處理技術(shù)得到越來(lái)越多國(guó)內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注，為實(shí)現(xiàn)含油污泥徹底處理和資源化利用，國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量的研究并取得了一定的成果。目前，含油污泥的處理技術(shù)多種多樣，但各項(xiàng)技術(shù)均有一定的局限性，僅憑單一的處理技術(shù)很難滿足環(huán)保要求。因此，將各項(xiàng)技術(shù)有機(jī)組合，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，是含油污泥實(shí)現(xiàn)徹底無(wú)害化的發(fā)展方向之一。將離心分離技術(shù)作為核心，多種預(yù)處理和后續(xù)處理技術(shù)相結(jié)合的工藝較可行，適合我國(guó)現(xiàn)階段及未來(lái)的含油污泥處理需要。應(yīng)結(jié)合國(guó)內(nèi)實(shí)際情況，在引進(jìn)國(guó)外關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備的基礎(chǔ)上，逐步形成滿足我國(guó)環(huán)保需要的含油污泥處理新技術(shù)。

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(本文文獻(xiàn)格式：李小龍，縱瑞耘，宿 輝，等.含油污泥處理技術(shù)研究進(jìn)展[J].山東化工,2017,46(5):61-62.)

2016-10-27

李小龍(1988—)，男，天津人，本科，主要從事固廢及污水處理等環(huán)保技術(shù)的研究與開發(fā)工作。

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