含聚污泥熱清洗的發(fā)展前景分析

謝江浩 馬蒸釗 逄凱迪

摘要：含油污泥是伴隨著石油的開發(fā)而纏身的一種固體廢氣物，它的排放關(guān)乎到我國(guó)的環(huán)境問題，而且還會(huì)讓石油資源浪費(fèi)，含聚污泥熱清洗技術(shù)，可以減少油泥排放對(duì)環(huán)境的破壞，而且還可以回收一部分石油，該技術(shù)的發(fā)展，有很好的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：含聚污泥;熱清洗;發(fā)展前景;分析

一、含聚污泥介紹

（一）油泥的來源

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展和科技的進(jìn)步，各國(guó)對(duì)自然資源的利用逐漸加大，相伴隨的固體廢棄物的產(chǎn)量也日益增多。含油污泥是在石油開采、運(yùn)輸、煉制及含油污水處理過程中產(chǎn)生的固體廢棄物，作為列于《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》的主要污染物，在固體廢棄物中占有很大的比重，若不經(jīng)合理處理而直接排放到環(huán)境中，不僅危害環(huán)境，而且浪費(fèi)了寶貴的石油資源。

上述含油污泥在本質(zhì)上是一種被原油污染了的多種無機(jī)礦物粉體，按來源不同，油泥可分為三種不同類型：

1在油田開發(fā)和開采，尤其是油井采油生產(chǎn)和井下作業(yè)施工過程中產(chǎn)生的油泥，稱為落地油泥或作業(yè)油泥。通常含油率較高，最多可達(dá)40-50%，含水量小，成塊狀、粒狀、粉狀和泥狀，夾雜有石子、木塊等固體雜質(zhì);

2在原油生產(chǎn)、運(yùn)輸過程中，各種貯油罐、脫水罐、污油罐中通過自然沉降在底部中也會(huì)產(chǎn)生大量油泥，稱為罐底油泥[1];

3產(chǎn)自聯(lián)合站等污水處理裝置，此類油泥含水量很高，可高達(dá)99.8-99.9%，其余為少量的油以及固體物質(zhì)。

二、油泥的危害

油泥的主要污染物是石油。石油是含有烴類和少量其它有機(jī)物的復(fù)雜混合物。烴類組分是由烷烴，環(huán)烷烴和芳香烴等200-300種不同的烴所組成的。非烴類組分包括環(huán)烷酸、酚、雜環(huán)氮和硫化物等[2]。油泥的存在對(duì)油田生產(chǎn)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，如導(dǎo)致回注水中懸浮物含量嚴(yán)重超標(biāo)，造成地層堵塞，在沉降罐和凈水罐中沉積從而大大縮短清罐周期等。同時(shí)，油泥也會(huì)對(duì)人類生活造成嚴(yán)重影響，如侵占土地、污染土壤、污染水體、污染大氣等[3]。

三、常用的油泥處理技術(shù)和優(yōu)缺點(diǎn)分析

油泥成分復(fù)雜，導(dǎo)致物理、化學(xué)性質(zhì)等差異很大，因此油泥處理技術(shù)多種多樣，其中比較典型的有高溫?zé)崦摳教幚砑夹g(shù)，溶劑萃取技術(shù)，生物處理技術(shù)，超聲波處理技術(shù)，熱化學(xué)清洗技術(shù)等。

（一）高溫?zé)崦摳教幚砑夹g(shù)

高溫?zé)崦摳绞窃诮^氧條件下將含油污泥加熱到一定的溫度，使烴類及有機(jī)物解吸，然后冷凝回用熱解產(chǎn)生的烴類。該法處理后殘?jiān)軌蜻_(dá)到美國(guó)Best Demonstrated Available Technology（BDAT）要求，回收原油質(zhì)量高，處理徹底，同時(shí)，由于熱解處于絕氧還原氛圍下，所以不產(chǎn)生二噁英等有毒物質(zhì)。但高溫?zé)崦摳揭泊嬖诤哪芨摺⒃O(shè)備投資大、工藝操作復(fù)雜等缺點(diǎn)而在一定程度上限制了其推廣應(yīng)用。

（二）溶劑萃取技術(shù)

溶劑萃取是根據(jù)“相似相溶”原理，選擇合適的有機(jī)溶劑作萃取劑，與含油污泥充分混合，將油萃取到萃取劑中，然后對(duì)萃取劑和油進(jìn)行蒸餾分離，回收油及循環(huán)使用萃取劑。溶劑萃取一般在室溫下進(jìn)行。提高溶劑比會(huì)顯著增大萃取效果，但同時(shí)也會(huì)增大萃取設(shè)備的負(fù)荷，導(dǎo)致耗能較大。該法回收原油質(zhì)量高，處理效果好，但存在處理后尾渣中含有機(jī)溶劑，處理過程中有一定的損失等缺點(diǎn)。

（三）生物處理技術(shù)

生物處理法是利用微生物將石油烴類進(jìn)行同化降解，將其轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害的無機(jī)物質(zhì)（CO2和H2O）的過程。微生物通過加氧酶的催化作用將分子氧結(jié)合到基質(zhì)中，形成中間體，進(jìn)而轉(zhuǎn)化成其他物質(zhì)，從而對(duì)石油烴類進(jìn)行降解。影響好氧微生物生長(zhǎng)和降解石油烴類的重要因素是氧含量。根據(jù)處理工藝不同，生物處理法又分為地耕法、堆肥法、生物反應(yīng)器法。采用生物法處理的優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面：處理效果好，經(jīng)過生化處理，污染物殘留量可以大幅度降低;對(duì)環(huán)境影響小，其最終產(chǎn)物是二氧化碳、水和脂肪酸等，不會(huì)形成二次污染。缺點(diǎn)為：在篩選石油降解菌和菌種培養(yǎng)上存在很大的困難;對(duì)含油率較高的污泥處理效果不是很好，一般只能處理含油量小于5%的油泥[2]。

（四）超聲波處理技術(shù)

超聲波主要通過四大超聲效應(yīng)：機(jī)械效應(yīng)、空化效應(yīng)、熱效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)等對(duì)處理過程起強(qiáng)化作用。以機(jī)械效應(yīng)為例，機(jī)械效應(yīng)會(huì)使油泥的內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，造成原油的油滴和固體顆粒的分離。同時(shí)，機(jī)械效應(yīng)使溶劑產(chǎn)生振動(dòng)，從而形成駐波，此時(shí)油泥中的固體顆粒因受機(jī)械力的作用而凝聚在波節(jié)處，在空間形成周期性的堆積，最終固體顆粒和原油脫離而沉降到容器的底部。

超聲波處理含油污泥具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：處理周期短，效果好，工藝簡(jiǎn)單。但是，由于超聲波所需電量較大，使處理成本變高。目前超聲波處理油泥的工藝往往不是作為單一的處理工藝，而是連同其他工藝一同處理油泥，以求在降低成本的基礎(chǔ)上得到油泥最佳的處理效果。

（五）熱化學(xué)清洗技術(shù)

化學(xué)清洗法處理油泥工藝是指在油泥中加入油泥清洗劑，進(jìn)行攪拌反應(yīng)，然后進(jìn)入三相離心機(jī)進(jìn)行洗滌，最終分離出油、水、泥三相，目前主要用于處理落地油泥。化學(xué)清洗法是美國(guó)環(huán)保局處理含油污泥優(yōu)先采用的方法，最顯著的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)油泥的回收率較高，利用率高，清洗完之后的污水及泥對(duì)環(huán)境的污染小，而且操作簡(jiǎn)便，因此日益得到人們的關(guān)注[3]。

四、含聚污泥熱清洗技術(shù)的技術(shù)方案優(yōu)勢(shì)

含聚污泥熱清洗技術(shù)方案是在前期充分的實(shí)驗(yàn)研究和工藝、設(shè)備調(diào)研的基礎(chǔ)上形成的，具有動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)方面的全面評(píng)價(jià)，以及礦物學(xué)、油田化學(xué)方面的專業(yè)人員進(jìn)行前期研究，是一套可行性較大的方案。

相比于焚燒法：該技術(shù)方案全程不使用明火，安全性強(qiáng);沒有氣體排放，污染程度低。

相比于水洗法：該技術(shù)方案可以回收利用水分，減少水量消耗;洗滌充分，可以達(dá)到干基含油率不高于1%。

相比于熱脫附：設(shè)備投資低，安全性強(qiáng);運(yùn)行平穩(wěn)，檢修時(shí)間短;耗能低，成本顯著減少。

小結(jié)：

綜上所述，含聚污泥熱清洗技術(shù)有其得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，作為該技術(shù)的開發(fā)者，應(yīng)該繼續(xù)優(yōu)化該技術(shù)的工藝，讓它的適應(yīng)性和處理能力更好，才能符合我國(guó)對(duì)能源開發(fā)的需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]杜杰，張帆，徐健蓉等.熱化學(xué)洗滌-超聲波分離技術(shù)處理油田含油污泥 [J].油氣田環(huán)境保護(hù)，2008，9（1）：9-11.

[2] F.E.帕諾夫.石油與天然氣工業(yè)企業(yè)的環(huán)境保護(hù) [M].著裴德祿等譯.北京：石油工業(yè)出版社，1992：52-58.

[3] 徐玉朋.含油污泥的綜合治理 [J].石油庫與加油站，2004，13（4）：43-44.