撬裝式含油污泥處理裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

曹志軍

摘要：隨著石油消費(fèi)量的不斷升高，因此需要加大石油的生產(chǎn)量。然而在石油生產(chǎn)和石油開發(fā)采出物質(zhì)造成的污染也隨之增多，油田每年都有大量的罐底泥和池底泥等含油污泥出現(xiàn)，這些含油污泥中含有大量苯系物等有毒物質(zhì)，如果不加以安全無害化處理極易對(duì)土壤和水源造成極大的危害。因此研究和解決油田含油污泥的無害化處理問題成為油田管治中的重要事項(xiàng)。本文將詳細(xì)介紹含油污泥處理裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和相關(guān)處理技術(shù)，希望可以通過工藝的改進(jìn)、先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用來緩解油田區(qū)含油污泥的處理避免對(duì)土壤和水質(zhì)造成的污染。

關(guān)鍵詞：撬裝式污泥處理裝置;含油污泥;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和應(yīng)用

1 含油污泥的來源和特性

1.1 含油污泥的來源

含油污泥指原油或品油混入泥土或其他介質(zhì)，其中的油份不能直接回收而可能造成環(huán)境污染的多種形態(tài)的混合物。

含油污泥主要有四個(gè)來源，第一個(gè)是跟隨原油開采從地下采出的，其主要來源自聯(lián)合站、污水站和中轉(zhuǎn)站等的油水儲(chǔ)罐、容器和回收池底泥;第二個(gè)是地面污染產(chǎn)生，其主要來自于井下作業(yè)、污水排放、油井采油生產(chǎn)和井下作業(yè)施工過程中，部分原油放噴或被油管，抽油桿，泵及其他井下攜帶至土油地或井場(chǎng)，這些原油滲入地面土壤，形成油泥稱為落地泥，或者廢棄的污水處理濾料等。第三個(gè)是廢棄的鉆井泥漿與廢棄壓裂液形成的含油污泥。第四個(gè)煉油廠三泥“包括隔油池底泥、容氣浮懸浮渣和剩余活性污泥等其中浮選污泥量最大。

1.2 含油污泥的特性

這些污泥中一般含有的苯系物、酚類、蔥類等物質(zhì)、并伴有惡臭和毒性，若直接和自然環(huán)境接觸，就會(huì)對(duì)土壤、水體和植物造成較大污染，同時(shí)也意味著石油資源的巨大浪費(fèi)，因此，無論是從環(huán)境保護(hù)還是從回收能源的角度考慮，都應(yīng)該對(duì)含油污泥進(jìn)行無害清潔處理。

含油污泥成分非常復(fù)雜，是穩(wěn)定的懸浮乳狀液體系，其中含有老化的原油，也包括瀝青質(zhì)、膠體、固體懸浮物以及細(xì)菌、鹽類物質(zhì)和酸性物質(zhì)、腐蝕性物質(zhì)、雜草等。含油污泥中主要由固相顆粒、有機(jī)質(zhì)、水和溶解的可溶鹽等組成，其中固相顆粒是原油開采時(shí)人為帶入的泥沙和巖屑等顆粒或者落地原油打掃時(shí)地面鋪設(shè)的砂石、沙土等顆粒物質(zhì)，這些顆粒物質(zhì)的直徑大小參差不齊，細(xì)小顆粒一般懸浮在油泥水中，而大的顆粒則沉降在含油污泥的底部，有機(jī)質(zhì)中主要包含原油、細(xì)菌和腐蝕性物質(zhì)，大部分以浮油形式漂浮，另外一部分在分散在污泥中。含油污泥雖然是生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生的廢棄物，但同時(shí)也是可以進(jìn)行回收的資源，采用適當(dāng)?shù)墓に噷?duì)含油污泥進(jìn)行有效處理可實(shí)現(xiàn)對(duì)其中原油的回收，并使污泥達(dá)到環(huán)境要求，不僅回收了原油資源而且也避免對(duì)環(huán)境的破壞，可同時(shí)獲得良好的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。

2 國(guó)內(nèi)外對(duì)含油污泥的處理

2.1 國(guó)內(nèi)對(duì)含油污泥的處理

國(guó)內(nèi)對(duì)含油污泥的處理，可采用的方法主要包括含油污泥填埋處理、固化處理、生物處理、焚燒處理、熱解工藝處理、熱水洗滌處理、電化學(xué)處理等。這些方法都不能實(shí)現(xiàn)對(duì)含油污泥的高效處理，一方面對(duì)于原油的回收效果較差，另一方面處理以后的污泥中依然含有較高的原油，不能使處理后的污泥含油量低于3‰的標(biāo)準(zhǔn)要求。所以，為提升原油的回收率、降低污泥中的含油量，可通過撬裝式含油污泥處理裝置的設(shè)計(jì)，將清洗-除油-離心和熱解工藝技術(shù)結(jié)合起來，不僅提高了原油的回收效果，而且還降低了污泥中的含油率，可以達(dá)到國(guó)家環(huán)保部門規(guī)定的含油量3‰的規(guī)定。其中，撬裝式處理裝置中清洗-除油-離心法處理主要是對(duì)調(diào)制離心法的一種改良。結(jié)合國(guó)內(nèi)外含油污泥處理技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，在分析各含油污泥處理裝置運(yùn)行問題和原因的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了對(duì)處理裝置的改進(jìn)，開發(fā)了清洗-除油-離心為主工藝的生產(chǎn)裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)含油污泥的自動(dòng)化處理與控制，解決進(jìn)口裝置中關(guān)于調(diào)制離心法處理工藝間歇法的問題，使所有設(shè)備和模塊都實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)撬裝化，不僅提高了設(shè)備的技術(shù)水平和處理效果，而且也降低了投資成本和運(yùn)行成本，同時(shí)使處理后的污泥及其雜質(zhì)的含油量都低于3‰。而其中熱解工藝是比較常見的含油污泥處理技術(shù)，該技術(shù)和撬裝式處理裝置結(jié)構(gòu)結(jié)合起來應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)含油污泥含油率低于3‰的農(nóng)用土壤的規(guī)定。

2.2 國(guó)外對(duì)含油污泥的處理

國(guó)外主要利用生物技術(shù)和物理化學(xué)技術(shù)相結(jié)合的處理方法實(shí)現(xiàn)對(duì)含油污泥的脫水、濃縮等，比如里采用填埋、耕田施肥、焚燒等生物處理方法，或者化學(xué)固體化、氧化處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)含油污泥雜質(zhì)的降解、溶劑溶劑、混凝法分離等。另外，也有采用低溫?zé)峤夤に噷?duì)含油污泥進(jìn)行分離處理。

3 撬裝式含油污泥處理裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

3.1 含油污泥處理裝置技術(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析依據(jù)

原油的比重與泥砂、水的比重是不相同的，利用比重差可以將其分離。但是由于原油的粘度較大，泥砂被緊緊包裹在原油里面，利用簡(jiǎn)單的重力是很難將它們分開。欲使油砂得以分離，必須將包裹泥砂的原油從泥砂表面剝離開來使其得以分離。具體的方法是降低原油的粘度或利用水代替原油包裹泥砂，達(dá)到油砂分離的目的。

污泥處理裝置的設(shè)計(jì)工藝就是利用溫度、表面活性劑等降低原油的粘度，用水代替原油包裹泥砂。脫離泥砂的原油利用自身比重輕的特點(diǎn)上浮，泥砂因比重重的原理下沉，從而達(dá)到油砂分離的目的。對(duì)原油中瀝青質(zhì)比較高的含油泥砂，在分離后，泥砂中仍含油瀝青質(zhì)等小顆粒油粒，可用離心機(jī)將原油、水和泥砂離心分離，以達(dá)到國(guó)家環(huán)保部門規(guī)定的砂中含油率小于3‰的規(guī)定。

3.2 撬裝式處理裝置的組成

撬裝式含油污泥處理裝置由以下六個(gè)模塊組成，即一體化頂級(jí)模塊、一體化一級(jí)模塊、一體化二級(jí)模塊、一體化儲(chǔ)罐模塊、一體化導(dǎo)熱油爐模塊和一體化控制模塊。

3.3撬裝式處理裝置工藝流程

撬裝式含油污泥處理裝置基本工藝流程如下：

預(yù)處理——加熱剪切——溢油——高頻處理——篩分——離心分離——回收

第一，在一體化頂級(jí)模塊中進(jìn)行除雜制漿，即利用裝載機(jī)或龍門吊使含油污泥進(jìn)入頂級(jí)模塊中，在連續(xù)進(jìn)料、計(jì)量、去除雜物、制漿、除砂、加熱和泥漿輸送等一系列操作中實(shí)現(xiàn)對(duì)含油污泥的初步處理。

第二，在一體化一級(jí)模塊中進(jìn)行清洗分油，即在已經(jīng)在頂級(jí)模塊中完成初步分離的含有泥漿輸送到一級(jí)模塊中，加入處理藥劑，然后在加熱、攪拌、離心處理等一系列操作后可實(shí)現(xiàn)對(duì)含油污泥中大部分原油分離的目的。

第三，在一體化二級(jí)模塊中進(jìn)行除油分離。即將在一級(jí)模塊中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)大部分原油分離的污泥輸送到二級(jí)模塊中，在該模塊中通過深度處理進(jìn)一步去除泥漿中剩下的原油，然后在離心作用下實(shí)現(xiàn)泥漿中固體和液體的分離，將原油、水和其他雜質(zhì)分離開來，對(duì)污水進(jìn)行回收處理后再利用，對(duì)原有進(jìn)行回收，對(duì)其他雜質(zhì)進(jìn)行處理并達(dá)到環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)后排放，在該步驟保證含油污泥的含油率在1%以下。

第四，在深度處理模塊中，采用清洗-除油-離心等處理工序處理后，可使處理后的達(dá)標(biāo)污泥將含油量下降到1%以下，滿足對(duì)原油回收、對(duì)污染物處理的標(biāo)準(zhǔn)。但是如果要進(jìn)一步深度處理，使處理后的污泥含油量低于3‰，除了采用焚燒的方式外，還可以在本撬裝式處理裝置清洗-除油-離心的基礎(chǔ)上，結(jié)合熱解工藝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)污泥的深度處理，進(jìn)一步減少污泥中的含油量，提高原油的回收率。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文對(duì)撬裝式處理裝置相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、處理工藝和技術(shù)進(jìn)行了分析闡述。提出采用清洗-除油-離心與熱解深度處理工藝相結(jié)合的方式，可達(dá)到最佳的含油污泥處理效果。能夠最大程度上解決處理后含油污泥中含油量、處理后的雜質(zhì)不僅能有效滿足環(huán)保要求的問題，且降低了普通處理裝置與處理工藝的成本投入。將幾種處理技術(shù)結(jié)合在一起，可實(shí)現(xiàn)對(duì)原油的回收，同時(shí)投資成本較小、處理后的污泥含油量低于3‰，滿足農(nóng)用土壤的規(guī)定，同時(shí)處理后的雜質(zhì)物符合環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王洋. 撬裝式含油污水處理裝置的研制[J]. 石化技術(shù)，2019（3）.

[2]王文雅. 含油污泥處理移動(dòng)裝置的開發(fā)與應(yīng)用[J]. 化工裝備技術(shù)，2014（5）：9-13.