含油污泥處理技術(shù)應(yīng)用研究現(xiàn)狀

武 哲

（西安石油大學(xué)，陜西 西安 710065）

隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，城市建設(shè)發(fā)展要求也越來越高，含油污泥處理技術(shù)也需要結(jié)合實(shí)際不斷進(jìn)行創(chuàng)新。積極探索多元化無害化的含油污泥處置技術(shù)，成為城市建設(shè)領(lǐng)域關(guān)注的重要內(nèi)容［1-3］。

1 含油污泥的危害及類型分析

含油污泥是在城市建設(shè)發(fā)展等過程中由于工業(yè)生產(chǎn)或污水處理等產(chǎn)生的有害物質(zhì)。含油污泥中含有很豐富的一些元素，主要包括有機(jī)物、氮磷硫等等。如果含油污泥不能及時(shí)進(jìn)行科學(xué)處理，直接將其排放，那么會(huì)導(dǎo)致含油污泥進(jìn)入地表水系統(tǒng)。含油污泥中含有的豐富的有機(jī)物等會(huì)對(duì)水中的氧氣進(jìn)行消耗，容易產(chǎn)生水富營(yíng)養(yǎng)化的現(xiàn)象，還會(huì)導(dǎo)致水環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)受到破壞。這主要是由于含油污泥中含有的一些銅、鋅、汞、鉛等元素和一些病原菌等有害物質(zhì)，會(huì)對(duì)環(huán)境等造成很大的不良影響，進(jìn)而出現(xiàn)整體的環(huán)境污染［4-8］。另外，含油污泥自身含有比較難聞的臭味。如果人體接觸等，會(huì)威脅人類的健康。為此國(guó)家非常注重含油污泥的處置工作，并通過政策立法的方式對(duì)含油污泥處理的工作予以規(guī)范。只有實(shí)施無害化處理，才能營(yíng)造良好的社會(huì)生態(tài)環(huán)境。

含油污泥具有很多種類型。按照來源劃分，可以將含油污泥分成原油開采環(huán)節(jié)產(chǎn)生的污泥、油田集輸環(huán)節(jié)產(chǎn)生的污泥以及煉油廠污水處理等環(huán)節(jié)產(chǎn)生的污泥等。在原油開采環(huán)節(jié)，主要是由于在鉆井作業(yè)過程中通常會(huì)探測(cè)到油層，受到地壓的影響，在原油開發(fā)過程中下鉆環(huán)節(jié)容易引發(fā)井噴等情況，進(jìn)而產(chǎn)生含油污泥。此外在原油開采環(huán)節(jié)還容易出現(xiàn)油管斷裂等問題，進(jìn)而引發(fā)油泥污染情況。除了在原油開采環(huán)節(jié)以外，在油田集輸環(huán)節(jié)，將開采出來的原油進(jìn)行收集、運(yùn)輸?shù)韧局幸灿锌赡軐?dǎo)致出現(xiàn)含油污泥，這主要是由于在運(yùn)輸?shù)倪^程中會(huì)受到環(huán)境等影響從而出現(xiàn)污水儲(chǔ)罐溢流等等，導(dǎo)致出現(xiàn)環(huán)境污染。另外，在煉油廠污水處理工藝應(yīng)用的過程中煉油廠自身需要對(duì)相關(guān)的原材料進(jìn)行工藝處理，煉油廠的含油污泥產(chǎn)量非常大，且含油污泥的成分也非常復(fù)雜，會(huì)大大增加處理難度，也不利于提升含油污泥的處置成效。

2 當(dāng)前含油污泥處理技術(shù)及應(yīng)用分析

含油污泥自身具有很強(qiáng)的危害性，為此需要積極探究科學(xué)的處理工藝和技術(shù)來進(jìn)行無害化處置，這樣才能更好地保護(hù)生態(tài)環(huán)境免受破壞，提升環(huán)境保護(hù)成效。通常情況下，含油污泥處理工藝會(huì)隨著生產(chǎn)工藝、技術(shù)水平等不斷提升，也會(huì)不斷進(jìn)行升級(jí)和更新創(chuàng)新。加強(qiáng)含油污泥處理技術(shù)及應(yīng)用情況分析，對(duì)提升含油污泥處置成效具有積極的影響。按照含油污泥處理工藝的不同，可以將含油污泥處理技術(shù)分成傳統(tǒng)的處理技術(shù)和現(xiàn)代化處理技術(shù)。

2.1 含油污泥傳統(tǒng)處理技術(shù)分析

含油污泥處理技術(shù)，比較傳統(tǒng)的處置方法主要包括固液機(jī)械分離工藝、化學(xué)熱洗工藝、溶劑萃取工藝、填埋工藝、熱解工藝、生物處理工藝、焚燒工藝以及焦化工藝、表面活性劑洗滌處理工藝等。

①固液機(jī)械分離工藝。該技術(shù)是最為常見的一種含油污泥處理技術(shù)，主要通過固液分離，將含油污泥中的成分通過真空過濾、加壓處理以及滾壓處理、離心脫液處置等，處理成為水、油、渣三種物質(zhì)；以此再進(jìn)入到污水處理廠進(jìn)行再次進(jìn)行水處理，將油進(jìn)入煉廠進(jìn)行處置，并運(yùn)用焚燒或者生物無害化處置的方式進(jìn)行廢渣處置，實(shí)現(xiàn)含油污泥的分解和逐步分離處理。②化學(xué)熱洗工藝。該工藝主要是借助熱化學(xué)溶劑對(duì)含有污泥進(jìn)行處置。比較常用的熱化學(xué)溶劑為混合堿。利用混合堿，將其和含油污泥中的一些物質(zhì)進(jìn)行結(jié)合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)固體表面分離。隨后應(yīng)用其他的熱化學(xué)溶劑進(jìn)行再次處理和洗滌，形成油水分離的效果。③溶劑萃取工藝。該工藝主要是應(yīng)用物質(zhì)相似相溶的原理，通過對(duì)含油污泥種的有機(jī)物，利用有機(jī)溶劑作為萃取劑進(jìn)行處理。這樣可以對(duì)含油污泥的油類物質(zhì)進(jìn)行溶解和抽取。隨后實(shí)施萃取液蒸餾實(shí)現(xiàn)油類物質(zhì)和溶劑的分類處理，將處理后的油類物質(zhì)進(jìn)行回收利用，對(duì)生成的廢物殘?jiān)冗M(jìn)行再次回收處理或填埋處置。④填埋工藝。該工藝操作非常簡(jiǎn)便，主要是通過填埋的方式對(duì)含油污泥進(jìn)行處理，但是由于含油污泥中含有的有害成分比較多，且比較復(fù)雜，所以這樣處理往往會(huì)存在較大的安全隱患。為此需要加強(qiáng)該處理工藝和其他工藝的融合應(yīng)用，從而進(jìn)行處理后再實(shí)施該工藝更為妥當(dāng)。⑤熱解處理工藝。該工藝主要是借助熱處理技術(shù)，對(duì)含油污泥實(shí)施加熱處理，將含油污泥中含有的油類物質(zhì)進(jìn)行析出，實(shí)現(xiàn)含油污泥成分的分離，形成油渣、熱解液、熱解氣三相后進(jìn)行再次循環(huán)處置利用。該技術(shù)需要嚴(yán)格控制不同工藝環(huán)節(jié)的處置溫度，要結(jié)合不同物質(zhì)的沸點(diǎn)等進(jìn)行科學(xué)分析，合理控制相關(guān)的溫度參數(shù)，從而保證處理效果。通常情況下經(jīng)過熱解處理會(huì)將含油污泥生成油、水以及不凝氣、焦炭等多種物質(zhì)，根據(jù)生產(chǎn)需要來進(jìn)行回收利用或廢棄處理。⑥生物處理工藝。該工藝主要是利用微生物來對(duì)含油污泥中的有機(jī)物成分進(jìn)行分解，從而更好地轉(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)無害化處理。生物處理工藝有多種方法，比如地耕法、堆肥法、生物泥漿法、生物強(qiáng)化法等等。應(yīng)用的微生物不同，處理的原理是相同的。⑦焚燒處理技術(shù)，該技術(shù)主要是借助有氧環(huán)節(jié)，對(duì)含油污泥進(jìn)行氧化處理，進(jìn)而將含油污泥轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水等物質(zhì)進(jìn)行排放或利用。此外還有焦化處理工藝，該技術(shù)主要是利用高溫裂解以及熱縮合技術(shù)，分離含油污泥中的有機(jī)物大分子，轉(zhuǎn)化為小分子，再利用相關(guān)的熱轉(zhuǎn)化原理對(duì)相關(guān)的生成物質(zhì)進(jìn)行回收利用處理，通常會(huì)選擇焦炭作為處理原料進(jìn)行處置。傳統(tǒng)的含油污泥處理工藝還有表面活性劑洗滌處理工藝，該工藝主要是利用表面活性劑等，對(duì)含油污泥中的石油烴實(shí)施分離處理，利用表面活性劑良好的親水和疏水特征實(shí)施分離處置。

2.2 現(xiàn)代含油污泥處理工藝分析

在傳統(tǒng)含油污泥處理工藝的基礎(chǔ)上，相關(guān)人員不斷進(jìn)行技術(shù)方法總結(jié)，形成了很多現(xiàn)代化的含油污泥處理技術(shù)，比如微波處理、超聲波處理、冷凍與解凍處理、電動(dòng)力學(xué)技術(shù)以及光催化處理等等。

①微波處理工藝。該工藝?yán)脽峤庠?，借助微波自身的能量和含油污泥進(jìn)行融合發(fā)生作用，從而實(shí)現(xiàn)固液相分離的技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)污泥的凈化處理。②超聲波處理工藝。該技術(shù)是利用超聲波的作用對(duì)含油污泥實(shí)施油相分離，從而實(shí)現(xiàn)油類物質(zhì)聚焦脫離。③冷凍與解凍處理工藝，該技術(shù)是利用低溫環(huán)境，對(duì)含油污泥結(jié)構(gòu)進(jìn)行物理或化學(xué)反應(yīng)處置，從而破壞原油污泥物質(zhì)結(jié)構(gòu)的成分，最終實(shí)現(xiàn)水油分離。此外還有電動(dòng)力學(xué)工藝，該工藝是利用電滲透、電遷移等技術(shù)，借助外加電場(chǎng)對(duì)含油污泥予以處理。光催化處理工藝則是借助黑光、白光發(fā)生光催化反應(yīng)的原理，將其作用于含油污泥中，進(jìn)而將含油污泥中含有的有機(jī)碳、多環(huán)芳烴進(jìn)行去除，減少對(duì)環(huán)境的損害。相比較傳統(tǒng)的處理工藝，含油污泥處理工藝現(xiàn)代化技術(shù)更加具有針對(duì)性，也更具環(huán)保性。

3 含油污泥處理技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及對(duì)策分析

當(dāng)前在含油污泥處理過程中，由于含油污泥自身含有的成分比較復(fù)雜，處理難度也比較大，在處理的過程中目前還存在不能滿足無公害的環(huán)保要求，處置過程中面臨諸多的環(huán)境污染等風(fēng)險(xiǎn)問題，在含油污泥處理技術(shù)等應(yīng)用方面研究深度不夠，成熟的經(jīng)驗(yàn)方案等比較少等。為此需要相關(guān)的技術(shù)人員加強(qiáng)科研攻關(guān)，這樣才能不斷提升處置成效。未來含油污泥處理技術(shù)將向著以下幾個(gè)方向發(fā)展。

1）化學(xué)清洗處理工藝

目前歐洲等西方發(fā)達(dá)國(guó)家在含油污泥處理技術(shù)等方面的探索力度越來越高，也有很多比較成熟的經(jīng)驗(yàn)，其中通過在含油污泥處理過程中添加化學(xué)藥劑，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)含油污泥的相關(guān)物質(zhì)提取，這樣可以將其中的石油和石油乳狀液進(jìn)行破乳分離，以此實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用。我國(guó)也將在這方面進(jìn)行深度探索，借鑒西方發(fā)達(dá)國(guó)家在這方面的處理經(jīng)驗(yàn)，從而不斷提升處置成效。

2）含油污泥電化學(xué)處理分離工藝及含油污泥生物-植物耦合修復(fù)工藝

通過不斷升級(jí)含油污泥處理技術(shù)，在傳統(tǒng)工藝和現(xiàn)代處理工藝不斷進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的基礎(chǔ)上，逐漸開始探索含油污泥電化學(xué)處理分離工藝以及含油污泥生物-植物耦合修復(fù)工藝。前者是利用活性劑和含油污泥的作用進(jìn)行電化學(xué)處理的一種技術(shù)，借助磁場(chǎng)、電場(chǎng)等作用將電解形成的物質(zhì)進(jìn)行沉淀和再次回收利用；后者是利用微生物將石油及其衍生物中的碳?xì)浠衔镞M(jìn)行處置，從而實(shí)現(xiàn)降解處理的一種技術(shù)。這些技術(shù)處理成本較低，且具有良好的處理效果，對(duì)環(huán)境等影響也比較小，所以值得提倡利用和深度研究。

此外，不同的環(huán)境，對(duì)含油污泥處理的要求也不同，還需要相關(guān)的技術(shù)人員不斷借鑒和吸收更多的外來經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)傳統(tǒng)含油污泥處理工藝和現(xiàn)代含油污泥處理工藝的不同特點(diǎn)以及適用范圍，以此為基礎(chǔ)加強(qiáng)多元化技術(shù)的融合研究，從而推動(dòng)含油污泥處理工作向著生態(tài)綠色環(huán)保以及低成本和產(chǎn)業(yè)化方向延伸、拓展。

總之，目前含油污泥處理等方面的技術(shù)比較多，不同的技術(shù)應(yīng)用范圍不同，適用領(lǐng)域和條件也不同，在具體選擇應(yīng)用的過程中還需要技術(shù)人員結(jié)合實(shí)際等不斷進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)探索與創(chuàng)新，這樣才能形成更多的有效處理技術(shù)和成果，提升污泥回收利用水平，實(shí)現(xiàn)更大的經(jīng)濟(jì)社會(huì)生態(tài)效益。