縱瑞耘,李 琦,葛 藤,趙保東
(中海石油環(huán)保服務(wù)(天津)有限公司,天津 300450)
含油污泥是在石油開采、運(yùn)輸、煉制以及含油污水處理過程中所產(chǎn)生的含油固體廢物,是石油、化工工業(yè)主要污染物之一。
含油污泥產(chǎn)生于原油開采、油氣儲(chǔ)運(yùn)集輸及煉油廠原油貯存和污水處理中。其來源主要包括:石油開采產(chǎn)生的含油污泥、油田集輸產(chǎn)生的含油污泥及煉油廠污水處理過程中產(chǎn)生的含油污泥。
含油污泥具有含油量高、黏度大和脫水困難等特點(diǎn),屬于多相系統(tǒng),粘度大、流動(dòng)性差,難以沉降,含油量的差別較大,部分有回收利用價(jià)值,含油污泥中含有重金屬等有害物質(zhì),對環(huán)境造成污染。
目前,我國含油污泥預(yù)處理技術(shù)主要包括:調(diào)質(zhì)分離、萃取分離、焦化處理、調(diào)剖回注等技術(shù)。
調(diào)質(zhì)分離技術(shù)是經(jīng)重力沉降脫水后的黑色粘稠含油污泥濃縮液,為多相膠體體系,成分復(fù)雜。因含油污泥顆粒表面吸附同種電荷,相互排斥,使油、水和泥渣分離困難。加入調(diào)質(zhì)劑,破壞污泥穩(wěn)定狀態(tài),將原油從污泥的表面洗滌剝離,降低含油污泥粘度,實(shí)現(xiàn)油、水、泥渣的完全分離。
萃取分離是選擇一種合適的有機(jī)溶劑作為萃取劑,將含油污泥溶解,經(jīng)過攪拌、離心,大部分有機(jī)物和油被萃取劑抽提出,然后回收萃取液蒸餾,將溶劑從混合物中分離出,再循環(huán)使用。其中回收的油進(jìn)入煉油廠回?zé)?,分離出的水進(jìn)入污水處理廠,固體產(chǎn)物被用作燃料替代品,流程見圖1。該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)含油污泥資源化利用,操作簡單,可循環(huán)利用萃取劑,不足之處是萃取劑用量大。
圖1 萃取分離工藝流程示意圖
焦化處理技術(shù)是在高溫條件下,烴類熱裂解和熱縮合反應(yīng)產(chǎn)生焦炭產(chǎn)品、不凝氣和液相油品。反應(yīng)壓力是常壓,反應(yīng)溫度是490℃。此條件下液相產(chǎn)品主要是柴油、蠟油和汽油。
此技術(shù)利用采出水中含油污泥與地層有良好的配伍性,以含油污泥為原料,利用化學(xué)處理法,加入適量添加劑,懸浮注入深度,可有效提高封堵強(qiáng)度,使油組分分散均勻,形成穩(wěn)定的乳狀液。含油污泥配成乳化液調(diào)剖劑,用在油田注水井調(diào)剖,地層達(dá)到一定深度,在地層水沖釋和地層巖石吸附作用下,乳化懸浮體系會(huì)分解,泥質(zhì)會(huì)吸附蠟質(zhì)和膠瀝質(zhì),蠟質(zhì)和膠瀝質(zhì)粘聯(lián),聚集成大粒徑的“團(tuán)粒結(jié)構(gòu)”,沉降于大孔道,大孔道通經(jīng)變小,封堵高滲透層帶,增加注入水滲流阻力,使注入水改變滲流方向,提高注入水波和體積。
我國主要含油污泥預(yù)處理技術(shù)有調(diào)質(zhì)分離、萃取分離、焦化處理、調(diào)剖回注等技術(shù)。對四種預(yù)處理技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)、劣勢、適用物料、效果和成本進(jìn)行比較,見表1。
表1 四種預(yù)處理技術(shù)比較
當(dāng)前我國主要含油污泥預(yù)處理技術(shù)較多,每種預(yù)處理技術(shù)均有其優(yōu)點(diǎn)和劣勢,如調(diào)質(zhì)分離技術(shù)、焦化處理技術(shù)適用于多種含油污泥;萃取分離技術(shù)可實(shí)現(xiàn)含油污泥內(nèi)大部分石油類物質(zhì)的提取回收,但成本相對較高。預(yù)處理是實(shí)現(xiàn)含油污泥最終無害化處置的基礎(chǔ)階段,其效果直接影響后續(xù)工藝是否順利實(shí)施,因此需要對含油污泥預(yù)處理技術(shù)進(jìn)一步優(yōu)化,同時(shí)可采用多種預(yù)處理技術(shù)聯(lián)合使用,最終為含油污泥無害化高效處置奠定良好的基礎(chǔ)。