污油泥处理现状与发展前景

污油泥处理现状与发展前景

王一然 许丹 崔迪

国家官网集团东部原油储运有限公司科技研发中心 江苏徐州 221004

摘要：目前，我国各大油田的污染淤泥年产量合计约占国内原油总产量的2%，其中塔河油田的污染淤泥年产量为4~6万t。 污泥的组成成分极其复杂，其中重质油的含量比较高。 同时，污染淤泥中存在大量苯、蒽等有毒有害物质，对油田环境和人员的健康存在很大的安全隐患，严重制约了油田的绿色可持续发展。 本文主要分析污泥处理的现状和发展前景。

关键词：污油泥；处理现状；发展前景；污油泥的危害

引言

含油污泥是指混入原油、各种成品油、渣油等成分的污泥，是由油、水、固三相组成的复杂混合物，混合后将成为难以处理的较稳定、流动性较差的悬浮乳状污泥。 含水率高、体积大、有毒有害成分含量高、热浪性明显是污水淤泥的主要特征。 污水淤泥中含有大量原油、固体悬浮物、细菌、盐类和腐蚀产物等，其中油分一般为20%~50%，含水量为30%~80%，不同来源的含油污泥性质大不相同，烃类的含量和成分也不太相同 目前，我国各大油田的污染污泥年产生量合计约占国内原油生产总值的2%，不同类型的含油污泥合计达到3×106吨。 在自然条件下，污泥中原油类有毒物质在重力作用下渗入地表后，容易发生土壤板结现象，影响地表植被的正常生长，威胁人类健康。 污泥中原油含量一般较高，如果不能采取有效手段回收，将造成我国石油资源的巨大浪费。

1、污油泥的特点、来源及危害性

污泥作为油田开发过程中产生的残留物很少被提及，可以说“无人问津”。 污泥中含有原油和单一的成品油，由于各种原因混入泥沙和其他杂质，难以分离和回收有效油分。 含油率为20%~50%，含水率为40%~80%，高含水率、体积大、有毒有害成分含量高、热浪性明显是污泥的主要特征。 目前，污泥的主要来源是原油开采过程中因不可抗力产生的废油泥； 炼油厂原油储运、深加工过程中产生的油分离池底泥、浮选浮渣和剩余活性污泥等废油泥成品油储运过程中产生的罐底油泥； 被无机物、重金属等污染的油泥等。 石油未充分燃烧产生的有毒有害气体和粉尘是引起世界大气污染的主要来源之一，引起全人类的广泛关注。 污泥对自然环境的破坏比前者严重，其破坏范围包括大气、土壤、水体(河流、湖泊、地下水等)的污染，且影响周期长，难以净化处理，一定面积的污泥污染对生态链的破坏是毁灭性的。 以污泥堆积、填埋处理为例，占用大量耕地，污染周围环境，释放出的有毒有害物质被动植物摄取产生富集现象，通过食物链层层传递，最终危害人类健康，爆炸性增加胎儿畸形、恶性肿瘤等疾病。 人类对石油及其产物的需求日益增长，产生了海量的污泥，而且污泥无害化处理或无害化排放问题长期得不到有效解决，成为环境污染的潜在杀手。

2、污油泥处理过程中存在的问题

首先，污泥中的泥沙对原油有很强的吸附能力，分离原油和泥沙需要温度高的条件，通过加热水处理污泥在处理过程中会产生很大的能耗。 其次，污泥中含有30%左右的原油，如果能回收这些原油，可以有效提高石油能源的开采量，提高石油开采企业的经济效益和社会效益，但目前污泥的处理技术达不到很高的回收率，存在很大的浪费问题。 最后，污泥的处理还可能造成二次污染。 如果污泥的处理不能完全分离污泥，就会对生态环境造成严重的污染。 另外，从污泥中回收的原油中存在很多杂质和有害物质，在这些原油燃烧的过程中会产生大量的污染气体。。

3、油泥无害化处理的现状

3.1萃取法

主要运用“相似相容”的原理，根据含油污泥的成分组成，选择适当的溶剂提取淤泥中的烃类，进行收集和循环利用，其中萃取剂可以通过蒸馏进行循环利用，达到“变宝”的处理效果 萃取法具有能耗低、操作简单、萃取效率高等优点，可以充分回收利用淤泥中的石油类。 国内外主要研究成果如下: (1)张秀霞、车承丹等选择氯仿和石油醚作为萃取溶剂，其中这两种萃取溶剂的萃取效果明显，可达到90%以上，可以充分回收利用淤泥中的烃类。 )2)曾海鳃等将油状泥分为油分高、油分高两种类型，用汽油和煤油分别提取，结果表明汽油和煤油对油分高的油状泥的提取率大于油分低的油状泥的提取率，其中最高可达95%。

3.2生物法

生物法主要适用于油分少的油泥的处理，一般是油分低于5%的油泥。 通过在油泥中接种好氧菌培养、大量繁殖，分解油泥中石油烃类碳源有机质，最终完全矿化转化为无害无机物质，供植物吸收。 在生物法的实际使用过程中，需要加入加氧酶催化剂，其作用是使分子氧与底物结合形成含氧中间体，最终转化为其他物质。 因此，氧含量是影响生物法降解石油烃类的重要指标，其变化可以用来表征淤泥的降解程度。

3.3热水清洗处理技术

热水洗涤处理法是指将污泥、水和化学药剂混合加热，使污泥中的有机物脱离土壤，最终经过油水分离实现原油资源的循环利用。 塔河油田目前根据高含液性污泥的特性，主要采用化学热清洗技术进行处理，取得了良好的治理效果。

3.4调质-机械分离处理技术

调质-机械分离技术是指向污泥中按比例添加一定量的化学药剂，通过改变污泥的各种理化性质，从而进行污泥固液分离的技术方法[6]。 调质机械分离技术具有操作过程简单、设备能耗低等优点，但在实际应用中，污泥中原油含量相对较高，需要与其他技术相结合，实现处理后污泥的达标排放。 同时，该技术必须结合水处理系统。 否则，容易引起水体污染。

3.5超声波处理技术

超声波处理技术是指利用超声波的原理，通过深入破坏污泥的内部结构，降低污泥中原油粘度，减弱原油与其他杂质的粘连，从而有效地解吸污泥中的原油和水、泥等杂质，最终达到分离的目的。 超声波处理技术具有处理工艺简单、处理周期短等优点，作为辅助处理工艺，与传统的处理工艺相结合可以取得良好的处理效果，但超声波处理技术在实用化过程中需要消耗大量电力，污泥 目前国内该技术在处理污染油泥方面的应用实例很少，相关技术研究还处于实验室阶段。

3.6生物处理技术

生物处理技术基于生物学，利用微生物将污泥中的有机物分解为二氧化碳和水等无机物质，实现污泥的无害化处理。 1992年，美国GulfCoast炼油厂首次建成污泥生物处理示范装置，随着该生物处理装置的优化改良，目前正在商业化应用。

3.7热解处理技术

该技术需要一定的环境条件，主要由温度、氧气控制，通常温度达到一定程度，需要在真空环境下进行。 工作人员对油泥进行加热处理，在高温条件下分离油泥中的杂质，实现石油分离。 但是，该方法技术风险高，操作不合理，导致能量损失增大，还会产生重复性污染。 因此，作业人员在进行热解处理技术时，必须重视温度控制，确保技术规范。

3.8固化处理技术

化学添加剂的使用，使污泥发生一系列的物理反应，使污泥从最初的半液体状态逐渐变为固体状态，解决污泥随意流动的问题，同时封存内部有毒有害物质，使污泥的性状更加稳定。 污泥固化处理的根本变化是形态的变化，其内在污染物被化学添加剂失活，但仍存在，最后通过填埋处理，对环境的影响仍令人担忧，化学添加剂本身也不可避免地受到土壤污染。 污泥有毒有害物质通过一定程度的封存减少环境污染，但增加化学添加剂的使用，对环境友好作用不明显，污泥中存在的污泥固化处理的优点是设备简单，处理费用相对较低。

结束语

气化分解炉技术在含油污泥等有机质固体废弃物处理研究方面取得了很多突破，但在自动化方面还不够，需要改进。 在未来含油污泥的处理研究中，要严格按照国家要求，充分考虑中国国情，朝着操作简单、成本低廉、处理高效、无污染无害化的目标迈进。

参考文献：

1. 龙亮，刘国荣，张悦，等.污油泥处理研究现状及其进展[J].过滤与分离，2019，25（4）：32-35.

2. 王文祥，韩萍芳，徐宁等.含油污泥超声处理脱油研究[J].环境科学研究.2019，21（4）：52-56.

3. 刘晓燕.含油污泥与热化学洗涤技术的研究[D].北京：中国石油大学（北京），2019.

4. 张威.含油污泥无害化处理技术研究[D].大庆：东北石油大学，2019.

[5]姜亦坚.污油泥沙无害化处理技术研究[D].长春：吉林大学，2018.