国内外含油污泥的处理现状分析 当前位置:首页污泥处理处置技术与设备
 

1 含油污泥的危害和来源

    含油污泥是石油生产的伴随品,是石油生产的主要污染源之一,也是影响油田及周边环境质量的一大难题。含油污泥中大量的有机物和丰富的氮、磷、硫等营养物质,不加稳定处理的污泥任意排入水体,污泥中的有机物和氨氮将大量消耗水体中的氧,导致水体水质恶化,严重影响水生物的生存,营养物质又会使水体富营养化,在沿海海域造成赤潮和绿潮。除此,不同成分的含油污泥对环境和人类造成的危害是不同的。

1.1 含油污泥的危害

    油田含油污泥的组成戌份极其复杂,是一种极其稳定的悬浮乳状液体系,含有大量老化原油、蜡质、沥青质、胶体、固体悬浮物、细菌、盐类、酸性气体、腐蚀产物等,还包括生产过程中投加的大量凝聚剂、缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂等水处理剂?。并因其体积庞大,排放后不但占用大量耕地,而且对周围土壤、水体、空气都将造成污染。我国现已对含油污泥的排放加强了重视。目前明确规定,肆意排放未经处理的含油污泥将处以1000元/m?d的罚款。这样虽然限制了部分污染物的排放,但仍然不能从根本上解决问题。所以含油污泥的处理是油田需要解决的首要问题。另外,污泥含有大量的病原菌、寄生虫(卵)、重金属、放射性核素等难降解的有毒有害物质,这对人类的身体健康也是一个极大的危害,是导致很多致命疾病的罪魁祸首,可以说是一个隐形杀手,故油田含油污泥已被列为危险固体废弃物。

1.2 含油污泥来源

1.2.1 原油开采产生含油污泥

    原油开采过程中产生的含油污泥主要来源于地面处理系统,采油污水处理过程中产生的含油污泥,再加上污水净化处理中投加的净水剂形成的絮体、设备及管道腐蚀产物和垢物、细菌(尸体)等组成了含油污泥。

1.2.2 油田集输过程产生含油污泥

    含油污泥还可能主要来源于接转站、联合站的油罐、沉降罐、污水罐、隔油池底泥、炼厂含油水处理设施、轻烃加工厂、天然气净化装置清除出来的油沙、油泥,钻井、作业、管线穿孔而产生
的落地原油及含油污泥。油品储罐在储存油品时,油品中的少量机械杂质、沙粒、泥土、重金属盐类以及石蜡和沥青质等重油性组分沉积在油罐底部,形成罐底油泥。此外一次沉降罐、二次沉降罐、洗井水回收罐的排污也可产生含油污泥。

1.2.3 炼油厂污水处理场产生的含油污泥

    炼油厂污水处理场的含油污泥主要来源于隔油池底泥、浮选池浮渣、原油罐底泥等,俗称“三泥”,这些含油污泥组成各异,通常含油率在10%-50%之间,同时伴有一定量的固体。

2 国内外处理含油污泥的现状

        国内外处理含油污泥的方法一般有:焚烧法、生物处理法、热洗涤法、溶剂萃取法、化学破乳法、固液分离法、焦化法、含油污泥调剖、含油污泥综合利用等。

但其中许多方法都存在着一些问题,对于实际应用很不适合。如焚烧法耗能大、易产生二次污染,油资源也没得到回收利用;生物处理法需历时41d才能将97%的石油烃生物降解,同样油资源也没有得到回收利用;溶剂萃取法存在的问题是流程长,工艺复杂,处理费用高,只对含大量难降解有机物的含油污泥适用;化学破乳法对乳化严重的含油污泥需另加破乳剂和加热;固液分离法对于含油高、污染严重的含油污泥的油回收率低。所以这些方法未能在国内有效地普及应用。故探究含油污泥的处理技术,关键是要找到一种适合本国国情的技术,而不是一味地追求先进、高额的处理技术。在这个原则下,我们首先要了解国外的一些先进技术,然后从这些技术中提炼出在我国可实行的部分来,再与本国的传统处理方法相结合,方可探寻出一种高效且实用性强的处理方法来。

2.1 国外处理技术的现状

    国外对于寻找合适的含油污泥处理技术也走过了漫长的道路,实验了多种处理方法。经萃取分离法能得到可直接利用的原油及有机物,而余下的泥水则返回变为可利用的资源,从而消除了污染,是油田上环境保护的有效措施之一。但是,这种方法存在流程长、工艺复杂、处理费用高的问题,还有待进一步完善。

    热解吸是一种改型的污泥高温处理方法。即使含油污泥在绝氧条件下加热到水沸点与烃类物质裂解温度之间,然后在闪蒸塔里轻质烃和水通过蒸发冷凝的方式回收;重烃质和无机物以泥浆的形式从分离塔里取出,进行固液分离后将重质烃回收。高温处理工艺因为通过冷凝对烃蒸汽加以回收,故不会污染空气。

    调质一机械分离处理技术在国外已经相当成熟,并且在污泥化学调质方面,发展了一系列新型高效溶剂萃取处理技术的高分子絮凝剂。此工艺是利用破乳剂改变含油污泥颗粒的结构,破坏胶体的稳定性,从而提高污泥的脱水性能,然后利用三相离心机对处理后的污泥进行油、水、泥三相分离,处理后原油回收率可达90%以上。

    热水洗涤法是美国环保局处理含油污泥优先采用的方法。法国、德国的石化企业多采用焚烧的方式,灰渣用于修路或埋入指定的灰渣填埋场。焚烧产生的热能用于供热发电。

2.2 国内处理技术的现状

    尽管国外的许多先进的技术目前都已有了成功的例子,但是由于我国的各方面条件都受到了极大的限制,使得这些高效的技术不能在我国得到全面的应用。我国只能借鉴其精华,创新出适用于我国现状的污泥处理技术。下面将部分技术在我国运用的情况和出现的问题作一简单分析。

2.2.1 我国含油污泥调制一机械分离技术现状

    在国内炼厂含油污泥调制系统中,普遍采用的絮凝剂包括高分子无机絮凝剂如聚合氯化铝,聚合硫酸铁等和高分子有机絮凝剂如高聚合度的非离子、阳离子、阴离子聚丙烯酰胺等长链大分子。多数单位在机械脱水前使用阳离子有机絮凝剂或有机絮凝剂和石灰联用,以提高絮凝、脱水效果,淘汰以往使用单一无机絮凝剂,处理效果各不相同。我国炼厂污泥前处理普遍采用机械脱水工艺,以带式压滤机、离心机为主,脱水后污泥的含水率为75%~80%.经多方面实验结果确定,在多种针对含油污泥处理的工艺中,污泥调质一机械脱水处理工艺发展得比较成熟。

2.2.2 我国含油污泥焚烧技术现状

    我国绝大多数炼油厂都建有污泥焚烧装置,采用焚烧处理最多的废物是污水处理场含油污泥,如湖北荆门石化厂、长岭石化厂采用的顺流式回转焚烧炉;燕山石化采用的流化床焚烧炉。含油污泥在经焚烧处理后,多种有害物质几乎全部除去,效果良好。但是,在我国污泥焚烧尚需要大量的柴油或污油,热量大且没有回收利用,成本很高,投资也大,加之焚烧过程中常伴有严重的空气污染,有的还有大量灰尘,焚烧装置的实际利用率较低。

2.2.3 我国含油污泥生物处理技术现状

    从2O世纪8O年代开始,生物处理方法越来越受到关注。无论在国内或是国外许多的科研工作者都在大力研究可降解有机物的高效微生物,并已开发了许多新的高效菌种,处理范围也相应地拓宽。地耕法、堆肥法以及污泥生物反应器法等都属于生物处理技术。地耕法处理含油污泥最大优点在于,它是通过天然过程使石油烃转化为无害的土壤成份的,运行费用低。但地耕法净化过程缓慢,不适用于冬季较长的地区,且会在农田中产生生物难以降解的烃类(主要是高分子蜡及沥青质)积累。而堆肥法则只适用处理较高烃类含量的含油污泥。从总的来说,处理周期长,对环烷烃、芳烃、杂环类处理效果较差,对高含油污泥难适应,资源无法回用是目前生物处理技术存在的问题。具体参见更多相关技术文档。

3 关于电化学处理含油污泥的设想

    我国各油田现有污泥处理中,基本上没有高效的成套处理工艺,致使大量未经稳定处理的污泥没有合适的出路,成为油田生产的沉重负担。因此,研究新的高效处理方法及设备成为当务之急。

    利用电化学方法处理实际上就是先利用某些活性剂洗涤污泥。通过和含油污泥的充分混合、搅拌,将污泥中的有机物质完全溶解在洗涤液中。再对洗涤液进行电化学的处理。通过电解金属阳极,使之以金属离子的形式溶解在待处理的液体中,在电场力的作用下与水中的OH一结合形成高分子氢氧絮凝物,该絮凝物吸附和絮凝废水中的污染物后,被附着在絮凝物上的H(从阴极析出)推浮到液面上,或沉淀后经过滤达到去除污染物的目的。该方法可望被开发为高效的含油污泥处理工艺。

4 结论

    含油污泥主要是石油勘探开发业和石油化工行业生产过程中产生的油泥、油砂,具有产生量大、含油量高、重质油组分高、综合利用方式少、处理难度大等特点。含油污泥的存在对周围的环境质量产生着不良的影响,是目前固体废物处理中一个比较大的难题。从综合利用的技术现状来看,缺少高附加值的深度处理和利用技术。从长远观点来看,回收污油、综合利用污泥是实现无害化和资源化的有效途径。各地应因地制宜,寻求综合利用和解决油泥污染问题的最好的处理方法。同时,适当的借鉴国外一些先进的处理、管理技术是很有必要的,这样既可填补我国在处理含油污泥方面的空缺,又可大大节省相关费用的支出,为环境保护事业和人类的健康做出巨大的贡献。