含油污泥处理技术综述
2016-06-16张贞浴黑龙江大学哈尔滨150080
张贞浴(黑龙江大学,哈尔滨 150080)
含油污泥处理技术综述
张贞浴
(黑龙江大学,哈尔滨 150080)
摘 要:介绍了含油污泥的危害及来源,针对含油污泥处理现状,分析国内外处理含油污泥方法上存在的问题,并展望了未来含油污泥无害化处理技术的发展方向。
关键词:含油污泥;无害化处理;发展方向
含油污泥是原油或成品油混入泥土或其他介质,其中的油份不能直接回收,是石油化工工业的主要污染物之一。含油污泥会散发恶臭,并且带有大量病原菌,含油污泥一般为稳定的悬浮乳化状态,而且含有多种化学物质和重金属物质。含油污泥属于危险废物,已被列为《国家危险废物名录》HW08类危险废物。
1 含油污泥的来源
目前,我国每年产生的含油污泥总量已超过500余万吨,并且产量还呈现逐年增加的趋势[1]。含油污泥的主要来自以下3个方面。
(1)原油开采过程。原油开采过程会生产一定量的含油污泥。主要来自采油废水处理所产生的污泥,投加的净水剂形成的沉淀,钻井产生的落地原油。
(2)油田集输过程。油田集输过程会产生一定量的含油污泥。接转站和联合站油罐底泥、沉降罐底泥、隔油池底泥都属于含油污泥。天然气净化装置产生的油砂、油泥也属于含油污泥。
(3)污水处理场。炼油厂污水处理场也会产生含油污泥,主要来源于生化池剩余污泥、隔油池底泥、浮选池浮渣、原油罐底泥等。
2 目前我国常用含油污泥处理技术
由于含油污泥对环境的危害较大,因此必须对含油污泥进行处理。目前我国对含油污泥处理常用方法有以下几种:焚烧法、热解吸技术处理、填埋法等,除此之外还有生物处理法、焦化法、化学热洗法等。
2.1 含油污泥焚烧技术
在国外,焚烧技术是含油污泥最常用的无害化处理技术。焚烧后的污泥残渣可以进行综合利用,可以用来铺路或用作建筑材料。含油污泥焚烧时会产生高温气体,这些高温气体通过换热器可以加热一次鼓风从而提高炉内热量利用率;这些气体也可以通过余热锅炉等设备生产蒸汽,蒸汽可用于含油污泥预处理工序,如干化脱水等。
焚烧技术适用范围较为广泛,不受含油污泥成分复杂的限制,适合石油石化行业各类固体废弃物的处理。但焚烧法不能对污泥中的原油进行回收,而且焚烧过程会产生大量的SO2、NOX等大气污染物,国家现已规定5%含油率以上的含油污泥不能直接焚烧,需要进行原油回收[2]。
2.2 含油污泥热解处理技术
含油污泥热解技术有很多种,目前主要采用的有低温蒸馏技术和高温裂解技术。低温蒸馏技术可用于分子量较低的轻质油的回收。高温裂解技术用于将重质油裂解转化为轻质馏分,从而回收利用。高温裂解技术对油污泥处理得比较彻底(处理后污泥含油量约为0.01%),经高温裂解技术处理后的污泥可以抛洒或直接填埋。该技术符合我国清洁生产的要求,实现了含油污泥资源化的要求。
2.3 含油污泥填埋处理技术
填埋法是含油污泥较为简单的处理方法,往往直接填埋或固化后填埋。目前多数国内油田采用直接填埋法处理含油污泥,但这种方法占用了大量的土地,容易产生土壤、地下水等的污染问题,更重要的是没有对含油污泥进行综合利用,浪费了资源。固化后填埋可以降低对土壤、地下水等的污染,但并没有从根本上解决该方法的缺陷。
3 新型含油污泥处理工艺
针对我国对含油污泥处理资源化、无害化、减量化的要求,目前又有很多新的含油污泥处理工艺涌现,如超声波处理含油污泥技术、水泥窑协同处置含油污泥技术和溶剂萃取处理技术。
3.1 超声波处理含油污泥技术
超声波是指频率从20kHZ到100MHZ的声波,这个频率的声波具有方向性恒定、能力集中、穿透力强等特点,因此这个频率的超声波适合处理含油污泥。超声波处理含油污泥主要利用超声波的“空化效应”。超声波的“空化效应”可以破坏含油污泥的絮体结构,改善含油污泥的脱水性能和沉降性能。从而使原油从污泥中脱离,达到处理含油污泥的目的。该技术现在多处于实验室研究阶段,目前工程实例较少,并无成熟的工艺参数参考。
3.2 水泥窑协同处置含油污泥
利用水泥窑系统的高温煅烧功能处理含油污泥,研究结果表明,含油污泥热值较高,平均热值一般为17. 6MJ/kg,而且含油污泥灰分中氧化钙、氧化硅等含量总和均大于80%;灰分中重金属含量基本满足《水泥工厂设计规范》GB50295-2008中水泥熟料重金属含量要求,可作为水泥生产的替代原料。
含油污泥经水泥窑协同处置后,可以实现含油污泥的无害化和资源化。水泥窑协同处置含油污泥技术投资成本较低,远远低于新建含油污泥填埋场、焚烧厂。在运行成本上,还可节省燃料和原料成本,是实现含油污泥中污染成分彻底无害化、有效成分资源化的新处置方式[3]。
3.3 溶剂萃取处理含油污泥技术
溶剂萃取技术主要利用“相似相溶”原理。含油污泥溶剂萃取技术是指在含油污泥中加入萃取溶剂,通过搅拌使溶剂与污泥中的油类发生萃取反应,从而使原油从污泥中分离出来。溶剂可循环使用(经蒸馏分离),回收的原油也可以再生利用。该技术可以实现含油污泥的资源化。
4 结论
我国各地油田含油污泥的来源、组成、特点及性质等均不相同,因此含油污泥处理所适用的技术也不相同。因此,油田在选择含油污泥处理技术时,应根据各种技术的其优缺点及适用范围,结合自身情况,合理选择工艺。逐步进行减量化处理和资源化利用,最终实现含油污泥的彻底无害化处理。
参考文献:
[1]金喆.石油石化行业含油污泥无害化处理技术综述[J].技术研究,2015(12):129-130.
[2]H J607-2011废矿物油回收利用污染控制技术规范[S].
[3]邓皓,王蓉沙,唐跃辉等.水泥窑协同处置含油污泥[J].环境工程学报,2014,11(08):4949-4954.
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.12.014