含油污泥处理技术研究进展

李小龙，纵瑞耘，宿 辉，李 琦

(1.天津科技大学 海洋与环境学院，天津 300457；2.中海油能源发展股份有限公司安全环保分公司 碧海环保服务公司，天津 300458)

含油污泥处理技术研究进展

李小龙1，2，纵瑞耘2，宿 辉2，李 琦2

(1.天津科技大学 海洋与环境学院，天津 300457；2.中海油能源发展股份有限公司安全环保分公司 碧海环保服务公司，天津 300458)

本文针对含油污泥处理现状，分析了国内外含油污泥处理技术存在的问题，提出了含油污泥的处理技术，包括萃取法、焚烧法、生物法、热解析及调质-机械分离法等。

含油污泥；萃取；焚烧；热解析；调质-机械分离

含油污泥主要是石油勘探开发业和石油化工行业产生的油泥、油砂，其组成成份非常复杂，含有大量的老化原油、盐类、固体悬浮物、腐蚀产物及细菌等，还含有生产过程中加入的大量水处理剂。含油污泥具有产生量大、含油量高、处理难度大及综合利用方式少等特点，若不加以处理，不仅污染环境，而且浪费资源。因此，需要对含油污泥进行无害化处理。本文综述了近几年国内外含油污泥处理技术的研究进展。

1 含油污泥的处理技术

1.1 萃取法

该方法通过选择适合的有机溶液作萃取剂，萃取含油污泥中的油品，以达到回收利用的目的。目前萃取法处理含油污泥还处于试验开发阶段。传统含油污泥萃取剂多为有机溶剂，国内学者张秀霞等[1]、车承丹等[2]分别选用氯仿及石油醚作萃取剂，其脱油率高达90%以上。使用多种工艺有机组合或者多级循环萃取含油污泥，可以使含油污泥处理更为经济有效。黄戊生等[3]采用一级热洗与多级分离萃取联合处理含油污泥，在此方法中，萃取剂可以循环使用。萃取法处理含油污泥较彻底，能将大部分石油类物质提取回收，但因萃取剂使用量巨大，且价格昂贵，因此，尚未实际应用于含油污泥处理，此种技术发展的关键是要开发出高性价比的萃取剂。

1.2 焚烧法

该方法适用于产量较少的特殊含油污泥处理，温度为815～1200℃，将含油污泥送入焚烧炉，进行焚烧，以除去含油污泥含有的油等有机物质，掩埋处理焚烧后的残渣，用除尘、淋洗工艺处理焚烧过程产生的烟气，使其中的氮氧化物、硫氧化物及粉尘等，可以达到排放标准后放空[4]。采用焚烧法处理含油污泥，投资大、成本高、工艺复杂，废气、废水的排放量增加，根据我国目前的环保标准，废气的排放不但需要控制其污染物浓度，还须控制其排放总量。目前我国大多数的炼油厂都有污泥焚烧装置，并取得了良好的处理效果。该方法能除去多种有害物质，减少对环境的污染，且对废物减容效果良好，但在含油污泥燃烧过程中会产生二次污染。

1.3 生物法

1.3.1 生物地耕法

该方法是指通过土壤中微生物的代谢作用，将石油烃类的污染物转化成无害的土壤成分。国内学者关月明等[5]采用生物地耕法，处理了含油质量分数为9.0%和10.2%的含油污泥。通过120d生物降解后，含油污泥的含油质量分数分别降至3.1%和4.0%，石油降解率能达到65.6%和60.8%，长链烷烃分别减少了39.8%和42.2%。科威特学者El-Nawawy等[6]提出向土壤中添加NH4+和磷酸盐有助于微生物活动，且季节影响微生物的活动，夏季的优势微生物是耐热微生物。挪威学者Sandvik等[7]通过周期32个月的田间实验，得出了18℃是含油污泥在土壤中的最佳降解温度，还对未耕种土地与耕种土地对含油污泥的降解效率进行了比较，结果显示两种土地差异较小。生物地耕法的优点是节约能源、运行成本低，缺点是净化周期比较长，净化缓慢，占地面积比较大，受土壤湿度、温度等因素影响，并且可能对空气、土壤和地表水地下水造成污染，目前该方法仍处于研究中。

1.3.2 生物强化法

生物强化法是向含油污泥中投加微生物菌剂，达到高效分解石油烃的效果。Gallego等[8]通过考察单个微生物的降解能力、共代谢作用、乳化性能等特性筛选出4种微生物，并将这4种微生物组成了微生物菌剂。此微生物菌剂由1种酵母菌和3种细菌构成，对直链院烃的降解效率为44%，对芳香族或硫化芳香族化合物的降解效率为31%～55%，对环烷烃的降解效率则为85%。崔秋凯等[9]将液态的含油污泥均质，通过微生物对均质后得到的含油污泥进行2次好氧发酵，此方法可将含油污泥转变为有机肥料，可用于土壤改良、园林绿化或农作物施肥。目前，生物强化法面临的主要问题是开发高效的新菌种、优化操作条件和缩短处理周期。

1.3.3 生物浮选法

国内学者李大平等[10]提出了一种生物浮选法，该方法利用微生物产气与表面张力改变的生物浮选，除去含油污泥中的大部分油，并将其回收利用。生物浮选装置处于最佳运行参数下，此方法除油率可达95%以上。但是，此方法成本较高且工艺复杂。

1.4 热解析

热解析是一种无害化处理含油污泥的方法。在绝氧条件下，将油泥加热到一定温度，使有机物及烃类解析，并通过冷凝方式将烃组分重新凝析，在缺氧条件下，对整体有机组分的变化比较小。当在不同的含氧和氮气混合的条件下，可以裂解成轻组份物质。热解析后含油污泥中烃的剩余泥渣可以达到美国BDAT要求，烃类可以回收[11-14]。热解析处理含油污泥技术配套工艺相对简单，但反应条件要求比较高，操作和技术工艺较复杂且投资较大。

1.5 调质-机械分离法

调质-机械分离法在国外已经很成熟，发展了一系列新型高分子絮凝剂。用絮凝剂处理含油污泥，能够改变含油污泥颗粒结构，破坏胶体稳定性，提高含油污泥脱水性能，然后机械脱水。污泥除油工艺是先加入破乳剂进行搅拌，然后进入离心机分离出油、水、泥三相，其中反应温度和时间、破乳剂选择、搅拌强度及泥水比，将对除油率产生一定的影响。将含油污泥用化学破乳加机械三相离心分离技术处理后，原油回收率高达90%以上，分离出的油可以回收利用，分离出的水可以回用于含油污泥处理，能够降低破乳剂用量，达到减少排污量，重复利用，又降低成本的目的。

2 结束语

随着人们环境保护意识的提高，含油污泥的处理技术得到越来越多国内外学者的关注，为实现含油污泥彻底处理和资源化利用，国内外学者进行了大量的研究并取得了一定的成果。目前，含油污泥的处理技术多种多样，但各项技术均有一定的局限性，仅凭单一的处理技术很难满足环保要求。因此，将各项技术有机组合，优势互补，是含油污泥实现彻底无害化的发展方向之一。将离心分离技术作为核心，多种预处理和后续处理技术相结合的工艺较可行，适合我国现阶段及未来的含油污泥处理需要。应结合国内实际情况，在引进国外关键技术和设备的基础上，逐步形成满足我国环保需要的含油污泥处理新技术。

[1] 张秀霞，耿春香，冯成武.溶剂萃取-蒸气蒸馏法处理含油污泥[J].上海环境科学，2000，19(5):228-229.

[2] 车承丹，吴少林，朱南文，等.含油污泥石油醚浸提技术研究[J].安全与环境学报，2008，8(1):56-58.

[3] 黄戊生，常文兴.从含油污泥中回收原油[J]. 环境保护科学，2001，27(104):7-8.

[4] 陈忠喜.大庆油田含油污水及含油污泥生化/物化处理技术研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学，2006．

[5] 关月明，张忠智，张卫木，等.生物地耕法降解含油污泥的研究[J].石油化工高等学校学报，2010，23(4):44-47，55.

[6] El-Nawawy A S，El-Bagouril H，Abdal M，et al. Biodegradation of oily sludge in Kuwait[J]. World Journal of Microbiology and Biotechnology，1992(8):618-620.

[7] Sandvik Sveinung, Lode Aaslaug, Pedersen Tor Arve. Biodegradation of oily sludge in Norwegian soils[J]. Appl Microbl Biotechnol，1986(23):297-301.

[8] Gallego J L R, Garcia Martinez M J, Llamas J F, et al. Biodegradation of oil tank bottom sludge using microbial consortia[J]. Biodegradation，2007(18):269-281.

[9] 崔秋凯,牟 彤,邵胜学，等.含油污泥无害化处理的方法:CN，101172738 [P]. 2008-05-07.

[10] 李大平,何晓红,田崇民，等.生物浮选法处理含油污泥[J].环境工程，2006，24(1):58-60.

[11] Je-Lueng Shie，Jyh-Lueng Shie，Jyh-Ping Lin，et al.Oxidative thermal treatmengt of oil sludge at low heating rates[J].Energy and Fuels，2000，14:1176-1183.

[12] Jelueng Shie，Chingyuan Chang，Jyhping Lin，et al. Use of Inexpensive Additives in Pyrolysis of Oil Sludge[J]. Energy & Fuels，2002，16(1):102-108.

[13] Chingyuan C，Jelueng S，Jyhping L，et al. Major products obtained from the pyrolysis of oil sludge[J]. Energy Fuels，2000，14(6):1176-1183.

[14] Jelueng S，Jyhping L，Chingyuan C，et al. Use of calcium compounds as additives for oil sludge pyrolysis[J]. Chinese Institute of Environmental Engineering (Taiwan)，2002，12(4):363-371.

(本文文献格式：李小龙，纵瑞耘，宿 辉，等.含油污泥处理技术研究进展[J].山东化工,2017,46(5):61-62.)

2016-10-27

李小龙(1988—)，男，天津人，本科，主要从事固废及污水处理等环保技术的研究与开发工作。

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1008-021X(2017)05-0061-02