含聚污泥热清洗的发展前景分析

谢江浩 马蒸钊 逄凯迪

摘要：含油污泥是伴随着石油的开发而缠身的一种固体废气物，它的排放关乎到我国的环境问题，而且还会让石油资源浪费，含聚污泥热清洗技术，可以减少油泥排放对环境的破坏，而且还可以回收一部分石油，该技术的发展，有很好的发展前景。

关键词：含聚污泥;热清洗;发展前景;分析

一、含聚污泥介绍

（一）油泥的来源

随着社会经济的日益发展和科技的进步，各国对自然资源的利用逐渐加大，相伴随的固体废弃物的产量也日益增多。含油污泥是在石油开采、运输、炼制及含油污水处理过程中产生的固体废弃物，作为列于《国家危险废物名录》的主要污染物，在固体废弃物中占有很大的比重，若不经合理处理而直接排放到环境中，不仅危害环境，而且浪费了宝贵的石油资源。

上述含油污泥在本质上是一种被原油污染了的多种无机矿物粉体，按来源不同，油泥可分为三种不同类型：

1在油田开发和开采，尤其是油井采油生产和井下作业施工过程中产生的油泥，称为落地油泥或作业油泥。通常含油率较高，最多可达40-50%，含水量小，成块状、粒状、粉状和泥状，夹杂有石子、木块等固体杂质;

2在原油生产、运输过程中，各种贮油罐、脱水罐、污油罐中通过自然沉降在底部中也会产生大量油泥，称为罐底油泥[1];

3产自联合站等污水处理装置，此类油泥含水量很高，可高达99.8-99.9%，其余为少量的油以及固体物质。

二、油泥的危害

油泥的主要污染物是石油。石油是含有烃类和少量其它有机物的复杂混合物。烃类组分是由烷烃，环烷烃和芳香烃等200-300种不同的烃所组成的。非烃类组分包括环烷酸、酚、杂环氮和硫化物等[2]。油泥的存在对油田生产产生严重的影响，如导致回注水中悬浮物含量严重超标，造成地层堵塞，在沉降罐和净水罐中沉积从而大大缩短清罐周期等。同时，油泥也会对人类生活造成严重影响，如侵占土地、污染土壤、污染水体、污染大气等[3]。

三、常用的油泥处理技术和优缺点分析

油泥成分复杂，导致物理、化学性质等差异很大，因此油泥处理技术多种多样，其中比较典型的有高温热脱附处理技术，溶剂萃取技术，生物处理技术，超声波处理技术，热化学清洗技术等。

（一）高温热脱附处理技术

高温热脱附是在绝氧条件下将含油污泥加热到一定的温度，使烃类及有机物解吸，然后冷凝回用热解产生的烃类。该法处理后残渣能够达到美国Best Demonstrated Available Technology（BDAT）要求，回收原油质量高，处理彻底，同时，由于热解处于绝氧还原氛围下，所以不产生二噁英等有毒物质。但高温热脱附也存在耗能高、设备投资大、工艺操作复杂等缺点而在一定程度上限制了其推广应用。

（二）溶剂萃取技术

溶剂萃取是根据“相似相溶”原理，选择合适的有机溶剂作萃取剂，与含油污泥充分混合，将油萃取到萃取剂中，然后对萃取剂和油进行蒸馏分离，回收油及循环使用萃取剂。溶剂萃取一般在室温下进行。提高溶剂比会显著增大萃取效果，但同时也会增大萃取设备的负荷，导致耗能较大。该法回收原油质量高，处理效果好，但存在处理后尾渣中含有机溶剂，处理过程中有一定的损失等缺点。

（三）生物处理技术

生物处理法是利用微生物将石油烃类进行同化降解，将其转变为无害的无机物质（CO2和H2O）的过程。微生物通过加氧酶的催化作用将分子氧结合到基质中，形成中间体，进而转化成其他物质，从而对石油烃类进行降解。影响好氧微生物生长和降解石油烃类的重要因素是氧含量。根据处理工艺不同，生物处理法又分为地耕法、堆肥法、生物反应器法。采用生物法处理的优点主要有以下几个方面：处理效果好，经过生化处理，污染物残留量可以大幅度降低;对环境影响小，其最终产物是二氧化碳、水和脂肪酸等，不会形成二次污染。缺点为：在筛选石油降解菌和菌种培养上存在很大的困难;对含油率较高的污泥处理效果不是很好，一般只能处理含油量小于5%的油泥[2]。

（四）超声波处理技术

超声波主要通过四大超声效应：机械效应、空化效应、热效应、化学效应等对处理过程起强化作用。以机械效应为例，机械效应会使油泥的内部组成结构发生改变，造成原油的油滴和固体颗粒的分离。同时，机械效应使溶剂产生振动，从而形成驻波，此时油泥中的固体颗粒因受机械力的作用而凝聚在波节处，在空间形成周期性的堆积，最终固体颗粒和原油脱离而沉降到容器的底部。

超声波处理含油污泥具有独特的优点：处理周期短，效果好，工艺简单。但是，由于超声波所需电量较大，使处理成本变高。目前超声波处理油泥的工艺往往不是作为单一的处理工艺，而是连同其他工艺一同处理油泥，以求在降低成本的基础上得到油泥最佳的处理效果。

（五）热化学清洗技术

化学清洗法处理油泥工艺是指在油泥中加入油泥清洗剂，进行搅拌反应，然后进入三相离心机进行洗涤，最终分离出油、水、泥三相，目前主要用于处理落地油泥。化学清洗法是美国环保局处理含油污泥优先采用的方法，最显著的优点是对油泥的回收率较高，利用率高，清洗完之后的污水及泥对环境的污染小，而且操作简便，因此日益得到人们的关注[3]。

四、含聚污泥热清洗技术的技术方案优势

含聚污泥热清洗技术方案是在前期充分的实验研究和工艺、设备调研的基础上形成的，具有动力学、热力学方面的全面评价，以及矿物学、油田化学方面的专业人员进行前期研究，是一套可行性较大的方案。

相比于焚烧法：该技术方案全程不使用明火，安全性强;没有气体排放，污染程度低。

相比于水洗法：该技术方案可以回收利用水分，减少水量消耗;洗涤充分，可以达到干基含油率不高于1%。

相比于热脱附：设备投资低，安全性强;运行平稳，检修时间短;耗能低，成本显著减少。

小结：

综上所述，含聚污泥熱清洗技术有其得天独厚的优势，作为该技术的开发者，应该继续优化该技术的工艺，让它的适应性和处理能力更好，才能符合我国对能源开发的需求。

参考文献：

[1]杜杰，张帆，徐健蓉等.热化学洗涤-超声波分离技术处理油田含油污泥 [J].油气田环境保护，2008，9（1）：9-11.

[2] F.E.帕诺夫.石油与天然气工业企业的环境保护 [M].著裴德禄等译.北京：石油工业出版社，1992：52-58.

[3] 徐玉朋.含油污泥的综合治理 [J].石油库与加油站，2004，13（4）：43-44.