含油污泥化学清洗废液处理方法研究

李玉善 刘旭

（辽宁华孚环境工程股份有限公司，辽宁盘锦 124013）

1 引言

油田在生产过程中产生大量的落地油泥、罐底泥等含油污泥［1］。目前国内处理此类含油污泥常用的方法有化学热洗法、萃取法、超热蒸汽喷射法、焚烧法以及生物处理等技术。萃取法［2］的优点在于对含油污泥中油类物质去除较彻底，可将大部分石油类物质提取回收，但萃取剂需蒸馏回收循环使用，同时具有选择性，一般需多级联合处理才能实现污泥含油量达到《废矿物油回收利用污染控制技术规范》（HJ 607—2011）中“含油污泥砂经油砂分离后含油率小于2%”的控制标准。超热蒸汽喷射［3］法适用于市政污水厂等产生的活性污泥，以及含油类浮渣等松散物料，处理后残渣含油率可达到《农用污泥中污染物控制标准》（GB 4284—1984）。焚烧法［4］的优点是污泥经焚烧后几乎去除全部有毒有害物质，无害化、减量化效果好；缺点是无法回收石油资源，焚烧过程中的烟气产生二次污染，需进一步处理。生物处理技术主要有地耕法和污泥生物反应器法。生物处理技术主要适用于含油率较低的含油污泥，而且污泥中的原油不能回收，是对石油资源的一种浪费。化学热洗法可对含油量较高、具有一定乳化性的落地原油和油砂的原油进行回收处理，因其处理后污泥含油率可达到小于2%的技术指标要求且处理工艺相对简单，清洗后废液预处理后可回到油田污水处理系统，因此应用较为广泛。

含油污泥化学清洗过程中必须使用化学清洗剂，目前化学清洗工艺中经常使用的化学清洗剂大致分为无机清洗剂和有机清洗剂两大类。无机清洗剂是使用一种或多种碱性的无机化合物对含油污泥进行破乳，进而达到清洗目的；有机清洗剂是使用表面活性剂类化学物，利用表面活性剂自身的亲水和亲油基团将含油污泥中油类物质溶解于水中，进而达到清洗效果的方法。随着清洗技术的不断发展，现已出现在一套清洗工艺中同时使用上述两种清洗剂，以达到含油污泥油类含量更低的技术指标要求。上述清洗废液中无机清洗废液具有强碱性和乳化均匀的特点，而有机清洗废液虽为中性但因表面活性剂的存在，使清洗废液具有极强的稳定性，破乳非常困难。由此，如何科学经济地处理上述两种清洗废液使其重复利用或进入油田污水系统再利用成为亟待解决的问题。

针对上述问题，本研究针对无机和有机两种化学清洗废液进行了探索，针对不同化学清洗剂的特点，有针对性地选择水处理剂进行处理。经研究表明，清洗后两种清洗废液均达到SS＜500 mg/L，pH为7.0 的技术指标。

2 实验部分

2.1 实验仪器

实验所需仪器见表1。

表1 实验设备及仪器

2.2 实验试剂

pH 调节剂，YJ－I，PAC，PM1－16，以上实验用试剂全部为自主合成。

2.3 清洗废液处理实验方法

取100 mL 化学清洗废液倒入100 mL 比色管中，分别投加不同浓度和类型的水处理剂产品，每投加一种水处理剂产品都要充分震荡15 次后再投加第二种水处理剂，依次类推，最后震荡完成后静置30 min，取中层清液进行相关指标的检测。

2.4 清洗废液效果的评价方法

（1）悬浮固体

按照《水质 悬浮物的测定 重量法》（GB 11901—1989）进行。

（2）pH 值

按照《水质pH 值的测定玻璃电极法》（GB 6920—1986）进行。

3 结果与讨论

3.1 无机清洗废液处理实验

3.1.1 pH 值对无机化学清洗废液处理效果的影响

在实验温度80 ℃、PAC 投加量2 000 mg/L 及PAM 投加量300 mg/L 条件下，通过调整化学清洗废液的pH 值，再加混凝和助凝剂的方式，对化学清洗废液进行处理。实验结果见表2。

表2 不同pH 值对化学清洗废液处理效果的影响实验结果

由表2 实验结果可以看出，在其他水处理剂相同的条件下，pH 调节剂投加量为13 500 mg/L 时，处理后的无机清洗废液中悬浮物及含油量满足项目技术指标要求，因此以pH 调节剂为13 500 mg/L进行后续实验。

3.1.2 PAC 投加量对无机化学清洗废液处理效果的影响

在实验温度80 ℃，pH 调节剂投加量13 500 mg/L（pH 为7.0）及PAM 投加量300 mg/L 条件下，考察PAC 不同投加量对清洗废液的处理效果。实验结果见表3。

表3 PAC 不同投加量处理化学清洗废液实验结果

由表3 实验结果可以看出，在其他水处理剂相同的条件下，PAC 投加量为1 400 mg/L 时，处理后的无机清洗废液中悬浮物及含油量满足项目技术指标要求，因此以PAC1 400 mg/L 进行后续实验。

3.1.3 不同PAM 对无机化学清洗废液处理效果的影响

在实验温度80 ℃，pH 调节剂投加量13 500 mg/L（pH 为7.0）及PAC 投加量1 400 mg/L 条件下，考察不同类型PAM 对清洗废液的处理效果，PAM 投加量均为300 mg/L。实验结果见表4。

表4 不同类型PAM 处理化学清洗废液实验结果

由表4 实验结果可以看出，在相同PAM 投加量的条件下，PM8 型PAM 对无机清洗废液的处理效果最优，处理后的无机清洗废液中的悬浮固体及含油量可以达到无机清洗废液技术指标要求，因此选择PM8 型PAM 作为最优方案进行后续实验。

3.1.4 PAM 不同投加量对无机化学清洗废液处理效果的影响

在实验温度80 ℃，pH 调节剂投加量13 500 mg/L（pH 为7.0）及PAC 投加量1 400 mg/L 条件下，考察PM8 型PAM 不同投加量对清洗废液的处理效果。实验结果见表5。

表5 PM8 型PAM不同投加量处理化学清洗废液实验结果

由表5 实验结果可以看出，随着PAM 投加量的增加，处理后的无机清洗废液中的悬浮固体及含油量逐渐降低，结合无机清洗废液技术指标要求，选择PAM 投加量为100 mg/L 作为最佳使用量。

3.1.5 不同温度对无机化学清洗废液处理效果的影响

在pH 调节剂投加量13 500 mg/L（pH 为7.0）、PAC 投加量1 400 mg/L 及PM8 型PAM 100 mg/L条件下，考察不同温度对清洗废液的处理效果。实验结果见表6。

表6 不同温度条件下处理化学清洗废液实验结果

由表6 实验结果可以看出，随着温度的升高处理后的无机清洗废液中的悬浮固体及含油量逐渐降低，结合无机清洗废液清洗后的温度，选择70 ℃作为最佳温度条件。

3.2 有机清洗废液处理实验

3.2.1 YJ－I 不同投加量处理有机化学清洗废液实验结果

在实验温度60 ℃，pH 调节剂1 000 mg/L，pH值为7.0，PAC 投加量2 000 mg/L 及PAM 投加量300 mg/L 条件下，通过调整化学清洗废液的YJ－I投加量，再加混凝和助凝剂的方式，对化学清洗废液进行处理。实验结果见表7。

表7 YJ－I 不同投加量处理化学清洗废液实验结果

由表7 实验数据可以看出，随着YJ－I 投加量的增加，处理后有机清洗废液中悬浮物含量逐渐降低，综合处理成本及技术指标要求，确定YJ－I 投加量为500 mg/L 作为后续实验投加量。

3.2.2 PAC 投加量对有机化学清洗废液处理效果的影响

实验参数为实验温度60 ℃，pH 调节剂投加量为1 000 mg/L，PM8 型PAM 投加量为300 mg/L。实验结果见表8。

表8 PAC 不同投加量处理化学清洗废液实验结果

由表8 实验数据可以看出，随着PAC 投加量的增加，有机清洗废液中悬浮物含量逐渐降低，3 号实验可以达到技术指标要求的悬浮物＜500 mg/L，后续实验以PAC 2 000 mg/L 作为投加量。

3.2.3 PAM 投加量对有机化学清洗废液处理效果的影响

实验参数为实验温度60 ℃，pH 调节剂投加量为1 000 mg/L，PAC 投加量为2 000 mg/L。实验结果见表9。

表9 PAM 不同投加量处理化学清洗废液实验结果

由表9 实验数据可以看出，随着PAM 投加量的增加，有机清洗废液中悬浮物含量略有降低，4 号实验可以达到技术指标要求的悬浮物＜500 mg/L，因此后续实验PAM 投加量选择100 mg/L 进行。

4 结论

通过含油污泥化学深度清洗实验，确定出最佳工艺参数为：

（1）无机清洗废液：pH 调节剂13 500 mg/L、PAC 1 400 mg/L 及PM8 型PAM 100 mg/L、实验温度80 ℃；

（2）有机清洗废液：PAC 2 000 mg/L、PM8 型PAM 300 mg/L、YJ－I 500 mg/L、实验温度60 ℃。