油泥砂制免烧砖方法探究

刘延亮

摘要：在石油勘探、开采、炼制、清罐、储运过程中，由于事故、跑冒滴漏、自然沉降等原因，大量原油或油品与土壤、水或其他杂质形成含油污泥，已被列入 2021 年版《国家危险废物名录》，如果不妥善处理将对周围环境造成极大危害[1]。本文通过阐述使用清洗、破乳等工艺，使油泥砂中的油、水、砂三相分离，进而利用清洗后的油泥砂生产免烧砖工艺，做到了此类危险废物的减量化、无害化、资源化的目的。

关键词：油泥砂;危险废物;免烧砖;利用

一、目前油泥砂的处理现状

（一）含油污泥堆肥法

将含油污泥和生物菌按照一定比例混合，使天然微生物降解石油烃类物质。堆肥法能够保持微生物代谢过程中产生的热量，使石油烃类的微生物降解效果更加明显。此类方法对生物菌的要求较高，不能适用于所有含油污泥。

（二）焚烧法处理

直接将含油污泥配伍后进入回转窑或焚烧炉进行焚烧，焚烧后灰渣仍然作为危险废物进入填埋场填埋;焚烧烟气通过“二恶英类治理”“布袋除尘”“干湿法脱酸”等工序达标排放，此类方法对环境污染严重且一次性投资较大。

（三）热解工艺

含油污泥热解技术主要适用于含水率较低的含油污泥或土壤，热解处理后，含油污泥中含油率可小于0.3%，含油污泥可实现彻底减量化，并可回收一部分能源，但不能完全实现油泥砂的资源再利用。

二、油泥砂特性及处理剂

（一）油泥砂特性分析

油泥砂主要为罐底油泥和原油开采产生的泥浆，油泥砂中油、水的含量受多种因素影响，因此油、水含量变化较大，即使同一地点产出的油泥砂，成分也不稳定，根据检测油泥砂一般含油率在 10～50%，含水率在 20～80%[2]。主要指标如（下表1）：

注：① 含水率的测定采用水-油混合体系含水率的国家标准测定方法（GB-77）。

含水率测定后，剩余的砂和油（含污油和溶剂）经过滤、洗涤、烘干，得到分离出的砂，称重并计算出含砂率，再计算出含油率。

② 含水率、含泥率、含油率计算： 含水率%（Yw）=（Vw·γw）/W×100% 含泥率%（Ys）=（Wof-Wf）/W×100% 含油率%（Yo）=1-Yw-Ys

其中：γw—水的密度;Wof—抽滤后砂与滤纸重;Wf—恒重后滤纸重;W—样品重。

（二）处理剂

1.清洗剂

清洗剂为重量比为1：0.32-0.38的硅酸钠和月桂基硫酸钠的混合物，清洗剂的添加量为含油污泥重量的0.8-1.5%。油泥清洗过程中无机清洗剂和有机清洗剂的合理配比可使二者的协同作用达到最佳，使得清洗作用达到最强烈，实现油泥砂中油脱附，除油率达到89.35%。

2.破乳絮凝剂

沉降分离用絮凝剂为重量比为10-15：1的聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺的混合物，絮凝剂的添加量为含油污泥重量的1.5-2.5%。上述合理配比絮凝剂在水溶液中以各种高价多核的络合阳离子存在，能有效中和含油污泥中的胶粒和细小颗粒表面电荷，使得离子之间的排斥力减小，颗粒之间的吸附力增加，颗粒脱稳，逐渐形成絮体，使污泥中较多的微小颗粒快速形成原絮体顆粒，并且能够避免颗粒中金属离子脱稳之后桥作用的发生，使得油泥具有高效的絮凝效果。

3.硅酸盐水泥

采用32.5以上的普通硅酸盐水泥，不宜用火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥。此类水泥加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者在水中硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起，硬化后不但强度较高，而且还能抵抗淡水或含盐水的侵蚀，作为免烧砖的黏结剂。

三、油泥砂清洗

（一）加热

原料池中的油泥砂首先进入供热均混池。利用太阳能热水系统，经太阳能加热后的热水经过供热均混池中的换热器对油泥砂进行加热;同时通过电加热系统辅助将油泥砂升温至 70℃。

（二）一级清洗搅拌

升温后的油泥砂经泵提升至一级清洗搅拌罐，加入清洗剂后进行高压冲水搅拌。搅拌后上层可刮出部分原油。

（三）二级搅拌

一级清洗搅拌后的油砂水混合液提升至二级搅拌罐，再次加入清洗剂后进行搅拌，二级搅拌后的油泥砂进入三级搅拌罐;二级搅拌后可分离出部分废水，二级搅拌分离废水温度较高，排至供热均混池，可以提升油砂水混合液的温度。

（四）三级搅拌

二级搅拌罐产生的油泥砂排入三级搅拌罐，加破乳絮凝剂搅拌，搅拌后的油泥砂进入卧式螺旋离心机。

（五）卧式螺旋离心机

三级搅拌罐产生的油泥砂进入卧式螺旋离心机在离心力的作用下进行油、水、砂分离，分离出的原油进入储罐，对外销售;分离出的废水排入废水池，经过生化水处理后排入污水处理厂进一步处理;最终分离出的泥沙作为免烧砖的原料备用。

（六）其他控制要求

洗涤温度控制在 70℃左右，洗涤时间为 20 分钟，能将含油量 20%左右的油泥砂洗至残油率 0.55%以下，油泥砂发生分离。水中的乳化油、溶解油及黏附于泥沙体中的原始油、烃类得到了分离，成为油、水、泥沙三相混合体，通过旋流分离器的功能性结构作用，油、水、泥沙分三路流出。

四、免烧砖生产

（一）压块

经卧式螺旋离心机分离出的泥沙含水率约 30%，由传送带运至拌和机，将其与硅酸盐水泥、水按一定比例加入拌和机中进行搅拌，搅拌均匀后送入砌块成型主机中加工，脱模成型。

（二）养护

养护过程采用前3天篷布遮盖养护，后4天露天养护的方式进行。养护过程是一个混凝、结晶、包容的过程，泥沙中混入水泥结晶后将泥沙中含有的少量油（加入水和水泥后，混合物中的含油率仅为 0.29%）等污染成分紧紧包裹起来，可大大降低泥沙中油的浸出率，从而实现含油泥砂无害化再利用的目标。

五、结语

本处置工艺可以将油泥砂处理后作为免烧砖的原材料使用，实现了危险废物资源的再利用。但在环保方面仍存在一些不确定因素，虽然油泥沙中大部分烃类物质被洗出，但部分重金属等有害物质仍残留在砖内，需要进一步做危废鉴定，才能将产品进行市场化应用。

参考文献

[1]唐宇;聂世军;杨春兴.大港油田污泥固化制作免烧砖工艺简述及前景分析[J].资源节约与环保;2011（000）001.

[2]苏俊涛;孙爱丽;韩翼臣;林清武.含油污泥处理技术及其在工程中的应用[J].化工管理;2019.（23）.

[3]程静;葛洪江;雷齐玲;刘希军;杨卫华;魏玉莲.含油泥砂工业化处理工艺[J].试验研究，2013.12第32卷第12期.