含油污泥化学处理方法——以胜利油田为例

沈阳万益安全科技有限公司 黄志红 侯文良 韩 钢 耿志超

含油污泥化学处理方法
——以胜利油田为例

沈阳万益安全科技有限公司 黄志红 侯文良 韩 钢 耿志超

随着对地下原油开采力度的不断加大，尤其是注水量的增加和三次聚合物驱采油的广泛应用，在油田生产施工中，含油污泥的产出量逐渐增多，对环境的影响愈来愈大。这种含油污泥已被列入《国家危险废弃物名录》中的含油废物类。按照《农用污泥中污染物控制标准》（GB 4284-84），为防止污染，污泥中矿物油最大含量不得超过3 000mg/kg。同时，含油污泥的产生也会造成石油资源的严重浪费。胜利油田含油污泥的含油率为10%～30%（干重），含水量为50%～90%，按平均含油率20%（干重）计算，每年约有3万t左右的原油沉积其中。本文，笔者以胜利油田含油污泥为研究对象，提出一种全新的含油污泥无害资源化处理技术。

一、含油污泥的性质分析

1. 含油污泥的组成分析。准确测定含油污泥的组成是处理含油污泥的关键，对不同的组分通常采用不同的分析方法：含油量分析采用淋浸法，含水量分析参考《石油产品水分测定方法》（GB/ T 260-1977）。根据以上方法可以看出，测量胜利油田孤东采油厂的含油污泥样品中油、水、泥沙的比例，含油污泥的含油率为50.1%，明显高于《农用污泥中污染物控制标准》（GB 4284-84）中污泥类含油污染物控制标准3 000mg/kg，按常规处理方法进行填埋或焚烧，必将造成一定的环境污染和资源浪费。

2. 含油污泥原油组分分析。用芳烃化合物色-质谱图测量污泥中原油烃类化合物的组成，结果表明，含油污泥中有害芳烃的含量较高，如果焚烧或者填埋处理，仍会对环境造成一定不良影响。由于含油污泥中的原油轻质烷烃的含量较高，如果回收利用，具有很高的经济价值。

二、含油污泥处理的室内研究

含油污泥组成复杂，采用单一的方法，处理效果不理想。实验采用化学与微生物综合处理技术，具体包括含油污泥的化学前期处理和微生物后期处理。

1. 化学前期处理实验。化学前期处理采用溶剂萃取法，该方法首先将水、有机溶剂X及表面活性剂Y以一定的比例混合，对含油污泥进行反复冲洗，直至达到规定的标准。然后，将泥沙、水及原油进行分离。将含有原油的有机溶剂进行加热蒸馏，提取原油的同时回收有机溶剂X重新利用。进行含油污泥化学前处理的目的是回收污泥中的多数原油，降低含油量。

（1）化学前期处理影响因素分析。化学前期处理过程中，泥水比及表面活性剂的活性是影响处理效果的重要因素。

（2）泥水比。所谓的泥水比就是在含油污泥清洗过程中污泥质量和加水质量的比值。实验得出泥水比对处理效果的影响关系是：泥水比越小，含油污泥的处理效果越好，但是考虑水的应用费用，实验将泥水比定为1∶7。

（3）实验结果分析。根据多次污泥处理实验得出：化学前期处理后污泥为含油量为3.2%～4.0%，含油量大幅度降低。多数黏附在泥沙颗粒表面的原油可以得到很好的清洗和剥离，但是对于一些亲油性颗粒，原油浸入内部，吸附力较大，表面活性剂难以将其很好的清洗。但这样处理过后的含油率仍然不符合《农用污泥中污染物控制标准》（GB 4284-84），因此，必须进行进一步处理。

2. 微生物后期处理实验。微生物后期处理就是通过人工筛选细菌，利用微生物的新陈代谢活动，分散剥离或者消耗泥沙颗粒内部的原油，从而完成对含油污泥的处理。该过程首先是将优选菌种注入化学前期处理后的低含油污泥中，再在中间过程回收部分原油，直到处理后污泥的污染指标达到排放要求。

（1）主要原理。微生物的新陈代谢可以消耗原油中的重烃、胶质和沥青质，同时代谢过程中生成部分表面活性剂，最后将原油从泥沙表面及内部剥离出来。从微生物处理过程及原理可以看出，优势菌种的筛选是决定处理效果的重要因素。

（2）实验结果分析。通过对常规采油细菌的原油降解实验以及反复适应和驯化、遗传修饰及组合实验，获得了以原油为唯一碳源生长、共生性良好、具有较好协同能力的3个菌组。菌种鉴定结果为CY1菌属、CY2菌属、CY3菌属，菌组优势菌种的呼吸类型主要为好氧型，最终代谢产物为二氧化碳和水，没有污染物产生，实现了废物无害化。

三、结论

1. 室内及现场实验表明，与含油污泥焚烧、填埋固化处理相比，该方法具有更好的环保效益和经济效益。

2. 含油污泥的生化处理方法具有过程简单、操作安全、处理彻底、经济收益和环保效益大等优点，基本实现了油田含油污泥处理的减量化、资源化和无害化。

3. 微生物处理法筛选培育出了高效降解重烃、胶质和沥青质的优势菌种，应用于含油污泥的处理中，效果很好；另外，对微生物采油也可提供一定的指导。

4. 针对胜利油田含油污泥现状，采用该方法进行污泥处理，效果良好，同时也给其他油田的污泥处理提供了很好的借鉴。