岔一联合站含油污泥处理工艺分析

李春晓 陈树猛 唐晓南 赵立 王薏涵

（1.中国石油安全环保技术研究院新技术推广中心；2.中国石油华北油田公司第二采油厂；3.中国石油华北油田公司技术监督检验处；4.中国石油华北油田公司质量安全环保处）

岔一联合站含油污泥处理工艺分析

李春晓1陈树猛2唐晓南3赵立4王薏涵1

（1.中国石油安全环保技术研究院新技术推广中心；2.中国石油华北油田公司第二采油厂；3.中国石油华北油田公司技术监督检验处；4.中国石油华北油田公司质量安全环保处）

华北油田岔一联合站含油污泥处理装置采用“预处理—化学热洗—离心脱水”工艺处理落地油泥和罐底泥。通过研发高效化学清洗药剂和集成气浮的强化化学热洗设备，含油污泥处理后的残渣含油率小于2%，达到H J 607—2011《废矿物油回收利用污染控制技术规范》要求。通过以上处理，原油可以回收再利用，水大部分可循环使用，剩余污水进入站内处理系统，减轻了环境污染隐患。

含油污泥；化学热洗；离心脱水；华北油田

0 引 言

华北油田每年产生大量含油污泥，随时间积累越来越多。原含油污泥处理工艺只能满足部分回收原油的目的，处理后的残渣中石油类含量仍然较高（5%～10%），不能实现含油污泥的减量化、无害化。大量含油污泥或露天堆放或暂存在原油储罐和污水罐内，不仅存在环境污染隐患，还降低了联合站污水处理系统的运行效率，对生产系统造成很大冲击，为正常生产埋下了安全环保隐患［1］。

1 目前常用的含油污泥处理技术

1.1 化学热洗技术

含油污泥在加热并加入一定量表面活性药剂的条件下，使油从固相表面脱附、聚集，并借助气浮和机械分离作用回收污油［2］，泥沙进入脱水装置脱水后实现残渣含油率在2%以下。该技术处理量大、无二次污染、处理效果好，能回收污泥中的原油，适用于处理含油量较高、乳化较轻的落地油泥和清罐污泥等，但对污水处理过程产生的胶质沥青质含量较高、组成复杂、乳化严重的“三泥”（油泥、浮渣和剩余活性污泥）处理难度较大。

1.2 燃料化技术

离心脱水后的含油污泥通过投加集干化、引燃、疏散等功能于一体的燃料化剂，使含油污泥在常温下快速自动破乳、絮凝、干化和疏松，彼此不再黏连和结块，干燥后得到的粉末可与燃煤混烧，充分利用其中残留石油所蕴含的热能，变废为宝［3］。该工艺投资少，工期短，但把原油作为煤来燃烧，降低了原油的价值，且适用范围受到限制。

1.3 超热蒸汽喷射无害化处理技术

超热蒸汽（大于500℃）以超高速（超过2倍音速）从特制的喷嘴中喷出，与含油污泥颗粒进行垂向碰撞，在超热气体热能和高速所产生的动能作用下，含油污泥颗粒内的石油类和水等液体迅速从颗粒内部渗出至颗粒表面，并迅速蒸发，从而实现油分等液体与固体的分离［4］。该工艺处理效果好，残渣含油率可控，设备小巧、布局紧凑，缺点是处理量小，适用于处理炼化“三泥”以及油田污水处理场产生的以浮渣和剩余活性污泥为主的含油污泥。

1.4 热解处理技术

含油污泥热解技术是在隔氧高温下将蒸馏和热分解融为一体，将含油污泥转变成三种相态物质。气相为甲烷、二氧化碳等；液相以常温燃油、水为主；固相为无机矿物质与残碳［5］。热解处理工艺处理彻底，可回收原油，设备自动化程度较高，但投资偏大，适用于杂质含量少、半固体状态的污泥。

1.5 微生物修复法

含油污泥经混土、翻耕、施肥和播撒菌种后，利用微生物的代谢活动使土壤中的石油类分解，从而使被污染的土壤能够部分或完全恢复到原始状态。生物修复技术由于能够治理大面积污染，且投资少、运行费用低，在国外使用广泛。但该技术处理周期长，一般需要一年以上，且不能回收原油，不适用于处理含油量较高的污泥［6］。

1.6 焚烧处理技术

焚烧是利用含油污泥中有机成分高，具有一定热值的特点来处置含油污泥。焚烧处理是早期含油污泥最终处理工艺研究与应用的主要方向，但由于送焚烧炉只能进行有规模焚烧与利用热能，设备投资及运行操作费用较高，易产生烟气二次污染，因此焚烧处理的应用与推广受到限制。

2 岔一联合站含油污泥处理工艺

针对落地油泥和罐底泥的处理，华北油田岔一联合站通过综合比较各种处理技术，最终采用“预处理—化学热洗—离心脱水”工艺，装置年处理量6 000 t/a。其工艺流程见图1。

图1 岔一联合站含油污泥处理流程

含油污泥通过专用运输车运至岔一联合站含油污泥处理站，卸至污泥池中，含油污泥池两侧设置移动式抓斗机运行轨道，用抓斗机将污泥送入至滚筒筛分选装置。由蒸汽锅炉产生的蒸汽和锅炉换热产生的热水通过管线送至滚筒筛内部与含油污泥碰撞流化，使凝固的含油污泥产生流动性，流化后的污泥浆进入制浆机充分搅拌，再依次进入油泥分离器、污油净化器、污油池中处理，污油池中表层浮油由浮油回收装置输送至站内污油罐。油泥分离器分离出的污泥经排污池进入离心脱水机处理，分离出的污水回用或进处理系统，残渣综合利用。

抓斗机无法抓取的含油污泥和均混池内收完浮油的含油污泥分别由液下螺杆泵送至化学热洗撬块中的制浆机内，在制浆机内加热并进行充分搅拌混合形成混合油泥浆。配制好的油泥浆通过渣浆泵进入含油污泥分离机，在分离机内依据原料的情况加入定量的油泥洗脱剂，充分搅拌混合，使得油和泥彻底分离。同时在底部向分离机内注入微气泡以将油气泡的液面托高，油分以油气泡的形式浮到上层，通过刮油机把油气泡导入污油净化机内。在污油净化机内加入破乳剂使污油进一步净化，污油经油水分离后由油泵输送至站内污油罐。油泥分离机中泥水通过管线输送至排泥池中，经提升泵提升后进入离心脱水机进行脱水处理。脱水后的渣土含油率可控制在2%以内，含水率控制在80%以内。

含油污泥通过以上过程的处理，原油可以回收再利用，分离过程中的用水大部分可循环使用，剩余污水进入站内处理系统。

3 岔一联合站工艺特点

①广泛适用的预处理系统。功能强大的滚筒筛分选系统可以将含油污泥充分均质化，满足处理工艺的进料要求，为含油污泥的无害化处理提供保障。整套系统自动化控制，劳动强度低。

②独到的药剂配伍。对化学热洗处理药剂进行了筛选、复配研究，药剂的选择在具有普适性、无害性、经济性与安全性的前提下，所应用的药剂不仅能充分地打开包裹含油污泥颗粒的油膜，同时还可促使剥离出来的颗粒迅速聚集下沉，以确保达到处理效果［7］。

③含油污泥高效净化装置。仅采用搅拌、重力沉降等机械分离无法达到落地油泥的处理要求，在含油污泥分离中引入气浮工艺，油泥浆在机械搅拌力和药物的共同作用下，油和其所包裹的沙粒或土质颗粒充分分离，分离出的油品借助冲入的气泡气浮上升，为油和泥的充分分离创造了条件。最终实现含油污泥资源化利用。

4 运行效果评价

该工程于2014年5月投产，因含油污泥来源不足，装置呈间歇运行状态，共处理含油污泥约400 m3，处理效果达到预期。处理过程中回收了部分污油，离心脱水后的污水可循环利用，无法利用的污水进污水处理系统。处理后的残渣呈黄色土块状，实测含油率为1.21%，达到H J 607—2011《废矿物油回收利用污染控制技术规范》要求。

含油污泥处理成本主要为药剂费、水、电、燃气费、人工费等，综合核算处理油泥成本约140元/t。

5 结束语

岔一联合站含油污泥处理装置技术可靠，自动化程度高，操作方便，处理效果达到预期要求。项目实施后，可以初步解决长期以来一直困扰华北油田的含油污泥处理难题，含油污泥综合利用，回收利用含油污泥中残留的石油类，符合国家及中国石油集团公司清洁生产及循环经济政策要求，具有良好的社会效益和环境效益。

［1］ 邓皓，刘子龙，王蓉沙，等.含油污泥资源化利用技术研究［J］.油气田环境保护，2007，17（1）：27-30.

［2］ 余兰兰，宋健，郑凯，等.热洗法处理含油污泥工艺研究［J］.化工科技，2014，22（1）：29-33.

［3］ 谢水祥，陈勉，蒋官澄，等.含油污泥燃料化处理剂研制及其作用机理研究［J］.环境工程学报，2011，5（6）：1351-1357.

［4］ 王占生，李春晓，杨忠平，等.炼化“三泥"无害化处理技术及应用［J］.石油科技论坛，2011，30（4）：57-58.

［5］ 王万福，杜卫东，何银花，等.含油污泥热解处理与利用研究［J］.石油规划设计，2008，19（6）：24-27.

［6］ 孙建成，桂召龙.生物法处理滨一区含油污泥［J］.油气田地面工程，2013，32（5）：27-28.

［7］ 曾浩见，邹华，梅平.华北油田罐底油泥清洗试验研究［J］.油气田环境保护，2014，24（4）：12-14.

（编辑 王薇）

10.3969/j.issn.1005-3158.2015.05.011

1005-3158（2015）05-0041-03

2014-10-08）

李春晓，2006年毕业于中国石油大学（华东）自动化专业，现在中国石油安全环保技术研究院新技术推广中心工作，主要研究方向为油田固体废物处理与资源化利用、含油污水处理与达标排放。通信地址：北京市昌平区沙河镇西沙屯桥西中国石油创新基地A座，102206