油泥废弃物排放状况及处理技术

齐 峰(盘锦辽河油田金宇环保工程有限公司，辽宁盘锦 124109)

油泥废弃物排放状况及处理技术

齐 峰
(盘锦辽河油田金宇环保工程有限公司，辽宁盘锦 124109)

油泥是油田普遍存在的主要废弃物污染问题，早在1998年国家环保总局就将油泥砂列为危险废物(废物类别HW08)，要求含油泥砂等废弃物必须进行无害化处理。本文简述了水洗处理技术、生物处理技术和热解气化焚烧工艺，并对不同处理技术的优缺点进行了比较。应结合中国国情及成本等方面综合考虑选用不同的处理方法，实现油泥的减量化、无害化、资源化、清洁化处理。

油泥；废弃物；水洗；生物处理；焚烧

1.油泥沙的组成和性质

含油污泥砂的组成非常复杂，由水包油、油包水及悬浮固体杂质等，是一种性质极其稳定的体系，并含有大量老化原油、沥青质、蜡质、胶体、固体悬浮物、盐类、腐蚀产物、细菌等，同时包含生产过程中投加的凝聚剂、缓蚀剂、阻垢剂等水处理剂。通过对新鲜油泥以及经过多年堆放的油泥分析表明在污水处理过程中产生的新鲜油泥含油量在333000～450400mg/kg之间，经过长期堆放后油泥中部分组分被降解，油泥含油量在86000～127200mg/kg之间。通过对油泥中油成分进行柱层析分析，发现油泥中的油组分主要为饱和烃和芳香烃，胶质和沥青含量较少。

油泥中的多环芳烃具有较高的生物毒性。根据对某地油泥堆放场的调查结果，污染场地内16种PAHs的检出率为100%，w(PAHs)平均值为7770.7ng/g，周边土壤的16种多环芳烃的检出率为58.3%～100%，二苯并等检出率相对较低，w(PAHs)平均值2038.8ng/g。从母体PAHs与污染物来源的关系和单组分比值可以看出，污染场地内及周边土壤的污染源是石油源和燃烧源的混合源。

2.油泥沙处理技术

目前处理含油泥的技术主要有:资源回收技术、无害化处理技术和综合利用技术。资源回收技术包括溶剂萃取、水洗法、微乳洗涤、破乳等技术方法;无害化处理技术包括固定化处理技术、生物处理技术(堆肥法、耕地法、生物反应泥浆法)和焚烧处理;综合处理技术包括热分解技术、制砖铺路等。油泥砂主要处理技术介绍如下:

2.1 含有油泥砂的水洗技术

水洗技术的流程。含油泥砂与热水、药剂混合后，通过超声波等的作用使水溶液及其中的化学药剂与固体中的油充分接触，利用水力冲洗作用和化学药剂的破乳作用，使油、水、固三相分离，并将溶液中的浮油撇出，然后回收利用。悬浮液进入旋流器将固体砂粒分离，部分悬浮液进入离心机。利用离心原理进行固液分离，分离出来的固体砂含油小于1%，泥中含油小于3%(原泥砂含油平均为26.1%)。研究结果表明，应保障洗涤水温度在75度以上。洗涤法处理后砂含油0.8%，泥含油2.1%，达到了处理后泥含油3%。处理后的泥砂固化前及固化后的浸出液含油、COD、总铬都能达到GB8978－1996污水综合排放标准一级标准，即石油类小于5mg/L、化学需氧量小于60mg/L、总铬含量小于1.5mg/L。洗涤过程中NaOH 或Na2CO3的量对洗涤效果有较大影响，一些情况下还要加入表面活性剂来提高处理效果。目前依靠热水碱洗技术处理油泥砂的技术已在一些油田开始应用，如胜利油田研发了油泥砂水洗成套技术设备。

2.2 生物处理技术

生物修复包括堆肥法，耕作处理，生物泥浆反应器等方法。核心是利用微生物对石油烃的降解作用来消除油泥中的石油烃污染。堆肥法是将含油废弃物与适当的材料相混合并成堆放置，使天然微生物降解石油烃类的过程。含油污泥的堆肥处理需提供氧气、菌种和营养，为保持油泥的疏松状态，还需加入填充剂。在油泥中添加砂子，成熟油泥堆肥，厨余废物堆肥及木屑，经过一年时间的堆肥，石油烃的降解率分别达到了62%，51%，74%和49%。采用草炭与油泥共同堆肥技术处理陈化油泥也达到了较好的处理效果。当温度＞20℃，添加菌剂5%的情况下，投加肥料5%，客土20%，控制水分30%和pH7的条件对含油污泥可获得较好的生物修复效果。

堆肥技术处理油泥存在以下问题:(1)多数添加的废弃物如牛粪等自身的降解速度要先于和快于较难降解的石油烃(2)一些堆肥过程的添加物的降解会造成石油烃浓度在处理过程中有升高的现象。(3)堆肥物质与油泥中的污染物会产生吸附－解吸作用影响石油烃的生物可利用性、生物降解性并改变其可提取性。(4)堆肥过程中的不均匀性影响采样及测定结果。一些专家认为在堆肥过程中采用总石油烃总量变化比用浓度变化可以更好地反应石油烃的降解情况。植物－微生物修复技术近年来得到了较多的应用。在植物－微生物联合生物修复中，降解性取决于有机污染物通过植物－微生物系统吸收和代谢能力，利用植物及其根际微生物共存体系可以净化土壤中有机污染物。植物－微生物联合体系能促进有机污染物的快速降解、矿化。其基本原理为:(1)植物根区分泌物刺激了细菌的转化作用;(2)植物还可为微生物提供生存场所并可转移氧化，使根区的好氧转化作用能够正常进行。

2.3 热解气化焚烧工艺

热处理技术以其处置彻底、减容减量效果好、能量回收率高等优点。应用热天平和管式热解研究表明油泥最宜热解终温为823K，热解油产率可达40.36%，所得热解油的化学组成与柴油相似，可以回收利用。辽河油田开发了油泥的热解气化焚烧工艺。热解－燃烧过程的主要化学反应包括油泥热及产物的燃烧反应:先使物料在中温缺氧条件下裂解，得到的气体与足够的空气充分混合后，在高温燃烧室进行预混燃烧，这种方法使扩散混合条件得到改善，可以很快完成燃烧反应，从而抑制了焦油及不完全燃烧产物的生成。热解产物的燃烧过程包括:热解焦(C)与氧气发生反应产生CO与CO2;热解气(燃气)，如H2、CO、CnH2n等与氧气反应生成CO2和H2O的过程。热解可在减量化的同时产生一些重要的副产物，而且使得废弃物更加稳定化。特别是热解能够通过分解和挥发将含毒有机物从废弃物中去除。另外，无氧热解方法能使一些重金属(Cu，Pb和Zn)稳定在固相中。

3.不同处理技术的比较

各种不同处理方式各有优缺点。溶剂萃取法虽是一种较佳的资源化、无害化处理方法，但因未能研发出性价比高的萃取剂及萃取剂的损失问题而未得到推广应用。最近有用超临界水氧化处理油田含油污泥的报道，但操作条件较苛刻，费用高。认为油泥处理技术还存在能源消耗过大、资源回收率不高、缺乏经济有效的手段及缺乏对聚合物驱油所产生的油泥的有效处理技术等问题。实际生产中应根据油泥的不同性质，结合国情及成本等方面综合考虑选用不同的处理方法，实现油泥的减量化、无害化、资源化、清洁化处理。

［1］刘秀平．辽河稠油泥砂碳化处理技术［J］．石油地质与工程，2008，22(6):129－130．

［2］卜淑君．石油化学工业固体废物治理［M］．北京:中国环境科学出版社，1992．

［3］杨继生，徐辉．油泥砂处理技术研究(上)［J］．上海化工，2008，33(5):23 －25．

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