大型油田含油污泥无害化处理技术及其应用研究

马 跃

（大庆蓝星环保工程有限公司，黑龙江大庆 163114）

0 引言

油田含油污泥是一种危险废物，具有比较大的危害性，对环境容易造成比较大的污染。本文将全面分析其危害性及无害化处理的现实意义。首先，含油污泥对土壤的危害非常明显[1]。如果含油污泥不加处理任意堆放填埋，将占用大量的农用耕地，加重土地资源的紧缺。同时，含油污泥会改变土壤的原本性质，影响土壤植被的生长，致使土壤微生物群种无法存活，土壤生态系统遭到破坏[2]。因此，对油田含油污泥进行无害化处理具有非常重要的现实意义。无害化处理可以减少污泥对环境的危害[3]，降低对土地资源的占用，减轻对土壤和生态系统的破坏，减少有毒有害物质对人类和环境的危害。这不仅有助于保护环境[4]，还可以提高油田生产的安全性和可持续性[5]。

结合上述分析，本文提出大型油田含油污泥无害化处理技术及其应用研究，并通过实际测试的方式，分析验证了设计处理技术的应用效果。

1 大型油田含油污泥无害化处理技术设计

为了解决油田含油污泥带来的危害，本文设计了一种无害化处理技术，其具体的实现步骤主要分为含油污泥预处理、含油污泥化学氧化处理、活性炭吸附处理、生物处理处理、深度处理及尾气处理六个步骤[6]。

1.1 含油污泥预处理

由于含油污泥中含有大量的原油和水分，因此首先需要进行预处理，将含油污泥进行破碎和混合均匀，破碎的目的是使污泥中的原油和水分尽可能均匀地分散在每个颗粒中，混合则是为了使污泥中的各种成分充分混合在一起，以利于后续处理[7]。其具体的处理过程如图1所示。

图1 含油污泥预处理过程

按照图1所示的方式，首先，需要接收含油污泥。可以从油田的污水处理系统中接收，也可以从含油污泥池中接收。接收的含油污泥可以是固体状态，也可以是半固体状态[8]。其次，对于接收的含油污泥需要进行破碎处理。破碎的目的是将含油污泥中的原油和水分尽可能均匀地分散在每个颗粒中。采用的破碎设备可以是颚式破碎机、对辊破碎机或者多功能破碎机等。接着，破碎后的含油污泥需要进行混合均匀处理。混合的目的是使含油污泥中的各种成分充分混合在一起，以保证后续处理的顺利进行。采用的混合设备可以是搅拌机或者混合机等[9]。

最后，经过预处理后的含油污泥可以进行储存或者运输。储存时需要注意采取防雨、防尘等措施，以保证含油污泥的质量和安全。运输时需要采用适当的运输工具，以保障含油污泥的运输安全和及时到达目的地。

1.2 含油污泥基础处理

完成预处理后，含油污泥中的有机物质主要是原油和有机添加剂等。这些有机物质需要被氧化分解为无机物质。本文采用强氧化剂如过氧化氢、高锰酸钾等作为氧化剂，将含油污泥中的有机物质氧化分解为二氧化碳和水等无机物质。同时，这些氧化剂还可以对固体杂质进行稳定化处理，使得固体杂质变为更加稳定的化学物质，减少对环境的危害[10]。

经过化学氧化处理后的含油污泥中，虽然大部分有机物质已经被氧化分解为无机物质，但是仍然含有一定量的有机物质和其他污染物，需要进一步处理。本文采用活性炭的吸附性能，将化学氧化后的含油污泥引入活性炭吸附塔中，利用活性炭的多孔结构和吸附性能，对含油污泥进行吸附处理。活性炭能够吸附残留的有机物质和其他污染物，进一步降低含油量和污染物含量。

经过活性炭吸附处理后的含油污泥仍然含有一定量的有机物质和其他污染物，需要进行生物处理。本文将活性炭吸附后的含油污泥引入生物反应器中，利用微生物对剩余有机物质进行分解和转化。微生物能够将有机物质分解为简单的无机物质如二氧化碳和水等，进一步降低含油污泥中的有机物质含量。

1.3 含油污泥深度处理

经过生物处理后的含油污泥中，含油量和污染物含量已经得到了很好的降低，但是仍然含有一定量的水分和残留的有机物质。本文采用深度处理方法——高温焚烧方法，对生物处理后的含油污泥进行减量化和资源化处理。高温焚烧可以将含油污泥中的水分和残留有机物质转化为水蒸气和二氧化碳等无机物质，实现含油污泥的减量化。图2为含油污泥深度处理的具体实现流程。

图2 含油污泥深度处理过程

焚烧过程中会产生一定量的尾气，其中主要包括二氧化碳、水蒸气，以及一些有害气体如二氧化硫、氮氧化物等。为了确保尾气达到国家排放标准，需要对尾气进行治理。本文采用吸收、吸附、催化氧化等尾气处理方法，对尾气进行处理。这些方法可以将有害气体转化为无害的化学物质如硫酸钙、硝酸钙等，同时也可以将水蒸气转化为液态水，从而实现尾气的净化处理。

2 应用测试

2.1 测试环境

以M油田为对象，测试本文技术的应用效果。

首先，对M油田的基本情况进行分析。在地质条件方面上，油田位于某盆地内，主要地质构造为凹陷，储层主要为砂岩和碳酸盐岩，地层深度约为116.3 m。在采出液的成分方面，采出液主要为原油和水，其中原油密度约为22.4 g/cm³，黏度12.85 mPa·s，含硫量约为5.69%，采出液的电阻率为2.30 Ω·m。在采出液的处理方式及排放情况方面，采出液主要通过自然沉降和电脱水工艺处理。处理后的污水部分回注地层，部分排放到周边环境。回注地层的污水水质须达到国家相关标准，而排放到周边环境的污水水质须符合国家环保要求。对油田周边的环境数据进行分析，其中，土壤主要为砂壤土和黏壤土，其中砂壤土约占32.4%，黏壤土约占40.1%。土壤pH为6.80，有机质含量约为1.01 g/kg，重金属元素含量符合国家相关标准。含油污泥主要来源于原油采出液处理过程中的脱水残渣和设备维修时的油泥等。含油污泥的成分主要为原油、水分、固体杂质和少量化学添加剂。其中原油含量约为5.46%，水分含量约为10.06%，固体杂质含量约为8.06%。含油污泥中除了原油和固体杂质外，还含有少量化学添加剂和其他有机污染物。

在此基础上，分别将文献[4]和文献[5]设计的含油污泥无害化处理技术作为测试的对照组，分别对比不同处理技术的应用效果。

2.2 测试结果与分析

经过处理后，不同方法下的含油污泥具体成分变化情况如表1所示。

表1 不同方法下含油污泥具体成分情况对比表 %

结合表1所示的测试结果可以看出，在三种不同处理技术下，含油污泥的相关成分变化量均呈现出了不同程度的下降。

在文献[4]处理技术下，含油污泥的含油量下降幅度为4.3%，水分含量的下降幅度为6.61%，固体杂质含量的下降幅度为6.00%。

在文献[5]处理技术下，含油污泥的含油量下降幅度为4.14%，水分含量的下降幅度为6.84%，固体杂质含量的下降幅度为6.85%。

在本文设计处理技术下，含油污泥的含油量下降幅度为5.01%，分别高于文献[4]方法和文献[5]方法0.71%和0.87%；水分含量的下降幅度为6.61%，分别高于文献[4]方法和文献[5]方法1.35%和1.12%；固体杂质含量的下降幅度为6.00%，分别高于文献[4]方法和文献[5]方法1.06%和0.18%。

综合上述测试结果可以得出结论，本文设计的大型油田含油污泥无害化处理技术具有良好的实际应用价值。

3 结束语

油田含油污泥的危害不容忽视，而无害化处理对其具有非常重要的现实意义。只有通过科学合理的处理方式，才能有效降低含油污泥的危害性，保护人类生存环境和健康。本文提出大型油田含油污泥无害化处理技术及其应用研究，切实实现了对含油污泥的有效处理。借助本文的设计与研究，以期为实际的大型油田含油污泥无害化处理工作的开展提供有价值的参考。