
目前随着石油行业的大量开采,含油污泥的产量也急剧增加,目前全球石油行业每年产生含油污泥量超过6000万t,而我国每年含油污泥量也高达500万t,其中大庆油田、胜利油田、辽河油田等东部老油田的含油污泥年总量超过200万t。含油污泥具备一定的毒性和易燃性,目前已被列入《 危险废物名(2018)》(HW08废矿物油与含矿物油废物)。我国在含油污泥的处置上起步较晚,尚未形成较为规范的高效处理技术。对于石油行业的企业来讲,开发出既能高效处理又能合理降低成本的系列技术具有重要的现实意义。
1 含油污泥的来源及组成
油田含油污泥主要来自于油田开发过程中产生的落地含油污泥、联合站生产运行中产生的罐底污泥及污水站产生含油污泥等。
油田含油污泥组成极为复杂,根据来源不同组成及各组分含量差别较大,其中,石油烃含量约占15%~50%,固体颗粒物含量约占5%~46%,含水率约占35%~90%,同时含有大量胶质、沥青质以及苯系物等有毒有害物质,甚至还有放射性物质和重金属。
2 含油污泥处理工艺技术
目前含油污泥的处理技术围绕处理目标可分为减量化处理技术、资源化处理技术、无害化处理技术。这三个技术针对不同的含油污泥及处理要求展开,有时也联合应用,需要根据油田含油污泥的具体特性选择。
2.1 含油污泥的减量化处理技术
油田的减量化技术主要靠脱除含油污泥中的水来完成,通过降低含油污泥的含水率实现其处理量大幅降低的目的。该技术一般应用于处理含水率特别高、含油量不高、资源化处理的意义不大的含油污泥,也可用于无害化处理技术的前处理。目前常用的减量化技术主要有浓缩法、风化法、机械法和干燥法等。基于油田含油污泥的复杂特性,重力沉降与机械过滤的组合工艺为经济实用的预处理方式。为使含油污泥的分子间水、游离水能够快速有效分离,首先需对其进行破乳、调制处理。一般常用的处理剂可以用到少量的弱酸、弱碱使其初步破乳后加入强氧化剂进一步氧化掉污泥中部分有机物特别是可能含有的聚合物,使其粘度降低,并加入分散剂(氧化钙、二氧化硅或硅藻土等)。调制后再结合工艺进行脱水的含油污泥,处理后含水率可降50%~65%之间。除此之外,超声法处理含油污泥也使含油污泥分子间水更好的脱除,被广泛关注,但超声技术因其操作相对复杂,参数控制较为严格,仍未能实现矿场应用。
2.2 含油污泥资源化处理技术
含油污泥资源化处理技术主要针对含油量较高的污泥。资源化技术主要有清洗法和溶剂萃取法。对于清洗技术来讲,目前主要是清洗装备配合清洗剂的耦合应用。该技术关键点在于清洗剂的恰当选择。目前常见的清洗剂主要有生物表活剂和化学表活剂。在实际应用中对于表活剂的选择通常要对多种表活剂进行筛选复配以达到较优效果。萃取技术的关键点在于萃取剂的选择,针对含油污泥中组分不同,萃取剂可选择为常规的萃取剂(甲苯类、石油醚等)及超临界萃取剂(二氧化碳、甲烷等)。
2.3 含油污泥的无害化处理技术
一般经预处理脱水后的含油污泥或资源化后尚未达标的含油污泥,为了环保要求要实现无害化处理。无害化处理技术主要有焚烧法、热解法、固化法。其中,焚烧技术因其普适性好是目前各油田应用较为广泛的技术之一;热解技术在应用过程中的能耗相对较高且流程相对复杂需进一步开展研究,实现节能降耗的目的;固化技术的关键点在于固化剂的选择。通常用到的固化剂一般是水泥、污泥改性剂等,为保证固化有污泥的安全性,配合生物降解同时应用,以做到真正环保。
3 结语
油田含油污泥因其来源不同其性质差别很大,在对含油污泥处理过程中,要对各种技术进行仔细甄别,合理化选择。特别是对各种技术的有效耦合应用,探索出针对油泥特征的较佳处理工艺技术,是将来含油污泥处理技术的主要研究方向,以达到高效、环保、降本的目的。同时处理过程中还要关注到其他组成以及不同危险物的叠加对环境可能带来的危害并建立相应的处理标准。