炼油厂产生的含油污泥（如浮渣、油泥等）中含有的苯系物、酚类、蒽、芘等物质有恶臭味和毒性，如不认真处理，将产生污染。但含油污泥的性质特殊，其脱水和处理技术难度大，成本高，一直是困扰我国炼油行业的环保难题。近年来，由于我国环保法规的逐步完善和企业技术进步的要求，含油污泥的污染治理技术已日益引起人们的关注和重视。

国外对含油污泥处理的环保要求已有较为完善的法规。如1990年1月，美国环保局在资源保护和回收法令以及危险和固体废物修正案的基础上对炼油厂含油污泥溶气浮选除油工艺所产生的浮渣、API隔油池污泥等5种特殊废渣（代号K049-K052，称为“K废物”），规定了特殊要求：在蒽、苯、苯并芘等19种化学组分低于极限含量前提下，不准堆积在排渣场；并提出了较佳的示范可用技术的处理标准。严格的法规迫使炼油厂改进或淘汰传统的含油污泥处理工艺，故从90年代初以来，发达 的含油污泥处理技术得到了很快发展。

1 机械脱水技术

经重力沉降脱水后的含油污泥是黑色粘稠状液体（含水率一般小于96%），称为污泥浓缩液，其年产生量往往达万吨以上，必须进行机械脱水减容。污泥脱水前，需进行调质。

1.1 污泥的调质

污泥脱水过程实际上是污泥的悬浮粒子群和水的相对运动，而污泥的调质则是通过一定手段调整固体粒子群的性状和排列状态，使之适合不同脱水条件的预处理操作。污泥调质能显著改善脱水效果，提高机械脱水性能。

由于含油污泥粘度高、过滤比阻大，多数污泥粒子属“油性固体”（如沥青质、胶质和石蜡等），质软。随着脱水的进行，滤饼粒子变形，进一步增加了比阻。而且在过滤过程中，这些变形粒子极易粘附在滤料上，堵塞滤孔；在离心脱水时，还因其粘度大、乳化严重，固-固-液粒子间粘附力强和密度差小等原因导致分离效果差。

Jonathan Zall等人曾分别研究过一般市政污水处理厂的污泥和含油污泥的过滤脱水性能。他们测定了含油3%、含总悬浮固体4%的含油污泥（浮渣）和含总悬浮固体1%～2%的一般污泥的比阻和可压缩性系数，证实含油污泥与一般污泥相比，其比阻大40倍，其可压缩性系数大20倍。

用投加絮凝剂的化学调节法，就能使一般污泥中的悬浮微粒凝聚并顺利进行脱水。但对于含油污泥来说，还必须加上破乳剂和加热等其它强化手段。

含油污泥调质方法的选择：一是根据其性质和特点；二要适应所用脱水机械的性能；三要考虑其脱水泥饼如何处理或利用。

Bruno Sander认为，含油污泥调质应分为两个步骤，首先以适当方式投加飞灰、煤粉等固体粉末调节剂，并混合均匀；其次再投加有机絮凝剂，这样才能顺利进行含油污泥的脱水。

用硅藻土、石灰和飞灰等微细粉末作为调节剂，可使易变形的含油污泥粒子形成有刚性的污泥骨架，使泥饼呈毛细结构。从而提供更多的微细水流通道。此外，这些固体粉末调节剂还能增加污泥粒子和水相的密度差，有利于机械脱水。

为减少固体粉末调节剂的投加量，Fluch H W等人提出了可采用滤饼部分回流到含油污泥调节段的工艺。

要通过调质-机械脱水使含油污泥实现油-水-固（无机固体）的三相分离，关键是使其中粘度大的吸附油解吸和破乳。为促使油从固体粒子表面分离，Surendra K Mishra认为加入合适的电解质可增加系统的电荷密度，使它们取代油组分优先吸附在粒子表面，并使粒子更分散，为油从固体颗粒表面脱附创造更好的条件。Jan Bock，Sanjay R Srivatsa，Aldo Cotri等人分别发明了通过含油污泥调质-机械脱水工艺回收油的有关专利技术：通过投加表面活性剂、稀释剂（葵烷等）、电解质（NaCl溶液），或破乳剂（阴离子或非离子）、润湿剂（可增加固体微粒表面和水的亲合力）和pH值调节剂等，并辅以加热减粘（较佳为50℃以上）等调质手段，实现水-油-固三相分离。

调质方法的选择应在测试含油污泥性质的基础上进行。Aldo Corti建议，在含油量大于10%时，宜用亲水性表面活性剂；含油量小于4%时，则宜用亲油性表面活性剂。在用前者时，分离后水和固体在下层，而油在上层；用后者时，下层为含油固体，而上层为水（水层中均含有可溶性油和微乳化油）。

美国炼油厂含油污泥的机械脱油脱水费用约为每吨泥饼（泥饼含水50%）USD200，其中相当部分为调质费用。

1.2 机械脱水

要使含油污泥的机械脱水效果好，还应按具体情况和要求选择污泥脱水机械和设计脱水系统，包括污泥物料性质的测试、脱水机械及其参数的选择等。目前国外应用较广的脱水机械还是带式压滤机和卧式螺旋沉降式离心机。

Bruno Sander报道的用上述两步调质技术（投加飞灰100kg/m³，4% FeCl₃溶液33 L/m³，絮凝剂100～150 ug/g）在带式压滤机上对含油污泥的脱水除油工艺是将机内分重力区、楔区和压力区3个区域。调质污泥送入后，先在重力区脱除大部分水；接着在楔区与FeCl₃溶液混合，以提高絮体的抗压能力；然后进入压力区，脱除约80%的油。其脱水效果是：含油污泥含固体12%，油20%和水68%；滤后液体中含固体1.5%，油13.7%和水84.8%；滤饼中含固体45.8%，油11.7%和水42.7%。

如采用Nelco化学公司的专利技术调质（加4000μg/g破乳剂，1000μg/g絮凝剂），用带式压滤机对含油17.1%，水79.7%和固体2.6%的污泥进行脱水时，油回收率为13.6%。

卧式螺旋沉降式离心机具有设备紧凑、占地面积小、调节剂耗量少和处理效率高等优点，已得到越来越广泛的应用。要获得较好的分离效果和水质好的离心液（悬浮物浓度低），则在对含油低的污泥脱水时，应使泥中的少量油进入泥饼，即离心因数应小，一般取1000；反之，要求泥饼含油尽量低时，离心因数宜大，一般取2500～2700；此外，还必须注意离心机的离心因数、泥饼层厚度和污泥停留时间的平衡和调节。

目前，Alfa-laval公司和Flottweg公司等厂商开发了用可调叶轮工艺的三相卧式螺旋沉降式离心机，该机械可根据不同水油密度差进行调节。Flottweg三相离心机分别在德国OMW公司的炼油厂和武汉钢铁公司能源总厂用于油泥脱水，两者效果的比较见下表：

由上表可见，钢厂含油污泥的三相离心分离效果明显优于炼油厂含油污泥，这是由于前者的固相主要由无机物铁和氧化铁组成，它和液相的密度差大；而后者在三相离心分离后还需用碟片式离心机再次分离油相，且污水水质差，需进一步处理才能送污水处理系统。

2 脱水泥饼的处理

含油污泥机械脱水所得泥饼中仍含一定量的油和其它有机物，需进一步脱油及无害化处理，主要手段有热处理和生物处理等。

2.1 热处理和热解吸技术

热处理或热解吸技术是90年代初国外迅速发展并获得应用的工艺。主要有Heuer等开发的包含低温（107～204℃）-高温（357～510℃）加热蒸发-冷凝步骤的含油污泥处理工艺（已在欧洲多个 申请了专利），Krebs，Geory等人利用锅炉排放热废气干燥含油泥饼的专利技术以及Term Tech热解吸工艺。该热解吸工艺是在一个装有密钢叶片转子的反应器中，把污泥从299℃加热至399℃，并通入蒸汽，使烃类在复杂的水合和裂化反应中分离，并冷凝回收。这些工艺都能从泥饼中回收油，并使泥渣达到直接填埋的要求。在路易斯安那炼油厂投运的热解吸装置，把含水50%的“K废物”用钢带输送到一密闭的温度分布为121～954℃的干燥装置内。年处理泥饼1400t，可回收300t油和120t可燃气。

Richard J Ayen等人1992年报道的“低温热处理”工艺，是通过一密闭的温度为250～450℃的旋转加热器把“K废物”中的有机物和水蒸发出来，并用氮气作为载气送至蒸发物处理系统，残留物作燃料用。其处理效果见下表：

该工艺能使“K废物”处理后达到BDAT标准，已商业化应用。

热处理或热解吸工艺费用为每吨泥饼USD500～800。因该工艺显著减少了泥饼体积，故节约了大部分运输和填埋费用（后者为USD183/t）。据Patricia Broussard-Welther报道，路易斯安那炼油厂1993年使用脱水-热解吸-泥饼填埋工艺处理含油污泥的总费用为1990年前全部采用脱水-泥饼填埋法的109.5%，但只有1991年使用脱水-泥饼掺混作燃料工艺总费用的61.5%。

2.2 生物处理技术

自1992年美国Gulf Coasts炼油厂建成污泥生物处理示范装置以来，生物处理装置已商业化并广泛应用。

Ramin Abrishamian等报道，如进料中的碳环化合物、芳烃和油的浓度控制在合适范围内，则生物处理的运行成本比焚烧处理费用低40%；只要在生物反应器内保持合适的pH值、足够的溶解氧和营养盐浓度以及良好的混合状态，绝大多数有机物都能被降解，而逸出的少量有机物也容易用活性炭吸收。

Valero炼油厂1995年建成了设计能力为2.0kt/a的污泥生物处理装置。含水50%的泥饼被输送到一台生物反应罐中。罐内通入氧或空气，同时进行机械搅拌，并不断加入氨和磷酸等营养物，以促进好氧微生物的生长，使其转化为CO₂和H₂O。处理后的残液进入罐中浓缩，在加入石灰后（旨在稳定镍），再次进入离心机脱水，泥饼能直接填埋。该技术处理效果好，作业安全（因是常温常压），经济合理，处理每吨泥饼的运行费为USD189，总成本为USD624。接近或低于热处理或热解吸工艺的总成本USD500～800。并且在提高氧利用率、降低药品消耗和改进泥饼脱油效果等方面仍有降低成本的潜力。

2.3 溶剂萃取技术

溶剂萃取工艺中的超临界流体萃取技术，是去除含油污泥中的油和其它有机物的有效手段。超临界流体溶剂有丙烷、三乙胺、重整油和临界液态CO₂等。为了降低成本，Paspek C开发了溶剂萃取-氧化处理含油污泥的专利技术： 步萃取采用粘度低、碳原子少（较佳为2～4）的如丙烯、环丙烷、丁烷等轻质烃为溶剂；萃取后残留泥中仍含一些聚合芳烃等有机物，需用相对分子质量较高的烃进行第二步萃取，而该专利技术则用湿法氧化工艺代替。氧化剂用空气、氧气和硝酸盐等（HNO₃较佳），污泥中保持一定水分，以促进氧化反应。在温度200～375℃、压力0.1MPa的条件下，经一段时间后，有机物被氧化为CO₂和H₂0，残渣可符合直接填埋的要求。

3 含油污泥的资源化

在无机固体含量低，炼油工艺条件和产品质量许可等情况下，把含油污泥直接作为资源是可行的。

3.1 回收轻质油及沥青

Kuriakose A P等1994年报道，Cochin炼油公司处理含水25%，无机物5%和烃类70%的原油罐底泥，在回收17%的轻质油后，把剩余物在催化剂AlCl₃的作用下加热处理，使沥青软化点上升，渗透率下降。并通过调节温度和AlCl₃催化剂的比例，生产了不同等级的沥青。

3.2 污泥浮渣作为催化裂化装置分馏塔的油浆

美国Navajo公司把浮渣注入FCC装置作为分馏塔的急冷油浆，使浮渣大部分转化为燃料油。由于其注入比例很低，对催化裂化过程没有影响。Mobil公司Solomon M开发了把含油污泥作为FCC装置原料的技术。该技术把含水量高的污泥首 行机械脱水，再对脱水后粘稠的泥饼加热，并投加非离子表面活性剂等乳化剂，使水包油型乳化油转化为油包水型，因而易与其它原料油充分混合，流动性好。混合物料输入FCC装置反应器，经裂化反应生成汽油。

3.3 作焦化装置原料

90年代起，国外许多炼油厂就采用Mobil油泥焦化工艺来处理API隔油池油泥：用冷焦水与污泥调合后，作为骤冷介质在清焦前对热焦炭进行冷却，污泥中的水作为冷焦水或切焦水回用，烃类则循环回装置。该技术涉及到焦化装置的改造，比较复杂。

Scaltech公司开发的技术较好地解决了焦化塔注入污泥所带来的可能堵塞焦孔、产生热点而延缓冷焦过程使操作波动等问题。其核心是使用专门设计的Guinard Dc 6离心分离器，并加破乳剂，从平均组成为含油15%，水80%和固体5%的含油污泥中分离出清洁油以及不含油和固体的水供循环回用，而剩下的是清洁的固体微粒（粒径从28μm降到4μm）和水的浓浆液（其量相当于原污泥的一半），用来代替部分冷焦水。该工艺的不利之处是：无机固体的增加使焦炭难以达到电极焦质量标准；泵、混合器和罐因处理污泥而受到磨损，导致维修费用增加。如美国阿瑟港炼油厂在1992年8月前用Mobil技术处理平均含固体2.5%的污泥，此后的5个月内采用Scaltech技术处理平均固体10%～12%的污泥，注入量由8月以前的2.1%（泥和焦炭之比）增加到5.8%，焦炭的灰分含量由0.5%上升到0.86%。

Godino，Rino L等人开发了把湿含油污泥直接输送到焦化装置上部急冷罐来处理污泥的工艺，在此罐内污泥和从焦炭塔出来的热油混合。混合物一部分送入焦炭塔转化成焦炭，其余循环。进入装置的含油污泥先用分馏塔等的低温位热能预热，再利用循环的其余混合物进一步加热和干燥。蒸发的水分可作为冷焦水或切焦水。该工艺优点是投资少，不足之处是污泥注入量有限，当其水含量高时，处理总量很少。

4 建议

我国对含油污泥等废渣处理的法规尚有待完善，在处理技术上也和发达 有差距。在充分吸收国外技术的基础上，结合国情开发含油污泥脱水和处理的适用技术是当务之急。

4.1 重视含油污水机械脱水

含油污泥的机械脱水是污泥处理技术的关键，只有实现“水清、泥干、油纯”的三相分离，才能显著减少后处理费用。污水处理过程实际上是污染物的相转移，如脱水后的污水相水质差，会影响污水处理系统的正常运行，甚至发生恶性循环。而预处理乳化油、固体和COD浓度高的离心液或滤后液既难处理，处理费用又高。因此，把好机械脱水关和改善污水相水质是较好的选择。

提高固体回收率和减少泥饼含水率对降低含油污泥处理总成本意义更大，如泥饼含水从85%降至50%时，体积可减至前者的30%，可大大节约运输及后处理费用。

4.2 重视含油污泥调质技术

要把好含油污泥机械脱水关，仅仅靠 设备是不行的，国内已有此类教训。必须根据含油污泥的性质，研究开发相应的调质技术，如武汉钢铁公司用进口三相离心机所取得的分离效果，是在自行开发热轧含油污泥调质技术（投加适当的表面活性剂、加热到一定温度并在一定的搅拌速度下处理一定时间）的前提下取得的。因此，应重视炼油厂含油污泥调质技术的研究，除筛选合适的絮凝剂外，还需大力开发固体粉末调理剂、破乳剂、表面活性剂和固体增湿剂等产品和相应的调质技术。

4.3 开发经济合理的适用处理技术

从含油污泥处理经济成本考虑，应优先考虑在炼油工艺上消化利用含油污泥的可能性，使之资源化，并进行清洁生成审计，把废物的削减及治理与总体生产工艺结合起来。如美国路易斯安那炼油厂建立的炼油厂废物管理系统，就是从整体上考虑能量的平衡和充分利用，从而降低了污泥热处理的成本。

此外，应注重因地制宜地开发适用技术。如生物处理工艺具有管理方便（可建在污水处理厂内 管理）、设施简单可靠、运行安全和处理费用较低等优点，应予以关注，组织研究和开发。

4.4 发展含油污泥处理专业化服务产业

国外炼油厂的含油污泥处理作业，有许多是由专业承包商来完成的，由于含油污泥是炼油工艺及其污水处理终端的产物，其收集、脱水、运输和处理不仅操作难度大、技术含量高，还具有临时性和批量性的特点，如原油罐底油泥的清出、收集和处理利用等；此外，从规模效益考虑，发展含油污泥处理的专业化服务产业是大有可为的。这不仅指开发新产品和新设备，还包括如调质技术开发等技术服务，可有效地防止含油污泥的二次污染，减少处理成本。