周文烽 郭振思 劉祚均 王江才 許頂

摘要：隨著人們對環(huán)境保護意識的提高，對油泥處置也提出了更高的要求，不但要求無害化的處理，還要求提高油泥的利用價值。經(jīng)過深入的研究探索，文章總結了幾種常見的油泥處置工藝的優(yōu)缺點，希望為企業(yè)選擇油泥處置工藝提供參考。

關鍵詞：油泥;工藝;無害化處理;資源化利用

中圖分類號：X741 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）11-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.11.030

Research on sludge treatment process

Zhou Wenfeng，Guo Zhensi，Liu Zuojun，Wang Jiangcai，Xu Ding

（Hainan Baolai Industry and Trade Co.，Ltd.，Haikou Hainan 570100，China）

Abstract：With the improvement of peoples awareness of environmental protection， higher requirements have been put forward for sludge disposal，not only for harmless treatment， but also for improving the utilization value of sludge.After in-depth research and exploration，this paper summarizes the advantages and disadvantages of several common sludge disposal processes，hoping to provide reference for enterprises to choose sludge disposal process.

Key words：Sludge;Process;Harmless treatment;Resource utilization

1 油泥的來源以及特性

油泥是在石油開采、運輸、儲存、煉制過程中會產(chǎn)生大量的含油污泥，簡稱油泥，它是一種由碳氫化合物、油、水等物質形成一種油包水（O/W）或水包油（W/O）型的穩(wěn)定乳化液，其性質非常穩(wěn)定，pH一般在7左右，含油量一般在10%～40%之間，含水大約40%～90%之間，固體物質含量約在5%～50%之間。根據(jù)《國家危險廢物名錄》分類，油泥屬于危險廢物，所以必須按照危險廢物無害化工藝處理。

2 油泥處理工藝

油泥本身是原油中摻雜了大量的水、泥沙等以及其他的固體廢物，目前，油泥處置大概分兩大類：第一類是無害化處理，分為焚燒法、穩(wěn)定固化、填埋法、生物降解法;第二類是資源化利用，分為萃取分離、離心分離、熱解處置。

3 無害化處理工藝

3.1 焚燒處理工藝法

油泥的熱值本身很高，通過焚燒處置是最直接有效的方法，可以將油泥中有機物等其他可燃物質徹底分解，減量化可以達到95%以上。焚燒處理工藝通常是以回轉窯和流化床作為焚燒爐，是通過與過量的空氣接觸，將油泥廢物完全燃燒的過程，焚燒爐的溫度達到800～1 100℃之間，停留時間在30～60min，流化床處理工藝更是達到數(shù)天之久。焚燒處理工藝法是無害化、減量化最高的一種，同時焚燒處理工藝的焚燒溫度比較高，所以，能最有效除去油泥中有害的物質。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，焚燒處理工藝也是比較成熟的，煙氣排放和飛灰等各項指標也都能達到相應的環(huán)保要求。但是焚燒工藝依然會受到原料品質、焚燒工況、停留時間等因素的影響，而且油泥中含油大量的原油，直接焚燒也是對資源的浪費。

3.2 穩(wěn)定固化工藝

穩(wěn)定固化是利用物理-化學方法將有害廢物固定或包封在惰性基材中使其穩(wěn)定化的一種過程。其工藝過程簡單、便于操作;固化劑來源豐富，價廉易得;而且處理成本低，是一種廉價的處理方式。按固化原理分為包膠固化、自膠結固化、玻璃固化和水玻璃固化，包膠固化又可以分為水泥固化、石灰基固化、熱塑性材料固化和有機聚合物固化等。包膠固化適用于多種類型的廢物;自膠結固化只適用于含有大量能成為膠結劑的廢物;玻璃和水玻璃固化一般只適用于極少量特毒廢物的處理。常見的固化大部分為水泥固化，其優(yōu)點在于固化處理后所形成的固化體具有良好的抗?jié)B透性、抗浸出性、抗干濕性、抗凍融性及足夠的機械強度。但是穩(wěn)定固化并不很適合處理含有機物的固體廢物，因為有些有機物會阻礙水泥基與黏合劑的水合作用，不能形成穩(wěn)定的化學結合，導致其機械強度降低。雖然穩(wěn)定固化是一種操作簡便、物美價廉的處理方式，但是其原料中是否存在氧化性/還原性不確定，是否影響固化的機器強度，進而導致浸出毒性的增高，所以仍需要進一步的探索。

3.3 填埋法

油泥填埋處置是通過低滲透性黏土、人工內襯層與空氣、水分隔絕開，同時在填埋場底部鋪設高密度聚乙烯材料的防滲層，并設計浸出液的收集和處理系統(tǒng)，達到大限度防止環(huán)境污染。在操作上必須嚴格限定入場處置的廢物，進行分區(qū)、分單元填埋及每天壓實覆蓋，并特別要注意封場后的維護管理。安全填埋處置法是一種低成本的處理方式，但是填埋處置占地面積大，再也無法資源利用化，雖然設有防滲層，但依然無法避免滲濾液污染地下水的可能。同時要嚴禁控制入廠指標，減少滲濾液重金屬含量。

3.4 生物處理工藝

近幾年，隨著人們對微生物降解的逐漸深入研究，發(fā)現(xiàn)通過微生物對有機物的降解而達到對油泥處置的一種新的工藝方法，它具有處理成本低、易操作、耗能低、可規(guī)?；幚淼葍?yōu)點，具有非常廣泛的運用前景。降解法原理是利用降解菌等微生物的新陳代謝作用，將油泥中的石油烴類作為碳源，進行同化、降解并最終全部碳化，全部轉化成水和二氧化碳等無機物。常見的有耕地法、生物堆肥法、生物反應器法等方法，其處理效率受到微生物的密度和活力的影響。Marin等人的研究發(fā)現(xiàn)，在半干旱氣候條件下，利用地耕法降解煉化油泥，經(jīng)11個月的降解后，PHCs的去除率達80%。由此可見，生物降解法處理周期非常長、占用大量的土地，而且還受到環(huán)境影響進而影響微生物的活動因素會導致其降解速度降低，同時油泥中重金屬會通過土壤的遷移而影響到地下水，威脅人類的身體健康。

4 資源化利用處理工藝

4.1 萃取分離工藝

萃取分離工藝是利用溶劑“相似相容”的原理，把有機溶劑當作萃取劑，將油泥中的油相回收，萃取工藝可以簡單概述為三步：第一步將萃取劑與油泥混合，第二步將萃取相和萃余相分離，第三步回收萃取劑和溶質。萃取工藝是一種簡單、處理效率快的工藝。Naggar等人通過對石腦油、甲苯、二氯甲烷等有機溶劑研究發(fā)現(xiàn)，其中甲苯的油泥萃取效果最好，回收率達到75.94%。不同種類的溶劑對油泥萃取效果差別很大，同時萃取效率會受到油泥性質、溫度、壓力等因素的影響。研究表明提高溫度，可以加快萃取過程以及提高萃取效率，但是萃取過程中本身就會消耗大量的萃取劑，提高溫度的情況下會增加萃取劑的蒸發(fā)損耗，從而增加運行成本。為了彌補其萃取工藝上的缺點，最近幾年里，有些學者研究出了一種超臨界萃取技術，是在萃取劑的超臨界狀態(tài)下進行萃取，常用的萃取劑有二氧化碳、甲烷、乙烯等。其可以避免使用大量的萃取劑，而且這些萃取劑物美價廉、還環(huán)保，是非常有前景的油泥處理技術之一。

4.2 離心分離工藝

離心分離處置工藝是一種相對比較成熟的一種油泥處理工藝，占地面積比較小，投資少，能進行規(guī)?；幹?。離心分離工藝是利用高轉速三相離心機，將不同密度的水、油、泥三相分離。但是油泥本身形成了穩(wěn)定油包水或水包油的現(xiàn)象，所以，必須進行預處理，加入破乳劑、絮凝劑等化學藥劑，攪拌分層，使其黏度降低，在進行離心分離。經(jīng)過預處理（化學破乳）再進行三相離心分離回收率可達90%以上。但是，由于油泥成分復雜，每一批油泥添加的藥劑以及加入的量不同，和其攪拌的速率不同都會影響其預處理的效果，同時離心分離出來的泥含水率還是比較高的，還要進行機械脫水，增加的離心分離技術操作的復雜性，提高了運行成本。

4.3 熱解處置工藝

熱解處置工藝是在無氧或惰性氣體保護環(huán)境下進行加熱裂解，熱解溫度大概在300℃～600℃之間，通過熱解可以將油泥中的重質組分裂解為輕質組分，在回流冷凝下得到相應液相油品、水、焦碳以及干泥沙等，熱解出來的油品可回收利用，而且油品相對其他資源回收利用工藝油品品質還要高，可以成為下游產(chǎn)品的原料，增加其利用價值。熱解工藝不僅有著高效回收資源效率，而且可以將大多數(shù)重金屬固定在固體廢物中，還能避免二噁英的生成，減少對大氣的污染。但是熱解也會受到其熱解溫度、油泥成分、升溫速率等因數(shù)影響，同時受熱解工藝的投資較大、操作較復雜等情況的制約，所以，解決對熱解的影響因素，會加快熱解工藝的發(fā)展以及運用。常見的熱解工藝分別是燒蝕熱解、流化床和循環(huán)流化床熱解、真空熱解。

5 總束結

隨著經(jīng)濟蓬勃發(fā)展，對石油需求也日增月益，同時也會產(chǎn)生大量油泥廢物，必須處置得當，避免對環(huán)境污染。由于石油資源本身是不可再生資源，所以如何處置油泥顯得至關重要。隨著學者們的深入研究，油泥處置的工藝多樣化，但是油泥廢物本身的復雜性，很難靠單一的處置工藝就能徹底處理完全，而油泥還有一定的經(jīng)濟價值，所以，需要靈活運用處理工藝，有機組合、取長補短，以資源利用化為核心，無害化處理工藝為后續(xù)處置，提高油泥廢物的利用價值和社會效益。

參考文獻

[1]王祥，黃華，姚飛，等.油泥除油技術概述[J].廣東化工，2019，46（22）：71+63.

[2]羅剛，漆磊廷，段騰騰，等.基于污泥固化穩(wěn)定化處理技術的重金屬污染河道底泥處置路線[J].城市道橋與防洪，2019（09）：125-128+16.

[3]王浩英，李銘，王小紅.煉油廠“三泥”減量化處理的技術措施研究[J].給水排水，2019，55（12）：77-80+85.

[4]Ya Xu，Xiangshan Xue，Lu Dong，Changxin Nai，Yuqiang Liu，Qifei Huang. Long-term dynamics of leachate production， leakage from hazardous waste landfill sites and the impact on groundwater quality and human health[J]. Waste Management，2018，82.

[5]孫曉東.某危險廢物安全填埋場的設計與工藝[J].探礦工程（巖土鉆掘工程），2018，45（10）：137-140.

[6]宋啟輝，仝坤，劉杰，等.遼河油田油泥處理現(xiàn)場實驗進展及處置思路[J].油氣田環(huán)境保護，2018，28（03）：20-23+61.

[7]莫榴.生活垃圾與含油污泥協(xié)同焚燒處置研究[D].重慶：重慶科技學院，2018.

[8]王玉華，陳傳帥，孟娟，等.含油污泥處置技術的新發(fā)展及其應用現(xiàn)狀[J].安全與環(huán)境工程，2018，25（03）：103-110.

[9]梁麗麗.超臨界CO2萃取含油污泥技術研究[D].北京：中國石油大學，2011.

收稿日期：2020-09-09

作者簡介：周文烽（1993-），男，漢族，本科學歷，助理工程師，研究方向為工藝技術。

通訊作者： 陳鵬宇