含油污泥處理技術(shù)及相關(guān)設(shè)備現(xiàn)狀
行業(yè)動(dòng)態(tài)
1 國(guó)內(nèi)外油泥處理現(xiàn)狀
1.1 油泥來(lái)源及基本性質(zhì)
含油污泥是一種成分復(fù)雜、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的棕黑色粘稠狀固體廢物，來(lái)源于原油開(kāi)采、油田集輸和煉油廠污水處理過(guò)程?？傮w上，含油污泥中含油率為10%～50%，含水率40%～90%。目前，我國(guó)含油污泥年產(chǎn)生量達(dá)300多萬(wàn)t，僅大慶、勝利、遼河三大油田年產(chǎn)含油污泥約200萬(wàn)t，新疆油田年產(chǎn)4萬(wàn)～5萬(wàn)t，堆存量約22萬(wàn)t。近年來(lái)研究人員開(kāi)展了大量含油污泥處理技術(shù)的研究，但多是從末端治理的角度出發(fā)，資源化利用程度較低。
1.2 國(guó)外油泥處理現(xiàn)狀
隨著原油資源開(kāi)發(fā)力度的不斷深入，產(chǎn)生的固體廢物也在不斷增大，國(guó)際上對(duì)固體廢物的綜合治理規(guī)模也在不斷擴(kuò)大。發(fā)達(dá)國(guó)家從20世紀(jì)80年代就開(kāi)展了對(duì)含油固廢處理的研究，試驗(yàn)了多種處理方法：
（1）萃取分離法。利用特定有機(jī)溶劑將油泥中的油萃取出來(lái)，是國(guó)外已成功應(yīng)用的一種油田污泥處理方法，將有機(jī)污染物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榭衫玫馁Y源，并解決油田含油污泥的環(huán)境污染問(wèn)題，這種方法由于成本高、工藝復(fù)雜，還沒(méi)有廣泛應(yīng)用于含油污泥的處理。
（2）生物處理技術(shù)。作為一種處理效果理想、運(yùn)行安全、投資少的處理工藝，正在被國(guó)外各大煉油廠研究和采納，目前主要有地耕法、堆肥法、生物反應(yīng)器法等。一般是通過(guò)一定的前處理工藝（有的采用加入有機(jī)溶劑進(jìn)行萃取，有的加入表面活性劑分離）回收大部分原油，然后利用生物處理油泥砂，是目前比較有效的一種含油污泥處理技術(shù)，也是今后發(fā)展的方向之一。
（3）超聲脫油技術(shù)。利用超聲波機(jī)械振動(dòng)、聲空化等作用破壞含油污泥的結(jié)構(gòu)，降低污泥中污油的黏度，減小污油與泥土的黏附作用，實(shí)現(xiàn)破乳，從而將污油、水、泥土徹底分離，此技術(shù)操作簡(jiǎn)單，有很大的應(yīng)用潛力。
1.3 國(guó)內(nèi)油泥處理現(xiàn)狀
我國(guó)大慶、勝利、遼河、大港等油田較早就開(kāi)始對(duì)含油污泥的處理技術(shù)進(jìn)行研究，主要采用的方法有：
（1）油泥調(diào)剖回注技術(shù)。針對(duì)油含量少的油泥進(jìn)行處理，應(yīng)用于油田注水井調(diào)剖，取得顯著效果。
（2）熱萃取-脫水油泥處理技術(shù)。此技術(shù)由撫順石油化工研究所開(kāi)發(fā)，并成功應(yīng)用到中國(guó)石化洛陽(yáng)分公司處理煉油廠含油污泥近千噸。
（3）油泥焚燒技術(shù)。主要用于處理煉油廠污水處理后產(chǎn)生的含油污泥，我國(guó)大多煉油廠都有污泥焚燒裝置，如湖北荊門(mén)石化廠、長(zhǎng)嶺石化廠采用的順流式回轉(zhuǎn)焚燒爐，燕山石化采用的流化床焚燒爐。含油污泥焚燒技術(shù)成熟，處理規(guī)模不限，我國(guó)大多數(shù)煉油廠都建有焚燒處理裝置。
2 油田油泥處理技術(shù)
2.1 預(yù)處理-調(diào)質(zhì)-離心處理工藝技術(shù)
在國(guó)外的煉廠落地油、鉆井廢液、罐底油泥等含油廢棄物的處理中，大部分采用預(yù)處理-調(diào)質(zhì)-機(jī)械脫水的處理工藝，處理后的污泥大部分可以直接鋪路或者墊井場(chǎng)（污泥中的含油量≤2%），含油量2%～5%。
2.1.1 技術(shù)原理
由于含油污泥黏度高、過(guò)濾比阻大、質(zhì)軟，另外大部分含油污泥含水率較高，在進(jìn)入許多處理工藝前需要進(jìn)行脫水減容；在進(jìn)行離心脫水時(shí)，因其黏度大、乳化嚴(yán)重，固-固粒子間黏附力強(qiáng)和密度差小等原因?qū)е路蛛x效果差。因此，在污泥脫水減容前，需要進(jìn)行污泥篩分，對(duì)于含水率低的落地污泥等需要進(jìn)行流化，然后再進(jìn)行調(diào)質(zhì)。通過(guò)調(diào)質(zhì)使流化的含油污泥實(shí)現(xiàn)油-水-固（無(wú)機(jī)固體）的三相分離，關(guān)鍵環(huán)節(jié)是使其中黏度大的吸附油解吸和破乳。
2.1.2 關(guān)鍵設(shè)備
該技術(shù)的關(guān)鍵設(shè)備是機(jī)械脫水及分離設(shè)備，目前國(guó)內(nèi)主要使用的機(jī)械脫水設(shè)備是板框壓濾機(jī)和帶式壓濾機(jī)，而國(guó)外廣泛使用的是帶式壓濾機(jī)和臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)，其中三相臥螺沉降離心機(jī)集污泥濃縮、油水分離于一體，是今后含油污泥處理設(shè)備的發(fā)展方向。
臥螺離心機(jī)的工作原理如下：轉(zhuǎn)鼓與螺旋以一定差速同向高速旋轉(zhuǎn)，物料由進(jìn)料管連續(xù)引入輸料螺旋內(nèi)筒，加速后進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓，在離心力場(chǎng)作用下，較重的固相物沉積在轉(zhuǎn)鼓壁上形成沉渣層。輸料螺旋將沉積的固相物連續(xù)不斷地推至轉(zhuǎn)鼓錐端，經(jīng)排渣口排出機(jī)外。較輕的液相物則形成內(nèi)層液環(huán)，由轉(zhuǎn)鼓大端溢流口連續(xù)溢出轉(zhuǎn)鼓，經(jīng)排液口排出機(jī)外。
2.1.3 應(yīng)用現(xiàn)狀
大慶油田2007年在采油四廠新建設(shè)計(jì)處理量為10t/h的杏北含油污泥處理站1座，污泥處理站占地約7100㎡，運(yùn)行時(shí)間為每年5-10月，設(shè)計(jì)運(yùn)行機(jī)制為24h連續(xù)運(yùn)行。該工程采用篩分流化-調(diào)質(zhì)-離心處理工藝。
2.2 焚燒技術(shù)
2.2.1 技術(shù)原理
焚燒是將有固定含水率的含油污泥送入焚燒爐內(nèi)，通過(guò)高溫燃燒使其成為穩(wěn)定的殘?jiān)?。污泥焚燒的?duì)象主要是脫水泥餅，污泥脫水后的濾餅含水率仍達(dá)60%～80%，干燥處理后污泥含水率可降至20%～40%，焚燒處理后含水率可接近0，體積很小，便于運(yùn)輸與處置。
2.2.2 關(guān)鍵設(shè)備
污泥焚燒爐種類很多，主要有固定床式爐（方箱爐）、立式多段爐（耙式爐）、臥式回轉(zhuǎn)爐和流化床焚燒爐等。
我國(guó)絕大多數(shù)煉油廠都建有污泥焚燒裝置，采用較多的是污水處理廠的含油污泥，長(zhǎng)嶺石油化工廠采用的順流式回轉(zhuǎn)焚燒爐，燕山石化公司煉油廠采用的流化床焚燒爐等在處理含油污泥方面都取得了良好的效果。
2.2.3 應(yīng)用現(xiàn)狀
勝利電廠焚燒爐是面向全油田的一座油泥砂焚燒處理站，目前已經(jīng)具備年焚燒60萬(wàn)t/a的能力，經(jīng)二期擴(kuò)建后，可達(dá)到120萬(wàn)t/a，基本滿足油田油泥砂的處理需要。
3 含油污泥處理相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
3.1 國(guó)外含油污泥處理標(biāo)準(zhǔn)
目前，世界各國(guó)對(duì)含油污泥的處理和處置要求越來(lái)越高，由于各地的地質(zhì)和地理?xiàng)l件差異很大，土壤對(duì)油類有機(jī)物的耐受程度相差也很大，所以目前對(duì)于含油污泥及土壤中的油含量指標(biāo)世界各國(guó)并沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)有的指標(biāo)均是各國(guó)或各州政府或環(huán)保部門(mén)根據(jù)本地區(qū)的實(shí)際情況確定的。
不同國(guó)家對(duì)處理后含油污泥中的含油量要求如下：
國(guó)別 | 土壤中含油量的要求（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%） | |
填埋處理 | 筑路、鋪路 | |
加拿大 | ≤2 | ≤5 |
美國(guó) | ≤2 | ≤5 |
法國(guó) | ≤2 | - |
3.2 國(guó)內(nèi)含油污泥處理標(biāo)準(zhǔn)
我國(guó)在污泥處理處置的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范方面的發(fā)展比較滯后。目前，針對(duì)固體廢物我國(guó)出臺(tái)了《中華人民共和國(guó)固體廢物污染環(huán)境防治法》，并在此基礎(chǔ)上制定了《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》和《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)》，且對(duì)危險(xiǎn)廢物的處置給出規(guī)定，制定了GB 18598-2001《危險(xiǎn)廢物填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》和GB 18484-2001《危險(xiǎn)廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》等，在這些標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)中，將含油污泥歸類為危險(xiǎn)固體廢物，并明確規(guī)定必須對(duì)其進(jìn)行無(wú)害化處理，但是并沒(méi)有對(duì)含油污泥中的含油量提出量化指標(biāo)。按照GB 4284-1984《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》，為防止污染，污泥中礦物油容許量不得超過(guò)3000mg/kg。
國(guó)務(wù)院《排污費(fèi)征收管理?xiàng)l例》（國(guó)務(wù)院令第369號(hào)）規(guī)定，每噸油泥砂將征收1000元的排污費(fèi)。我國(guó)針對(duì)油罐清洗的相關(guān)技術(shù)規(guī)范有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 6696-2007《儲(chǔ)罐機(jī)械清洗作業(yè)規(guī)范》和石油專用標(biāo)準(zhǔn)SH 0164-92《石油產(chǎn)品包裝、儲(chǔ)運(yùn)及交貨驗(yàn)收規(guī)則》。
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