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调查，分析了废油泥减量化、资源化和无害化技术的应用情况和存在的问题，预测了技术的未来发展趋势，为油田污泥处理处置技术的发展提供了方向。
关键词：油气田开采；含油污泥；治理技术；环境保护
文章编号：2096-4137（2017）09-042-03
DOI：10.13535/j.cnki.10-1507/n.2017.09.09
油气田开发产生的含油污泥产量大、种类多、分布广，历史遗留问题突出。新的环保要求对油田污染防治标准的不断提高，各种技术政策、标准、规范和导则的陆续出台，对油泥处理的技术能力提出了具体的指标和要求。发达国家的油泥处理技术已趋成熟，得到了普遍应用。国内油泥处理技术参差不齐，不同的技术都有其针对性，受到原料、选址、气候、热源等因素限制，技术的研发和应用已经迫在眉睫。与此同时，油气田开发企业处理成本的严格控制也大大制约了新技术的研发、试验和应用。当前国内新技术老技术并存，同一技术的守旧和更新并存，大企业与小公司运作并存。
1 油泥处理技术的工艺与分类
含油污泥处理技术主要分为三类，分别是减量化技术、资源化技术和无害化技术。
含油污泥减量化技术主要有油泥调质+脱水技术、超声波技术等；含油污泥资源化技术又可分为石油回收技术（主要包括萃取法、热洗涤法、催化法、熱解析法等）和综合利用技术（制作筑材料、污水处理剂、替代燃料等）；含油污泥无害化技术主要包括生物处理技术、固化技术和焚烧技术。
2 油泥处理技术的内容与特点
2.1 源头减量化技术
2.1.1 油泥调质+脱水技术
油泥调质+脱水技术是将油泥中各组分通过调质和机械脱水使油泥实现油相、水相、固相的分离，先加入调质剂，促使原油与颗粒进行分离，确保油相、水相、固相的完全分离。该技术的关键是使其中粘度大的吸附油解吸、破乳，经机械离心机分离出的油水混合物进入油水分离器，回收油的同时水相大部分作为工艺水循环使用，处理残渣可以用于铺路、填坑等用途。
2.1.2 超声波预处理技术
超声波技术是基于超声波产生的海绵效应和局部发热等作用，提高含油污泥的液固分离效果。实验证明，超声波可以使含油污泥的含水率降至80%以下，还可以降低约40%的絮凝剂使用量。由于超声波技术实验室效果还没有实现工业放大，因此目前尚无工业化应用经验。
2.2 资源化利用技术
2.2.1 热水洗涤技术
热洗涤技术是利用热水或蒸汽的脱离、清洗功能，将油泥加入至热水中，并视情添加一些化学助剂，类似于洗涤剂，用于降低污泥中油与固形物的附着力，从而使原油从土相表面脱附而实现除油目的。实际应用时一把采用75℃的热碱水和洗涤剂反复洗涤，在液固比值为5：3的条件下，洗涤30min，可将油含量为25%的含油污泥洗至含油率为1%，是目前应用最多、处理能力最大的污油泥处理技术。
2.2.2 有机溶剂萃取技术
有机溶剂萃取技术是利用物质的“相似相溶”原理，使用有机溶剂作萃取剂，将其与含油污泥充分搅拌均匀，将油从液相萃取到有机溶剂中。然后，非溶剂相因密度差而彼此分层，从而实现油层、水层和泥层三相的分层分离，回收的原油可以回炼油厂炼油，萃取溶剂可以重复利用，萃取产生的废渣达到一般固体废物标准后按照一般工业固体废物处置或利用。
2.2.3 焦化处理技术
焦化处理技术是利用高温条件下烃类的热裂解和热缩合反应产生焦碳产品。传统工艺是将油污泥输送至焦化处理装置，利用焦化过程的废热使污泥中的有机组分经高温热裂解变为焦化产品。在实际生产过程中，也可以将含油污泥作为清焦前的焦炭冷却介质，既处理了含油污泥，又生产出新的焦化产品。经焦化技术处理后的还原土含油率小于0.2%，可以作为农用土壤，是目前处理比较彻底的含油污泥处理技术，但须有焦化生产装置等依托条件。
2.2.4 热脱附技术
热脱附技术源自加拿大、美国等国家，热脱附技术是将油泥置于无氧的环境中，再间接加热到400℃～500℃，此时含油污泥中的原油直接气化为气态，即有机裂解气，裂解气在经过冷却（水冷或风冷）后，有机裂解气冷凝为油相而实现回收油之目的。热解技术因加热设备太大会导致受热不均匀，因此单台设备处理能力大大受限，但处理效果较好，且回收的油品质也较好，直接可以用于替代农业机械的柴油使用。国内目前已经在黑龙江、新疆、四川等地广泛应用。
2.3 无害化处理技术
2.3.1 微生物土壤化技术
微生物土壤化技术是利用使天然或人工培育微生物消化污泥中油类物质的处理过程，该技术是在特定的温度、湿度和氧环境下，用特定的微生物种群降解含油污泥中石油烃的处理方式。该技术特别适合处理高含水率、低含油率的含油污泥，优点是处理成本特别低，缺点是处理时间特别长且能够实现污油泥的土壤化，即处理完的污油泥可以达到土壤标准，用于植被恢复等，是一种环境友好的处理工艺。
2.3.2 固化处理技术
固化处理是将含油污泥掺入固化剂，如水泥、石灰等，理想的固化产物应该具有良好的机械性能和抗浸出性和抗浸透性等特性。固化技术的应用一般配套填埋技术，固化技术处理含油污泥并没有消除含油污泥中油分的含量，只是大大降低了其在遇水、遇酸情况下石油类组分的浸出值，从而降低其环境风险。其固化物需要填埋处理，填埋需要占用土地，且对填埋用地的土地功能产生不可逆影响。固化技术是20世纪七八十年代传统的含油污泥处理方式，目前逐渐淘汰。
2.3.3 焚烧处理技术
焚烧处理技术是将污油泥在高温条件下通过燃烧将污油泥中的有毒有害物质全部进行燃烧而彻底去除的生产工艺。焚烧一般分水泥窑焚烧和危险废物焚烧炉焚烧，焚烧温度分别在1000℃以上。污泥经水泥窑或焚烧炉焚烧后，污泥中多种有害物几乎能够全部除去，是目前最彻底的含油污泥无害化处理方式。该技术的设备投资大、技术含量高、处理成本高，二次污染难以控制。
2.4 典型技术优缺点对比
污油泥处理技术较多，各有自己的优缺点，具体见表1。
表1 含油污泥主要处理方法优缺点比较
技术名称适用范围技术优势技术缺陷
超声波技术各类含油污泥投资小，建设期短工业化程度低
溶劑萃取技术高含油率废物（l）易于连续化操作；（2）可回收大部分原油；（3）溶剂可循环使用 流程长、工艺复杂、处理费用高
热洗-离心脱水技术高含水率含油污泥（1）技术含量低，对操作人员要求不高，效率基本满足需求；（2）成本低有二次污染，残渣无法达到土壤化标准
热脱附技术各类含油污泥（1）连续化操作；（2）可回收绝大部分原油处理能力小
焦化技术焦质类含油污泥处理彻底，效果明显需要依托生产设施
微生物技术低含油率废物操作方便，作用持久，无二次污染，处理成本低不适合高含油率废物，对环境条件要求高
固化填埋技术各类含油污泥简单易行，处理速度快，成本低不能实现减量，永久性占地，有新的环境隐患
焚烧技术各类含油废物处理彻底，效果好并可实现减量二次污染治理成本高，技术含量高，不适合大规模处置
3 油泥技术应用现状
3.1 源头减量化技术应用现状
油泥调质+脱水工艺技术是一种比较成熟的含油污泥处理技术，可回收泥中部分原油，一定程度实现了油泥的减量化和资源化处理。但该技术工艺流程长、设备数量多、需要配套较大油泥收集池储存各油泥产点送来的油泥，占地面积大，处理后的泥饼不能满足深度处理及土壤化要求；超声波该技术由于技术的成熟度不够，处理能力限制等因素尚无工业化应用经验。
3.2 资源化利用技术应用现状
有机溶剂萃取技术目前是仅次于热洗法的普遍性技术，该技术可以处理不同含量的油泥，处理效率较高。热洗涤处技术能够将含油污泥的含油率处理在1%以下；热脱附处理技术可将污泥处理后达到美国BDAT标准要求，烃类可以回收利用，该技术已开始在国内推广应用；微生物降解技术具有节约能源、投资少、运行费用低等优点，目前受到国内外的普遍关注。
3.3 无害化技术应用现状
固化法处理后的污泥堆放占用了大面积土地，造成了资金的浪费，加入有机固化剂可能带来二次污染，且不能实现废物的减量；焚烧法二次污染处理成本太高，且不能对高含油率废物中的原油实现资源化，目前应用较少，只有在综合的危险废物焚烧设施中对少量含油污泥进行焚烧处置。
4 技术发展趋势
新环保法实施后，各油气田开采行业加大了含油污泥治理的进度，由于历史遗留含油污泥的数量巨大，且成分复杂，短期内全国含油污泥的处理能力远远不能满足含油污泥处理的需求，大量跨界资本都纷纷转向污油泥处置产业，但很多污油泥处置技术尚未成熟，在具体应用中不适应。
“十二五”末，不同种类、不同工艺的含油污泥处理工艺雨后春笋般出现，化学热洗涤技术和热脱附技术已经在污油泥处置行业占有一席之地，但热脱附技术受到处理能力的限制，产能难以保证且投资大，运行成本高。未来处理技术的发展方向必须定位于设备投资小，运行成本低，能够撬装化的含油污泥处理技术。
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发表于 2022-2-21 20:37:49