利用過氧化物處理煉廠污泥的探究

徐雪松(克拉瑪依職業(yè)技術(shù)學(xué)院 833000)

在煉油廢水處理過程中產(chǎn)生的污泥通常含有碳?xì)浠衔铮绫健⒎宇悺⑤旎衔铮橛袗撼簦浞秩榛唣ざ龋滔嚯y沉降等特點(diǎn)。目前，在國內(nèi)普遍采用直接填埋污泥的方法來處理含油污泥，但是其不易分解的含有有害物質(zhì)的原油，將擴(kuò)散到周圍的土壤、水、空氣中造成嚴(yán)重污染。近年來，隨著國家對環(huán)保法律法規(guī)執(zhí)行的力度的加大，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的固體廢棄物的污染控制和資源化利用已成為石油工業(yè)的一個主要問題。本文綜述了煉油廠污泥氧化處理中的應(yīng)用，探討了氧化處理煉油污泥的優(yōu)缺點(diǎn)。

一、煉油化工企業(yè)含油污泥的性質(zhì)

煉油化工企業(yè)含油污泥的組成非常復(fù)雜，一般由乳化油，水和固體懸浮物組成，其中大部分的粒子是相互排斥而不是吸引對方，從而形成了穩(wěn)定的水合和電荷分散狀態(tài)，是一種非常穩(wěn)定的懸浮乳化系統(tǒng)。因?yàn)槠漭^低的固體含量，較高的含水量，所以具有龐大的體積；又因其含有多種復(fù)雜成分，如浮油，分散油，乳化油，溶解油等，致使含油污泥的黏度大，脫水非常困難。

二、當(dāng)今含油污泥處理國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀

含油污泥的無害化處理，一直是一個困擾國內(nèi)外環(huán)保產(chǎn)業(yè)和石油工業(yè)的問題。現(xiàn)有的處理含油污泥的方法主要是化學(xué)堿洗，萃取，固化，干燥，焚燒，深井回注，土地耕作處理，加強(qiáng)機(jī)械分離和污泥的綜合利用等方法。在美、英、荷蘭、加拿大等國處理含油污泥的主要方法是使用70℃熱堿水和洗滌劑多次洗滌含油污泥，如：在液固比為2的條件下，洗滌20min，可將含油量30%的污泥洗滌至殘油率為0.3%，然后將固體填埋。在德國和法國的石化企業(yè)普遍采用焚燒的方式，焚燒殘渣用于道路的鋪設(shè)和修理，或填埋在指定的焚燒殘渣填埋區(qū)，焚燒產(chǎn)生的熱量可用于供熱或者發(fā)電。

在我國，大多數(shù)煉化企業(yè)亦采用焚燒的方式，如湖北荊門石化，長嶺石化都采用順流式回轉(zhuǎn)焚燒爐，燕山石化則采用流化床焚燒爐。經(jīng)過焚燒處理含油污泥，多種有害物質(zhì)幾乎可以完全去除，具有良好的處理效果；然而，污泥焚燒需要大量柴油或污油，熱量大多不回收，導(dǎo)致成本高，投資大，焚燒過程中產(chǎn)生大量的粉塵，嚴(yán)重污染空氣，因此焚燒爐實(shí)際利用率非常低。

為改變這種現(xiàn)狀，我們亟需一種反應(yīng)效率高，但對環(huán)境影響較小，成本較低的處理含油污泥的方法，經(jīng)過多種對比，過氧化物處理含油污泥技術(shù)成為了一種較為可行的方案。

三、過氧化物處理含油污泥的技術(shù)分析

1.過氧化物處理含油污泥機(jī)理及特點(diǎn)

含油污泥的過氧化物處理法是在較高的溫度和壓力下，利用氧化劑將有機(jī)物轉(zhuǎn)化成二氧化碳，水和其他有機(jī)小分子，以達(dá)到去除污染物的目的。與傳統(tǒng)焚燒法相比，該方法具有應(yīng)用范圍廣，處理效率高，二次污染小，可回收能源和材料的特性，因此已經(jīng)受到世界各國的研究人員的廣泛重視。

2.間歇式反應(yīng)裝置結(jié)構(gòu)簡單

過氧化物氧化反應(yīng)裝置主要有連續(xù)式和間歇式兩類。設(shè)備的選擇應(yīng)充分考慮含油污泥特性。第一，連續(xù)氧化處理裝置，必須解決油水混合的問題，因?yàn)楹臀勰嗍且环N懸浮乳劑系統(tǒng)具有很高的穩(wěn)定性，油水不易分離，這要求分離設(shè)備具有很強(qiáng)的能力，如果油水分離不充分會導(dǎo)致進(jìn)料成分不穩(wěn)定，在反應(yīng)過程中形成大量的積碳堵塞反應(yīng)器。其次，含有有機(jī)和無機(jī)固體顆粒的含油污泥，在使用連續(xù)式非均相催化過氧化物氧化裝置時，顆粒的積累可能會阻塞催化劑床層，而間歇式氧化裝置對物料組成和狀態(tài)不敏感，因此許多研究都采用間歇式氧化裝置來處理石油類物質(zhì)。

3.過氧化物處理含油污泥的反應(yīng)效率高

經(jīng)過過氧化物常規(guī)處理的含油污泥，COD去除率的為80%左右，以Fe3+為催化劑氧化處理含油污泥在300℃反應(yīng)10min的COD去除率達(dá)到95%以上，相比無催化劑的相同反應(yīng)條件下的COD去除率高。因此可推斷Fe3+的催化下，能起到提高處理效率的作用。在經(jīng)過反復(fù)篩選，亦得到在反應(yīng)溫度為300℃，反應(yīng)時間為10min，以NaHCO3為催化劑催化過氧化物處理含油污泥，效果也比較理想，COD去除率達(dá)到90%左右。

4.過氧化物處理含油污泥技術(shù)復(fù)雜度較低

相比較其他各種含油污泥處理技術(shù)，過氧化物處理含油污泥在技術(shù)上相對簡單，但處理效率相對較低。如要達(dá)到較高的轉(zhuǎn)化效果，需要更高的溫度，這對過氧化物氧化設(shè)備的耐高溫和耐腐蝕提出了更高的要求。而采用催化氧化技術(shù)，可以有效降低反應(yīng)溫度，縮短反應(yīng)時間，提高了處理效率，但催化劑也帶來了新的問題，既回收催化劑或催化劑二次污染的問題；此外，非均相催化劑的穩(wěn)定性也是需要解決的關(guān)鍵問題。

綜上所述，過氧化物氧化處理含油污泥技術(shù)在處理煉廠污泥方面有著比較明顯的優(yōu)點(diǎn)，比如：設(shè)備投入費(fèi)用低，處理效果明顯，反應(yīng)條件不高等。但也存在著處理量小，過氧化物成本過高等問題亟待解決。