含油污泥處理技術進展

O王立璇（河北化工醫藥職業技術學院 河北 050026）

含油污泥處理技術進展

O王立璇
（河北化工醫藥職業技術學院 河北 050026）

石油化工行業中含油污泥的排放量日益增加，含油污泥屬危險廢物，難以降解，對人體及環境危害大，是國內外研究學者關注的焦點之一，本文總結了含油污泥的不同處理工藝，為含油污泥的處理提供參考。

含油污泥；物理化學法；生物法

20世紀初全世界范圍內大規模開采石油，在石油開采過程中產生大量的含油污泥，據統計，在開采石油過程中，含油污泥的產量能占原油產量的0．5～1%，我國石油開采行業每年產生的含油污泥就超過百萬噸。含油污泥是乳化體系，通過水、石油烴類及固體泥砂等充分混合而成，含油污泥很難沉降分離，生物降解性能差，在環境中停留時間長，不宜采用填埋方式處理。這些含油污泥若不采取有效措施處理或處理不當，進入環境后能夠嚴重危害環境，造成巨大損失。因此對含油污泥的處理技術開發研究迫在眉睫。國內外研究學者對含油污泥的處理技術進行了深入研究，可以采用物理化學法、生物法及熱解法處理。物化法包括焚燒、浮選法、濃縮干化、固化及穩定化技術和熱解法等。生物處理技術包括直接生物處理和生物修復，通過微生物的新陳代謝活動，降解含油污泥中的污染物質。

1.物理化學法處理技術

(1)焚燒處理技術

含油污泥中含有大量的石油類污染物，石油類污染物具有可燃性，采用焚燒法處理含油污泥時可根據情況添加助燃劑，經焚燒處理，焚燒產生的熱量可回收，產生的煙氣需經過煙氣凈化系統處理后，確保滿足廢氣排放標準才能排入大氣?；以梢陨a建筑材料或填埋。焚燒法處理含油污泥能夠回收資源，實現無害化處理。郭耘等針對某油田含油污泥的實際組成，利用燃煤鍋爐焚燒處理該含油污泥。含油污泥經過沉淀濃縮，添加脫水劑，脫除多余水分，隨后添加固化劑進行固化處理，固化塊作為鍋爐燃料使用。該方法不僅能夠降低燃煤鍋爐的運行成本，還對含油污泥進行了無害化處理，實現了含油污泥的資源化利用。通過對煙煤鍋爐煙氣充分分析發現，含油污泥和煤炭一起作為鍋爐燃料與單一采用煤炭燃料相比更具有優勢，燃燒后鍋爐煙氣組分見表1。

表1 鍋爐煙氣組分

由表1可知，鍋爐煙氣中SO2、NOX濃度均下降，煙塵質量濃度上升，但均滿足環保要求。

海云龍等采用流化床焚燒處理含油污泥，含油污泥由泵送入流化床內部，預熱后的高濃度氧送入流化床鍋爐內后，含油污泥和富氧的運動方向相反，在二者接觸過程中，實現含油污泥的燃燒處理。該處理技術不需要添加輔助燃料，含油污泥不需要干化處理，燃燒后的煙氣能夠實現零排放，同時能夠回收熱能，實現了含油污泥的資源化，效果良好。

(2)熱解處理技術

熱解處理技術利用含油污泥中有機物的熱不穩定性，在無氧或缺氧條件下加熱，含油污泥中的有機物在高溫條件下發生熱裂解，熱解產物有氣態、液態和固體三種形式，產物使用方便，容易儲存，便于運輸，是合理處理含油污泥的有效途徑，在含油污泥處理技術中占有重要地位。在熱解處理技術中，低溫熱解具有焚燒等其他含油污泥處理技術不可比擬的優勢。主要優勢包括：

①含油污泥經過熱解處理，減量化效果明顯，能有效減少含油污泥體積及質量，方便存儲及運輸，占地面積小，降低基建及運輸費用。

②熱解技術與焚燒處理技術相比，能源回收顯著提高，且熱解能源利用率也高于焚燒能源利用率。

③含油熱解過程中基本不產生二噁英，而含油污泥在燃燒后能夠產生大量的二噁英，熱解能夠減少排放在環境中的污染物，降低污染物對環境的影響。

④熱解產生的固、液、氣三種形式的產物，在工業生產中均能很好的利用。熱解殘渣可用做建筑材料、鋪路、吸附劑或固態燃料使用。液態產物的理化性質和柴油相似，可以作為燃料使用。氣態產物也可以作為燃料來使用。

王萬福等采用水平回轉爐熱解油砂，處理能力20t/d，設備連續自動運轉，對5種樣品進行熱解，測定產油、產氣和產水率。結果表明，5種樣品經水平回轉爐熱解后，產油率均較好。熱解后的殘渣進行吸附性能測定，殘渣對瀝青質的吸附性能較好，可作為吸附劑使用。研究測定熱解殘渣中含碳量及Al2O3的含量，結果顯示熱解殘渣的再生利用價值較高，熱解法處理含油污泥技術值得推廣。

陳超等采用回轉式連續反應器熱解處理含油污泥，處理量1～2kg/h，反應氣氛為氬氣，溫度550℃，含油污泥熱解后熱解氣體主要包括為CH4、CO2、C2H6及H2，能夠回收揮發性有機物和半揮發性有機物。針對產物熱解油測定其物理化學性質、餾分及元素組成，分析有機污染物的分布情況，熱解油的主要餾分為柴油，熱值在43MJ/kg-1左右，可以作為燃料油直接使用。熱解殘渣主要為沙粒，含碳量較低，在4-6%左右重金屬含量低，可以在鋪路或建筑工程中使用。

(3)濃縮干化處理技術

對于含水率較高的含油污泥，可采用濃縮干化法處理。濃縮干化法主要去除含油污泥中的間隙水，間隙水占全部含水量的70%，在重力作用下，通過濃縮沉降，含油污泥含水率達95%，自然沉降脫水后風干、填埋即可。Tayoo-Hwa等采用石灰作為調理劑處理含油污泥，結果表明石灰用量在6%-10%時，油泥的過濾性最好。Jeyaseelan S等分別以石灰和明礬作為調理劑，考察含油污泥的脫水效果，當含油量在1．8～8%時，石灰用量6%，明礬用量4%，效果最佳。楊岳等采用干化加熱器處理含油污泥，對含水量在75．0-82．0%，含油量15．0-20．0%的污泥進行了研究，研究結果表明當干化溫度140℃，干化時間60min，含油污泥的含水率顯著下降，可低至31%，干化效果好。

(4)固化/穩定化處理技術

固化處理方法是危險固體廢物常用的處理技術，戰玉柱等對某油田含油污泥采用固化處理技術，研究結果表明含油污泥、固化劑和促凝劑用量比例為100︰12︰1．5時，固化效果最好。含油污泥固化后抗壓強度好，固化產物便于堆放運輸。同時對固化塊進行浸出性實驗，結果表明浸出液中Cu、Cr、Pb、Zn、As、Ni、Cd等含量顯著降低，大大降低了含油污泥對環境造成的污染。李利民等對可固性高的某油田含油污泥進行固化研究，結果表明當含油污泥中加入自制促凝劑后，污泥固化迅速，當含油污泥：固化劑：促凝劑=4︰1︰0．01時，固化產物的抗壓強度可達3．0MPa，浸出毒性試驗結果表明浸出液中含油量、含硫量、CODCr、SS等污染物指標能夠滿足《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）的要求，固化塊可以采用衛生填埋方式處理。

2.含油污泥生物處理方法

生物法處理含油污泥技術應用較廣。含油污泥經過有機溶劑萃取或其他方法分離原油，能夠將污泥中含有的原油大部分回收，剩余的油泥砂采用事務處理法處理。孫正貴采用生物法處理勝利油田含油污泥。實驗在預制床中進行，面積2400m2，共分A、B、C三個區域，A區添加含紅球菌的石油降解菌劑，B區沒有添加外來菌種，C區為對照區。含油污泥的初始含油量為126g/kg，其余實驗條件相同，含油污泥經230天處理，定期采樣，監測含油污泥中石油烴總量、微生物的數量及污泥的基本理化性質。研究結果表明預制床A、B區中污染物質含量大幅降低，理化性能改善，生物毒性降低，效果明顯。

李大平等采用生物浮選法處理勝利油田含油污泥。生物處理中使用的菌種為自行分離出的微生物菌株，考察溫度、稀釋率、菌種投加量和投加糖量等因素對含油污泥中油去除率的影響，研究結果表明當實驗溫度40℃、稀釋率98%、菌種投加量3．75%、加糖量0．25%時，原油去除率高達95%。在此基礎上研究組合菌株和單一菌株對含油污泥的處理效果的影響，結果表明含油污泥采用生物浮選法處理時投加組合菌株能提高原油的回收率。

許增德等通過對某油田含油污泥中的微生物分離、篩選和誘導培養，最終選育適宜的菌株。利用該菌株，對含油污泥進行厭氧及好氧實驗研究，回收污泥中脫出的原油。研究結果表明4h內，在該菌株的生物作用下，含油污泥含油量由23000mg/kg將至10100mg/kg，脫油率高達53．4%。且生物處理時間越長，脫油效果越顯著，效果越明顯。

結論

含油污泥成分結構復雜，主要含有苯系物、酚類物質、蒽、芘等有毒物質，且有惡臭，屬危險固體廢物，處理難度較大，是石油化工行業面臨的一大難題，開發既能回收含油污泥中的原油，又能減少環境污染的有效含油污泥處理新技術是今后研究的主要方向。

[1]Zhao Youcai.Hazardous Waste Treatment Technologies[M].Beijing:Chemical Industry Press,2003.

[2]郭耘,彭森,李國峰等.河南油田含油污泥焚燒和資源化利用.西安石油大學學報(自然科學版),2009,24(1):64-66.

[3]海云龍,閻維平,張旭輝.流化床富氧焚燒含油污泥技術經濟性分析.化工環保,2016,36(2):211-215.

[4]王萬福,杜衛東,何銀花等.含油污泥熱解處理與利用研究.石油規劃設計,2008,19(6):24-26.

[5]陳超,李水清,岳長濤等.含油污泥回轉式連續熱解——質能平衡及產物分析.化工學報,2006,57(3):650-657.

[6]Tay,Joo-Hwa;Jeyaseelan,S.Dewatering characteristics of oily sludge[J].Water Science and Technology,1993,28(1):249-256.

[7]S.Jeyaseelan,T.Joo-Hwa.Comparison of lime and alum as oily sludge conditioners[J].Water Science and Technology,1997.

[8]楊岳,李文新,王海亮等.含油污泥干化處理.石化技術與應用,2008, 26(6):568-570.

[9]戰玉柱,高洪閣,張大松等.低含油污泥固化處理技術研究.油氣田環境保護,2010,20(1):20-22.

[10]李利民,唐善法,付美龍等.含油污泥的固化處理技術研究.精細石油化工進展,2005,6(10):41-42.

[11]孫正貴.生物法處理勝利油田含油污泥的工業實驗.環境工程,2006, 26(3):88-91.

[12]李大平,何曉紅,田崇民等.生物浮選法處理含油污泥.環境工程,2006, 24(1):58-60.

[13]許增德,張建,侯影飛等.含油污泥微生物處理技術研究,生物技術，2005,15(2):61-64.

Development of Oily Sludge Processing Technology

Wang Lixuan

(Hebei Chemical Pharmaceutical Vocational and Technical College, Hebei, 050026)

The emissions of oily sludge in the petrochemical industry is growing day by day and the oily sludge belongs to hazardous wastes, which is diffi cult to degrade and harmful for the environment and human body, furthermore, it is one of the focus for research scholars at home and abroad. This paper summarizes the different oily sludge treatment processes so that to provide reference for oily sludge treatment.

oily sludge；physical-chemical process；bioanalysis

T

A

王立璇（1978～），女，河北化工醫藥職業技術學院，研究方向：工業廢水、廢氣及固體廢棄物的處理研究。