油泥处理方法综述

油泥处理方法综述50油泥处理方法综述；含油污泥是在石油开采、运输、炼制及含油污水处理过；从80年代中期开始，美国、日本、德国、前苏联等发；(1）焚烧法；法国、德国的石化企业多采用焚烧的方式，污泥先经过；处理，浓缩后的污泥再经设备脱水干燥，将泥饼送至焚；采用旋转式焚烧炉对油泥进行焚烧实验，结果表明焚烧；(2）热化学洗涤法；热水洗涤法是美国环保局处理含油污泥优先采用的方法；采用化学油泥处理方法综述含油污泥是在石油开采、运输、炼制及含油污水处理过程中产生的含油固体废物。污泥中一般含油率在10一50%，含水率在40一90%,我国石油化学行业中，平均每年产生80万t罐底泥、池底泥，胜利油田每年产生含油污泥在10万吨以上，大港油田每年产生含油污泥约15万吨，河南油田每年产生5×104m3含油污泥。含油污泥中含有大量的苯系物、酚类、蒽、芘等有恶臭的有毒物质，若不加以处理直接排放，不但占用大量耕地，而且对周围土壤、水体、空气都将造成污染，污泥中还含有大量的病原菌、寄生虫（卵）、铜、锌、铬、汞等重金属，盐类以及多氯联苯、二恶英、放射性核素等难降解的有毒有害物质。目前，油泥砂己经被国家列为危险废物。从80年代中期开始，美国、日本、德国、前苏联等发达国家开始研究高效低耗处理油泥的方法和工艺。现今国内外处理含油污泥的方法一般有：焚烧法、生物处理法、热洗涤法、溶剂萃取法、化学破乳法、固液分离法等。尽管处理的方法很多，但都因针对性不强、处理成本高等缺点没有推广。对含油污泥进行无害化、清洁化并回收其中资源的综合处理，成为国内外环境保护和石油工业的重点之一。(1）焚烧法法国、德国的石化企业多采用焚烧的方式，污泥先经过调制和脱水预处理，浓缩后的污泥再经设备脱水干燥，将泥饼送至焚烧炉进行焚烧，灰渣用于修路或埋入指定的灰渣填埋场，焚烧产生的热能用于供热发电。焚烧的处理对象主要是含油量在5-10％的油泥，焚烧温度一般控制在800-1000℃，焚烧时间控制在0.5一1.5h，采用50-100％过量空气。我国绝大多数炼油厂都建有污泥焚烧装置，如湖北荆门石化厂、长岭石化厂采用的顺流式回转焚烧炉；燕山石化采用的流化床焚烧炉。含油污泥在经焚烧处理后，多种有害物质几乎全部除去，效果良好。但其投资大，成本高，常需加入助燃燃料，焚烧过程中伴有严重的空气污染，而且不能回收原油，所以在我国焚烧装置的实际利用率较低。采用旋转式焚烧炉对油泥进行焚烧实验，结果表明焚烧后灰分中含油率仅有0.3%，焚烧耗油量平均为18.5kg/t，旋风除尘器出口烟气中的二氧化硫和颗粒物浓度达不到国家标准，需经喷淋塔进一步处理方能达到排放标准。(2）热化学洗涤法热水洗涤法是美国环保局处理含油污泥优先采用的方法，主要用于含泥沙多颗粒大的含油污泥的处理。一般以热碱水溶液反复洗涤，再通过气浮实现固液分离。洗涤温度多控制在70℃左右，液固比2:l，洗涤时间20min，能将含油量为30％落地油泥洗至残油率l%以下。混合碱可由廉价的无机碱和无机盐组成。该方法能量消耗低，费用不高，是我国目前研究较多、较普遍采用的含油污泥处理方法。采用化学热洗多级分离处理工艺处理油田落地油泥，通过水洗温度、时间、固液比、PH值单因索实验及正交实验分析，确定热洗温度在的60-80℃之间，油泥与水的质量比为1:5~1：7，热洗时间30min，PH值在9一11之间较合适。通过药剂筛选实验，认为DL-100对悬浮油泥破乳效果较好，硅酸钠碱溶液对罐底泥有较好的清洗效果。在最佳工艺条件下，测得落地油泥的除油率为96％。含油污泥的热化学清洗是一个复杂的动力学多相流过程。工艺参数和化学药剂是两大重点和难点，清洗化学药剂的筛选涉及物料运移和分离等方面因素。对油泥清洗工艺中的化学药剂进行了研究，在最佳工艺条件下，选取十一种化学药剂进行药剂筛选及复配实验。结果表明阴离子表面活性剂AEO-9,NP-10及分散剂硅酸钠的清洗效果较好，洗后的残油率都在2％以下。还对上述三种药剂进行复配实验，确定了最佳清洗剂的配方：①3(AEO一9)：1（NP-10）：6（Na2SiO3)；②1（AEO一9）:3(NP-10）:6(Na2SiO3)，上两种配方均可使洗出泥残油率可降至4％以下，且混合药剂中的硅酸钠对药剂的清洗效果影响较大。(3）热解吸热解吸是一种改型的污泥高温处理方法。油泥在绝氧条件下加热到一定温度使烃类及有机物解吸。20世纪90年代初该工艺在国外迅速发展并获得应用，主要适用于处理油含量大于30％含油污泥。该工艺具有较高的技术含量，对反应条件要求较高，处理费用较高，操作也比较复杂，尚须进一步完善。挪威石油公司的TERMTEch热解吸工艺是在一个装有密钢叶片转子的反应器中，把污泥从299℃加热至399℃，并通入蒸汽，使烃类在复杂的水合和裂化反应中分离，并冷凝回收。这些工艺都能从泥饼中回收油，剩余干燥的泥渣中烃含量小于500mg/l。对油田和炼油含油污泥进行了热解处理室内实验，测定了回收油气组成、热解残渣含碳量和Al2O3含量，表明含油污泥热解的产油率可达10％以上，回收油率高，热解油的品质较好。同时也产生一定的不凝烃类气体；污泥热解残渣含碳量高，对油品中的沥青具有较好的吸附脱色作用；残渣中Al2O3含量高达20％以上，经酸溶初步再生处理，对污水有较好的絮凝作用。（4）溶剂萃取法溶剂萃取是一种用以处理泥沙多颗粒小含油1O％-2O％的含油污泥的有效技术。该工艺利用萃取剂将含油污泥溶解，经搅拌和离心后，大部分有机物和油从泥中被萃取剂抽提出来；然后回收萃取液迸行蒸馏把溶剂从混合物中分离出来循环使用，回收油则用于回炼。溶剂萃取一般在室温下进行，溶剂比越大萃取效果越好，但溶剂比大萃取设备的负荷变大，能耗相对较大。经过萃取后的含油污泥再经蒸馏处理，能有效地脱出含油污泥中的重油，脱油率可达90％以上。由于成本高，萃取法还没有实际应用于炼厂含油污泥处理，开发出性能价格比高的萃取剂成为此项技术发展的关键。一种使用三氯甲烷溶剂萃取一蒸汽蒸馏处理含油污泥的工艺实验。含油污泥脱水后，自然风干去除杂物，粉碎。用三氯甲烷将污泥溶解，然后在320-480℃，压力0.2MPa下进行水蒸汽蒸馏脱油实验。结果表明含油污泥中加入3倍的萃取溶剂进行萃取，再按1g油泥加0.5ml的水在400℃下蒸馏45min后，脱油率达80-90％。胜华炼油厂生产的120＃溶剂油作提取剂，在60℃时，油泥质量比为5:1，对含油量30％的胜利油田郝现联合站高含油罐底泥萃取处理，油泥中油的提取率可达99.7%，剩余泥中油含量低于0.5%。(5）旋流工艺旋流工艺是处理含水多泥沙少颗粒小的含油污泥的较好工艺。旋流分离是在离心力场中利用介质间的密度差，将分散相从连续棚中分离出来的一种方法，其分散相可以是固体颗粒也可以是液滴，连续相可以是气体也可以是液体。德国OMW炼厂和ESSO公司应用三相卧式螺旋离心机处理含油污泥。此工艺是把油泥加热至60-80℃，并预搅拌或加入有机絮凝剂，处理量达60m3/h，可有效地把含油污泥合成三相，其中固相泥渣含固率36%，含油率10%；水相含油率2%，含固率1%；油相含油95％，含水率4.5%，含固率5％。工艺由一台及Z42-3/441离心机和油泥料泵、电气控制板和钢架组成了一个完整的处理系统。该离心机技术关键是可调叶轮工艺，可根据不同的水油比重差，进行调节，在三相离心机后，用一台小型立式叠片分离机进行油相的分离。采用固-液旋流工艺进行了含油泥沙处理实验，在操作温度为43℃，溢流流量为12.6m3/h，泵压为0.295MPa的工艺条件下，油的平均去除率达到98.08%，油质量分数可控制在0.45％以内，COD、挥发酚、硫化物等指标均达到国家污水综合排放标准，可直接排放。(6）生物处理法生物法处理含油量小于5％的含油污泥，具有不形成二次污染或导致污染物转移、费用低等特点。生物法指微生物利用石油烃类作碳源进行同化降解，使其最终完全矿化，转变为无害的无机物质（CO2和H2O）的过程。微生物对石油烃类的降解，主要是在加氧酶的催化作用下，将分子氧结合到基质中，先是形成含氧中间体，然后再转化成其他物质。因而，氧是影响好氧微生物生长和降解石油烃类的重要因素。在石油烃类存在时，微生物耗氧变化己被用于表征底物可降解性，目前应用较多的是堆肥法和生物反应器法。A堆肥法。堆肥法是将含油废弃物与适当的材料相混合并成堆放置，用人工强化生物降解。堆肥法能保持微生物代谢过程中产生的热量，有利于石油烃类的生物降解；持水性、透气性为选择材料的原则，常用锯木屑、碎稻草等。堆肥法多见应用于较高烃类含量的含油污泥及冬季较长的地区。含油污泥中烃类的半衰期约为2周，处理后的含油废弃物可直接排放或施用农田。采取投加固体茵剂的方法增加微生物种群；通过投加客土、肥料、水分及改变pH：调控微生物的营养和生存环境。实验结果表明，处理含油污泥时投加客土是影响处理效果的重要因素；较理想的处理条件为：在自然温度条件下；客土投加量10-20%，肥料5%，茵剂5%（湿重）水分30%（烘干基）7和PH7.0。当TPH初始浓度为20.6-22.3g/kg时，60天后其去除率大于49%，而且堆料的O2含量能反映生物降解过程中微生物的活性及总石油烃的处理效果变化趋势。采用油泥、菌剂及其他添加物充分混合后堆放的方法，对三种条件下的微生物强化分解油泥进行了研究。结果表明，在菌剂和锯末的共同作用下，经过45天后，污泥含油量从24％下降到11%,去除率达到54%。而菌剂单独作用下，含油量下降到16%，去除率达为33%；在没有菌剂作用下，含油量仍然保持在20％以上。试验说明，生物强化分解是含油污泥处理的有效途径。B．污泥生物反应器法。生物反应器是一种将含油污泥稀释于营养介质中使之成为泥浆状的容器。生物反应器通过人为地控制充氧、温度、营养物质等操作条件，烃类物质的生物降解速度较之其他生物处理过程更快。有的加入驯化过的高效烃类氧化菌，加快烃类的生物降解。据文献报道，当固体负荷为5％时，生物降解半衰期为5天。生物反应器法也可应用于石油工业废弃物的预处理以减少烃类含量，后作其他处理。自1992年美国GuifCoast炼油厂建成污泥生物处理示范装置以来，生物处理装置己商业化并广泛应用。VALERO炼油厂1995年建成了设计能力为2kt/a的污泥生物处理装置。江苏油田不同井站油罐和三相分离器的油泥、油砂，在预制床上采用多级分段法堆置处理技术进行生物修复，通过加入油水分离处理剂、复合菌剂、肥料和堆腐材料和H2O2，控制水分和PH值，当油泥、油砂中原油总量为8.21~388×104mg/kg时，经过2个月的运行，石油总量的去除率可达66.1~88.2%，其中烷烃去除率30%，环烷烃去除率可达98%，芳香烃去除率可达86.7％。含油污泥的生物修复技术具有以下优点：①费用低，约为焚烧处理费用的1/4-1/3；②环境影响小，生物修复是一个自然强化过程，终产物是二氧化碳、水和脂肪酸等，无二次污染或导致污染物转移；③能最大限度的降低污染物的浓度。