中國給水排水2020年中國城鎮污泥處理處置技術與應用高級研討會 (第十一屆)邀請函暨征稿啟事
 
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油氣田含油污泥治理技術研究 作者:高若函 關鍵詞:含油污泥 含油污泥處理 污泥治理技術 摘要:含油污泥的理化性質較為復雜,其處理是困擾石油行業的一大問題。基于此對含油污泥的處理標準進

放大字體  縮小字體 發布日期:2020-04-29  瀏覽次數:90
核心提示:油氣田含油污泥治理技術研究 作者:高若函 關鍵詞:含油污泥 含油污泥處理 污泥治理技術 摘要:含油污泥的理化性質較為復雜,其處理是困擾石油行業的一大問題。基于此對含油污泥的處理標準進行了介紹,分析了幾種油氣田含油污泥治理技術,并對含油污泥處理的趨勢進行了展望。
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油氣田含油污泥治理技術研究

 來源:現代工業經濟和信息化  作者:高若函  
  關鍵詞:含油污泥 含油污泥處理 污泥治理技術

 摘要:含油污泥的理化性質較為復雜,其處理是困擾石油行業的一大問題。基于此對含油污泥的處理標準進行了介紹,分析了幾種油氣田含油污泥治理技術,并對含油污泥處理的趨勢進行了展望。

關鍵詞:油氣田;含油污泥;無害處理

引言

油氣田含油污泥治理難度大,多數油田還沒有實現無害化、資源化處理,一般是采用脫水后堆放干化的方式,不但會占用大量土地,而且會對空氣、水體、土壤等造成污染,企業也需要為此繳納大量排污費用。進一步研究油氣田含油污泥的治理技術,非常必要。

1 含油污泥的處理標準

油氣田含油污泥的處理標準,通常取決于處理后污泥的用途,一般來說,國內外對于這類污泥的最終處置都是筑路、填埋,為避免對填埋區土壤造成不良影響,各國都對含油污泥處理后的重金屬含量、油含量等提出了嚴格要求,例如美國、法國對填埋處置的含油污泥要求其含油量≤2%(油的質量分數),對筑路處置的含油污泥要求其含油量≤5%(油的質量分數)。

我國對于含油污泥的處理也制定了相關標準,如《危險廢棄物填埋污染控制標準》(GB 18598—2001)等,但并沒有針對含油污泥處理后的含油量制定量化指標,只在《農用污泥中污染物控制標準》(GB4284—84) 中對污泥中的礦物含油量作出了規定,為≤0.3%(由的質量分數)[1]。對于含油污泥中的重金屬含量,《農用污泥中污染物控制標準》(GB4284—84)也作出了規定,如ρ(Cu)為500 mg/kg,ρ(As)為75 mg/kg 等,也對重金屬排放量進行了規定。

2 油氣田含油污泥治理技術

2.1 減量處理

減量處理是利用物理化學方法將污泥中的顆粒物分離出來,從而實現污染物減量化的處理措施,該方法具有成本低、易于操作的特點。

2.1.1 機械脫水

機械脫水是對含油污泥進行調質、分選等多種預處理后,然后高速離心,將油、水、泥三者相分離,然后再根據處理效果,利用固化技術、生物技術等進行輔助處理,實現含油污泥的無害化。一般來說其流程如下。

1)用絮凝劑調節含油污泥的顆粒結構,增強含油污泥脫水性。

2)用真空過濾脫水機、高速離心機等設備進行脫水。其中,絮凝劑是難降解的物質,處理不好會導致二次污染,因此選擇適用范圍廣、無毒無害的高效、有機、高分子絮凝劑是需要考慮的關鍵問題,新出現的微生物分泌的高分子絮凝劑是一個較好的選擇[2]。

2.1.2 焚燒

焚燒是污水處理廠處理含油污泥的主要辦法。在將含油污泥脫水后,送入濃縮罐內,升溫到60 ℃,然后加入絮凝劑,進行攪拌和重力沉降,再分層切水。含油污泥在經過上述處理后,可再次脫水并烘干,制成泥餅后在焚燒爐內焚燒,最后再對灰渣進行處理。焚燒處理的效果非常明顯,可以去除多種有害物質,但焚燒過程中也會釋放一些有害氣體,對大氣造成二次污染。最后,焚燒處理對設備的要求較高,這也是很多油氣田所不具備的條件。

2.2 固化處理

2.2.1 固化處理

固化是指將含油污泥固話,或包容于惰性固化基質的無害化處理手段,比較適用于含有CaCl2,Na-Cl 的含油污泥的處理,以及含油量較低的污泥的處理。當前,固化一般是采用水泥固化劑,可達到安全土地填埋處理的要求[3]。固化處理的效率較高,且處理后也可以進行資源化利用,但各油氣田的含油污泥性質各異,針對性開發和使用固化劑是一個重要的研究方向。

2.2.2 微生物處理

生物處理是指利用微生物將含油污泥降解和礦化,最終轉變為無害無機物質的技術。利用微生物對含油污泥進行處理,影響處理效果的因素包括以下幾種。

1)微生物的種類、菌種數量。

2)微生物的生長環境,如營養物質的含水率、溫度、氧氣濃度等。

3)污染物的生物化學特征。不同的微生物、對含油污泥的降解能力也不同,同時,多種微生物或菌株混合,往往能起到更為理想的降解效果[4]。

其次,微生物處理的最終產物是水、二氧化碳等無害物質,不會對環境產生二次污染,也不會導致污染物轉移,且費用不高,是含油污泥無害處理的重要研究方向。

2.3 資源化處理

2.3.1 熱解

在缺氧環境中,含油污泥中的有機質可以分解成固體碳、液態燃料油等,這都是可以再次利用的資源。相關研究發現,通過熱解的方式對含油污泥進行處理,可以更有效地回收油氣,再次開發殘渣的利用價值,具有較好的效益。

2.3.2 焦化

焦化處理是利用渣油、重質油的焦化反應,實現高溫裂解或熱縮和的技術。從目前各油氣田的實際情況來看,對含油污泥進行焦化處理的方式主要包括以下兩種。

1)先對含油污泥進行脫水處理,然后用合適的催化劑進行混合,放入焦化反應釜內,實現焦化反應,經過縮合、裂解后,產生不凝氣、交談、液相油品等。

2)向含油污泥內添加適量的碳化添加劑、強度添加劑,然后通過焦化反應產生含碳吸附劑等產品。

2.3.3 溶劑萃取

溶劑萃取是指利用萃取劑來溶解含油污泥,在攪拌和離心后,利用萃取劑把油、有機物提取出來,再進行回煉,產生可供使用的燃料油。利用回收蒸餾技術,還可以對萃取劑進行循環利用。但需注意的是,萃取劑通常需要與其他技術共同應用才可以起到較為理想的回收效果,如與分散劑聯合使用,與機械劑聯合使用,與低頻聲波聯合使用等。

3 油氣田含油污泥治理技術趨勢展望

目前,國外對于含油污泥的處理已經較為先進和發達,而國內在此方面則還剛剛起步,很多實驗都還處在實驗室研究階段,也缺少典型示范工程。同時,大部分研究都側重于對含油污泥中的原油進行回收,但對于含油污泥凈化技術的研究也很有限。將含油污泥制成泥餅或者填埋雖然較為簡單,但會造成一定的經濟損失與環境污染。利用各種添加劑對含油污泥進行處理,則需要支付昂貴的成本費用,部分處理方式也會引起二次污染問題。生物處理雖然運行費用低,節約能源,但廢渣處理也是一個難題。

隨著含油污泥處理技術的不斷完善,生物- 化學,物理- 化學等聯合技術的運用將成為油氣田含油污泥處理的一大方向,同時,含油污泥中的成分較為復雜,且各油氣田的含油污泥也有其特點,針具油氣田實際情況對含油污泥進行分級、分階段處理,并最終實現對含油污泥的無害處理、資源化利用,也是未來研究的主要方向。

4 結語

含油污泥是一種嚴重的污染源,對含油污泥進行處理,不僅是環境保護的需求,也是資源循環利用的需求。目前,國內外對于含油污泥的處理已經有了多項技術,如焚燒、萃取、微生物處理中,但上述各種技術手段普遍存在一定的局限性,進一步加強對相關技術的研究,實現經濟效益、社會效益的雙收,是值得我們思考的問題。

原標題:油氣田含油污泥治理技術研究

 
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