邵魯華，郭 鐵，施 巖，吉豪杰

（1. 遼寧石油化工大學(xué), 遼寧 撫順 113001； 2. 中國(guó)石油撫順石化公司大乙烯，遼寧 撫順 113001）

含油污泥，根據(jù)來(lái)源不同可分為罐底泥、浮渣泥、落地泥。這些污泥成分復(fù)雜，并伴隨惡臭和毒性，中國(guó)政府已意識(shí)到解決污泥問(wèn)題的重要性，于"十二五"開(kāi)局之初發(fā)布了《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)污泥處理處置工作組織實(shí)施示范項(xiàng)目的通知》，要求各地有關(guān)部門(mén)高度重視污泥處理處置工作。根據(jù)政府規(guī)劃，“十二五”期間我國(guó)污泥處理處置設(shè)施建設(shè)投資將達(dá)347億元。本文介紹了含油污泥的離心處理法，以期為相關(guān)研究提供參考。

1 調(diào)質(zhì)-離心分離技術(shù)

調(diào)質(zhì)-離心處理含油污泥是向含油污泥中添加化學(xué)藥劑，并通過(guò)乳化、氧化作用以及物理破碎作用，把原油從含油污泥表面剝離下來(lái)。含油污泥的調(diào)質(zhì)-機(jī)械分離處理屬于傳統(tǒng)的含油污泥處理，國(guó)外在這一方面的技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，開(kāi)發(fā)了一系列新型高效的化學(xué)調(diào)制用高分子絮凝劑，根據(jù)污泥的性質(zhì)選擇不同的絮凝劑，在脫水時(shí)應(yīng)用各種添加劑來(lái)調(diào)節(jié)污泥，從而提高污泥脫水性能；在脫水設(shè)備上，淘汰了真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)，取而代之的是處理效率高的帶式壓濾機(jī)和離心機(jī)。

1.1 絮凝劑調(diào)質(zhì)-離心分離技術(shù)

張瑜瑾等［1］采用化學(xué)法污泥系統(tǒng)脫穩(wěn)-機(jī)械分離法, 結(jié)合固液離心分離技術(shù), 對(duì)含油污泥進(jìn)行絮凝處理。試驗(yàn)結(jié)果表明, 采用螺旋離心機(jī)處理后的污泥中含油0.3%, 污泥可作為農(nóng)用污泥直接排放,其平均分離效率為98.38%。金一中等[2]進(jìn)行了對(duì)含油污泥離心脫水的批量處理和連續(xù)處理的研究。實(shí)驗(yàn)表明, LWD-430 臥式螺旋離心機(jī), 當(dāng)離心速度在1 200～1 400 r/min之間, 處理量在1～3 m3/h之間,差轉(zhuǎn)速為20 r/min時(shí), 離心液體積和COD均達(dá)到最佳狀況。Iritani 等[3]也做了利用離心法分離油水混合物的研究，效果明顯。在這種技術(shù)中，通過(guò)對(duì)含油污泥進(jìn)行加溫、投加化學(xué)藥劑調(diào)質(zhì)等預(yù)處理，可有效降低含油污泥的黏性。投加有機(jī)高分子絮凝劑，可使高度分散的污泥顆粒、油珠或乳化油發(fā)生電中和、網(wǎng)聯(lián)架橋，使污泥顆粒間發(fā)生凝聚，從而改善其固液分離性能，加速固液分離。但是，由于離心機(jī)中的固體含量影響污泥處理效果，所以該方法的油泥處理量較低。楊洪波等[4]研究了轉(zhuǎn)筒式離心機(jī)對(duì)含油污泥的處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，H2S含量控制在3 mg/m3以下，保證了人員的安全；陽(yáng)離子聚丙烯酰胺（分子量 >115×106）絮凝效果較好。郝超磊等[5]對(duì)柳一聯(lián)含油污泥處理工藝離心脫水部分進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，當(dāng)臥螺離心脫水機(jī)轉(zhuǎn)速為2 500 r/min, 處理量為25～30 m3/h時(shí)，對(duì)整個(gè)工藝來(lái)說(shuō)會(huì)收到比較好的結(jié)果，此時(shí)含水率下降到75%～80%，體積減少10～20 倍，含油率小于20%。劉喜輝等[6]發(fā)現(xiàn)本鋼1 700 mm熱連軋汕膜軸承機(jī)械漏油嚴(yán)重,含油污泥原工藝無(wú)法處理, 并通過(guò)試驗(yàn)探索了離心處理含油污泥的可行性，結(jié)果表明，在離心時(shí)間為3 min, 轉(zhuǎn)速3 000 r/ min,已取得滿意效果。魏東[7]對(duì)煉油廠浮渣泥和油泥處理方法進(jìn)行了研究，在調(diào)質(zhì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行離心分離。結(jié)果表明：含油污泥加入絮凝劑離心后脫水率可以達(dá)到80%～90%，并確定了最佳絮凝劑為520型陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺和2000型非離子型聚丙烯酰胺以及最佳加藥量為250～300 mg/L。李旭升[8]等對(duì)獨(dú)山子石化公司原有石化污泥處理工藝進(jìn)行了改進(jìn)，對(duì)影響離心脫水效果的因素進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：最佳處理量為8.4～12.8 m3/h，離心轉(zhuǎn)速為3 330 r/min,最佳聚丙烯酰胺加入量為3～8 kg/t,最佳差速為16～25 r/min。郭增民[9]等發(fā)明了一種橇裝含油污泥脫水裝置，此發(fā)明在離心裝置前設(shè)置加藥箱。結(jié)果表明：在投加絮凝劑離心后脫水后的污泥含水率小于80%。

1.2 油泥分散劑絮凝劑調(diào)質(zhì)-離心分離技

余蘭蘭[10]研究了調(diào)質(zhì)－機(jī)械分離技術(shù)處理含油污泥的效果，研究表明，復(fù)配調(diào)質(zhì)混凝最佳條件是，固液比為1∶4，T=50 ℃，SP（破乳劑）量20 mg /L，t（攪拌時(shí)間）=5 min，明礬和CPAM分別為40、2 mg/L 。在最佳條件下，離心轉(zhuǎn)速2 500 r/min，t（離心時(shí)間）=20 min時(shí)，大慶油田含油污泥的脫油率達(dá)到90%以上。劉光全等[11]針對(duì)某煉廠難處理含油污泥進(jìn)行了離心實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明，在2 000 r/min下離心分離20 min，含油污泥的原油回收率達(dá)90%,油回收利用, 水相重復(fù)使用或排入污水處理場(chǎng),固相達(dá)標(biāo)或掩埋。完石光[12]對(duì)錦西石化含油污泥進(jìn)行分析和研究，根據(jù)含油污泥黏度大、固液難分離的特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)含油污泥進(jìn)行化學(xué)調(diào)質(zhì)，運(yùn)用臥螺式兩相離心機(jī)進(jìn)行離心分離。結(jié)果表明：泥渣溫度為70～75℃；進(jìn)料量為3～5 m3/h；絮凝劑濃度為0.25%；絮凝劑量為350～450 L/h；破乳劑量為100 L/h；離心機(jī)差轉(zhuǎn)速為 3～4 r/min。王毓仁等[13]做了絮凝劑篩選和添加助劑粉焦對(duì)含油污泥進(jìn)行調(diào)質(zhì)改性的實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明，當(dāng)含油污泥密度大于1.008 g/cm3、含油小于3%時(shí)，加入20 μg/g CPAM-2絮凝劑調(diào)質(zhì), 可以順利進(jìn)行離心脫水，當(dāng)密度略小于1 g/cm3時(shí)，加入1.5%粉焦調(diào)質(zhì), 可以明顯改善離心脫水效果。于瑩[14]運(yùn)用臥螺式兩相離心機(jī)對(duì)錦西石化含油污泥進(jìn)行離心分離，實(shí)驗(yàn)測(cè)得離心機(jī)的差轉(zhuǎn)速為3～5 r/min，離心機(jī)處理量在3～5 m3/h時(shí)，分離液的含油量為88.34%。劉志林等[15]對(duì)錦西石化含油污泥進(jìn)行離心分離研究，結(jié)果表明，最佳工藝條件為：離心機(jī)轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速3 265～3 266 r/min，離心機(jī)差轉(zhuǎn)速3～4 r/min，進(jìn)料量3～5 m3/h，此時(shí)分離液含油可達(dá)88%。黃永港等[16]利用調(diào)質(zhì)和離心分離技術(shù)處理油罐底含油污泥，結(jié)果表明，污泥中的碳?xì)浠衔锘厥章蔬_(dá)到94.5%，回收油可以達(dá)到回?zé)捯?，污水達(dá)到排放污水處理場(chǎng)要求,污泥量減至原來(lái)的12.2%。黃松等[17]研發(fā)了一種針對(duì)油田含油污泥的綜合處理新工藝，結(jié)果表明：當(dāng)pH為7～12，加入破乳劑和絮凝劑后進(jìn)行離心，處理后的含油污泥含油量小于2%，含水量小于60%。Yu. S. Berdin[18]等對(duì)含油污泥離心分離技術(shù)進(jìn)行了研究，在離心之前添加破乳劑和絮凝劑。結(jié)果表明：含油污泥脫油率可以達(dá)到90.6%。

1.3 比重劑絮凝劑調(diào)質(zhì)-離心分離技術(shù)

孫喜鵬等[19]從工作原理工藝流程和運(yùn)行成本方面對(duì)疊螺脫水機(jī)與離心脫水機(jī)進(jìn)行了比較分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，疊螺脫水機(jī)適用于含油污泥主要成分是浮渣的脫水，可以實(shí)現(xiàn)低濃度污泥的脫水，螺旋軸轉(zhuǎn)速低，省電，噪音小，但不適用于含較大硬度顆粒，尤其是含大量砂石大的金屬類(lèi)物質(zhì)的污泥脫水；離心脫水機(jī)適用范圍廣，但螺旋軸旋轉(zhuǎn)速度高，電耗大，噪聲大，振動(dòng)劇烈，運(yùn)行成本高。楊君[20]研發(fā)了一種新型高效油水分離劑及處理污泥的方法，選用為磺酸鋁和氯化鈣為比重劑，選用聚丙烯酰胺為絮凝劑用離心脫水的方法對(duì)含油污泥進(jìn)行處理。結(jié)果表明:油的分離率可達(dá)75.01%(wt)，處理后污泥含油率為9.71%(wt)。廖遠(yuǎn)威[21]等對(duì)煉油廠三泥進(jìn)行了離心機(jī)脫水的工業(yè)試驗(yàn)，在離心之前投加了精制石灰粉（比重劑），PAC（絮凝劑）。結(jié)果表明：處理后泥渣含水率平均為68.5%。Zhou Li-kun[22]等對(duì)調(diào)質(zhì)-離心法進(jìn)行了研究，他們?cè)陔x心之前投加比重劑以增強(qiáng)離心效果，并對(duì)離心參數(shù)以及出水COD進(jìn)行了探究。結(jié)果表明：當(dāng)離心速度在1 200～1 400 r/min之間時(shí)，出水COD滿足小于2 000 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)。

2 超聲波-調(diào)質(zhì)-離心分離技術(shù)

萃超聲波-離心分離技術(shù)就是在調(diào)質(zhì)離心分離的基礎(chǔ)上輔助以超聲波破乳技術(shù)的一種新的含油污泥處理技術(shù)。

里群[23]等研發(fā)了一種含油污泥處理方法和系統(tǒng)，此系統(tǒng)在泥渣處理器中采用超聲波技術(shù)。結(jié)果表明：在超聲波空化作用下，泥渣所含的油充分的從固體表面析出，并浮在物料的上層，從泥渣處理器排放的廢渣中，油的含量低于8%的重量比，通常低于4%的重量比。李繼風(fēng)[24]發(fā)明了一種含油污泥處理裝置，該裝置在調(diào)質(zhì)離心設(shè)備前安裝了一個(gè)超聲波脫穩(wěn)池。結(jié)果表明：超聲波脫穩(wěn)的最佳溫度為50℃，處理后的污泥含油量小于2%，最終污泥含水率小于10%，處理后原油含水率小于30%。周利坤[25]研發(fā)了一種油罐油泥清洗及處理系統(tǒng)，油泥處理設(shè)備包括攪拌機(jī)，超聲波破乳設(shè)備，離心機(jī)和超濾系統(tǒng)以及油泥儲(chǔ)放池，泥池，離心儲(chǔ)液槽，濃縮池和濾液池。結(jié)果表明：該系統(tǒng)能對(duì)含油污泥進(jìn)行有效處置。李繼風(fēng)[26]對(duì)之前含油污泥處理裝置進(jìn)行了改進(jìn)，發(fā)明了一種含油污泥無(wú)害化處理裝置，采用超聲波脫穩(wěn)輔助離心分離技術(shù)。結(jié)果表明：處理后水中含油量小于1 000 mg/L，懸浮固體含量小于50 mg/L，最終達(dá)到了含油污泥減量化，無(wú)害化，資源化的目的。王丹[27]研究了調(diào)質(zhì)-機(jī)械分離的調(diào)質(zhì)劑對(duì)大慶油田含油污泥的分離效果，結(jié)果表明，SP（破乳劑）20 mg/L、ALPO 40 mg/L、CPAM 2 mg/L，脫油率達(dá)到90.96%。王志勇[28]應(yīng)用氣浮超聲脫穩(wěn)與調(diào)質(zhì)離心分離結(jié)合工藝對(duì)落地油泥和罐底油泥進(jìn)行了處理。結(jié)果表明：在20～25 min，50 ℃含油污泥超聲處理去除率最高，并確定了最佳離心轉(zhuǎn)速為2 200 r/min，最終離心分離后泥中油含量≤2%，離心出口污水油含量不大于1 000 mg/L，懸浮固體含量不大于150 mg/L。Zhou Li-kun[29]對(duì)調(diào)質(zhì)-離心分離技術(shù)進(jìn)行了創(chuàng)新，采用超聲波輻射破乳技術(shù)來(lái)處理含油污泥。結(jié)果表明：在進(jìn)行超聲波破乳時(shí)最佳溫度為60 ℃，聲強(qiáng)為 1 W·cm-2, 時(shí)間 4～5 min；在進(jìn)行離心操作時(shí)最佳轉(zhuǎn)速為3 000 r/min, 離心時(shí)間為12 min。

3 溶氣氣浮-調(diào)質(zhì)-離心分離技術(shù)

溶氣氣浮-離心分離技術(shù)就是在離心分離的基礎(chǔ)上輔助以溶氣氣浮分離技術(shù)的含油污泥處理技術(shù)。李華等[30]針對(duì)在污泥脫水生產(chǎn)過(guò)程中帶式壓濾機(jī)不能處理油泥并且濾液懸浮物較高的問(wèn)題，采用離心脫水機(jī)與溶氣氣浮機(jī)組合的工藝，結(jié)果表明，當(dāng)螺旋差轉(zhuǎn)速控制在3～5 r/min,進(jìn)泥泵流量為25～30 m3/h ,PAM配比質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%，很好地平衡了污泥處理量與泥餅含水率，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化運(yùn)行。孫慶倫[31]發(fā)明了一種含油污泥處理及利用裝置，此裝置利用溶氣罐對(duì)加藥后的含油污泥進(jìn)行溶氣浮選處理，再利用離心機(jī)進(jìn)行脫水處理。結(jié)果表明：應(yīng)用此裝置處理含油污泥可以達(dá)到含油污泥中油成分和固體回收利用的目的。周洪山[32]等發(fā)明了一種落地油泥熱化學(xué)處理方法，結(jié)果表明：在70 ℃左右酸性破乳氣浮與離心分離作用下油泥中石油類(lèi)浮選的目的。孫根行[33]發(fā)明了一種兩步法資源化處理工藝，該工藝把氣浮分離與離心分離相結(jié)合。結(jié)果表明：該工藝能夠有效地實(shí)現(xiàn)含油污泥油水泥三相分離的目的。高津育[34]研發(fā)了一種空化氣浮三相分離工藝與離心分離工藝相結(jié)合無(wú)污染含油污泥凈化處理方法，結(jié)果表明：該方法能夠有效地解決含油污泥乳化程度高的難題。

4 調(diào)質(zhì)-離心-干化分離技術(shù)

調(diào)質(zhì)-離心-干化分離技術(shù)就是在離心分離的基礎(chǔ)上輔助以干化技術(shù)的一種含油污泥處理技術(shù)。王占生[35]研發(fā)了一種含油污泥處理方法，經(jīng)離心脫水后的污泥輸送至蒸汽噴射污泥處理系統(tǒng)進(jìn)行干化處理。結(jié)果表明：在最佳工藝條件下，含油污泥脫水率可以達(dá)到98.7%，脫油率可以達(dá)到95.5%。劉發(fā)強(qiáng)[36]針對(duì)煉油廠污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的含油污泥發(fā)明了一種含油污泥處理工藝，污泥在離心脫水后進(jìn)行干化處理，破壞含油污泥中水油固穩(wěn)定體系。結(jié)果表明：最佳干化溫度為110～210 ℃，壓力為50～80 kPa(絕壓)；處理后的焦塊含水率為1.2%。

5 結(jié) 論

含油污泥的生物處理技術(shù)一般具有處理周期長(zhǎng)，對(duì)工藝條件要求比較嚴(yán)格的特點(diǎn)，篩選能高效降解石油烴的微生物已成為制約此方法發(fā)展的瓶頸。離心處理技術(shù)是物化方法當(dāng)中比較重要的一種具有操作簡(jiǎn)便，處理周期短的優(yōu)勢(shì)，并且在去油率方面也普遍高于生物反應(yīng)器法與生物強(qiáng)化法。最重要的是，分離出來(lái)的油可以作為原油加以回收。筆者建議，今后需要圍繞以下幾個(gè)方面開(kāi)展工作：開(kāi)發(fā)了一系列新型高效的化學(xué)藥劑和藥劑配方、改良傳統(tǒng)工藝、研發(fā)更有效的離心設(shè)備。

［1］張瑜瑾，劉慶峰，王江,等.含油污泥固液分離技術(shù)的試驗(yàn)研究[J].石油機(jī)械,2002(6)：4 -6.

［2］金一中，陳小平，陳雪明,等.含油污泥處理技術(shù)進(jìn)展[J]. 環(huán)境污染與防治, 1998，20(4)：30-32.

［3］Iritani E, Katagirl N, Aoki K, et al. Determination of permeability characteristics from centrifugal flotation velocity of deformable oil droplets in O/W emulsions[J].Separation and Purification Technology,2007, 58(2): 247-255.

［4］楊洪波，徐弘.提高轉(zhuǎn)筒式離心機(jī)處理煉油污水場(chǎng)污泥效果的對(duì)策探討[J].新疆環(huán)境保護(hù)，2009,31(3):15-17.

［5］郝超磊，王鐵剛，王占生,等. 柳一聯(lián)含油污泥處理工藝分析[J].油氣田環(huán)境保護(hù),2012, 22(1):18-20.

［6］劉喜輝. 熱連軋含油污泥離心處理方法的研究[J]. 冶金動(dòng)力,1997(6):14-17.

［7］魏東.國(guó)產(chǎn)離心機(jī)在煉化廠污泥脫水中的應(yīng)用[J].煉油設(shè)計(jì)，2002，（1）：55-57.

［8］李旭升，陳東玖，孫力,等. 石化污泥離心脫水處理研究[J].中外能源，2005，（4）:111-113.

［9］郭增民，張帆，種法國(guó),等. 一種橇裝含油污泥脫水裝置：CN,201560163 U[P].2010-08-25.

［10］余蘭蘭，王丹，吉文博.調(diào)質(zhì)－機(jī)械分離技術(shù)處理油田含油污泥[J].化工機(jī)械，2011，38(4):413-416.

［11］劉光全，王蓉莎，肖遙. 含油污泥處理技術(shù)研究[J]. 重慶環(huán)境科學(xué),1999(3):49-52.

［12］完石光. 含油污泥的資源化利用[J]. 環(huán)保節(jié)能，2011（8）:35-37.

［13］王毓仁,顧薇瓊. 煉油廠含油污泥離心脫水技術(shù)的探索[J]. 石油煉制與化工，2003（1）：49-54.

［14］于瑩. 石化含油污泥的離心分離技術(shù)[J].石油石化節(jié)能與減排,2011，1(7/8):36-39.

［15］劉志林,完石光,于瑩.石化含油污泥的資源化利用[J].環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì),2010,(12):58-61.

［16］黃永港,徐如良,侯天明,等. 油罐底含油污泥處理技術(shù)[J].石油煉制與化工,2003,34(5):60-62.

［17］黃松，潘玉琦，孫河生,等. 種針對(duì)油田含油污泥的綜合處理新工藝：CN,101602566 A[P].2009-12-16.

［18］Yu. S. Berdin，A. F. Krasnenko. MODERNIZATION OF CENTRI FUGES FOR SEPARATION OF CRUDE OIL SLUDGE[J]. CURR ENT PROBLEMS，1993（2）:157-159.

［19］孫喜鵬，江奇志，李強(qiáng).疊螺脫水機(jī)與離心脫水機(jī)在污泥處理中的應(yīng)用比較[J].工業(yè)用水與廢水,2012,43(6):73-76.

［20］楊君. 一種新型高效油水分離劑及處理污泥的方法：CN，1721336 A[P].2006-01-18.

［21］廖遠(yuǎn)威，胡增生，楊體健,等.煉油廠“三泥”離心機(jī)脫水的工業(yè)試驗(yàn)[J].煉油設(shè)計(jì)，1997（2）：66-69.

［22］Zhou Li-kun，Liu Hong-zhao. Operating parameter optimization of centrifuge based on APSO-RBF[J]. International Conference on Transportation, Mechanical, and Electrical Engineering，2011（1）:2111-2114.

［23］里群，王嘉麟. 一種含油污泥處理方法和系統(tǒng)：CN,101250420 A[P].2008-02-26.

［24］李繼風(fēng). 一種含油污泥處理裝置：CN,201334421 Y[P].2009-10-28.

［25］周利坤. 一種油罐油泥清洗及處理系統(tǒng)：CN,102825040 A[P].201 2-12-19.

［26］李繼風(fēng). 一種含油污泥無(wú)害化處理裝置：CN,201458914 U[P].201 0-05-12.

［27］王丹. 油田含油污泥處理技術(shù)研究[D].大慶：東北石油大學(xué)，2011：40-48.

［28］王志勇. 含油污泥無(wú)害化技術(shù)試驗(yàn)研究[J].石油規(guī)劃設(shè)計(jì)，2012，23（3）：40-43.

［29］Zhou Li-kun. Oil sludge pure physical treatment process and Parameter Optimization[J]. International Conference on Transportation,Mechanical, and Electrical Engineering，2011（1）：2115-2118.

［30］李華，寶曙光， 陳鍇. 離心脫水與溶氣氣浮組合工藝處理含油污泥[J].工業(yè)用水與廢水,2012 (1):86-88.

［31］孫慶倫. 一種含油污泥處理及利用裝置：CN,2552919 Y[P].2003-05-28.

［32］周洪山,仝坤，王琦,等. 一種落地油泥熱化學(xué)處理方法：CN,1010 50051 A[P].2007-10-10.

［33］孫根行. 一種兩步法資源化處理工藝：CN,102627381 A[P].2012-08-08.

［34］高津育. 無(wú)污染含油污泥凈化處理方法：CN,101428247 A[P].200 9-05-13.

［35］王占生. 一種含油污泥處理方法：CN,101148310 A[P].2008-03-26.

［36］劉發(fā)強(qiáng). 一種含油污泥處理工藝：CN,101823824 A[P].2010-09-08.