摘 要：通過對比研究國內(nèi)外常見的含油污泥處理方法，結(jié)合隴東油區(qū)華池油田的特殊地理和地質(zhì)情況，從兼顧環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)效益的思路出發(fā)，提出了進(jìn)行安全土地填埋處理華池油田乃至隴東油區(qū)含油污泥的方案。

關(guān)鍵詞：含油；污泥處理；油田

中圖法分類號：TM711;X74文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：2095-1302(2014)06-0052-02

0引言

石油開采和原油加工過程中都會產(chǎn)生大量的含油污泥，主要包括油池底泥、浮渣和剩余活性污泥，通常稱之為“三泥”，主要由油、水和固體顆粒組成。其成分復(fù)雜、含水率高（大多介于75%~90%之間）、既含有大量有機(jī)物又含大量有害金屬，含油污泥的這些特點(diǎn)使得對其處理難度大、費(fèi)用高且堆放危險。一旦處理不當(dāng)，這些污染源很可能會變成寄生蟲及一些病原微生物進(jìn)行繁殖活動的溫床，還可能會污染土地及地下水，對人畜飲水安全構(gòu)成直接威脅。

在長慶油田采油二廠前期頒發(fā)的《隴東含油污泥處理前期調(diào)研方案》中強(qiáng)調(diào)，結(jié)合運(yùn)用國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)及自身成果，努力解決隴東油區(qū)含油污泥處理問題。而截止目前，依然沒有成型而成熟的污泥處理技術(shù)。含油污泥的處置關(guān)系到當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境、經(jīng)濟(jì)狀況，技術(shù)水平、交通發(fā)達(dá)程度、污泥利用市場及其容量等諸多因素的制約，綜合考慮、合理評價并選擇某種處理方法使得污泥處理能夠兼顧環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)效益，使二者能夠找到一個平衡點(diǎn)，這當(dāng)是最為理想的處理方案。

1國內(nèi)外常見含油污泥處理方法

早些年，國外對含油污泥的處理多采用土地填埋方法處理，1984年美國修正了《資源保護(hù)和回收法》后，將含油污泥規(guī)定為危險廢物，規(guī)定必須經(jīng)過無害化處理后方可進(jìn)行土地處理。在我國，含油污泥已被列入《 國家危險廢物目錄》 中的廢礦物油類， 故必須對含油污泥進(jìn)行無害化處理。隨著人們環(huán)保意識的加強(qiáng)及相關(guān)法律措施的完善，含油污泥的治理技術(shù)也有了較大的發(fā)展。統(tǒng)觀國內(nèi)外的治理方案，其步驟大體都可以概括為圖1所示的四步。

圖1含油污泥的治理方案

目前常用的濃縮技術(shù)主要是重力濃縮，也就是利用油水密度差異使水層沉在油層之下，加入藥劑則可提高脫水速率，但脫水量有限；有害雜質(zhì)主要是指鹽與微量有害元素，常用淘洗法除去；除油則多用浮選法、聚合電解質(zhì)法（活性劑法）、以及輕油清洗法。含油污泥井濃縮調(diào)質(zhì)后仍為液狀，須經(jīng)進(jìn)一步脫水干燥后方可外運(yùn)處理或利用，國內(nèi)多采用自然脫水（在干化床或污泥池中脫水），也有單位采用機(jī)械脫水，常見機(jī)械脫水設(shè)備有離心機(jī)、帶式壓濾機(jī)、板框式壓濾機(jī)、真空過濾機(jī)以及干餅過濾器等，其中以帶式壓濾機(jī)應(yīng)用最為廣泛。

常用的綜合處理方法則主要有：填埋法、固化法、熱解法、溶劑萃取法、焚燒法、焦化法以及生物法等。

土地填埋方法可以分為衛(wèi)生土地填埋和安全土地填埋。

衛(wèi)生土地填埋以往主要靠下層土地來凈化填埋垃圾的滲出液，但日久天長則難免會對地下水及周圍環(huán)境造成污染，因此衛(wèi)生填埋現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為底部或四周密封的結(jié)構(gòu)，并且配置滲出液收集系統(tǒng)，有效的保護(hù)了環(huán)境安全。

安全土地填埋則要求在衛(wèi)生填埋的基礎(chǔ)上必須配置人造或天然襯里，下層土壤與襯里相結(jié)合部位滲透系數(shù)應(yīng)在10-8 cm/s，最下層的土地填埋場位于地下水位之上，且必須配備浸出液收集、處理及檢測系統(tǒng)。典型的安全土地填埋示意圖如圖2所示。

固化法則是在含油污泥中加人一定量的固化劑和促凝劑，通過不可逆的物理化學(xué)反應(yīng)，促使含油污泥中的有毒物質(zhì)被包封在惰性固體基材中，使其穩(wěn)定化的治理方法。通過調(diào)節(jié)污泥、固化劑及促凝劑的比例，并且經(jīng)過一定時間的加水養(yǎng)護(hù)后，固化塊的抗壓強(qiáng)度可以滿足堆放存儲或加工利用的要求，浸出液的COD值、含油量及有毒元素這三項(xiàng)指標(biāo)均可以達(dá)到相應(yīng)國標(biāo)的要求。固化塊可以進(jìn)一步用作筑路用料或筑壩等建筑用材。

圖2安全土地填埋示意圖

熱解法是在氧氣不足的條件下， 通過熱化學(xué)反應(yīng)將含油污泥中重質(zhì)組分轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)組分， 并對揮發(fā)性有機(jī)物和半揮發(fā)性有機(jī)物組分進(jìn)行回收的方法。

溶劑萃取法是通過采用合適的萃取劑與含油污泥混合使污泥中的油溶解到萃取劑中，再經(jīng)過分餾，分離出油與萃取劑并對萃取劑加以循環(huán)利用的一種化學(xué)方法。在常規(guī)的萃取方法基礎(chǔ)之上，近年來發(fā)展起來的超臨界流體萃取技術(shù)因其巨大的溶解能力，使對含油污泥的萃取回收效率有了很大提高。

焚燒法則是使污泥中的可燃成分在高溫下充分燃燒并發(fā)生熱分解，最終成為穩(wěn)定灰渣的一種無害化處理手段。

焦化法是在高溫下使含油污泥中的重質(zhì)油發(fā)生熱裂解和熱縮合的一種深度熱處理手段。通過焦化處理可以對污泥中的礦物油進(jìn)行回收或通過控制反應(yīng)條件生產(chǎn)含碳吸附劑。

生物法則是通過添加營養(yǎng)物質(zhì)或特定的微生物種群使污泥中的污染物發(fā)生降解，以達(dá)到使其自凈的目的。

2最優(yōu)方案的綜合比較和選擇

在常見處理方案中，固化法費(fèi)用低廉且穩(wěn)定性好，為國內(nèi)許多油田較為看好的處理方案，但固化塊體增容較大，油田的污泥產(chǎn)量高，加之本地交通相對落后，固化塊外運(yùn)再利用成本增加較大，堆放或填埋則必然占用大量的土地資源。溶劑萃取法、熱解法、焦化法及焚燒法雖然處理較徹底，但由于油田污泥量大，處理費(fèi)用極高，超出了許多油田的承受能力。采用生物法處理其季節(jié)性明顯，周期太長，且易產(chǎn)生惡臭氣味。

結(jié)合華池油田的地理地質(zhì)情況，筆者以為，對含油污泥作安全填埋為最優(yōu)處理方案。

華池縣位于慶陽市東北部，屬子午嶺林緣區(qū)，在地理特征上具有圖3所示的地形地貌，境內(nèi)溝壑縱橫，丘陵起伏，梁峁相間；其次是干旱半干旱氣候，年間水量極少；另外就是閑置荒地面積廣闊、黃土資源豐富。在地質(zhì)特征上黃土層堆積巨厚、地?zé)崃髦递^高、地下水位較低。

圖3華池油田區(qū)的地形簡圖

正是由于華池油田特殊的地理及地質(zhì)背景，使得安全填埋處理含油污泥有如下諸多優(yōu)勢：

（1）將填埋場選址在與人口聚居的主川道相交的人煙荒蕪的次級川道里，梁峁相間的地形則可以對廠址形成天然的庇護(hù)，使城區(qū)免受風(fēng)力攜帶而造成的氣體污染；

（2）豐富的黃土可以提供充足的污泥覆蓋用材；

（3）在填埋場的結(jié)構(gòu)選擇上可以利用黃土塬的天然斜坡采用斜坡式設(shè)計（見圖3），不僅可以大大降低挖掘量、更有效的利用填埋空間，而且有利于浸瀝液的排出；圖4所示是其斜坡法模式簡圖；

（4）地下水位較低且本區(qū)降雨量極少，浸瀝液不易下滲而污染地下水；

（5）高地?zé)崃髦悼梢约铀俸臀勰嗟淖詢暨^程；

（6）在所有含有污泥的處理方案中，安全土地填埋工藝最簡單也是最經(jīng)濟(jì)的處理手段。

圖4斜坡法模式簡圖

為了防止氣體的逸散，建議上覆壓實(shí)粘土的厚度應(yīng)在0.15～1.20 m之內(nèi)，待填埋場的容積耗盡時，可以在上覆壓實(shí)粘土之上覆蓋15～20 cm的表層土壤，并栽培以超低類植物（例如龍葵、中華山蓼、圓葉無心菜及續(xù)斷菊等），一則可以綠化環(huán)境、避免土地的荒漠化；二則可以對填埋場的土地進(jìn)行植物修復(fù)，加速有機(jī)物的降解、降低土壤中重金屬元素的含量，達(dá)到生態(tài)修復(fù)的目的。

對于采用安全填埋的方法處理經(jīng)過預(yù)處理后的含油污泥而言，本區(qū)所有這些天然優(yōu)勢是其它與之地理地質(zhì)情況相異的地方所不具備的。

3注意事項(xiàng)

利用填埋的方法時，務(wù)必注意以下事項(xiàng)：

第一是選址要盡量遠(yuǎn)離人類聚居地而靠近產(chǎn)生污泥的廠區(qū)，且該處地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定、環(huán)境適宜；第二是填埋場最底層應(yīng)當(dāng)位于最高地下水位以上，且廠址要遠(yuǎn)離地表水流；另外，襯墊系統(tǒng)要滿足滲透要求，并且經(jīng)久耐用，保證有效的使用年限；場地設(shè)計時，還應(yīng)考慮到對填埋后的油泥可能產(chǎn)生的氣體進(jìn)行控制與處理，務(wù)必要建立健全日后浸出液的回收及檢測系統(tǒng)。

4結(jié)語

經(jīng)過參考和研討國內(nèi)外現(xiàn)行的常見含油污泥處理的方案，在慎重考慮油田環(huán)保并結(jié)合其獨(dú)特的地理地貌、地質(zhì)情況，筆者認(rèn)為，采用安全土地填埋方法處理隴東油區(qū)采油及煉油過程中產(chǎn)生的大量污泥，是最為經(jīng)濟(jì)實(shí)用的手段，也是解決經(jīng)濟(jì)與環(huán)保之間的矛盾沖突的比較有效的理想方案。

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