閭文景 王玨 李天然 徐燁 吳冬冬
摘要:含油污泥來(lái)自于原油的開采、運(yùn)輸與煉制等環(huán)節(jié),具有產(chǎn)量大、危害高等特性,基于能源環(huán)境的雙重要求,如何處理處置含油污泥成為亟待解決的問題。本文對(duì)目前國(guó)內(nèi)外主流的含油污泥處理處置技術(shù)進(jìn)行了梳理和分析,并總結(jié)了其中存在的問題,展望了技術(shù)的發(fā)展方向。
關(guān)鍵詞:含油污泥;處理;處置
中圖分類號(hào):X705 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-672X(2019)08-00-02
DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.08.056
Research on treatment and disposal technology of oily sludge
Lv Wenjing1,Wang Jue2,Li Tianran1,Xu Ye1,Wu Dongdong1
(1.Beijing High Energy Times Environmental Technology Co.,Ltd.,Beijing 100089,China;
2.Zhejiang Renxin Environmental Science and Technology Institute Co.,Ltd.,Ningbo Zhejiang 315199,China)
Abstract:Oily sludge comes from the mining, transportation and refining of crude oil. It has the characteristics of large output and high hazard. Based on the dual requirements of energy environment, how to deal with the disposal of oily sludge has become an urgent problem to be solved. In this paper, the current domestic and international mainstream oil sludge treatment and treatment technologies are sorted out and analyzed, and the existing problems are summarized, and the development direction of technology is prospected.
Key words:Oily sludge;Treatment;Disposal
能源與環(huán)境是當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的兩大主題。石油作為最主要的能源形式之一,其需求量隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與日俱增。依據(jù)《油田含油污泥處理設(shè)計(jì)規(guī)范》(SY/T 6851-2012)的定義,油田開發(fā)、生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含原油及其他有機(jī)物的泥、砂、水的混合物,稱為油田含油污泥。由于石油中含有大量石油烴等既難降解又具有“致突變、致癌、致畸”效應(yīng)的有害物質(zhì),世界各國(guó)均將含油污泥列入危險(xiǎn)廢物名錄。如若對(duì)含油污泥采取不妥當(dāng)?shù)奶幹么胧?,必然?huì)造成資源浪費(fèi)與嚴(yán)重的環(huán)境影響。
基于能源與環(huán)境的雙重危機(jī),如何減量化、資源化、無(wú)害化的處理處置含油污泥,已經(jīng)成為石油行業(yè)亟待解決的問題。本文將目前國(guó)內(nèi)外對(duì)含油污泥處理處置技術(shù)的研究成果進(jìn)行簡(jiǎn)要分析總結(jié),并對(duì)技術(shù)發(fā)展做出展望。
1 含油污泥概況
1.1 含油污泥來(lái)源與分類
含油污泥主要來(lái)自石油開采、貯存、運(yùn)輸、煉制以及含油污水處理過程,一般定義為原油、成品油或渣油混入泥土或其他介質(zhì)時(shí)形成的多種形態(tài)的混合物。[1]
根據(jù)來(lái)源不同,含油污泥主要分為以下三大類:(1)落地泥:主要來(lái)自油氣田開采過程,包括鉆井開采的泄露、廢棄的鉆井泥漿和鉆井巖屑等;(2)罐底泥:來(lái)自油品的運(yùn)輸和儲(chǔ)存過程,包括接轉(zhuǎn)站、聯(lián)合站的油罐、沉降罐、污水罐等;(3)煉廠三泥:主要指水處理產(chǎn)生的浮選浮渣、隔油池底泥、剩余活性污泥等。[2]
1.2 含油污泥的性質(zhì)
含油污泥組成復(fù)雜,一般呈現(xiàn)為棕黑色粘稠狀的固體廢物,主要由水包油、油包水和懸浮固體組成[3]。一般含油污泥的含水率為40%~90%,含油率為10%~50%[4]。
含油污泥中除了含有大量的殘留油類外,還含有苯系物、酚類、蒽、芘等異味有毒物質(zhì),大量的病原菌、寄生蟲、重金屬以及多氯聯(lián)苯、二噁英等難降解的有毒有害物質(zhì),此外還有油田在生產(chǎn)過程中投加的大量水處理藥劑。含油污泥具有黏度高、流動(dòng)性差,油土難分離等特點(diǎn)。[5]
由于含油污泥具有上述特點(diǎn),若處理、處置不當(dāng),進(jìn)入水體后會(huì)形成油膜影響水體氧氣交換,進(jìn)入土壤會(huì)嚴(yán)重影響其通透性[6]。另外,含油污泥的急性毒性可能會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物的昏迷,高濃度時(shí)甚至導(dǎo)致死亡。含油污泥中含有的芳香烴還具有致突變、致癌、致畸的三致效應(yīng)[7]。
2 含油污泥處理處置技術(shù)
2.1 處理技術(shù)
2.1.1 生物技術(shù)
用生物技術(shù)處理含油污泥,具有較好的處理效果,其主要原理是微生物利用石油烴類作為碳源進(jìn)行同化降解,使其完全分解,最終轉(zhuǎn)變成對(duì)環(huán)境無(wú)害的CO2、H2O和脂肪酸。
生物技術(shù)具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):(1)該技術(shù)是將微生物分解的自然過程進(jìn)行強(qiáng)化處理,其最終產(chǎn)物是CO2、H2O和脂肪酸等,不會(huì)形成二次污染或?qū)е挛廴疚镛D(zhuǎn)移,對(duì)環(huán)境影響小;(2)該技術(shù)成本相對(duì)較低,約為焚燒處理的25%~35%;(3)該技術(shù)可大幅度分解降低污染物殘留量,處理效果較為理想[8]。
然而,生物技術(shù)也有自身的一些缺點(diǎn),如整個(gè)處理周期相對(duì)較長(zhǎng),會(huì)受到氣候、空間等自然條件的限制;高石油含量不利于微生物生長(zhǎng),沒有有效利用其中的石油資源等。生物處理技術(shù)在國(guó)外已有廣泛應(yīng)用,較適合作為稠油污泥的深度處理或者少量污泥的處理。
2.1.2 熱解吸技術(shù)
熱解吸技術(shù)是一種間接加熱的低溫處理技術(shù),以高溫?zé)煔庾鳛闊醾鲗?dǎo),對(duì)需要處理的物料進(jìn)行加熱。當(dāng)水和有機(jī)物被加熱到沸點(diǎn)后,氣化生成熱解氣,再經(jīng)過循環(huán)水驟冷后,立刻進(jìn)行油水分離,收集得到的油可以作為油基泥漿的基礎(chǔ)油,也可作為燃料油加以重新利用。
該技術(shù)是將含油污泥轉(zhuǎn)化為固、液、氣三種狀態(tài)的物質(zhì):固態(tài)物質(zhì)主要包含殘余炭和其他無(wú)機(jī)礦物質(zhì);液態(tài)物質(zhì)主要包含常溫燃油和水;氣態(tài)物質(zhì)則以二氧化碳、甲烷等為主。通過轉(zhuǎn)化,熱解吸技術(shù)可對(duì)油泥中的油和其他有毒有害物質(zhì)徹底處理。
與焚燒技術(shù)相比,該技術(shù)具有最終排放尾氣少、且能回收一部分油氣資源等優(yōu)點(diǎn)。隨著社會(huì)發(fā)展,節(jié)能減排的要求日趨嚴(yán)苛,采用熱解吸技術(shù)處理含油污泥將會(huì)有更加廣闊的發(fā)展空間。但熱解吸技術(shù)能耗較高,工藝較為復(fù)雜,嚴(yán)重制約了該技術(shù)的推廣。
2.2 處置技術(shù)
2.2.1 焚燒技術(shù)
焚燒技術(shù)在歐美等國(guó)家已日漸成熟,法、德等國(guó)將石化企業(yè)含油污泥采用焚燒技術(shù)處置。焚燒后的殘余灰渣用于修路或填埋,焚燒過程產(chǎn)生的熱量用于供熱發(fā)電。焚燒技術(shù)適用于各種成分的含油污泥,具有處理速度快、減量化程度高的優(yōu)點(diǎn),受到各國(guó)各企業(yè)的青睞,同時(shí)焚燒可比較徹底地消除污油泥中的有害有機(jī)物。但該技術(shù)成本較高,且含油污泥中可能含有重金屬、氯化物、硫化物以及不易燃燒的顆粒物質(zhì),需配套有氣體污染治理設(shè)備。同時(shí)大量的石油資源被浪費(fèi),焚燒產(chǎn)生的熱量不能充分利用,焚燒尾氣中可能存在粉塵、二噁英、SO2等二次污染,對(duì)環(huán)境造成一定的影響。[9]
2.2.2 填埋技術(shù)
填埋處理是指利用坑洼地帶填埋污泥的技術(shù)。此前國(guó)內(nèi)多數(shù)油田不進(jìn)行無(wú)害化處理,采用直接填埋法處理含油污泥,該法工藝簡(jiǎn)單、處理量大、處理費(fèi)用低,但污泥中的有害物質(zhì)易對(duì)土壤和地下水造成二次污染,且資源浪費(fèi),占用了大量土地[10]。固化后安全填埋可以降低水土的污染風(fēng)險(xiǎn),但并沒有從根本上解決該方法的缺陷,所以該技術(shù)正在逐步被淘汰。
3 技術(shù)展望
3.1 存在問題
(1)國(guó)內(nèi)相關(guān)法律法規(guī)尚不完善,缺少統(tǒng)一的處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),不利于指導(dǎo)含油污泥處理后的去向以及技術(shù)的發(fā)展;(2)含油污泥來(lái)源多樣,性質(zhì)多變,對(duì)技術(shù)的沖擊性較大,技術(shù)體系針對(duì)性和系統(tǒng)性不強(qiáng);(3)國(guó)外技術(shù)較為成熟,但國(guó)內(nèi)仍然缺乏具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵技術(shù)、成套設(shè)備的研發(fā)與推廣應(yīng)用。
3.2 技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
(1)處理技術(shù)的選擇在從傳統(tǒng)填埋、焚燒等處置模式轉(zhuǎn)向無(wú)害化處理與資源回用模式;(2)開展對(duì)含油污泥的分類、分級(jí)處理,并對(duì)處理方法進(jìn)行分級(jí),逐步形成含油污泥處理體系。
參考文獻(xiàn)
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收稿日期:2019-03-25
作者簡(jiǎn)介:閭文景(1988-),男,漢族,碩士,中級(jí)工程師,研究方向?yàn)橥寥篮偷叵滤迯?fù)工程。