曹志軍

摘要：隨著石油消費(fèi)量的不斷升高，因此需要加大石油的生產(chǎn)量。然而在石油生產(chǎn)和石油開發(fā)采出物質(zhì)造成的污染也隨之增多，油田每年都有大量的罐底泥和池底泥等含油污泥出現(xiàn)，這些含油污泥中含有大量苯系物等有毒物質(zhì)，如果不加以安全無(wú)害化處理極易對(duì)土壤和水源造成極大的危害。因此研究和解決油田含油污泥的無(wú)害化處理問(wèn)題成為油田管治中的重要事項(xiàng)。本文將詳細(xì)介紹含油污泥處理裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和相關(guān)處理技術(shù)，希望可以通過(guò)工藝的改進(jìn)、先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用來(lái)緩解油田區(qū)含油污泥的處理避免對(duì)土壤和水質(zhì)造成的污染。

關(guān)鍵詞：撬裝式污泥處理裝置;含油污泥;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和應(yīng)用

1 含油污泥的來(lái)源和特性

1.1 含油污泥的來(lái)源

含油污泥指原油或品油混入泥土或其他介質(zhì)，其中的油份不能直接回收而可能造成環(huán)境污染的多種形態(tài)的混合物。

含油污泥主要有四個(gè)來(lái)源，第一個(gè)是跟隨原油開采從地下采出的，其主要來(lái)源自聯(lián)合站、污水站和中轉(zhuǎn)站等的油水儲(chǔ)罐、容器和回收池底泥;第二個(gè)是地面污染產(chǎn)生，其主要來(lái)自于井下作業(yè)、污水排放、油井采油生產(chǎn)和井下作業(yè)施工過(guò)程中，部分原油放噴或被油管，抽油桿，泵及其他井下攜帶至土油地或井場(chǎng)，這些原油滲入地面土壤，形成油泥稱為落地泥，或者廢棄的污水處理濾料等。第三個(gè)是廢棄的鉆井泥漿與廢棄壓裂液形成的含油污泥。第四個(gè)煉油廠三泥“包括隔油池底泥、容氣浮懸浮渣和剩余活性污泥等其中浮選污泥量最大。

1.2 含油污泥的特性

這些污泥中一般含有的苯系物、酚類、蔥類等物質(zhì)、并伴有惡臭和毒性，若直接和自然環(huán)境接觸，就會(huì)對(duì)土壤、水體和植物造成較大污染，同時(shí)也意味著石油資源的巨大浪費(fèi)，因此，無(wú)論是從環(huán)境保護(hù)還是從回收能源的角度考慮，都應(yīng)該對(duì)含油污泥進(jìn)行無(wú)害清潔處理。

含油污泥成分非常復(fù)雜，是穩(wěn)定的懸浮乳狀液體系，其中含有老化的原油，也包括瀝青質(zhì)、膠體、固體懸浮物以及細(xì)菌、鹽類物質(zhì)和酸性物質(zhì)、腐蝕性物質(zhì)、雜草等。含油污泥中主要由固相顆粒、有機(jī)質(zhì)、水和溶解的可溶鹽等組成，其中固相顆粒是原油開采時(shí)人為帶入的泥沙和巖屑等顆?；蛘呗涞卦痛驋邥r(shí)地面鋪設(shè)的砂石、沙土等顆粒物質(zhì)，這些顆粒物質(zhì)的直徑大小參差不齊，細(xì)小顆粒一般懸浮在油泥水中，而大的顆粒則沉降在含油污泥的底部，有機(jī)質(zhì)中主要包含原油、細(xì)菌和腐蝕性物質(zhì)，大部分以浮油形式漂浮，另外一部分在分散在污泥中。含油污泥雖然是生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生的廢棄物，但同時(shí)也是可以進(jìn)行回收的資源，采用適當(dāng)?shù)墓に噷?duì)含油污泥進(jìn)行有效處理可實(shí)現(xiàn)對(duì)其中原油的回收，并使污泥達(dá)到環(huán)境要求，不僅回收了原油資源而且也避免對(duì)環(huán)境的破壞，可同時(shí)獲得良好的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。

2 國(guó)內(nèi)外對(duì)含油污泥的處理

2.1 國(guó)內(nèi)對(duì)含油污泥的處理

國(guó)內(nèi)對(duì)含油污泥的處理，可采用的方法主要包括含油污泥填埋處理、固化處理、生物處理、焚燒處理、熱解工藝處理、熱水洗滌處理、電化學(xué)處理等。這些方法都不能實(shí)現(xiàn)對(duì)含油污泥的高效處理，一方面對(duì)于原油的回收效果較差，另一方面處理以后的污泥中依然含有較高的原油，不能使處理后的污泥含油量低于3‰的標(biāo)準(zhǔn)要求。所以，為提升原油的回收率、降低污泥中的含油量，可通過(guò)撬裝式含油污泥處理裝置的設(shè)計(jì)，將清洗-除油-離心和熱解工藝技術(shù)結(jié)合起來(lái)，不僅提高了原油的回收效果，而且還降低了污泥中的含油率，可以達(dá)到國(guó)家環(huán)保部門規(guī)定的含油量3‰的規(guī)定。其中，撬裝式處理裝置中清洗-除油-離心法處理主要是對(duì)調(diào)制離心法的一種改良。結(jié)合國(guó)內(nèi)外含油污泥處理技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，在分析各含油污泥處理裝置運(yùn)行問(wèn)題和原因的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了對(duì)處理裝置的改進(jìn)，開發(fā)了清洗-除油-離心為主工藝的生產(chǎn)裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)含油污泥的自動(dòng)化處理與控制，解決進(jìn)口裝置中關(guān)于調(diào)制離心法處理工藝間歇法的問(wèn)題，使所有設(shè)備和模塊都實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)撬裝化，不僅提高了設(shè)備的技術(shù)水平和處理效果，而且也降低了投資成本和運(yùn)行成本，同時(shí)使處理后的污泥及其雜質(zhì)的含油量都低于3‰。而其中熱解工藝是比較常見(jiàn)的含油污泥處理技術(shù)，該技術(shù)和撬裝式處理裝置結(jié)構(gòu)結(jié)合起來(lái)應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)含油污泥含油率低于3‰的農(nóng)用土壤的規(guī)定。

2.2 國(guó)外對(duì)含油污泥的處理

國(guó)外主要利用生物技術(shù)和物理化學(xué)技術(shù)相結(jié)合的處理方法實(shí)現(xiàn)對(duì)含油污泥的脫水、濃縮等，比如里采用填埋、耕田施肥、焚燒等生物處理方法，或者化學(xué)固體化、氧化處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)含油污泥雜質(zhì)的降解、溶劑溶劑、混凝法分離等。另外，也有采用低溫?zé)峤夤に噷?duì)含油污泥進(jìn)行分離處理。

3 撬裝式含油污泥處理裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

3.1 含油污泥處理裝置技術(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析依據(jù)

原油的比重與泥砂、水的比重是不相同的，利用比重差可以將其分離。但是由于原油的粘度較大，泥砂被緊緊包裹在原油里面，利用簡(jiǎn)單的重力是很難將它們分開。欲使油砂得以分離，必須將包裹泥砂的原油從泥砂表面剝離開來(lái)使其得以分離。具體的方法是降低原油的粘度或利用水代替原油包裹泥砂，達(dá)到油砂分離的目的。

污泥處理裝置的設(shè)計(jì)工藝就是利用溫度、表面活性劑等降低原油的粘度，用水代替原油包裹泥砂。脫離泥砂的原油利用自身比重輕的特點(diǎn)上浮，泥砂因比重重的原理下沉，從而達(dá)到油砂分離的目的。對(duì)原油中瀝青質(zhì)比較高的含油泥砂，在分離后，泥砂中仍含油瀝青質(zhì)等小顆粒油粒，可用離心機(jī)將原油、水和泥砂離心分離，以達(dá)到國(guó)家環(huán)保部門規(guī)定的砂中含油率小于3‰的規(guī)定。

3.2 撬裝式處理裝置的組成

撬裝式含油污泥處理裝置由以下六個(gè)模塊組成，即一體化頂級(jí)模塊、一體化一級(jí)模塊、一體化二級(jí)模塊、一體化儲(chǔ)罐模塊、一體化導(dǎo)熱油爐模塊和一體化控制模塊。

3.3撬裝式處理裝置工藝流程

撬裝式含油污泥處理裝置基本工藝流程如下：

預(yù)處理——加熱剪切——溢油——高頻處理——篩分——離心分離——回收

第一，在一體化頂級(jí)模塊中進(jìn)行除雜制漿，即利用裝載機(jī)或龍門吊使含油污泥進(jìn)入頂級(jí)模塊中，在連續(xù)進(jìn)料、計(jì)量、去除雜物、制漿、除砂、加熱和泥漿輸送等一系列操作中實(shí)現(xiàn)對(duì)含油污泥的初步處理。

第二，在一體化一級(jí)模塊中進(jìn)行清洗分油，即在已經(jīng)在頂級(jí)模塊中完成初步分離的含有泥漿輸送到一級(jí)模塊中，加入處理藥劑，然后在加熱、攪拌、離心處理等一系列操作后可實(shí)現(xiàn)對(duì)含油污泥中大部分原油分離的目的。

第三，在一體化二級(jí)模塊中進(jìn)行除油分離。即將在一級(jí)模塊中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)大部分原油分離的污泥輸送到二級(jí)模塊中，在該模塊中通過(guò)深度處理進(jìn)一步去除泥漿中剩下的原油，然后在離心作用下實(shí)現(xiàn)泥漿中固體和液體的分離，將原油、水和其他雜質(zhì)分離開來(lái)，對(duì)污水進(jìn)行回收處理后再利用，對(duì)原有進(jìn)行回收，對(duì)其他雜質(zhì)進(jìn)行處理并達(dá)到環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)后排放，在該步驟保證含油污泥的含油率在1%以下。

第四，在深度處理模塊中，采用清洗-除油-離心等處理工序處理后，可使處理后的達(dá)標(biāo)污泥將含油量下降到1%以下，滿足對(duì)原油回收、對(duì)污染物處理的標(biāo)準(zhǔn)。但是如果要進(jìn)一步深度處理，使處理后的污泥含油量低于3‰，除了采用焚燒的方式外，還可以在本撬裝式處理裝置清洗-除油-離心的基礎(chǔ)上，結(jié)合熱解工藝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)污泥的深度處理，進(jìn)一步減少污泥中的含油量，提高原油的回收率。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文對(duì)撬裝式處理裝置相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、處理工藝和技術(shù)進(jìn)行了分析闡述。提出采用清洗-除油-離心與熱解深度處理工藝相結(jié)合的方式，可達(dá)到最佳的含油污泥處理效果。能夠最大程度上解決處理后含油污泥中含油量、處理后的雜質(zhì)不僅能有效滿足環(huán)保要求的問(wèn)題，且降低了普通處理裝置與處理工藝的成本投入。將幾種處理技術(shù)結(jié)合在一起，可實(shí)現(xiàn)對(duì)原油的回收，同時(shí)投資成本較小、處理后的污泥含油量低于3‰，滿足農(nóng)用土壤的規(guī)定，同時(shí)處理后的雜質(zhì)物符合環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王洋. 撬裝式含油污水處理裝置的研制[J]. 石化技術(shù)，2019（3）.

[2]王文雅. 含油污泥處理移動(dòng)裝置的開發(fā)與應(yīng)用[J]. 化工裝備技術(shù)，2014（5）：9-13.