譚 林，譚 鴻，楊發(fā)疆

（中國石化西北油田分公司油田工程服務(wù)中心，新疆 輪臺 841600）

油田在進(jìn)行開采作業(yè)過程中不可避免的產(chǎn)生含油污泥，污染物主要包括揮發(fā)性有機(jī)物 (VOCs) 及半揮發(fā)性有機(jī)物( SVOCs)，不及時處置會對大氣和土壤造成污染，不符合可持續(xù)發(fā)展要求，故需對含油污泥進(jìn)行處理。污油泥的處理技術(shù)包括熱化學(xué)清洗技術(shù)、超熱蒸汽干化技術(shù)、水熱處理技術(shù)和熱解吸技術(shù)等[1]，目前塔河油田主要采用熱解吸技術(shù)對含油污泥進(jìn)行處理，處理后的土壤含油率可降至2%，符合DB65/T3997-2017《油氣田含油污泥綜合利用污染控制要求》，對環(huán)境造成的危害較小。

無害化處理和資源化利用是處置含油污泥的兩種不同方式，資源化利用更符合可持續(xù)發(fā)展需求，不僅能降低對環(huán)境的污染，更能創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價值，因此將熱解吸處理后的還原土資源化利用是亟待解決的環(huán)保難題。

1 熱解吸處理技術(shù)

1.1 熱解吸處理流程

熱解吸技術(shù)采用高溫氣化原理，在高溫、無氧的條件下使得污油泥中的有機(jī)污染物蒸發(fā)，通過噴淋、靜置處理，實現(xiàn)油、水的分離，混合氣體進(jìn)行燃燒處理實現(xiàn)無害化，而經(jīng)熱相分離處理的土壤稱為還原土。

如圖1 所示，受浸泥土經(jīng)破碎篩分機(jī)破碎后，通過上料橇輸送至熱相分離單位，通過天然氣燃燒的高溫?zé)煔鈱ζ溥M(jìn)行間接加熱，使得其中油和水氣化，從土壤中分離，混合氣進(jìn)入噴淋單元進(jìn)行急冷。油水冷凝后進(jìn)入油水分離系統(tǒng)進(jìn)行分離，不凝氣進(jìn)入熱脫附系統(tǒng)中作為輔助燃料燃燒。油水分離系統(tǒng)中，油品密度為0.86，接近于柴油，被回收利用；水經(jīng)過冷卻降溫后循環(huán)進(jìn)行噴淋使用；對熱分離單元處理后的固相（還原土） 進(jìn)行噴淋降溫抑塵，通過皮帶運輸?shù)酱鎯^(qū)。

圖1 熱解吸處理流程

1.2 還原土的浸出液毒性

朱維等對熱解吸處理后的還原土進(jìn)行抽樣檢測，結(jié)果表明，經(jīng)熱解吸處理后的固體物浸出液浸出毒性低于GB5085.3-2007《危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn) 浸出毒性鑒別》 的限值，說明熱解吸處理技術(shù)緩解了含油污染物對環(huán)境的影響，還原土中有害成分具有一定穩(wěn)定性[2]。由此可見，熱解吸處理后的還原土資源化應(yīng)用具有可行性。

1.3 還原土的含油率

對塔河油田內(nèi)熱解吸處理后的還原土進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)還原土中含油率為0.09%～0.33%，而GB/T25031-2010《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 制磚用泥質(zhì)》、CJ/T309-2009《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置農(nóng)用泥質(zhì)》、GB/T 23486-2009《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 園林綠化用泥質(zhì)》、GB4284-2018《農(nóng)用污泥污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定礦物油的濃度限值均為0.3%，因此可以采用摻混稀釋的辦法將還原土的石油烴含量降至標(biāo)準(zhǔn)要求，探討還原土資源化利用的可行性。

2 還原土的綜合利用方式

2.1 直接回填

高溫?zé)崦摳絾卧幚砗蟮耐寥?，顆粒較小，質(zhì)地松散不易聚結(jié)成塊，易揚塵，所以需噴淋補水后再填埋。這種處理方式簡單直接，對生態(tài)環(huán)境無害，但這僅是對還原土的無害化處置，未能創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價值。

2.2 植被種植

因高溫加熱會對土壤造成有機(jī)質(zhì)降解、土壤結(jié)構(gòu)和礦物質(zhì)改變、植物營養(yǎng)素和元素改變等影響，熱解后的土壤直接用于農(nóng)業(yè)耕種的效果不甚理想，而將還原土以一定比例與當(dāng)?shù)氐乇硗梁头柿匣旌虾蠓N植植被是一條可行線路。

王曉東等根據(jù)長慶油田地處黃土高原，降水少的特點，選擇采用比較普遍的多花黑麥草、抗旱性強(qiáng)的沙棘以及當(dāng)?shù)胤浅Ｆ毡榈谋葑魑餅榭疾鞂ο?，考察它們的移栽成活率。結(jié)果顯示，當(dāng)?shù)氐谋葑顬檫m應(yīng)還原土種植，且三種植物成活率都在60%以上；同時得出還原土、當(dāng)?shù)氐乇硗?、農(nóng)家有機(jī)肥土壤最佳配比為5∶3∶2（體積比）的結(jié)論[3]。

本文實驗，將還原土以50%，80%的比例摻入地表土中，種植楊樹，觀察最終成活數(shù)量，結(jié)果表明，摻混比例為50%的土壤種植的楊樹成活率高達(dá)90%以上。后期如果要尋找一個最佳的配比，就需要擴(kuò)大種植基數(shù)，另外再增加多種植被類型，比如棉花，冰草等。

2.3 固化處理

固化處理技術(shù)是利用固化材料產(chǎn)生一系列物理化學(xué)作用，將熱解吸處理后還原土中的有害成分封閉在穩(wěn)定的固化體中，然后加工成路基材料、燒結(jié)磚和免燒磚等各類資源化產(chǎn)品。

2.3.1 固井材料

蔡浩等人進(jìn)行了廢渣基固化劑固化實驗和摻渣水泥漿體系性能的研究，探討了熱解吸還原土資源化利用的可行性。在固化實驗研究中，實驗人員將熱解吸處理后的油基鉆屑?xì)堅ê喎Q“熱解油基鉆屑”） 與粉煤灰、活性增強(qiáng)材料以及PC32.5 水泥混合，在水固比為0.13，溫度為(20±2) ℃，濕度為（90±2） %的條件下，制成原材料，養(yǎng)護(hù)至一定齡期后對其進(jìn)行一系列材料實驗分析：無側(cè)限抗壓強(qiáng)度、水穩(wěn)性實驗、凍融循環(huán)實驗、固化體浸出液的制備和微觀結(jié)構(gòu)分析。實驗表明：隨著固化劑摻量和養(yǎng)護(hù)齡期的增加，固化體的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度增大，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28 天后，以自制固化劑（CS） 固化熱解油基鉆屑抗壓強(qiáng)度性能優(yōu)于水泥，且摻CS 固化體生成了大量C-S-H 凝膠和少量AFt，具有較高的水穩(wěn)性和抗凍性，同時抑制熱解油基鉆屑中污染物的浸出[4]。

姚曉等探究熱解油基鉆屑替代部分油井水泥制備固井用水泥漿的實驗結(jié)果顯示，熱解油基鉆屑可部分（30%～60%） 替代油井水泥，可就地用于非產(chǎn)層段油層套管及油井技術(shù)套管或油層套管固井，既能實現(xiàn)熱解油基鉆屑得資源化利用，又能降低固井材料成本[5]。

2.3.2 燒結(jié)磚

周伯均等人的發(fā)明專利中提到，將頁巖和煤矸石粉碎成粒徑小于或等于1.0rnn 的頁巖粉和煤矸石，將頁巖粉、煤矸石粉、油基鉆屑?xì)堅头勖夯一旌蠑嚢杈鶆虻霉滔嗷旌狭?，再向固相混合料中加入水混合攪拌均勻得半干狀混合料，將半干狀混合料輸送至真空擠壓磚機(jī)中真空擠壓成型，并切制成磚坯，經(jīng)干燥、焙燒、冷卻而成;所述半干狀混合料中各組份的重量百分比為:頁巖粉27%～65%、煤矸石粉6%～9%、油基鉆屑?xì)堅?%～45%、粉煤灰2%～6%、 水11%～19%。本發(fā)明制得的燒結(jié)磚的出窯抗壓強(qiáng)度為10.4～19.0MPa，能夠滿足GB5101-201《燒結(jié)普通磚》中MU10MU20型號建筑用磚相應(yīng)的強(qiáng)度要求。各實施例燒結(jié)磚的凍融后抗壓強(qiáng)度損失率均低于2%,并在水中長期（半年） 浸泡無軟化和質(zhì)量損失現(xiàn)象，可應(yīng)用于建筑用磚。并且所制得的燒結(jié)磚浸出液中的重金屬濃度及相關(guān)指標(biāo)遠(yuǎn)低于 《GB5085.7-2007 危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)通則》和《GB8978-1996 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》，不會對環(huán)境造成二次污染，實現(xiàn)了對頁巖氣油基鉆屑?xì)堅臒o害化和資源化綜合利用[6]。

3 結(jié)語

針對熱解吸處理后的還原土性質(zhì)進(jìn)行分析，探討了還原土資源化利用的處置方式——種植植被和固化處理的可行性。文中提到的實驗，結(jié)果表明種植和制磚都是可行的，但還未大規(guī)模投入使用。文中提到的種植非農(nóng)作物，僅以成活率作為判斷評價標(biāo)準(zhǔn)，沒有對作物的果實、根、莖、葉等植物有機(jī)體的有機(jī)烴毒性殘留及對食物鏈中人畜機(jī)體影響方面做深入研究，無法確定還原土種植對生態(tài)環(huán)境徹底無害，后期需針對此問題開展相關(guān)研究。