含油污泥處置技術(shù)的新發(fā)展及其應(yīng)用現(xiàn)狀

王玉華，陳傳帥，孟 娟，韓蕓英，李愛民，王 棟

(1.青島理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院，山東 青島 266520；2.大連理工大學(xué)環(huán)境學(xué)院，遼寧 大連 116024；3.山東省重點(diǎn)行業(yè)領(lǐng)域事故防范技術(shù)研究中心，山東 青島 266520；4.山東省青島市城陽區(qū)實(shí)驗(yàn)中學(xué),山東 青島 266109)

石油是一種黏稠的、深褐色液體，被稱為“工業(yè)的血液”，主要被用來作為燃油和汽油，也是許多化學(xué)工業(yè)產(chǎn)品，如溶液、化肥、殺蟲劑和塑料等的原料。石油生產(chǎn)的流程為勘探—安裝井架—鉆井—固井—測(cè)井—滲井—鉆井—(修井)—集輸—煉油—運(yùn)輸—貯存成品油。含油污泥是石油行業(yè)的主要污染源之一，是在石油開采、修井、集輸、煉油、運(yùn)輸及存儲(chǔ)等過程中產(chǎn)生的一類具有資源回收價(jià)值的含油固體廢物。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)石化行業(yè)平均每年產(chǎn)生80萬t含油污泥[1]，全世界石化行業(yè)平均每年產(chǎn)生6 000萬t含油污泥[2]。隨著全球?qū)κ唾Y源需求的不斷增長(zhǎng)，含油污泥的產(chǎn)量也在不斷增長(zhǎng)，而且人們的環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)也在不斷增強(qiáng)，如何控制含油污泥對(duì)環(huán)境的污染已成為石化行業(yè)關(guān)注的一個(gè)重要問題。因此，本文對(duì)含油污泥處置技術(shù)及新發(fā)展進(jìn)行了概述，并結(jié)合實(shí)際調(diào)研，對(duì)其應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了分析。

1 含油污泥的危害與分類

1. 1 含油污泥的危害

含油污泥中含有豐富的有機(jī)物、鹽類以及氮、磷、硫等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，若直接排入或在降水的作用下流入地表水體，其中的有機(jī)物和氨氮將會(huì)消耗水體中的大量氧，導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化，嚴(yán)重影響水生生態(tài)系統(tǒng)的平衡[3]。此外，含油污泥中還含有銅、鋅、鉻、鎘、汞、鉛等重金屬及病原菌、寄生蟲(卵)、多氯聯(lián)苯、二惡英、放射性核素等難降解的有毒有害物質(zhì)，不但會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，而且還會(huì)影響人體健康，導(dǎo)致很多致命疾病，甚至還有致癌、致畸、致突變作用[3-4]。所以，1998年國(guó)家環(huán)保局將含油污泥列為廢礦物油與含礦物油廢物類(HW08項(xiàng))危險(xiǎn)固體廢棄物[5]，并要求排放前必須進(jìn)行無害化處置。目前，我國(guó)對(duì)排放未經(jīng)處理的含油污泥的企業(yè)將處以1 000元/(次·t)的罰款[6]。此外，石油資源并非取之不盡、用之不竭，從占據(jù)有限土地資源的含油污泥中回收原油，也具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。因此，無論從環(huán)保的要求而言，還是從能源的再生角度來看，含油污泥是需要處置的一種固體廢物，而且極有可能變廢為寶。

1. 2 含油污泥的分類

國(guó)內(nèi)外研究人員普遍按照含油污泥的來源對(duì)其進(jìn)行分類，將含油污泥分為原油開采過程產(chǎn)生的含油污泥、油田集輸過程產(chǎn)生的含油污泥、煉油廠污水處理過程產(chǎn)生的含油污泥3類。

(1) 原油開采過程產(chǎn)生的含油污泥。在鉆井作業(yè)中，當(dāng)探測(cè)到油層時(shí)，由于地壓作用，下鉆、試井等作業(yè)可能會(huì)造成溢油或井噴而產(chǎn)生含油污泥；在原油開采過程中，原油檢測(cè)、封堵、油管斷裂、修井作業(yè)等均可能產(chǎn)生落地油泥。

(2) 油田集輸過程產(chǎn)生的含油污泥。油田集輸是將油田各油井生產(chǎn)的原油進(jìn)行收集、處理，并分別輸送至礦場(chǎng)油庫或外輸站的過程。集輸站是對(duì)開采的原油進(jìn)行油、水、氣分離的場(chǎng)所，通常污水站對(duì)分離的水進(jìn)行處理并進(jìn)行油井回灌，集輸站和污水站合稱為聯(lián)合站。原油開采時(shí)為保持地層壓力，大部分是采用先注水、再注表面活性劑的方法，地層存在壓力后原油通過油井輸送到地面，隨著油田的深度開采，采出油中含水率也越來越高。因此，聯(lián)合站在油水分離過程中產(chǎn)生的含油污泥通常含油率、含水率較高，含固率較低。聯(lián)合站的含油污泥來源有兩個(gè)途徑：一是原油儲(chǔ)罐、沉降罐、污水罐的罐底油泥；二是污水儲(chǔ)罐的溢流形成的含油污泥。

(3) 煉油廠污水處理過程產(chǎn)生的含油污泥。煉油廠的含油污泥俗稱“三泥”，產(chǎn)量很大，通常具有成分復(fù)雜、降解難、沉降難、濃縮難、處理難的特點(diǎn)。

2 含油污泥處置技術(shù)及新發(fā)展

目前，國(guó)內(nèi)外常用的含油污泥處置技術(shù)分為資源化處置技術(shù)和無害化處置技術(shù)兩大類，各類技術(shù)的方法及其特點(diǎn)詳見表1和表2。

2. 1 含油污泥資源化和無害化處置技術(shù)

2.1.1 固液機(jī)械分離法

固液機(jī)械分離法是研究最早、最成熟、最通用的含油污泥處理方法，其從真空過濾法、加壓過濾法到滾壓過濾法，再到離心脫液法，實(shí)現(xiàn)了含油污泥從固、液兩相分離到油、水、渣三相分離，分離后的水相進(jìn)污水處理廠進(jìn)行處理，油相至煉廠回?zé)?，濾渣通常采取填埋、焚燒和生物處理及部分綜合利用等措施進(jìn)行處理[1,8]。

2.1.2 化學(xué)熱洗法

化學(xué)熱洗法也稱熱脫附，是利用熱化學(xué)溶液對(duì)含油污泥進(jìn)行反復(fù)洗滌，使油類物質(zhì)從固體表面脫離的方法。常用的熱洗液主要是混合堿，可由無機(jī)堿和無機(jī)鹽組成，也可選用更經(jīng)濟(jì)的洗滌用品。洗滌后的混合液可通過氣浮的方式實(shí)現(xiàn)油水分離[9]。

2.1.3 溶劑萃取法

溶劑萃取法是利用物質(zhì)極性的相似相溶原理，選取有機(jī)溶劑作為萃取劑，將含油污泥中的油類物質(zhì)抽提出來，而后對(duì)萃取液進(jìn)行蒸餾，將溶劑與油類物質(zhì)分離的方法。油類物質(zhì)可回收利用，殘?jiān)_(dá)到環(huán)保要求后可直接填埋或進(jìn)一步利用[9-11]。

2.1.4 填埋法

填埋法是含油污泥最簡(jiǎn)單的處理方法，但考慮到環(huán)保的要求，含油污泥一般不直接填埋，而是采用固化后填埋或?qū)⑻盥穹ㄗ鳛槠渌幹眉夹g(shù)的后續(xù)處理方式使用。

表1 含油污泥資源化處置技術(shù)Table 1 Techniques on resource-oriented disposal of oil sludge

表2 含油污泥無害化處置技術(shù)Table 2 Techniques on harmless disposal of oil sludge

2.1.5 熱解法

熱解法是指在無氧微正壓的條件下加熱含油污泥，使其中的油類和有機(jī)物析出，將含油污泥分離為熱解渣、熱解液、熱解氣，達(dá)到資源利用目的的方法。含油污泥的熱轉(zhuǎn)化過程分為兩個(gè)階段:第一階段為蒸發(fā)階段，溫度低于350℃時(shí)，低沸點(diǎn)的輕質(zhì)烴從含油污泥中揮發(fā)出來；第二階段為平行-順序反應(yīng)階段，當(dāng)溫度超過350℃時(shí)，重質(zhì)油開始熱裂解，400℃左右烴類會(huì)由于熱活化而生成自由基，發(fā)生一系列的自由基反應(yīng)，一方面向著生成小分子烴類的裂解方向進(jìn)行，另一方面向著結(jié)焦生炭的縮合方向進(jìn)行，最終生成油、水、不凝氣和焦炭4種產(chǎn)物，但反應(yīng)條件不同，產(chǎn)物的比例略有不同[12]。

2.1.6 生物處理技術(shù)

生物處理技術(shù)是利用微生物對(duì)含油污泥中的石油和有機(jī)物有較強(qiáng)降解能力的特點(diǎn)，將其有害成分轉(zhuǎn)化為無害成分的CO2、H2O等，同時(shí)增加土壤中腐殖質(zhì)含量的方法[13]。生物處理技術(shù)包括地耕法、堆肥法、生物泥漿法、生物強(qiáng)化法4種[1]。

(1) 地耕法是指依靠土壤中的天然微生物將石油烴類物質(zhì)降解為土壤中無害成分，同時(shí)起到肥田作用的方法[9]。

(2) 堆肥法是將含油污泥與適當(dāng)?shù)牟牧?如鋸木屑、碎稻草等)混合并成堆放置，利用天然微生物降解石油烴類物質(zhì)的方法[9]。

(3) 生物泥漿法是將含油污泥與水混合，使污染物分散于水中，得到大部分溶解態(tài)污染物，利用微生物將這些污染物轉(zhuǎn)化為低毒性的中間產(chǎn)物(如有機(jī)酸和醛類等)，最終將這些產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為CO2和H2O的方法[14]。

(4) 生物強(qiáng)化法是向含油污泥中投加高效降解石油烴的微生物，通過微生物細(xì)菌降解含油污泥中的脂肪烴和芳香烴的方法[9，15]。

2.1.7 回注調(diào)剖技術(shù)

回注調(diào)剖技術(shù)是利用含油污泥與采出地層的配伍性，將含油污泥進(jìn)行初步處理后，加入分散劑、懸浮劑等化學(xué)藥劑形成懸浮乳液，用于注水井調(diào)剖[9]，以達(dá)到增油降水的目的。

2.1.8 焚燒法

焚燒法是指在有氧的條件下，將經(jīng)過簡(jiǎn)單處理的含油污泥單獨(dú)或與其他燃料一起加熱至特定的溫度，使含油污泥中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為CO2和H2O的方法。

2.1.9 焦化法

焦化法處理含油污泥的實(shí)質(zhì)就是對(duì)重質(zhì)油的深度熱處理過程，即重質(zhì)油的高溫?zé)崃呀夂蜔峥s合。裂解方向生成較小的分子(如氣體烴)，縮合方向生成較大的分子(如膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、焦炭等)。在含油污泥的熱轉(zhuǎn)化過程中，重質(zhì)油一般加熱至370℃左右即開始裂解，同時(shí)縮合反應(yīng)隨裂化深度的增加而加快[16]。反應(yīng)氣進(jìn)入三相分離器，氣相組分送入燃燒系統(tǒng)回收利用，含油污水進(jìn)入污水處理系統(tǒng)回收油，生成的焦炭可作為燃料或作為建筑材料進(jìn)行綜合利用[8]。

2.1.10 固化技術(shù)

固化技術(shù)是指在含油污泥中加入固化劑和凝聚劑，使其發(fā)生一些穩(wěn)定的、不可逆的物理化學(xué)反應(yīng)而形成固化物，以固化其中的有害物質(zhì)，以便堆放、儲(chǔ)存和后續(xù)處理的方法[1,9]。

2.1.11 表面活性劑洗滌法

表面活性劑洗滌法是指利用表面活性劑的親水性和疏水性來增加石油烴的溶解度和流動(dòng)性，打破含油污泥的乳化程度，從而實(shí)現(xiàn)油水分離的方法[16]。

2.1.12 浮選法

浮選法是指將含油污泥和一定量的水混合形成污泥懸浮液，然后向懸浮液中噴射空氣產(chǎn)生細(xì)微氣泡，使氣泡接近懸浮液中的油滴，當(dāng)油滴和氣泡之間的水膜越來越薄達(dá)到臨界厚度時(shí)，導(dǎo)致水膜破裂，致使油滴向氣泡移動(dòng)并在油水混合物的表面積聚，再對(duì)積聚的油進(jìn)行收集并進(jìn)一步提純的方法[17]。

2.1.13 濕式氧化技術(shù)

濕式氧化技術(shù)是指利用氧化劑將含油污泥中的石油烴污染物氧化成CO2、H2O和其他小分子有機(jī)物，從而達(dá)到去除或降低污染物的目的的方法[18]。該方法可作為生物修復(fù)的前處理方法[19]。

2. 2 含油污泥處置的新技術(shù)

隨著人們對(duì)含油污泥處置技術(shù)研究的不斷深入，目前已產(chǎn)生了一些新的含油污泥處置技術(shù)，但這些技術(shù)尚未投入工程應(yīng)用。

2.2.1 微波處理技術(shù)

微波處理技術(shù)實(shí)際上是一種熱解法，它是利用微波熱效應(yīng)對(duì)含油污泥進(jìn)行分離和固化，通過微波破壞含油污泥乳狀液體系，從而實(shí)現(xiàn)油、水、固的三相分離[9]的處理方法。

2.2.2 超聲波處理技術(shù)

超聲波處理技術(shù)是利用超聲波的空化作用，使含油污泥中的油類物質(zhì)從固體顆粒表面分離或在超聲機(jī)械振動(dòng)作用下使油顆粒聚集的處理方法。

2.2.3 超臨界水氧化技術(shù)

超臨界水氧化技術(shù)(Super Critical Water Oxidation，SCWO)是一項(xiàng)新興的快速降解有機(jī)物的污染處理技術(shù)，該技術(shù)以超臨界水為反應(yīng)介質(zhì)，以空氣、氧氣、過氧化氫為催化劑，在高溫高壓條件下引發(fā)自由基反應(yīng)，使有機(jī)物降解、熱能回收利用的處理方法[9]。

2.2.4 冷凍/解凍技術(shù)

冷凍/解凍技術(shù)是一項(xiàng)低溫處置技術(shù)，該技術(shù)是利用水與油具有不同的凝結(jié)溫度，在低溫條件下通過化學(xué)和物理作用打破含油污泥中油水間的熱動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，使油水迅速分離的處理方法[20]。

2.2.5 電動(dòng)力學(xué)技術(shù)

電動(dòng)力學(xué)技術(shù)是基于電滲透、電遷移、電泳等的聯(lián)合作用，在外加電場(chǎng)的作用下，將含油污泥中的水分和烴類在陰極富集，固相組分在陽極聚集，從而實(shí)現(xiàn)油、水、渣三相分離的處理方法[20-21]。

2.2.6 植物修復(fù)技術(shù)

植物修復(fù)技術(shù)是依靠植物、太陽能及土壤微生物的協(xié)同作用來降解和清除有機(jī)污染物的處理方法。該技術(shù)通過植物吸收太陽能后的生長(zhǎng)過程，直接或間接地對(duì)有機(jī)污染物進(jìn)行吸收、轉(zhuǎn)化或分離、降解，同時(shí)通過植物根部土壤的微生物可協(xié)同植物降解和清除污染物。植物修復(fù)技術(shù)具有處理費(fèi)用低、簡(jiǎn)單且無二次污染的特點(diǎn)，適合于處理含油率低的含油污泥，可作為后期處理技術(shù)應(yīng)用[9]。

2.2.7 制作橡膠填料劑

對(duì)含油污泥進(jìn)行預(yù)處理使其主要成分為CaCO3，從而代替CaCO3作為橡膠填料劑。已有研究表明，含油污泥用作橡膠填料劑既能解決環(huán)境污染問題，又具有良好的經(jīng)濟(jì)效益[9]。

此外，還可以將經(jīng)過適當(dāng)預(yù)處理的或符合要求的含油污泥作為路基材料[22]或作為燒結(jié)磚的原料[23]加以利用。

3 含油污泥處置技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀分析

3. 1 應(yīng)用現(xiàn)狀的文獻(xiàn)分析

我國(guó)石化企業(yè)結(jié)合自身的實(shí)際情況，應(yīng)用不同的工藝處置含油污泥。例如：陜西安塞油田采用洗滌—超聲波空化—壓濾三級(jí)處理工藝處置含油污泥，經(jīng)過處理后的落地油泥廢渣可用于平整井場(chǎng)、燒制磚塊，處理后的罐底泥廢渣可用于注水井調(diào)剖，分離后的廢水進(jìn)入污水池用于沖洗設(shè)備[24]；華北油田岔一聯(lián)合站針對(duì)落地油泥和罐底油泥采用混合預(yù)處理—化學(xué)熱洗—離心脫水的處理工藝，并對(duì)原油進(jìn)行回收利用，分離過程中的水可循環(huán)利用，殘?jiān)删C合利用[25]；中原油田采用預(yù)氧化、復(fù)合堿污泥回用等技術(shù)實(shí)現(xiàn)了含油污泥的減量化處理，采用回注技術(shù)等實(shí)現(xiàn)了含油污泥的無害化處理，并嘗試煙氣脫硫等無害化技術(shù)，取得了一定的成果[26]；陜西延長(zhǎng)油田結(jié)合自身情況，主要采用濃縮—干燥—焚燒、熱洗—分離—壓濾—固化、調(diào)理—?dú)飧　蛛x3種處理工藝處置含油污泥[20]；大慶油田采油廠采用調(diào)質(zhì)—離心脫水工藝處置含油污泥，油水混合物經(jīng)油水分離器回收油，水經(jīng)處理后作為工藝循環(huán)水使用，渣經(jīng)干化后焚燒處理以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)[27]；勝利油田孤島采油廠采用洗砂—制磚工藝處置含油污泥[27]。

3. 2 應(yīng)用現(xiàn)狀的實(shí)際調(diào)研分析

根據(jù)實(shí)際調(diào)研，本文介紹幾種典型的含油污泥處置工程應(yīng)用實(shí)例。

3.2.1 采用干化—焚燒工藝對(duì)含油污泥進(jìn)行資源化處置

以山東勝利油田的含油污泥處置為例，將含油污泥自然風(fēng)干后與水煤漿混合作為水煤漿焚燒爐的燃料使用。

勝利油田的原油為中質(zhì)油，含油污泥在油泥砂處理中心采用集中處理的方式進(jìn)行處置利用。油泥砂處理中心主要接收來自聯(lián)合站、煉油廠的含油污泥，產(chǎn)量大約為2～3萬t/a，也有一部分來自于修井作業(yè)。勝利油田辛一站是一個(gè)聯(lián)合站，污水站對(duì)油井采出液進(jìn)行處理，處理污水量約為14 000～15 000 m3/d，產(chǎn)生含油污泥約4～5 t/d。集輸站分離出來的污水經(jīng)加藥絮凝后輸送至沉降罐，含油污泥從罐底經(jīng)管道排至設(shè)有剮泥機(jī)的污泥貯存池中，由泵抽至螺旋機(jī)，實(shí)現(xiàn)含油污泥的脫水后，送至油泥砂處理中心集中處理。煉油廠污水處理單元的污水來源于常減壓蒸餾、催化裂化、管區(qū)切水和基泵冷凝水4個(gè)單元，污水依次經(jīng)過隔油—?dú)飧　锾幚砉に嚕a(chǎn)生的“三泥”(隔油池底泥、污油罐底泥、氣浮污泥及活性污泥)與貯存原油和成品油的儲(chǔ)罐罐底油泥一起運(yùn)往油泥砂處理中心。油泥砂處理中心的來泥置于敞口的油泥砂貯存池中進(jìn)行自然風(fēng)干后，先經(jīng)過滾筒篩，除去石頭等大顆粒塊狀雜物后，經(jīng)皮帶牽引的料斗輸送至料倉，后經(jīng)柱塞泵由管線輸送至水煤漿焚燒爐，與水煤漿相混合作為燃料，該水煤漿焚燒爐作為電廠的輔助產(chǎn)汽鍋爐使用。

3.2.2 采用脫水—焦化工藝對(duì)含油污泥進(jìn)行資源化處置

以中石化青島煉油化工有限責(zé)任公司的含油污泥處置為例，將含油污泥經(jīng)重力脫水、焦化處理后得到的石油焦作為工業(yè)爐的燃料使用。

中石化青島煉油化工有限責(zé)任公司的原油多為來自中東的重質(zhì)油，污水處理單元產(chǎn)生的“三泥”(儲(chǔ)油罐底泥、氣浮污泥、活性污泥)的產(chǎn)量約為30～40 t/d，經(jīng)6個(gè)容量為100 m3的脫水罐進(jìn)行重力脫水后，經(jīng)泵輸送至焦化裝置生成石油焦，作為CFB工業(yè)爐的燃料。但由于該焦化裝置處理能力有限，當(dāng)儲(chǔ)油罐底泥產(chǎn)量較大時(shí)，采用的處理方法是將含油污泥自然風(fēng)干后與石油焦相混合作為該煉油廠CFB蒸汽鍋爐的燃料使用。

3.2.3 采用固液機(jī)械分離—填埋工藝對(duì)含油污泥進(jìn)行無害化處置

甘肅玉門油田沿祁連山脈自東向西有酒東、青西、鴨兒峽、老君廟4個(gè)作業(yè)區(qū)，整個(gè)油田產(chǎn)量大約48萬t/a，由于地勢(shì)高差、氣溫溫差、井口回壓等原因，玉門油田采用部分集輸、部分單井罐貯存原油的方式。以鴨兒峽作業(yè)區(qū)為例，油田現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生的含油污泥有單井罐的罐底油泥、修井的落地油泥以及鉆井作業(yè)的泥漿3種類型。現(xiàn)場(chǎng)的泥漿含油污泥采用添加藥品后曬干、水泥固化封存處理的方式，現(xiàn)場(chǎng)的其余兩種含油污泥與集輸站的含油污泥均收集后存放在露天的干化池中待進(jìn)一步處理。玉門煉化廠產(chǎn)生的含油污泥較多，主要采用油、水、固分離工藝，直接進(jìn)填埋場(chǎng)處置的方式。玉門煉化廠處理的原油是玉門油田、新疆油田、青海油田、哈薩克斯坦等不同產(chǎn)地的原油，因此原油成分復(fù)雜。煉化廠污水站的污水先經(jīng)隔油池進(jìn)行油水分離，分離后的油經(jīng)加溫沉淀、常減壓蒸餾、裂化等進(jìn)行回?zé)?，分離后的污水經(jīng)一二級(jí)浮選后，再經(jīng)回用水裝置的生物深度處理后作為廠區(qū)綠化用水、動(dòng)力循環(huán)冷凝水和補(bǔ)充采暖水使用。污水站產(chǎn)生的“三泥”(隔油池底泥、氣浮污泥、活性污泥)由泵抽取進(jìn)入3個(gè)并聯(lián)的沉降罐后，經(jīng)切割機(jī)破碎，再經(jīng)耐磨泵抽取至兩相離心機(jī)進(jìn)行液、固相分離。經(jīng)該工藝處理后的液相再進(jìn)行進(jìn)一步的油水分離，固相產(chǎn)物為泥渣，泥渣產(chǎn)量約為2 t/3 d，含油率<2%，滿足《廢礦物油回收利用污染控制技術(shù)規(guī)范》(HJ 607—2011)的要求，考慮到當(dāng)?shù)氐蜌鉁貢r(shí)間長(zhǎng)，且原油屬石蠟基原油，可以對(duì)泥渣進(jìn)行填埋。

4 控制含油污泥環(huán)境污染的措施

目前控制含油污泥環(huán)境污染的措施主要有減量化、資源化和無害化措施。

4. 1 減量化措施

含油污泥的減量化能有效實(shí)現(xiàn)資源最大化和污染最小化，是實(shí)施資源化、無害化最為直接、經(jīng)濟(jì)的前提，近年來減量化、資源化、無害化問題獲得了廣泛的關(guān)注和同步發(fā)展[8]，因此石化企業(yè)應(yīng)優(yōu)先采取減量化措施消除或減緩含油污泥的產(chǎn)生。首先，從源頭上減少含油污泥的產(chǎn)生，例如近年來由于環(huán)保法律法規(guī)的完善和人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，修井作業(yè)時(shí)從油井中提出的抽油桿一般放在隔油墊上面，這使得落地油泥的量大大減少；其次，從原油儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)中消除或減緩含油污泥的產(chǎn)生，例如使用機(jī)械攪拌法、熱油循環(huán)法、化學(xué)懸浮法使油泥在原油中分散成懸浮狀態(tài)，盡可能隨原油輸送，同時(shí)使用預(yù)氧化技術(shù)、復(fù)合堿污泥回用技術(shù)減少儲(chǔ)存環(huán)節(jié)含油污泥的產(chǎn)量，在清罐前采取蒸汽加熱儲(chǔ)罐的方法，使油泥中熔點(diǎn)70℃左右的油類熔化并上浮[8]，可回收油泥中的輕質(zhì)原油并減少油泥總量;最后，在處置含油污泥之前，尤其是處置油水含量高、不利于貯存和輸送的含油污泥時(shí)，一般在處置前需通過濃縮或干化的方法對(duì)其進(jìn)行脫水，使油泥體積減量。

4. 2 資源化和無害化措施

在實(shí)際工程應(yīng)用中，在選擇處置方式上，要優(yōu)先考慮進(jìn)行全量回收，實(shí)現(xiàn)含油污泥的資源化，對(duì)于不能實(shí)現(xiàn)零殘余的泥渣再考慮采用生物技術(shù)、焚燒、填埋、固化等無害化處置方式。

5 含油污泥處置技術(shù)的研究展望

5. 1 含油污泥處置技術(shù)及其應(yīng)用中存在的問題

目前我國(guó)石化企業(yè)含油污泥處置技術(shù)在應(yīng)用中主要存在如下問題：

(1) 實(shí)際處置技術(shù)存在一定的經(jīng)濟(jì)損失。多數(shù)石化企業(yè)為處置含油污泥而處置，從而采取單一的處置方式，如將含油污泥直接填埋或脫水制成泥餅等，這種簡(jiǎn)單的處置方式是我國(guó)多數(shù)油田采用的主要方法[28]，雖然滿足了無害化處置的環(huán)保要求，但也造成了一定程度的經(jīng)濟(jì)損失。

(2) 實(shí)際處置技術(shù)存在環(huán)境污染的風(fēng)險(xiǎn)。含油污泥雖因產(chǎn)地不同而存在種類繁多、成分復(fù)雜的特點(diǎn)，但其中存在的污染源主要是有機(jī)物污染和重金屬污染兩類。含油污泥處置技術(shù)眾多，每種方法也都有其自身的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍，但在文獻(xiàn)分析和實(shí)際調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，目前我國(guó)大多數(shù)石化企業(yè)含油污泥處置技術(shù)是為了去除或回收含油污泥中的持久性鹵代有機(jī)污染物(PHCs)，對(duì)含油污泥中的重金屬?zèng)]有去除效果或去除效果甚微[21]。據(jù)報(bào)道，重金屬通常在含油污泥中以相對(duì)熱穩(wěn)定和油溶性的有機(jī)金屬配合物的形式存在[29]，多環(huán)芳烴(PAHs)和重金屬的綜合作用比PAHs單獨(dú)作用的毒性大[30]，而實(shí)際應(yīng)用中忽視含油污泥中重金屬的水平，則可能會(huì)造成處置效果不理想。此外，對(duì)處置產(chǎn)物中重金屬污染的關(guān)注也不多，這可能會(huì)導(dǎo)致一定程度的二次環(huán)境污染問題。

(3) 典型、成熟的處置方案和應(yīng)用實(shí)例較少。首先，我國(guó)在油田環(huán)境保護(hù)方面的起步較晚，對(duì)含油污泥的處置，尤其是將含油污泥作為可開發(fā)的“再生資源”進(jìn)行綜合利用方面的研究重視還不足；其次，在選擇處置方案時(shí)，我國(guó)石化企業(yè)往往根據(jù)含油污泥的特性和環(huán)保的要求，在適合該含油污泥處置的多種處置方式中選擇簡(jiǎn)單易行的單一處置方法，而不是結(jié)合石化企業(yè)現(xiàn)有的條件選擇合理的處置方案，所以實(shí)際調(diào)研中發(fā)現(xiàn)結(jié)合企業(yè)自身需求來實(shí)現(xiàn)含油污泥最大化利用的典型處置方案和應(yīng)用實(shí)例較少見。

5. 2 含油污泥處置技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

含油污泥處置技術(shù)中，熱解法因其減容效果明顯、可回收原油及固化重金屬污染等優(yōu)點(diǎn)，是目前含油污泥資源化處置技術(shù)中具有應(yīng)用推廣前景的技術(shù)[31-33]；生物處理技術(shù)因其成本低、有機(jī)污染物處理效果理想、二次污染較小等優(yōu)點(diǎn)，是目前含油污泥無害化處理技術(shù)中具有應(yīng)用推廣前景的技術(shù)[34]。但是含油污泥的性質(zhì)各異，導(dǎo)致相應(yīng)的處置工藝和設(shè)備也必須呈現(xiàn)多元化的趨勢(shì)。近年來，隨著人們環(huán)保觀念的更新和環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，不僅要控制含油污泥中的有機(jī)污染物，還要關(guān)注其中的重金屬及其他無機(jī)污染物、放射性危害和有害微生物，僅靠單一的處置技術(shù)不僅達(dá)不到環(huán)保的要求，也無法滿足對(duì)含油污泥“再生資源”的二次開發(fā)利用。因此，隨著各種處置技術(shù)的完善和應(yīng)用，將各種處置技術(shù)有機(jī)結(jié)合，制定系統(tǒng)的含油污泥處置方案，并對(duì)含油污泥進(jìn)行分級(jí)、分段的深度處置是今后含油污泥處置技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

將多種處理技術(shù)進(jìn)行耦合，是制定含油污泥分級(jí)、分段深度處置方案的本質(zhì)。首先要考慮含油污泥的量與含水率，對(duì)于含水率大于50%的含油污泥宜采用調(diào)質(zhì)—自然干化/真空過濾脫水/壓濾脫水/滾壓脫水/離心脫水[35]等進(jìn)行減量化預(yù)處理；然后綜合考慮含油污泥的含油率、重金屬污染水平、環(huán)保要求、資源化處置技術(shù)的特點(diǎn)以及企業(yè)的現(xiàn)有條件和需求，選擇經(jīng)濟(jì)可行的資源化處理技術(shù)作為二級(jí)處理技術(shù)；最后為進(jìn)一步控制二級(jí)處理產(chǎn)物中的污染物，可以采取生物處理技術(shù)、植物修復(fù)技術(shù)、固化技術(shù)等無害化處理技術(shù)作為三級(jí)處理技術(shù)。

電動(dòng)力學(xué)技術(shù)因其減量化明顯，可回收烴類、金屬、泥渣，無二次污染等優(yōu)點(diǎn)[36]，是未來含油污泥資源化處理技術(shù)的發(fā)展方向。未來我們可以考慮采用電動(dòng)力學(xué)-化學(xué)耦合處理技術(shù)、電動(dòng)力學(xué)-超聲波耦合處理技術(shù)、電動(dòng)力學(xué)-生物耦合處理技術(shù)等作為含油污泥處置的首選技術(shù)[37-38]。

6 結(jié) 語

在含油污泥實(shí)際處置工程應(yīng)用中，石化企業(yè)要根據(jù)各種處置方法的特點(diǎn)，結(jié)合自身地理位置、原油種類、工藝特點(diǎn)、含油污泥的特性、企業(yè)需求等綜合選擇處置方式。由于含油污泥的成分復(fù)雜，單一的處置方式往往不能同時(shí)滿足環(huán)保和回收利用的要求，因此企業(yè)應(yīng)積極探索將多種處置技術(shù)相結(jié)合的分級(jí)、分段的深度處置方案，以實(shí)現(xiàn)含油污染處置的綠色化、技術(shù)化、工程化和產(chǎn)業(yè)化。

致謝：在調(diào)研過程中得到了中國(guó)石油大學(xué)(華東)機(jī)電工程學(xué)院安全科學(xué)與工程系付老師、鄭老師，勝利采油廠三礦謝工程師、劉工程師，勝利油田新環(huán)保技術(shù)有限公司于總、何主任，東辛采油廠井下作業(yè)大隊(duì)作業(yè)26隊(duì)李班長(zhǎng)班組，辛11-73站的工作人員，玉門煉化水處理車間徐書記、調(diào)度夏工程師，鴨兒峽采油隊(duì)馮工程師以及中國(guó)石化青島煉油化工有限責(zé)任公司安環(huán)部袁部長(zhǎng)、張主任的大力支持，在此表示衷心的感謝。

參考文獻(xiàn)：

[1] 郭鵬，莊建全，紀(jì)艷娟，等.油田含油污泥特點(diǎn)與處理技術(shù)[J].精細(xì)石油化工進(jìn)展，2016，17(3)：27-31.

[2] Cheng S，Wang Y H，Gao N B，et al.Pyrolysis of oil sludge with oil sludge ash additive employing a stirred tank reactor[J].JournalofAnalyticalandAppliedPyrolysis,2016,120:511-520.

[3] 李琳.油田含油污泥處理處置技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用[J].中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2014(5):52-56.

[4] Mrayyan B,Battikhi M N.Biodegradation of total organic carbons (TOC) in Jordanian petroleum sludge[J].JournalofHazardousMaterials，2005，120(1/2/3):127-134.

[5] 環(huán)境保護(hù)部，國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)，公安部.國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄[EB/OL].(2016-06-14).http://www.zhb.gov.cn/gkml/hbb/bl/201606/t20160621_354852.htm.

[6] 國(guó)家發(fā)展計(jì)劃委員會(huì)，財(cái)政部，環(huán)境保護(hù)總局，國(guó)家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì).排污費(fèi)征收標(biāo)準(zhǔn)管理辦法[EB/OL].(2003-02-28).http://zfs.mep.gov.cn/gz/bmgz/qtgz/200302/t20030228_86250.htm.

[7] Hu G J， Li J B，Zeng G M.Recent development in the treatment of oily sludge from petroleum industry:A review[J].JournalofHazardousMaterials,2013,261:470-490.

[8] 徐如良，韓子興.油管底泥的減量化和資源化技術(shù)[J].石油與天然氣化工，2004，33(5)：369-374.

[9] 王金利，李秀靈，嚴(yán)波.含油污泥處理技術(shù)研究進(jìn)展[J].能源化工，2015，36(5)：71-76.

[10]李巨峰，操衛(wèi)平，馮玉軍，等.含油污泥處理技術(shù)與發(fā)展方向[J].石油規(guī)劃設(shè)計(jì)，2005，16(5)：30-32.

[11]Zubaidy E A H， Abouelnasr D M.Fuel recovery from waste oily sludge using solvent extraction[J].ProcessSafetyandEnvironmentalProtection，2010，88(5)：318-326.

[12]姜勇，趙東風(fēng)，董鐵勇.含油污泥焦化液相油收率影響因素研究[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào)，2007，1(7)：115-118.

[13]胥九兵，王加寧，遲建國(guó).石油烴-鎘污染土壤的生物修復(fù)研究[J].安全與環(huán)境工程，2012，19(3)：29-32.

[14]劉憲斌，劉青.生物法修復(fù)廢棄鉆井泥漿和含油污泥的研究進(jìn)展[J].環(huán)境污染與防治，2015，37(6)：83-89.

[15]尤興龍.生物法處理油田含油污泥[J].油氣田地面工程，2010，29(2)：66-66.

[16]唐翠梅，趙春彥，盧欣，等.含油污泥資源化技術(shù)研究進(jìn)展[J].石油化工技術(shù)與經(jīng)濟(jì)，2017，33(1)：58-61.

[17]張靈巧，韓專，李志剛，等.含油污泥催化焦化處理技術(shù)[J].油氣田地面工程，2008，27(8)：92-92.

[18]楊雙春，劉國(guó)斌，張金輝.國(guó)內(nèi)外含油污泥處理技術(shù)研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代化工，2012，32(11)：36-41.

[19]康佳祺.氧化處理含油污泥的氧化劑選擇研究[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2017(8)：114-115.

[20]魏彥林，呂雷，楊志剛.含油污泥回收處理技術(shù)進(jìn)展[J].油田化學(xué)，2015，32(1)：151-158.

[21]王天雨，閻光緒，王佳.含油污泥處理技術(shù)研究進(jìn)展[J].環(huán)境工程，2017，35(增刊)：444-447.

[22]Al-Futaisi A， Jamrah A，Yaghi B，et al.Assessment of alternative management techniques of tank bottom petroleum sludge in Oman[J].JournalofHazardousMaterials，2007，141(3):557-564.

[23]安家榮，茍金鑫，王詩航.含油污泥處理后殘?jiān)糜跓Y(jié)磚試驗(yàn)[J].油氣田地面工程，2016，35(11)：9-12.

[24]吳曉華.安塞油田含油污泥處理技術(shù)淺析[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2013，33(13)：89-92.

[25]李春曉，陳樹猛，唐曉南.岔一聯(lián)合站含油污泥處理工藝分析[J].油氣田環(huán)境保護(hù)，2015，25(5)：41-43，92.

[26]燕紅，孫靜，趙穎，等.中原油田含油污泥的處理[J].油氣田地面工程，2014，33(3)：65-66.

[27]高樹生.石油企業(yè)油泥處理幾種技術(shù)方案介紹[J].石油化工安全環(huán)保技術(shù)，2012，28(1)：61-64.

[28]陳忠喜，魏利.油田含油污泥處理技術(shù)及工藝應(yīng)用研究[M].北京：科學(xué)出版社，2012.

[29]Ali M F，Abbas S.A review of methods for the demetallization of residual fuel oils[J].FuelProcessingTechnology，2006，87(7):573-584.

[30]Raab A，F(xiàn)eldmann J.Microbial transformation of metals and metalloids[J].ScienceProgress，2003，86(3):179-202.

[31]Ma Z，Gao N B，Xie L.Study of the fast pyrolysis of oilfield sludge with solid heat carrier in a rotary kiln for pyrolytic oil production[J].JournalofAnalyticalandAppliedPyrolysis，2014，105(5)：183-190.

[32]Panek P，Kostura B，Cepelakova I，et al.Pyrolysis of oil sludge with calcium-containing additive[J].JournalofAnalyticalandappliedPyrolysis，2014，108：274-283.

[33]Cheng S H，Wang Y H，F(xiàn)umitake T，et al.Effect of steam and oil sludge ash additive on the products of oil sludge pyrolysis[J].AppliedEnergy，2017，185：146-157.

[34]Dabrowska L，Rosinska A.Change of PCBs and forms of heavy metals in sewage sludge during thermophilic anaerobic digestion[J].Chemosphere，2012，88(2)：168-173.

[35]匡少平，吳信榮.含油污泥的無害化處理與資源化利用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.

[36]劉文慶，祝方，馬少云.重金屬污染土壤電動(dòng)力學(xué)修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[J].安全與環(huán)境工程，2015，22(2)：55-60.

[37]魏利，李春穎，唐述山.油田含油污泥生物-電化學(xué)耦合深度處理技術(shù)及其應(yīng)用研究[M].北京：科學(xué)出版社，2016.

[38]Li Z，Wu P P，Hou X L.Probing the essence of strong interaction in oily sludge with thermodynamic analysis[J].SeparationandPurificationTechnology，2017，187：84-90.