國內(nèi)含油污泥處理現(xiàn)狀與展望
行業(yè)動態(tài)
石油是一個 的命脈，是推動一個 經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的有力保障。隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷增長和市場對石油及天然氣的需求不斷加大，石油的勘察和天然氣的開采已成為當(dāng)務(wù)之急。近年來隨著石油和天然氣的大規(guī)模開采，引發(fā)的一些環(huán)境問題也暴露出來，例如油礦一般都處在偏遠(yuǎn)的環(huán)境中，并沒有很好現(xiàn)場條件和設(shè)備設(shè)施進(jìn)行環(huán)保處理，在進(jìn)行采油工程中產(chǎn)生的含油污泥如未被處理，會使土壤中會附著石油，造成土壤污染，間接的影響了植物生長。如果隨著雨水進(jìn)入河流，也會對周圍居民的飲用水造成污染，長期下去勢必破壞生態(tài)環(huán)境，而且在開采和運(yùn)輸石油的過程中也會產(chǎn)生石油污染土壤的情況，所以對含油污泥的處理成為環(huán)境保護(hù)的必要過程。含油污泥處理方法有焚燒法、生物法、溶劑萃取法、調(diào)質(zhì)-機(jī)械分離處理工藝等。本文主要介紹了國內(nèi)幾種常用的處理含油污泥的技術(shù)，并闡述了各類技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)。
1 國內(nèi)含油污泥處理現(xiàn)狀及優(yōu)缺點(diǎn)
1.1 焚燒處理技術(shù)與熱處理技術(shù)
焚燒法簡單來說就是把含油污泥通過高溫燃燒使石油有機(jī)物分解，但是首先要將污泥脫水處理，此類方法操作簡單，處理徹底，產(chǎn)物也可以回收被利用來鋪路等。但是它的燃燒成本昂貴，燃燒爐占地面積也很大，熱源利用不充分，在燃燒過程中還會產(chǎn)生有二氧化硫、小分子有機(jī)物質(zhì)。并且焚燒法不是適用于所有油田含油污泥的處理，劉磊、羅躍等學(xué)者就對含油污泥通過焚燒法處理的較佳摻煤量、燃燒值及腐蝕性等做了測試，結(jié)果表明漢江油田含油污泥含水量及含鹽量都很高，腐蝕性也較高，而含油量較低，加上氣候緣故，使得漢江油田不宜采用焚燒處理技術(shù)。
熱處理技術(shù)目前是國內(nèi)普遍使用的方法，它類似焚燒法，也是在高溫下使石油有機(jī)物分解，不同的是它是通過其他設(shè)備在無氧環(huán)境下，高溫處理含油污泥中的石油有機(jī)物，并且對其產(chǎn)物處理后回收利用。這類方法經(jīng)濟(jì)環(huán)保，是一股潛力發(fā)展方向，雖然目前熱解機(jī)理不明確。
1.2 生物處理技術(shù)
生物處理含油污泥技術(shù)主要是通過生物降解石油類的有機(jī)物質(zhì)，并通過其新陳代謝將其轉(zhuǎn)換成水和二氧化碳等無機(jī)物。此類方法能夠節(jié)約能源，運(yùn)作成本較低，長期效果明顯。生物法本身又被詳細(xì)分為幾種不同的方法。
生物堆肥法就是一種通過將傳統(tǒng)堆肥與生物處理相結(jié)合的處理含油污泥方法，主要是利用以有機(jī)物為營養(yǎng)的微生物進(jìn)行自然發(fā)酵，從而達(dá)到凈化污泥的作用。這種生物堆肥法堆肥的實(shí)質(zhì)是在適合微生物生存的條件下，以堆體中石油中有機(jī)物為養(yǎng)分，進(jìn)行新陳代謝中分解含油污泥，王新新，韓禎等人利用生物堆肥法處理某油田含油污泥結(jié)果表明，經(jīng)過90d的堆肥處理后的含油污泥，石油烴降解率高達(dá)（53.3±9.5）%，明顯高于對照處理，表明堆肥處理技術(shù)可以顯著促進(jìn)石油烴降解，是一種處理含油污泥的有效措施。這類方法環(huán)保、成本也較低，但是由于微生物的分解能力不同，所以對污泥的處理效果有影響，其中盡管小型堆肥的處理效率相對較高，但依舊不能將石油烴類徹底處理，而且堆肥處理不能達(dá)到污泥中石油的回收再利用。
生物反應(yīng)器處理含油污泥技術(shù)是為可分解石油類有機(jī)物的微生物提供其生存提供合適的環(huán)境來處理含油污泥的方法。由于微生物反應(yīng)器會給微生物提供合適的環(huán)境，所以處理含油污泥的效率相對會高，但是它的投資大，而且反應(yīng)器質(zhì)量要有保證，反應(yīng)器運(yùn)行機(jī)理復(fù)雜，并不適合大規(guī)模使用。
聯(lián)合生物法簡單來講就是將生物法與其他污泥處理方法聯(lián)合使用，從而發(fā)揮各自的優(yōu)勢。張濱在通過生物法處理含油污泥之前，先對含油污泥進(jìn)行了超聲配合藥劑清洗的一個預(yù)處理過程，減輕微生物處理的負(fù)擔(dān)，同時還能回收部分污油進(jìn)行回收利用。這類方法能相互結(jié)合達(dá)到較佳效果，是今后污泥處理的一種新思路，但是目前還在實(shí)驗(yàn)階段。
1.3 溶劑萃取法
溶劑萃取法是通過相似相溶原理利用一種有機(jī)溶劑將石油從污泥中回收，這種方法首先要將含油的污泥在化油池中簡單分離，然后將油、水等液態(tài)流體送入萃取裝置中，將其中的石油分離出來，分離出來的水還可以重復(fù)使用，其他固體亦可作為燃料利用。傳統(tǒng)的萃取溶劑多數(shù)是有機(jī)溶劑，如車承丹是選用石油醚作為萃取劑的。該方法能夠有效回收石油，溶劑也可循環(huán)使用，但是整體過程很長，運(yùn)行費(fèi)用很高，目前實(shí)際使用案例很少。
目前對于萃取法比較熱門的是超臨界流體萃取技術(shù)，其中梁麗麗就是通過超臨界CO2對含油污泥進(jìn)行了萃取實(shí)驗(yàn)，確定了較佳的工藝，并且萃取率也能達(dá)到33.15%。一般CO2、乙烯、甲烷等常作為超臨界流體萃取劑，臨界壓力低、臨界溫度高，密度相對小一些，是很容易就分離的，主要是原料常見，只是目前還屬于實(shí)驗(yàn)階段。
1.4 調(diào)質(zhì)-機(jī)械分離處理工藝
機(jī)械分離處理工藝通過重力、氣浮等方法將含油污泥壓縮后，在通過機(jī)械分離達(dá)到脫水分離。但是由于含油污泥一般都是穩(wěn)定的懸浮乳狀液體系，所以在機(jī)械分離前要對含油污泥進(jìn)行調(diào)質(zhì)，污泥調(diào)質(zhì)就是通過一定的方法以達(dá)到可以調(diào)整固體粒子群的性狀和排列狀態(tài)為目的，來適合不同脫水條件下的預(yù)處理操作，脫水效果得到顯著改善，機(jī)械脫水性能得到顯著提高。余蘭蘭，王丹等針對大慶油田含油污泥利用調(diào)質(zhì)-機(jī)械分離技術(shù)分離了油、水和泥，并且考察了固液比、破乳劑種類及加量、溫度等因素的影響，表明此方法回收率很高。這類處理含油污泥的方法處理時間快，特別是對含油量高的污泥的處理效率高，但是這種方法不適用于含油量少的污泥處理。
1.5 固化處理技術(shù)
固化處理技術(shù)是相對環(huán)境較好的一種方法，它是通過物理化學(xué)的方法將含油的污泥固化或者包容在惰性固化基材中的一個過程。劉敏，陳歡和岳泉，唐善法等人都對含油污泥固化技術(shù)做了研究，確定了固化劑和促凝劑與含油污泥的較佳配比。這種方法使得含油污泥方便運(yùn)輸、處理和再次利用，并能夠有效減少含油污泥中有機(jī)物等有害物質(zhì)對土壤的破壞。目前國內(nèi)對這種方法還屬于前期探索階段，只是在實(shí)驗(yàn)室取得了一定的成果。
2 含油污泥處理技術(shù)存在的問題
2.1 成本昂貴
含油的泥土要使石油與污泥能夠較好地分離，必須借助外界動力，無論是化學(xué)法還是機(jī)械法，雖然效果顯著，但是明顯投資成本很高。
2.2 二次污染嚴(yán)重
在設(shè)計(jì)輸送機(jī)時，應(yīng)該使?fàn)恳龢?gòu)件的張力較小。目的是：使?fàn)恳龢?gòu)件尺寸、重量和價格減?。恢本€區(qū)段和曲線區(qū)段運(yùn)動阻力減??；能量消耗降低；牽引構(gòu)件和改向裝置磨損降低。降低牽引構(gòu)件張力的途徑之一是：正確選擇輸送機(jī)的驅(qū)動裝置的位置。電動機(jī)通過聯(lián)軸器、減速器帶動傳動滾筒轉(zhuǎn)動，依靠滾筒和輸送帶間的摩擦力使輸送帶運(yùn)動。在對含油污泥處理中目前沒有100%的效率，對還有殘余石油的泥土放回到大自然，勢必會對環(huán)境及生態(tài)造成二次污染。
2.3 整體利用率低
就目前含油污泥處理技術(shù)的現(xiàn)狀來看，沒有一種技術(shù)是可以處理任何含油污泥的，都是不同情況選擇不同的處理方案，而且處理效率還不明顯，另一方面處理后的產(chǎn)物回收使用率也不理想。
3 含油污泥處理技術(shù)未來的發(fā)展趨勢
就國內(nèi)目前狀況來看，針對所有含油污泥處理的方法大多是在實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)應(yīng)用階段，技術(shù)尚未成熟，而且每種方案都有自身的優(yōu)點(diǎn)同時也存在著一定的缺點(diǎn)。生物類處理技術(shù)效果不明顯，結(jié)果不理想，非生物類處理技術(shù)也存在各種問題，投資成本高，相對應(yīng)的設(shè)備昂貴、處理過程復(fù)雜，目前并沒有一種成本低效率高的方法。
在未來對含油污泥的解決中，應(yīng)該從根源抓起，首先是尋找一種合適的開采方式，在開采過程中盡量完善各個環(huán)節(jié)，減少在開采中石油的泄露，爭取做到環(huán)保實(shí)行每一步。另外對處理已含油污泥的過程中將各類工藝結(jié)合，取長補(bǔ)短，互優(yōu)互助，達(dá)到成本低、效率高的效果。
