含油污泥處理技術(shù)

　　含油污泥主要來自于原油開采、油田集輸過程、煉制及含油污水處理過程。我國每年都會(huì)新產(chǎn)生數(shù)量巨大的的含油污泥，且這一數(shù)量還呈現(xiàn)上升趨勢。常見的含油污泥含油率范圍一般在10%一50%，含有多種污染物質(zhì)，對(duì)含油污泥不進(jìn)行有效處理會(huì)造成資源浪費(fèi)，且嚴(yán)重污染環(huán)境，甚至危害人體健康，是石化工業(yè)的主要污染物之一。

　　1、含油污泥危害

　　含油污泥的主要危害：

　　(1)含油污泥中的油氣揮發(fā)，使油田集輸站地區(qū)內(nèi)空氣質(zhì)量存在總烴濃度超標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn);

　　(2)大量堆放的含油污泥對(duì)土壤、地表水和地下水構(gòu)成重大威脅;

　　(3)罐底含油污泥中的原油會(huì)造成土地中石油類超標(biāo)，土壤板結(jié)，使區(qū)域內(nèi)的植被遭到破壞;

　　(4)罐底含油污泥堆積在集輸站周圍，占用大量土地，如不有效處置，將會(huì)浪費(fèi)土地資源。

　　2、含油污泥處理難點(diǎn)

　　(1)高含水率。

　　含油污泥具有非常大的含水率變化范圍，最高能達(dá)到80%以上。高含水率使得罐底含油污泥具有較差的力學(xué)性能和工程性能。在處理高含水含油污泥時(shí)，一般需要先降低含水率。這一過程無疑會(huì)導(dǎo)致成本變高、效率降低。如何高效的處理高含水率含油污泥，一直是研究熱點(diǎn)。

　　(2)低含固量。

　　含油污泥中的固相含量一般在5%～30%左右，低含固量會(huì)嚴(yán)重影響其工程特性。含油污泥中的固相為黏土和少量礦物，整體呈膠狀體具有較大的粘性和比表面積一，，在膠體表面上聚集了大量的負(fù)電荷，使其整體呈現(xiàn)一種帶負(fù)電荷的狀態(tài)，對(duì)原油具有較大的吸引力，所以含油污泥膠質(zhì)表面上常常會(huì)有一個(gè)吸附油層。吸附油能動(dòng)性較小，難以脫去。

　　(3)高含油量。

　　含油污泥中大量存在的油分屬于石油烴類，石油烴(TPH)含量范圍可以從質(zhì)量的5%到86.2%，但更常見的是在質(zhì)量范圍內(nèi)15%～50%。此外，含油污泥中會(huì)形成油包水，水包油的狀態(tài)，使其包裹的固相難以沉降，化學(xué)破乳困難，導(dǎo)致難以處理。

　　(4)含有污染物質(zhì)。

　　石油的開采過程中會(huì)使得含油污泥中含有污染物質(zhì)。一般而言，含油污泥中最為常見的污染物質(zhì)除了石油烴類物質(zhì)和重金屬外，還有在開采過程中投加的化學(xué)試劑等。污染物會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成很大的破壞，嚴(yán)重限制了含油污泥的再利用，處理不達(dá)標(biāo)，就不能進(jìn)行利用。

　　3。含油污泥的處理與綜合利用途徑

　　近年來，含油污泥處理新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，含油污泥的處理方法已經(jīng)呈現(xiàn)多樣化的發(fā)展趨勢，有焚燒處理技術(shù)、熱解處理技術(shù)、生物處理技術(shù)、固化處理技術(shù)、溶劑萃取法、化學(xué)熱洗法和超聲處理等方法。各種方法的對(duì)比見表1。

　　含油污泥處理最終的目的是以減量化、資源化、無害化為原則。對(duì)含油污泥應(yīng)綜合利用，含油污泥的綜合利用途徑也呈現(xiàn)多樣化的趨勢，主要有作為建筑材料(鋪設(shè)路基、制磚、護(hù)坡和筑壩等)、生產(chǎn)燃料、制作橡膠填料和制作吸附材料等。

　　3.1 建筑材料

　　將含油污泥作為原料，采用一定工藝可生產(chǎn)建筑材料，用于鋪設(shè)路基、護(hù)坡以及筑壩等。可以較徹底地解決含油污泥對(duì)環(huán)境的污染，并能產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益。

　　李鵬華等加入水硬性固化劑對(duì)含油污泥進(jìn)行處理，固化后固化體抗壓強(qiáng)度接近國家一級(jí)燒結(jié)磚的標(biāo)準(zhǔn)，能滿足部分建筑用磚要求。RamziA.Taha等使用各種添加劑固化罐底含油污泥，對(duì)固化后的強(qiáng)度和毒性浸出進(jìn)行評(píng)估，結(jié)果表明，固化后材料可用于建筑施工中道路、堤壩和垃圾填埋層。

　　3.2 生產(chǎn)燃料

　　含油污泥中石油烴污染物可燃且能量較高，可以將含油污泥作為生產(chǎn)燃料的原料。利用含油污泥生產(chǎn)燃料具有熱值高、燃點(diǎn)低及成本低的優(yōu)勢。

　　陳云華等對(duì)含油污泥進(jìn)行處理，風(fēng)干后與自制的助燃劑混合，制成仿煤燃料與原煤混合可用作鍋爐燃料，污染物排放濃度符合《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求。

　　3.3 制作橡膠填料劑

　　碳酸鈣是一種常見的橡膠填料劑，當(dāng)含油污泥中CaCO，含量較高時(shí)，其經(jīng)過一定工序可用于橡膠填料劑的生產(chǎn)?？锷倨降劝l(fā)明了一種含油污泥制備橡膠填料劑的方法，可獲得具有較高應(yīng)用價(jià)值的含油填料劑。岳明等對(duì)中原油田的含油碳酸鈣污泥進(jìn)行試驗(yàn)研究。研究表明，將含油CaCO，污泥開發(fā)為橡膠填料劑具有優(yōu)異的效果。將含油污泥用于橡膠制品既能降低橡膠制品的成本，又能避免環(huán)境污染，充分地將含油污泥進(jìn)行資源化利用。

　　3.4 制作吸附材料

　　通過一定的預(yù)處理和裂解過程，可以把含油污泥轉(zhuǎn)化為有用的吸附劑，加工過程簡單，成本低，可以使含油污泥具有較高的產(chǎn)品價(jià)值，既實(shí)現(xiàn)了含油污泥的資源化，又實(shí)現(xiàn)了以廢治廢。

　　張冠瑛利用熱解處理技術(shù)將含油污泥制備成熱解殘?jiān)讲牧?，并且?duì)熱解殘?jiān)M(jìn)行了高壓水熱活化、HNO，活化、NaOH活化以及KOH活化，改性后的熱解殘?jiān)谋椒游街蛋l(fā)生了較大的變化，灰分含量有較大幅度的降低。

　　4、含油污泥分段處理

　　圖2為采用固化法處理含油污泥，含油率對(duì)固化體強(qiáng)度影響情況。由圖2可知，含油污泥的含油率越高，含油污泥固化體強(qiáng)度越低。比如，含油率為12.2%時(shí)，28d的含油污泥固化體強(qiáng)度約為1MPa，而含油率為5.6%時(shí)，28的含油污泥固化體強(qiáng)度約為3MPa，兩者相差將近2MPa，強(qiáng)度差距較大。含油污泥中油類的存在會(huì)抑制固化體中水化產(chǎn)物的生成，并阻止水化產(chǎn)物與含油污泥顆粒之間的相互膠結(jié)，削弱固化效果。所以，在實(shí)際工程中，應(yīng)先降低含油污泥的含油率，再固化處理，會(huì)取得更好的固化效果。

　　含油污泥來源廣泛，其組成性質(zhì)等均有不同，在實(shí)際處理過程中，應(yīng)依據(jù)含油污泥性質(zhì)以及石油的回收價(jià)值，采用不同方法分階段處理：

　　(1)含油量在10%以上時(shí)，石油回收價(jià)值較大，可以先采用化學(xué)熱洗法、溶劑萃取法或超聲驅(qū)油法等方法對(duì)含油污泥進(jìn)行處理，回收原油。

　　(2)含油量在6%～10%時(shí)，可采用焚燒處理等方法。

　　(3)當(dāng)含油量降至6%以下時(shí)，可以采用固化處理或生物處理等方法進(jìn)行最終處理。劉敏等，對(duì)含油率為6.23%的含油污泥進(jìn)行固化處理，處理后，含油率符合國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)。雒曉芳等進(jìn)行植物一微生物聯(lián)合修復(fù)石油污染土壤的實(shí)驗(yàn)室模擬，石油烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%時(shí)，植物一微生物兩者聯(lián)合作用可使石油烴降解率達(dá)到84%一87%。

　　5、結(jié)論

　　含油污泥成分復(fù)雜，導(dǎo)致其難以處理。目前常見的處理方法法各有利弊，需進(jìn)一步研究改善。應(yīng)積極尋求多種處理途徑徹底解決含油污泥污染問題，提出以下幾點(diǎn)意見：

　　(1)單獨(dú)選用一種處理技術(shù)很難處理達(dá)標(biāo)，因此，在實(shí)際處理時(shí)，應(yīng)依據(jù)含油污泥特點(diǎn)，聯(lián)合多種技術(shù)來處理，例如：將固化處理方法與微生物處理結(jié)合或?qū)⒊暦ê蜕锓ńY(jié)合，既可較徹底地降解污染物，又能夠提高處理效率。

　　(2)綜合利用是處理含油污泥的有效途徑，既可以有效處理含油污泥，又可以將含油污泥轉(zhuǎn)化為其它有用的材料;既可以節(jié)約資源，又可以創(chuàng)造出更大的價(jià)值空間。

　　(3)未來應(yīng)對(duì)含油污泥的性質(zhì)進(jìn)一步研究，開發(fā)出更多合理有效的含油污泥綜合利用途徑，以實(shí)現(xiàn)真正解決含油污泥的處理這一難題。(來源：華新水泥股份有限公司，江蘇洋河新城新材料有限責(zé)任公司，南京工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，宿遷華益混凝土有限公司)