含油污泥處理技術(shù)

含油污泥主要來源于原油開采、石油集輸過程、煉油和含油污水處理過程。中國每年都有大量的含油污泥產(chǎn)生，并且這一數(shù)量還在不斷增加。常見含油污泥的含油量一般在10% ~ 50%，其中含有多種污染物。含油污泥如果得不到有效處理，會浪費(fèi)資源，嚴(yán)重污染環(huán)境，甚至危害人體健康，是石油化工行業(yè)的主要污染物之一。

1.含油污泥的危害

含油污泥的主要危害:

(1)含油污泥中的油氣揮發(fā)，集油站區(qū)域空氣質(zhì)量存在總烴濃度超標(biāo)的風(fēng)險；

(2)大量堆積的含油污泥對土壤、地表水和地下水構(gòu)成巨大威脅；

(3)罐底含油污泥中的原油會導(dǎo)致土地中的油超標(biāo)，土壤板結(jié)，破壞該區(qū)域的植被；

(4)罐底含油污泥堆積在集氣站周圍，占用大量土地。如果不進(jìn)行有效處置，會造成土地資源的浪費(fèi)。

2.含油污泥處理的難點

(1)含水量高。

含油污泥的含水率范圍很廣，較高的能量可達(dá)80%以上。含水量高使得罐底含油污泥的力學(xué)和工程性質(zhì)較差。處理含水率和含油量高的污泥時，一般要先降低含水率。這個過程無疑會導(dǎo)致成本更高，效率更低。如何高效處理高含水率的含油污泥一直是研究熱點。

(2)固含量低。

含油污泥的固含量一般在5% ~ 30%左右，低固含量會嚴(yán)重影響其工程特性。含油污泥中的固相是粘土和少量礦物質(zhì)，整個膠體具有較大的粘度和比表面積。一是膠體表面積聚了大量負(fù)電荷，使其整體處于負(fù)電荷狀態(tài)，對原油有很大的吸引力，所以含油污泥的膠體表面往往有一層吸附油層。吸附的油不太活躍，難以去除。

(3)含油量高。

含油污泥中的大量油屬于石油烴，石油烴(TPH)的含量可以在5質(zhì)量%至86.2質(zhì)量%的范圍內(nèi)，但更常見的是在15質(zhì)量%至50質(zhì)量%的范圍內(nèi)。此外，含油污泥會呈油包水、水包油狀態(tài)，包裹固相難以沉降，化學(xué)破乳和處理困難。

(4)含有污染物。

在石油開采過程中，含油污泥會含有污染物。一般來說，含油污泥中常見的污染物包括石油烴和重金屬，以及開采過程中添加的化學(xué)試劑。污染物會對周圍環(huán)境造成極大的破壞，嚴(yán)重限制含油污泥的再利用。如果處理不達(dá)標(biāo)，就不能用。

3。含油污泥的處理及綜合利用

近年來，隨著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呈現(xiàn)出多元化的發(fā)展趨勢，包括焚燒處理技術(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)熱洗法和超聲波處理等。各種方法的比較見表1。

含油污泥處理的最終目標(biāo)是基于減量化、資源化和無害化的原則。含油污泥應(yīng)綜合利用，含油污泥的綜合利用方式也呈現(xiàn)多元化趨勢，主要包括建筑材料(鋪路基、制磚、護(hù)坡、筑壩等。)、燃料生產(chǎn)、橡膠包裝和吸附材料等。

3.1建筑材料

以含油污泥為原料，通過一定的工藝可以生產(chǎn)建筑材料，用于鋪設(shè)路基、護(hù)坡、筑壩等?？蓮氐捉鉀Q含油污泥對環(huán)境的污染，并產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益。

李鵬華等人加入水硬性固化劑處理含油污泥。固化后固化體的抗壓強(qiáng)度接近國家一級燒結(jié)磚標(biāo)準(zhǔn)，可以滿足部分建筑用磚的要求。拉姆奇婭。Taha等人使用各種添加劑對罐底含油污泥進(jìn)行固化，并對固化后的強(qiáng)度和毒性浸出進(jìn)行了評價。結(jié)果表明，固化后的材料可用于道路、堤壩和垃圾填埋場的建設(shè)。

3.2燃料生產(chǎn)

含油污泥中的石油烴污染物易燃且能量高，因此含油污泥可作為燃料生產(chǎn)的原料。利用含油污泥生產(chǎn)燃料具有熱值高、燃點低、成本低等優(yōu)點。

陳云華等人對含油污泥進(jìn)行處理，風(fēng)干后與自制助燃劑混合制成類煤燃料與原煤混合用作鍋爐燃料，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制造橡膠填料

碳酸鈣是一種常見的橡膠填料。當(dāng)含油污泥中CaCO含量較高時，經(jīng)過一定的工藝處理后可用于橡膠填料的生產(chǎn)?？锏热税l(fā)明了一種利用含油污泥制備橡膠填料的方法，可獲得具有較高應(yīng)用價值的含油填料。岳明等在中原油田進(jìn)行了含油碳酸鈣污泥的實驗研究。研究表明，將含油碳酸鈣和污泥開發(fā)成橡膠填料具有良好的效果。將含油污泥用于橡膠制品中，不僅可以降低橡膠制品的成本，還可以避免環(huán)境污染，充分利用含油污泥資源。

3.4制作吸附材料

通過一定的預(yù)處理和裂解工藝，將含油污泥轉(zhuǎn)化為有用的吸附劑，處理工藝簡單，成本低，可使含油污泥具有較高的產(chǎn)品價值，既實現(xiàn)了含油污泥的資源化，又實現(xiàn)了以廢治廢。

張采用熱解處理技術(shù)將含油污泥制備成熱解殘渣吸附材料，并對熱解殘渣進(jìn)行高壓水熱活化、活化、NaOH活化和KOH活化。改性熱解殘渣的苯酚吸附值變化很大，灰分含量大大降低。

4.含油污泥的分期處理

圖2顯示了油含量對通過固化方法處理的固化污泥的強(qiáng)度的影響。從圖2可以看出，含油污泥的含油量越高，含油污泥的固化強(qiáng)度越低。例如，當(dāng)含油量為12.2%時，含油污泥固化體在28d時的強(qiáng)度約為1MPa，而當(dāng)含油量為5.6%時，含油污泥固化體在28時的強(qiáng)度約為3MPa，兩者相差近2MPa。含油污泥中油的存在會抑制固化體中水化產(chǎn)物的形成，阻止水化產(chǎn)物與含油污泥顆粒的相互膠結(jié)，削弱固化效果。因此，在實際工程中，應(yīng)先降低含油污泥的含油量，再進(jìn)行固化，以達(dá)到更好的固化效果。

含油污泥來源廣泛，成分性質(zhì)各異。在實際處理過程中，應(yīng)根據(jù)含油污泥的性質(zhì)和油的回收價值，采用不同的方法進(jìn)行分期處理:

(1)當(dāng)含油量在10%以上時，采油價值大，因此可采用化學(xué)熱洗、溶劑萃取或超聲波驅(qū)油等方法處理含油污泥，回收原油。

(2)當(dāng)含油量為6% ~ 10%時，可采用焚燒法。

(3)當(dāng)含油量降至6%以下時，可通過熟化處理或生物處理進(jìn)行最終處理。劉敏等。將含油污泥固化，含油率為6.23%。處理后含油量達(dá)到國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)。羅曉芳等進(jìn)行了石油污染土壤植物-微生物聯(lián)合修復(fù)的實驗室模擬。當(dāng)石油烴的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%時，植物-微生物的聯(lián)合作用可以使石油烴的降解率達(dá)到84%-87%。

5.結(jié)論

含油污泥成分復(fù)雜，處理難度大。目前常用的處理方法各有優(yōu)缺點，需要進(jìn)一步研究和改進(jìn)。應(yīng)積極尋求各種處理途徑，徹底解決含油污泥的污染問題，提出如下意見:

(1)單獨(dú)使用一種處理技術(shù)很難處理含油污泥。因此，在實際處理中，應(yīng)根據(jù)含油污泥的特性，結(jié)合各種技術(shù)。例如，將固化處理與微生物處理或超聲波處理與生物處理相結(jié)合，不僅可以徹底降解污染物，還可以提高處理效率。

(2)綜合利用是處理含油污泥的有效途徑，不僅可以有效處理含油污泥，還可以將含油污泥轉(zhuǎn)化為其他有用的物質(zhì)；既能節(jié)約資源，又能創(chuàng)造更多的價值空間。

(3)今后應(yīng)進(jìn)一步研究含油污泥的性質(zhì)，開發(fā)更合理有效的含油污泥綜合利用途徑，真正解決含油污泥的處理問題。(來源:華新水泥股份有限公司、江蘇洋河新城新材料有限公司、南京工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院、宿遷華誼混凝土有限公司)

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