發布（bù）時間：2010年03月19 前言
     含油汙泥是在石油開采、運輸、煉製及含油汙水處理過程中產生的含油固體廢物。汙泥中一（yī）般含油率在10～50%，含水率在40～90%，我國石（shí）油化（huà）學行業中，平均每年產生（shēng）80萬t罐底泥、池底泥[1]，勝利油田每年產生含油汙泥在10萬噸以上，大港油（yóu）田每年產生含油汙泥約15萬噸，河南油田每年產生（shēng）5×104m3含油汙泥[2]。含油（yóu）汙泥中含有大量的苯係物、酚類、蒽、芘等有惡臭的有毒物質[3]，含油汙泥若不加以處理，不僅汙染環（huán）境，而且造成資源的浪（làng）費。含油汙泥的處理一直是困擾油田的一大難題。
1．含油汙泥來源
含油汙泥的來源主要有以下幾種（zhǒng）途徑：
1.1 原油開（kāi）采（cǎi）產生含油汙泥
原油開采過程（chéng）中產（chǎn）生的含油汙泥主要來（lái）源於地麵處理係統，采（cǎi）油汙水處理過程中產生的含油（yóu）汙泥，再加上汙（wū）水淨化處理中投加的淨水劑形成（chéng）的絮體、設備及管道腐蝕產（chǎn）物和垢物、細（xì）菌(屍體（tǐ）)等組成了含油汙泥。此種含油汙泥一般具有含（hán）油量高、粘度（dù）大、顆粒細、脫水（shuǐ）難等特（tè）點,它不僅影響外輸原油質量,還導致注水水質和外排汙水難以達標[4]。
1.2 油田集輸過程產生含（hán）油汙泥
　　勝利油田含油汙泥的主要來源於接轉站、聯合站的油罐、沉降罐、汙水罐、隔油池底泥、煉廠含油水處理設施、輕烴加工廠（chǎng）、天然氣淨化裝置清（qīng）除出來的油沙、油泥，鑽井、作業、管線穿孔而產生的落地原油及含油汙泥[5]。油品儲罐（guàn）在儲存油品時，油品中的少量機械（xiè）雜質、沙粒、泥土、重金屬鹽類以及石蠟和瀝青質等重油性組分沉積在（zài）油罐底部，形成罐底油泥。
中原油田汙泥產（chǎn）生主（zhǔ）要是一次沉降罐、二（èr）次沉降罐、洗井水回收罐的排汙。含油汙泥本身成分複雜，含有（yǒu）大量的（de）老化原油、蠟質、瀝青質、膠體和固體懸浮物、細菌、鹽類、酸性氣體（tǐ）、腐蝕產物等，汙水處理過程中還（hái）加入了大量的凝聚（jù）劑（jì）、緩蝕劑、阻垢劑、殺菌劑（jì）等水
處理藥劑[6]。
　　在3－6年（nián）的油罐定期清洗（xǐ）中（zhōng），罐底含（hán）油汙泥量約占罐容的1%左右。罐底含油汙泥的（de）特點是（shì）碳氫化合物（油）含量極高。據調查測試發現，油罐底泥（ní）中大約25%為水，5%的無機沉澱物如泥沙，70%左右為碳氫化合物，其中瀝青質（zhì）占7.8%，石（shí）蠟占6%，汙泥灰分含量4.8%[3]。
1.3 煉油廠汙水處理場產（chǎn）生的（de）含油（yóu）汙泥
　　煉油廠汙水處理場的含油汙泥主要來源於隔油池底泥、浮（fú）選池浮渣、原油罐底泥等，俗稱“三泥（ní）”，這（zhè）些含油汙泥組成各異（yì），通常含油率在10％～50％之間，含水率在40％～90％之（zhī）間，同（tóng）時伴有一定量的固體。
2．含油汙泥的危害
含（hán）油汙泥體積龐大（dà），若不加以處理直接排放，不但占用大量耕地，而（ér）且對周圍土壤、水體、空氣都將造成（chéng）汙染，伴（bàn）有惡（è）臭氣體產生，而且對周圍土壤、水體、空（kōng）氣都（dōu）將造（zào）成汙染，伴有（yǒu）惡臭氣體產生，汙泥含有大量的病原菌、寄生蟲（卵）、銅、鋅、鉻、汞等重（chóng）金屬，鹽
類以及多氯（lǜ）聯苯、二惡英、放射性核素等難降解的有毒（dú）有害物質。
3．常（cháng）用汙泥的處理方法
　 含油汙泥（ní）處理最（zuì）終的（de）目的是以減量化、資（zī）源化（huà）、無害化為原則。含（hán）油汙泥常用的處理方法：溶劑萃取（qǔ）法、焚燒法、生物（wù）法、焦化（huà）法、含油汙泥調剖、含油汙泥綜合利用等。
3.1 含油（yóu）汙泥（ní）的脫水
　 含油汙（wū）泥中的水有（yǒu）以下四種形態：自由水（free water）、間隙水（interstitial water）、附著（zhe）水（vicinal water）[或表麵水surface water]、化學結合（hé）水（chemical-bound water）。
　　 3.2 含油（yóu）汙泥（ní）的調質
　　經重（chóng）力沉（chén）降脫水後的黑色粘稠含油汙泥（ní）濃（nóng）縮液，一般由水包油(O/W)、油（yóu）包水(W/O)以及懸（xuán）浮固體共（gòng）同組（zǔ）成，屬於多相的（de）膠體體（tǐ）係，組成較為複雜（zá）。由於含油汙泥顆粒（lì）表麵吸附同種電荷，相（xiàng）互之間（jiān）排斥，加之充分乳化，極難脫穩，使得油、水、泥渣分離比較困（kùn）難。需要加入調質劑，使原油與固體顆粒分離、油滴聚合、原加入的化學（xué）藥劑隨（suí）固體雜質沉降，實現油、
水、渣三（sān）相的完全分離。
　　李（lǐ）凡修對含油汙泥調質－機（jī）械脫水處理工藝進行研究，該技術的關鍵在於對調質中所用的絮凝劑[8]、破乳劑、調節劑[9]種（zhǒng）類（lèi）與用量的選（xuǎn）定、脫水機械類型的選擇，以及脫水機械運行參數的確定。
　　據報道Jan Bock, Sanjay R Srivatsa, Aldo Corti等[10]人分別發明了通過含油汙泥調質—機（jī）械脫（tuō）水工藝回收（shōu）油的有關專利技（jì）術:通過投加表麵活性劑、稀釋劑(葵烷等)、電解質（zhì）(NaCl溶液)，或者破乳劑(陰離子或非離子)、潤（rùn）濕劑(可增加固體微粒表麵和水的親合力)和pH值調節劑等，並輔以加（jiā）熱減粘（zhān）(最佳為50℃上（shàng）)等調質手段，實現水—油—固三相分離。據有關資料，國內的遼寧省盤錦市遼（liáo）河油田錦州（zhōu）采油（yóu）廠獲得一項含（hán）油汙泥調質及回收原油的（de）的專利技術[11]。
　　 3.3 萃取法萃取法是利用“相似相溶”原理，選擇一種合適的有機溶（róng）劑作萃取劑（jì），將含油汙泥中的
原油回（huí）收利用的方法。黃（huáng）戍生等利（lì）用多級分離萃取加一級熱洗方法處理含油汙泥[12]，處理後汙泥可達到農用汙泥排放標準，化學藥劑可循環使（shǐ）用。
　　超臨界流體萃取技術，是（shì）一種新興的（de）含油汙泥萃取技術，該技術正處於開發階段（duàn）。它將常溫、常壓下為氣態的物質經過（guò）高壓達到（dào）液態，並以之作為萃取劑，由於其巨大的溶解能（néng）力以及萃取劑易於回收（shōu）循（xún）環使用（yòng）。常用（yòng）的超臨界流萃取劑有甲烷、乙烯、乙烷、丙烷、二（èr）氧化碳等，這些物質的臨界溫度高（gāo）、臨界壓力低，而且原料廉價（jià）易得，是良（liáng）好的超臨（lín）界萃取劑（jì），且密度小，易於分離[13]。
　　目前，萃取法處理含油汙泥（ní）還在試驗開發階段。萃取法的優點是處理（lǐ）含油汙泥較徹底，能夠將大（dà）部分石油類物質提取（qǔ）回收。但是由於萃取劑價格昂貴（guì），而且在處理過程中有（yǒu）一定（dìng）的損失，所（suǒ）以萃取法成本高（gāo），還沒有實際應用於煉廠含油汙（wū）泥處理（lǐ）。此項技術發展的關鍵是要開發出性能（néng）價格比高的萃取劑（jì）。
　　 3.4 焚燒法
　 經過預先脫水濃縮預處理後的（de）含油汙泥，送至焚燒爐進（jìn）行焚燒，溫度800～850℃，經30min焚燒即可完畢，焚燒後的灰渣需進一步處理。
　　我國（guó）絕大多數煉油廠都建有汙泥焚燒裝置，采用焚燒處理最多（duō）的廢物是汙水處理場含油汙泥，像長嶺石油化工廠采用的順流式回轉焚燒爐，燕（yàn）山石化公司煉油廠采用的流化床焚燒爐，在處理含（hán）油汙（wū）泥方麵都取得了良好的效果。目前國內（nèi）焚燒（shāo）爐類型主要有（yǒu）:方箱式（shì）、固定（dìng）床式、流（liú）化床式、耙（pá）式爐或（huò）回轉窯等爐型。
　　焚燒處理（lǐ）法優點是汙泥（ní）經焚燒後，多種有害物幾乎全部除去，減少了對環境的危害，廢物減（jiǎn）容效果好，處理比較安全，缺點是焚燒（shāo）過程中產生了二次汙染，浪費了寶貴資料。
　　 3.5 生物法（fǎ）
　　含水汙泥的生物處（chù）理技術主（zhǔ）要有即地（dì）耕法、堆肥處理法和汙泥生物反（fǎn）應器法。主要是利用微生物將含油汙泥中的石油烴類降解為無害的土壤成份。據資料報導，地（dì）耕法可對土地和地（dì）下水（shuǐ）產生（shēng）一定的汙（wū）染，故在一些發達已經停止（zhǐ）使用。
　　堆肥法是將（jiāng）含油廢棄物與適當（dāng）的材料相混合並成堆放置，使天然微生物降解石油烴類的過（guò）程。堆肥法有四種堆製方法:堤形堆肥法、靜態堆肥法、封閉堆肥法和容器堆肥法。堆肥法是一種（zhǒng）有效的生物處理方法，含油汙（wū）泥（ní）中烴類（lèi）的（de）半衰期（qī）約為2周。處理後（hòu）的含油廢棄物可填埋或施用農田。
　　生物反應器是一種將含油汙泥稀釋於營養介質中使之成為泥漿狀的容器。由於生物反應器能人為地控製充氧、溫（wēn）度、營養物質等操作（zuò）條件（jiàn），烴（tīng）類物質的生物降解速度較之其他生（shēng）物處理過程更快。加入馴化過的高效烴類氧化菌，可加快烴類的生物降（jiàng）解。據文獻（xiàn）報道，當固體負荷為5%時，生物降解（jiě）半衰期為5天。生物反應器法適用於含油汙泥，也適用於油汙土壤及含油鑽屑，含油廢（fèi）棄物（wù）經處（chù）理後（hòu），液（yè）體部分可排入處置井(坑、池)或另作他用(如回用)；固體部分可用施用農（nóng）田，生物反應器法也可用於石（shí）油工業（yè）廢（fèi）棄物的預處理以減少烴類含量，然後進（jìn）行其他處理。
　　 3.6 焦化法
　　含油汙泥中含有一定數量的礦物油，其組成主要有烷烴、環烷烴、芳香烴、烯烴（tīng）、膠質及瀝青（qīng）質等。焦化法處理含油汙泥是利（lì）用高溫條件下烴（tīng）類的熱裂解和熱縮合反應產生液相油品、不凝氣和焦（jiāo）碳產品。
　　趙東風等[14]利用平均含油率為69.46%，含水率為4.71%的含油汙泥進行焦（jiāo）化反應，反（fǎn）應時間為60min,反應溫度為490℃,反（fǎn）應壓（yā）力為（wéi）常壓。在此條件下,液相產品的（de）收率為88.23%,產品主要為汽油、柴油和（hé）蠟（là）油。
　　 3.7 調剖技術
　　利用采出水中的含油汙泥與地層有良好配（pèi）伍性，以含油汙泥為基本原料，采用化學（xué）處理方法，加入適量的添加劑，懸浮其中的固體顆（kē）粒、延長懸（xuán）浮時間、增加注入深度，有（yǒu）效地提高封堵強度，並使油組分分散均勻，形成均一、穩定的乳狀液。由含油（yóu）汙泥配（pèi）成（chéng）乳化懸浮液調（diào）剖劑（jì），應用於油田注水井調剖（pōu），在地層（céng）到（dào）達一定深度後，受地層水衝釋及地層岩石（shí）的吸附作用，乳化懸浮體（tǐ）係分解（jiě），其中的泥質吸附膠瀝質和蠟質，並通過它們粘聯聚集形（xíng）成（chéng）較大粒徑的（de）“團粒結構”，沉降在大孔道中，使大孔道通徑變小，封（fēng）堵高滲透層（céng）帶（dài），增加了注入水滲流（liú）阻力，迫使注入水改（gǎi）變滲（shèn）流方向，提高了注入水波及體積。通過優化施（shī）工工（gōng）藝，可（kě）使含油汙泥隻封堵住（zhù）高滲透地帶，而不汙染中、低滲透層。處（chù）理後的含（hán）油汙泥作為調剖劑需達到的（de）技術指標為（wéi）:含油汙泥（ní）粘度低（dī）(≤0.3Pa·s)，可泵性好；加入懸浮劑後含油汙泥懸浮性能好，沉降時間（jiān）大於3ｈ。
　　河南油田在雙河油田437塊Ⅱ4-6層係進行了含油汙泥調剖（pōu）試驗取（qǔ）得了較好的效果[15、16]。勝利油田樁西油田進行含油汙泥調剖試驗也取得較好效果[17]。
　　 3.8 其它方法
　　除了以上含油汙泥處理方法外，還有地耕法、含油汙泥固化法（fǎ）、化學破（pò）乳法、固液分離法[18]土地填埋技術，含油汙泥的綜合利用一般是利用（yòng）含油汙泥鋪路、製磚（zhuān）、製作蜂窩煤等（děng）。國外還有含（hán）油汙泥（ní）低溫熱（rè）解（jiě）技術，以及（jí）采用溶劑和（hé）低頻聲波分離油（yóu）泥的方法[19]等。
　　 4.各種處理方法比較
　　 ①簡單處理：含油汙泥直接填埋或固化（huà）後填埋都具有簡單易行的特點。含油汙泥直（zhí）接填埋是目（mù）前多數國內油田（tián）采（cǎi）用的主要含油汙泥處（chù）置方法，但這種既方法浪（làng）費了其中的（de）寶貴能源，還有可能導致環（huán）境汙染。其中，固化後填埋的方法可降低環境危害，但多數不能（néng）滿（mǎn）足現行的環保要求。
　　 ②物理（lǐ）化學處理：各類物理化學處理方法多以回收原油為目的，因此主要適用於含（hán）油量較高的含油汙泥，處理過程通常需要加入（rù）化學藥劑，需（xū）要（yào）專門的處理設施，處理過程複雜，成本較高。原油價格居高不下和含油汙泥排（pái）放征收較高排汙費，使這（zhè）一方法仍有誘人的前景。該方法的缺點（diǎn）是，油回收不徹底，存在廢水和廢（fèi）渣二次汙染物（wù）問（wèn）題，仍需考慮進（jìn）一步處理或綜合利用。另外，油田含油汙泥產生麵廣，多是斷（duàn）續（xù）產生，不同來源（yuán）的含油（yóu）汙泥性質各異，限製了該處理（lǐ）方法在油田的全（quán）麵使用和推廣。
　　 ③生物處理技術（shù）：由於生物處（chù）理法具有節約能源、投資少（shǎo）、運行費用低等優點，目前（qián）受到國內外環保產業界人士普遍關注和重視。通過生物處理技術實現（xiàn）含油汙泥的（de）固液分離和油的去除，剩餘殘渣（zhā）達到汙泥排放標準。優點是不需加入化（huà）學藥劑（jì），消（xiāo）耗能源較少，綠色（sè）環保，但土地耕作法和堆肥法需大麵積土地，生物反應器法仍有廢渣排放，且處理時間長，操作複雜。
　　 ④焚（fén）燒法：焚燒必須在專門建立的焚燒爐中進行，可比較徹底（dǐ）地消除（chú）含油汙泥中的有害（hài）有機物，如不考慮燃燒熱能的綜合利用，會造成（chéng）能源浪費。
　　 ⑤作燃料：作燃料是利用含（hán）油汙泥中所含能源的一（yī）種綜合（hé）利用（yòng）方式，但不能提取其中的原油，在利用這（zhè）種方（fāng）法時應從經濟和環境兩個方麵進行綜合（hé）考慮。含油汙泥幾（jǐ）種主要處理方法優缺點列於表2中。
　　 5.結束語
　　含油汙泥主要來源於（yú）油（yóu）田開采、油氣集輸及汙水處理場（chǎng），含油汙泥的處理技術也多種多樣，每種方法都有（yǒu）各自（zì）的優缺點和適用範圍，但由（yóu）於含油汙泥（ní）成份複雜，沒（méi）有任何一種處理方法可以處理所有類型的含油汙泥，對含油汙泥進行分級處理以（yǐ）及對處理方法進行（háng）分級是今後研究的主要方向。
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