含油污泥的處理技術(shù)

　　含油污泥主要來(lái)自于原油開(kāi)采、油田集輸過(guò)程、煉制及含油污水處理過(guò)程。我國每年都會(huì )新產(chǎn)生數量巨大的的含油污泥，且這一數量還呈現上升趨勢。常見(jiàn)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)，對含油污泥不進(jìn)行有效處理會(huì )造成資源浪費，且嚴重污染環(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)，使油田集輸站地區內空氣質(zhì)量存在總烴濃度超標的風(fēng)險;

　　(2)大量堆放的含油污泥對土壤、地表水和地下水構成重大威脅;

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

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

　　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(guò)程無(wú)疑會(huì )導致成本變高、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電荷，使其整體呈現一種帶負電荷的狀態(tài)，對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(lèi)，石油烴(TPH)含量范圍可以從質(zhì)量的5%到86.2%，但更常見(jiàn)的是在質(zhì)量范圍內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，導致難以處理。

　　(4)含有污染物質(zhì)。

　　石油的開(kāi)采過(guò)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(jiàn)的污染物質(zhì)除了石油烴類(lèi)物質(zhì)和重金屬外，還有在開(kāi)采過(guò)程中投加的化學(xué)試劑等。污染物會(huì )對周?chē)h(huán)境造成很大的破壞，嚴重限制了含油污泥的再利用，處理不達標，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(lái)，含油污泥處理新技術(shù)的不斷涌現，含油污泥的處理方法已經(jīng)呈現多樣化的發(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。各種方法的對比見(jiàn)表1。

　　含油污泥處理最終的目的是以減量化、資源化、無(wú)害化為原則。對含油污泥應綜合利用，含油污泥的綜合利用途徑也呈現多樣化的趨勢，主要有作為建筑材料(鋪設路基、制磚、護坡和筑壩等)、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，用于鋪設路基、護坡以及筑壩等?？梢暂^徹底地解決含油污泥對環(huán)境的污染，并能產(chǎn)生一定的經(jīng)濟效益。

　　李鵬華等加入水硬性固化劑對含油污泥進(jìn)行處理，固化后固化體抗壓強度接近國家一級燒結磚的標準，能滿(mǎn)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，對固化后的強度和毒性浸出進(jìn)行評估，結果表明，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準》的要求。

　　3.3 制作橡膠填料劑

　　碳酸鈣是一種常見(jiàn)的橡膠填料劑，當含油污泥中CaCO，含量較高時(shí)，其經(jīng)過(guò)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，可獲得具有較高應用價(jià)值的含油填料劑。岳明等對中原油田的含油碳酸鈣污泥進(jìn)行試驗研究。研究表明，將含油CaCO，污泥開(kāi)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(guò)一定的預處理和裂解過(guò)程，可以把含油污泥轉化為有用的吸附劑，加工過(guò)程簡(jiǎn)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)現了含油污泥的資源化，又實(shí)現了以廢治廢。

　　張冠瑛利用熱解處理技術(shù)將含油污泥制備成熱解殘渣吸附材料，并且對熱解殘渣進(jìn)行了高壓水熱活化、HNO，活化、NaOH活化以及KOH活化，改性后的熱解殘渣的苯酚吸附值發(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，含油率對固化體強度影響情況。由圖2可知，含油污泥的含油率越高，含油污泥固化體強度越低。比如，含油率為12.2%時(shí)，28d的含油污泥固化體強度約為1MPa，而含油率為5.6%時(shí)，28的含油污泥固化體強度約為3MPa，兩者相差將近2MPa，強度差距較大。含油污泥中油類(lèi)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，削弱固化效果。所以，在實(shí)際工程中，應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(lái)源廣泛，其組成性質(zhì)等均有不同，在實(shí)際處理過(guò)程中，應依據含油污泥性質(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油法等方法對含油污泥進(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準。雒曉芳等進(jìn)行植物一微生物聯(lián)合修復石油污染土壤的實(shí)驗室模擬，石油烴質(zhì)量分數為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到84%一87%。

　　5、結論

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

　　(1)單獨選用一種處理技術(shù)很難處理達標，因此，在實(shí)際處理時(shí)，應依據含油污泥特點(diǎn)，聯(lián)合多種技術(shù)來(lái)處理，例如：將固化處理方法與微生物處理結合或將超聲法和生物法結合，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化為其它有用的材料;既可以節約資源，又可以創(chuàng )造出更大的價(jià)值空間。

　　(3)未來(lái)應對含油污泥的性質(zhì)進(jìn)一步研究，開(kāi)發(fā)出更多合理有效的含油污泥綜合利用途徑，以實(shí)現真正解決含油污泥的處理這一難題。(來(lái)源：華新水泥股份有限公司，江蘇洋河新城新材料有限責任公司，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)