世界各國(guó)從七十年代初期就開(kāi)始了含油污泥的處理研究,由于油田地域分布的廣泛性、含油污泥本身的組成成分的復(fù)雜性,造成油泥處理技術(shù)難度大,成本高,因此其處理技術(shù)也是多樣的。在較為充分地研究了關(guān)于含油污泥組成、結(jié)構(gòu)以及特性,并且運(yùn)用先進(jìn)的試驗(yàn)方法和試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行專項(xiàng)實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,研制出了多種含油污泥處理新工藝。相關(guān)處理方法歸納起來(lái)主要有:固化處理技術(shù)、焚燒處理技術(shù)、生物修復(fù)處理技術(shù)、溶劑萃取處理技術(shù)、化學(xué)熱洗處理技術(shù)、熱解處理技術(shù)等。
(1)固化處理技術(shù)
含油污泥的固化處理技術(shù)是將含油污泥包裹在某些化學(xué)惰性較高的固化基質(zhì)當(dāng)中,然后再進(jìn)行填埋的一種處理辦法,這是一種目前為止經(jīng)常采用的污泥處理技術(shù)。其中,水泥固化劑的應(yīng)用較廣泛。實(shí)踐證明,通過(guò)提高固化基質(zhì)的質(zhì)量和優(yōu)化固化基質(zhì)與含油污泥的配比,可以使固化后的浸出液減少有毒物質(zhì)和含油量,所以應(yīng)當(dāng)采用高標(biāo)準(zhǔn)的固化基質(zhì),以滿足固化填埋的要求。此方法的優(yōu)點(diǎn)是可以朝著開(kāi)發(fā)新型固化劑的方向發(fā)展,以實(shí)現(xiàn)固化處理后可以用于建筑材料等多方面領(lǐng)域,缺點(diǎn)是如果采取直接填埋的方式,還是浪費(fèi)土地資源。
(2)焚燒處理技術(shù)
將含油污泥進(jìn)行脫粘、固化后制成仿煤燃料,與燃煤或柴油混合用作燃料,并利用煙氣處理系統(tǒng),凈化廢氣,實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放,灰渣可用于建材或綠化。
目前,美國(guó)、法國(guó)、德國(guó)及中國(guó)的部分石化企業(yè)通過(guò)旋轉(zhuǎn)爐或流化床焚燒爐處理含油污泥,焚燒殘?jiān)糜谥坊蚵袢胫付ㄌ盥駡?chǎng),焚燒生熱可用于供熱、發(fā)電等。印度南部煉油廠油泥進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,并設(shè)計(jì)出處理能力2 t/h的焚燒處理系統(tǒng),其燃燒效率和焚燒效率分別達(dá)到98%,99%,殘?jiān)蔁o(wú)毒填埋。
(3)生物修復(fù)處理技術(shù)
生物修復(fù)處理技術(shù)是指微生物通過(guò)自身新陳代謝作用,將污泥中的石油烴類同化降解,逐步礦化,轉(zhuǎn)變?yōu)镃02、H2O等無(wú)害物,最終消除污染。按其機(jī)理可分為兩個(gè)方向:①添加具有高效油污降解能力、自然形成并經(jīng)選擇性分離出的外源微生物、化肥以及生物吸附劑;②添加N、P等營(yíng)養(yǎng)元素,改善污泥營(yíng)養(yǎng)配比,增強(qiáng)固有微生物的活性。生物處理對(duì)環(huán)境友好,處理費(fèi)用低,效果好,操作和設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。但微生物篩選較難,對(duì)高含油的污泥處理效果不好,處理周期也較長(zhǎng)。目前生物修復(fù)處理技術(shù)主要有地耕法、堆肥法和生物反應(yīng)器法。
(4)溶劑萃取技術(shù)
溶劑萃取技術(shù)是指在含油污泥中加入萃取溶劑,通過(guò)充分的混合攪拌,使溶劑與污泥中的油類發(fā)生萃取反應(yīng),從而達(dá)到將油類從污泥中分離出來(lái)的目的,而且油類萃取劑通過(guò)蒸餾還可以分離回收并循環(huán)使用,回收的油類可以再生利用。傳統(tǒng)萃取劑多為有機(jī)溶劑,單純的萃取工藝的油類回收率并不是很高,如果與其他技術(shù)聯(lián)合使用,回收率可以在一定程度上得以提高。實(shí)踐表明,通常是要經(jīng)過(guò)多次的萃取過(guò)程,其污泥的油分分離效果才比較理想,而且在多次的循環(huán)萃取過(guò)程中,萃取溶劑不能保證百分百的回收,增加了成本。所以此技術(shù)要想得以發(fā)展,其關(guān)鍵是找到一種性價(jià)比高的萃取溶劑。
(5)化學(xué)熱洗處理技術(shù)
將含油污泥加水稀釋后再加熱,同時(shí)投加一定量化學(xué)試劑反復(fù)洗漆,使油從固相表面脫附或聚集分離?;瘜W(xué)熱洗處理系統(tǒng)包括油泥預(yù)處理、混合、運(yùn)移、加藥、一級(jí)清洗、二級(jí)清洗、分離和水處理等構(gòu)筑單元,化學(xué)試劑的篩選和使用是化學(xué)熱洗工藝的關(guān)鍵。
目前,化學(xué)熱洗工藝在美國(guó)、英國(guó)、荷蘭及加拿大等國(guó)家得到廣泛應(yīng)用,如熱化學(xué)清洗技術(shù)、溶劑、低頻聲波分離技術(shù)。此外,將此工藝與其它技術(shù)相結(jié)合,如“熱化學(xué)洗滌+超聲波”、“表面預(yù)處理+熱洗漆”、“化學(xué)熱洗+生物處理”、“熱洗+超聲+旋流”分離工藝等,能更好地實(shí)現(xiàn)含油污泥無(wú)害化處理和資源化利用。
(6)熱解處理技術(shù)
熱解處理技術(shù)是指在加熱的情況下,將含油污泥中的重質(zhì)油類分解成帶揮發(fā)性的低碳烴類燃料、液態(tài)燃料和固體碳等。熱解反應(yīng)與加熱的速度、溫度、時(shí)間和原料的組成有關(guān)系。液態(tài)回收物主要是柴油成分,可以直接用作燃料,固態(tài)回收物主要可以作為建筑材料。因此,此技術(shù)具有較好的直接經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,值得推廣。 目前熱解技術(shù)可分為低溫蒸餾技術(shù)、高溫裂解技術(shù)和有氧熱解技術(shù)。
① 低溫蒸餾技術(shù)(23~27℃)
含油污泥中的油分并未發(fā)生分解,輕質(zhì)組分通過(guò)蒸餾作用從中逸出得以回收。以此技術(shù)處理含油率為45%的污泥時(shí),油回收率可達(dá)97.4%。處理過(guò)程中廢油不會(huì)氧化、分解和炭化,保證了廢油品質(zhì)。但此技術(shù)主要用于回收輕質(zhì)油,因此,存在著一定局限性。
② 高溫裂解技術(shù)(46~65℃)
在無(wú)氧(或缺氧)高溫條件下通過(guò)重質(zhì)油深度熱裂解,將污泥轉(zhuǎn)變成三相物質(zhì),最終生成化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的石油焦和多餾分的質(zhì)油,實(shí)現(xiàn)污染控制與資源化利用。通常,氣相為CH4、CO、CO2等,液相以常溫燃油和水為主,固相殘?jiān)鼊t為無(wú)機(jī)礦物質(zhì)與殘?zhí)?。此工藝不僅能實(shí)現(xiàn)油氣回收和殘?jiān)偕?,還能明顯減少污泥中重金屬和放射性物質(zhì)。
③ 有氧熱解技術(shù)
氧的存在可改善熱解油的品質(zhì),富氧條件能增強(qiáng)氧化熱解反應(yīng),降低殘留物產(chǎn)量。同時(shí),氧化熱處理過(guò)程放熱還可用于熱解反應(yīng)以減少能耗。貧氧條件能增強(qiáng)含油污泥熱反應(yīng),還可避免或減少產(chǎn)水。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),在處理過(guò)程中高溫裂解和氧化熱解并存,在34℃以下以高溫裂解為主。
(7)泡沫浮選技術(shù)
泡沫浮選是浮選當(dāng)中的一種,它是細(xì)粒和極細(xì)物料分選中應(yīng)用最廣泛的方法。泡沫浮選是根據(jù)表面吸附原理,借助鼓泡使溶液中的表面活性物質(zhì)聚集在氣-液界面,隨氣泡上浮至溶液主體上方,形成泡沫層,將泡沫和液相主體分開(kāi),從而達(dá)到濃縮表面活性物質(zhì)(在泡沫層),凈化液相主體的目的。泡沫浮選的主要過(guò)程是氣泡帶著有選擇性但在氣液界面粘得不緊的礦粒在礦漿中上升,然后刮去在礦漿面上形成的泡沫。這一過(guò)程概念簡(jiǎn)單,細(xì)節(jié)復(fù)雜,它的適應(yīng)性和有效性使泡沫浮選成為選別復(fù)雜、低品位礦石時(shí)應(yīng)用最廣的一種方法。全世界90%以上的銅、鉛、鋅、鉬、銻和鎳都是用泡沫浮選法回收的。
含油污泥雖然對(duì)環(huán)境有危害,但是同時(shí)它也是寶貴的二次資源,如不進(jìn)行處理而隨意排放也是對(duì)資源的巨大浪費(fèi)。對(duì)含油污泥,進(jìn)行有組織的收集,并開(kāi)發(fā)研究出經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方法進(jìn)行無(wú)害化處理和污油回收,不僅可回收大量的能源,產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益,而且能減輕污染,產(chǎn)生巨大的環(huán)境效益和社會(huì)效益。





