含油污泥化學處理方法
——以勝利油田為例

沈陽萬益安全科技有限公司 黃志紅 侯文良 韓 鋼 耿志超

含油污泥化學處理方法
——以勝利油田為例

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隨著對地下原油開采力度的不斷加大，尤其是注水量的增加和三次聚合物驅采油的廣泛應用，在油田生產施工中，含油污泥的產出量逐漸增多，對環境的影響愈來愈大。這種含油污泥已被列入《國家危險廢棄物名錄》中的含油廢物類。按照《農用污泥中污染物控制標準》（GB 4284-84），為防止污染，污泥中礦物油最大含量不得超過3 000mg/kg。同時，含油污泥的產生也會造成石油資源的嚴重浪費。勝利油田含油污泥的含油率為10%～30%（干重），含水量為50%～90%，按平均含油率20%（干重）計算，每年約有3萬t左右的原油沉積其中。本文，筆者以勝利油田含油污泥為研究對象，提出一種全新的含油污泥無害資源化處理技術。

一、含油污泥的性質分析

1. 含油污泥的組成分析。準確測定含油污泥的組成是處理含油污泥的關鍵，對不同的組分通常采用不同的分析方法：含油量分析采用淋浸法，含水量分析參考《石油產品水分測定方法》（GB/ T 260-1977）。根據以上方法可以看出，測量勝利油田孤東采油廠的含油污泥樣品中油、水、泥沙的比例，含油污泥的含油率為50.1%，明顯高于《農用污泥中污染物控制標準》（GB 4284-84）中污泥類含油污染物控制標準3 000mg/kg，按常規處理方法進行填埋或焚燒，必將造成一定的環境污染和資源浪費。

2. 含油污泥原油組分分析。用芳烴化合物色-質譜圖測量污泥中原油烴類化合物的組成，結果表明，含油污泥中有害芳烴的含量較高，如果焚燒或者填埋處理，仍會對環境造成一定不良影響。由于含油污泥中的原油輕質烷烴的含量較高，如果回收利用，具有很高的經濟價值。

二、含油污泥處理的室內研究

含油污泥組成復雜，采用單一的方法，處理效果不理想。實驗采用化學與微生物綜合處理技術，具體包括含油污泥的化學前期處理和微生物后期處理。

1. 化學前期處理實驗。化學前期處理采用溶劑萃取法，該方法首先將水、有機溶劑X及表面活性劑Y以一定的比例混合，對含油污泥進行反復沖洗，直至達到規定的標準。然后，將泥沙、水及原油進行分離。將含有原油的有機溶劑進行加熱蒸餾，提取原油的同時回收有機溶劑X重新利用。進行含油污泥化學前處理的目的是回收污泥中的多數原油，降低含油量。

（1）化學前期處理影響因素分析。化學前期處理過程中，泥水比及表面活性劑的活性是影響處理效果的重要因素。

（2）泥水比。所謂的泥水比就是在含油污泥清洗過程中污泥質量和加水質量的比值。實驗得出泥水比對處理效果的影響關系是：泥水比越小，含油污泥的處理效果越好，但是考慮水的應用費用，實驗將泥水比定為1∶7。

（3）實驗結果分析。根據多次污泥處理實驗得出：化學前期處理后污泥為含油量為3.2%～4.0%，含油量大幅度降低。多數黏附在泥沙顆粒表面的原油可以得到很好的清洗和剝離，但是對于一些親油性顆粒，原油浸入內部，吸附力較大，表面活性劑難以將其很好的清洗。但這樣處理過后的含油率仍然不符合《農用污泥中污染物控制標準》（GB 4284-84），因此，必須進行進一步處理。

2. 微生物后期處理實驗。微生物后期處理就是通過人工篩選細菌，利用微生物的新陳代謝活動，分散剝離或者消耗泥沙顆粒內部的原油，從而完成對含油污泥的處理。該過程首先是將優選菌種注入化學前期處理后的低含油污泥中，再在中間過程回收部分原油，直到處理后污泥的污染指標達到排放要求。

（1）主要原理。微生物的新陳代謝可以消耗原油中的重烴、膠質和瀝青質，同時代謝過程中生成部分表面活性劑，最后將原油從泥沙表面及內部剝離出來。從微生物處理過程及原理可以看出，優勢菌種的篩選是決定處理效果的重要因素。

（2）實驗結果分析。通過對常規采油細菌的原油降解實驗以及反復適應和馴化、遺傳修飾及組合實驗，獲得了以原油為唯一碳源生長、共生性良好、具有較好協同能力的3個菌組。菌種鑒定結果為CY1菌屬、CY2菌屬、CY3菌屬，菌組優勢菌種的呼吸類型主要為好氧型，最終代謝產物為二氧化碳和水，沒有污染物產生，實現了廢物無害化。

三、結論

1. 室內及現場實驗表明，與含油污泥焚燒、填埋固化處理相比，該方法具有更好的環保效益和經濟效益。

2. 含油污泥的生化處理方法具有過程簡單、操作安全、處理徹底、經濟收益和環保效益大等優點，基本實現了油田含油污泥處理的減量化、資源化和無害化。

3. 微生物處理法篩選培育出了高效降解重烴、膠質和瀝青質的優勢菌種，應用于含油污泥的處理中，效果很好；另外，對微生物采油也可提供一定的指導。

4. 針對勝利油田含油污泥現狀，采用該方法進行污泥處理，效果良好，同時也給其他油田的污泥處理提供了很好的借鑒。