含油污泥處理技術研究進展

李小龍，縱瑞耘，宿 輝，李 琦

(1.天津科技大學 海洋與環境學院，天津 300457；2.中海油能源發展股份有限公司安全環保分公司 碧海環保服務公司，天津 300458)

含油污泥處理技術研究進展

李小龍1，2，縱瑞耘2，宿 輝2，李 琦2

(1.天津科技大學 海洋與環境學院，天津 300457；2.中海油能源發展股份有限公司安全環保分公司 碧海環保服務公司，天津 300458)

本文針對含油污泥處理現狀，分析了國內外含油污泥處理技術存在的問題，提出了含油污泥的處理技術，包括萃取法、焚燒法、生物法、熱解析及調質-機械分離法等。

含油污泥；萃取；焚燒；熱解析；調質-機械分離

含油污泥主要是石油勘探開發業和石油化工行業產生的油泥、油砂，其組成成份非常復雜，含有大量的老化原油、鹽類、固體懸浮物、腐蝕產物及細菌等，還含有生產過程中加入的大量水處理劑。含油污泥具有產生量大、含油量高、處理難度大及綜合利用方式少等特點，若不加以處理，不僅污染環境，而且浪費資源。因此，需要對含油污泥進行無害化處理。本文綜述了近幾年國內外含油污泥處理技術的研究進展。

1 含油污泥的處理技術

1.1 萃取法

該方法通過選擇適合的有機溶液作萃取劑，萃取含油污泥中的油品，以達到回收利用的目的。目前萃取法處理含油污泥還處于試驗開發階段。傳統含油污泥萃取劑多為有機溶劑，國內學者張秀霞等[1]、車承丹等[2]分別選用氯仿及石油醚作萃取劑，其脫油率高達90%以上。使用多種工藝有機組合或者多級循環萃取含油污泥，可以使含油污泥處理更為經濟有效。黃戊生等[3]采用一級熱洗與多級分離萃取聯合處理含油污泥，在此方法中，萃取劑可以循環使用。萃取法處理含油污泥較徹底，能將大部分石油類物質提取回收，但因萃取劑使用量巨大，且價格昂貴，因此，尚未實際應用于含油污泥處理，此種技術發展的關鍵是要開發出高性價比的萃取劑。

1.2 焚燒法

該方法適用于產量較少的特殊含油污泥處理，溫度為815～1200℃，將含油污泥送入焚燒爐，進行焚燒，以除去含油污泥含有的油等有機物質，掩埋處理焚燒后的殘渣，用除塵、淋洗工藝處理焚燒過程產生的煙氣，使其中的氮氧化物、硫氧化物及粉塵等，可以達到排放標準后放空[4]。采用焚燒法處理含油污泥，投資大、成本高、工藝復雜，廢氣、廢水的排放量增加，根據我國目前的環保標準，廢氣的排放不但需要控制其污染物濃度，還須控制其排放總量。目前我國大多數的煉油廠都有污泥焚燒裝置，并取得了良好的處理效果。該方法能除去多種有害物質，減少對環境的污染，且對廢物減容效果良好，但在含油污泥燃燒過程中會產生二次污染。

1.3 生物法

1.3.1 生物地耕法

該方法是指通過土壤中微生物的代謝作用，將石油烴類的污染物轉化成無害的土壤成分。國內學者關月明等[5]采用生物地耕法，處理了含油質量分數為9.0%和10.2%的含油污泥。通過120d生物降解后，含油污泥的含油質量分數分別降至3.1%和4.0%，石油降解率能達到65.6%和60.8%，長鏈烷烴分別減少了39.8%和42.2%。科威特學者El-Nawawy等[6]提出向土壤中添加NH4+和磷酸鹽有助于微生物活動，且季節影響微生物的活動，夏季的優勢微生物是耐熱微生物。挪威學者Sandvik等[7]通過周期32個月的田間實驗，得出了18℃是含油污泥在土壤中的最佳降解溫度，還對未耕種土地與耕種土地對含油污泥的降解效率進行了比較，結果顯示兩種土地差異較小。生物地耕法的優點是節約能源、運行成本低，缺點是凈化周期比較長，凈化緩慢，占地面積比較大，受土壤濕度、溫度等因素影響，并且可能對空氣、土壤和地表水地下水造成污染，目前該方法仍處于研究中。

1.3.2 生物強化法

生物強化法是向含油污泥中投加微生物菌劑，達到高效分解石油烴的效果。Gallego等[8]通過考察單個微生物的降解能力、共代謝作用、乳化性能等特性篩選出4種微生物，并將這4種微生物組成了微生物菌劑。此微生物菌劑由1種酵母菌和3種細菌構成，對直鏈院烴的降解效率為44%，對芳香族或硫化芳香族化合物的降解效率為31%～55%，對環烷烴的降解效率則為85%。崔秋凱等[9]將液態的含油污泥均質，通過微生物對均質后得到的含油污泥進行2次好氧發酵，此方法可將含油污泥轉變為有機肥料，可用于土壤改良、園林綠化或農作物施肥。目前，生物強化法面臨的主要問題是開發高效的新菌種、優化操作條件和縮短處理周期。

1.3.3 生物浮選法

國內學者李大平等[10]提出了一種生物浮選法，該方法利用微生物產氣與表面張力改變的生物浮選，除去含油污泥中的大部分油，并將其回收利用。生物浮選裝置處于最佳運行參數下，此方法除油率可達95%以上。但是，此方法成本較高且工藝復雜。

1.4 熱解析

熱解析是一種無害化處理含油污泥的方法。在絕氧條件下，將油泥加熱到一定溫度，使有機物及烴類解析，并通過冷凝方式將烴組分重新凝析，在缺氧條件下，對整體有機組分的變化比較小。當在不同的含氧和氮氣混合的條件下，可以裂解成輕組份物質。熱解析后含油污泥中烴的剩余泥渣可以達到美國BDAT要求，烴類可以回收[11-14]。熱解析處理含油污泥技術配套工藝相對簡單，但反應條件要求比較高，操作和技術工藝較復雜且投資較大。

1.5 調質-機械分離法

調質-機械分離法在國外已經很成熟，發展了一系列新型高分子絮凝劑。用絮凝劑處理含油污泥，能夠改變含油污泥顆粒結構，破壞膠體穩定性，提高含油污泥脫水性能，然后機械脫水。污泥除油工藝是先加入破乳劑進行攪拌，然后進入離心機分離出油、水、泥三相，其中反應溫度和時間、破乳劑選擇、攪拌強度及泥水比，將對除油率產生一定的影響。將含油污泥用化學破乳加機械三相離心分離技術處理后，原油回收率高達90%以上，分離出的油可以回收利用，分離出的水可以回用于含油污泥處理，能夠降低破乳劑用量，達到減少排污量，重復利用，又降低成本的目的。

2 結束語

隨著人們環境保護意識的提高，含油污泥的處理技術得到越來越多國內外學者的關注，為實現含油污泥徹底處理和資源化利用，國內外學者進行了大量的研究并取得了一定的成果。目前，含油污泥的處理技術多種多樣，但各項技術均有一定的局限性，僅憑單一的處理技術很難滿足環保要求。因此，將各項技術有機組合，優勢互補，是含油污泥實現徹底無害化的發展方向之一。將離心分離技術作為核心，多種預處理和后續處理技術相結合的工藝較可行，適合我國現階段及未來的含油污泥處理需要。應結合國內實際情況，在引進國外關鍵技術和設備的基礎上，逐步形成滿足我國環保需要的含油污泥處理新技術。

[1] 張秀霞，耿春香，馮成武.溶劑萃取-蒸氣蒸餾法處理含油污泥[J].上海環境科學，2000，19(5):228-229.

[2] 車承丹，吳少林，朱南文，等.含油污泥石油醚浸提技術研究[J].安全與環境學報，2008，8(1):56-58.

[3] 黃戊生，常文興.從含油污泥中回收原油[J]. 環境保護科學，2001，27(104):7-8.

[4] 陳忠喜.大慶油田含油污水及含油污泥生化/物化處理技術研究[D].哈爾濱:哈爾濱工業大學，2006．

[5] 關月明，張忠智，張衛木，等.生物地耕法降解含油污泥的研究[J].石油化工高等學校學報，2010，23(4):44-47，55.

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[7] Sandvik Sveinung, Lode Aaslaug, Pedersen Tor Arve. Biodegradation of oily sludge in Norwegian soils[J]. Appl Microbl Biotechnol，1986(23):297-301.

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[14] Jelueng S，Jyhping L，Chingyuan C，et al. Use of calcium compounds as additives for oil sludge pyrolysis[J]. Chinese Institute of Environmental Engineering (Taiwan)，2002，12(4):363-371.

(本文文獻格式：李小龍，縱瑞耘，宿 輝，等.含油污泥處理技術研究進展[J].山東化工,2017,46(5):61-62.)

2016-10-27

李小龍(1988—)，男，天津人，本科，主要從事固廢及污水處理等環保技術的研究與開發工作。

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