摘要：含油泥砂数量巨大，含有一定量的苯系物、酚类等对人体以及周围动植物有害的有机物，因此必须对其进行无害化处理。含油泥砂已经成为油田生产开发过程中的重要污染物来源，也是制约油田环境质量提高的一个关键因素。20 世纪80 年代，发达国家开始对含油污泥处理进行系统研究，将含油污泥最终处置的工艺分为农用、焚烧、工业再利用以及填埋，并制定了相关的法律法规，对含油污泥农用和含油污泥填埋提出了严格要求。
关键词：油田含油废物热解吸；一体化处理技术；
在石油开采、集输、处理过程中，不可避免地会产生大量含油污泥，若不加以有效地处理，既对环境造成污染，又给人类的健康造成威胁，更是对资源的巨大浪费。随着油田环保要求的提高和企业环保意识的增强，如何处理和资源化利用含油污泥已成为各大油田企业亟待解决的技术难题。
一、油田含油废物热解吸一体化处理技术
1.物理化学处理。物理化学处理主要包括热化学洗油、油泥调剖技术和溶剂萃取技术。热化学洗油一般是以热碱水溶液反复洗涤，再通过气浮实施固液分离。洗涤温度多控制在70 ℃，液固比2∶1，洗涤时间20 min，能将含油率为30%的落地油泥洗至残油率低于1%。这种办法能量消耗低，费用不高，但主要用于落地油泥的处理，局限性比较大。含油污泥调剖技术是利用含油污泥与地层之间水质的良好配伍性，向油泥中加入适量的不同添加剂，与油泥中的沥青、泥沙等组分相混合，形成一种均一、稳定的乳状液调剖剂，用于油田注水井调剖。通过调剖剂与地层水、岩石、泥质等的稀释、吸附、粘连作用提高封堵强度，改变注入水的渗流方向，增强注入水的波及体积，从而改善注水效果。因为油泥中的油没有得到回收，所以这种方法比较适用于油含量小的油泥处理。溶剂萃取技术是根据“相似相溶”原理，利用特定的有机溶剂将油泥中的油萃取出来，由于泥沙密度大，静止后沉降于容器底部，水相处于中间层，从而实现油、水、泥三相分离。处理后的有机相通过蒸馏将萃取剂分离出来后可以循环使用；回收油可以用于回炼；处理后的水经破乳净化处理可以循环使用或是排放；处理后的泥沙基本上可以达到环保标准。目前，萃取技术处理油泥还在试验开发阶段。萃取技术的优点是普适性强，可应用于不同类型的油泥，处理油泥较彻底，能够将大部分石油类物质提取回收，并且分离后的油中泥土含量低，品质较好，对后续加工处理比较容易。溶剂萃取法存在的问题是流程长，工艺复杂，萃取剂用量较大，在使用过程中有一定的损失，再加上价格昂贵，因此，含油泥沙的萃取工艺技术，只对含大量难降解有机物的含油污泥适用。
2.生物处理。生物处理需要适当的气候、水分和营养物，只能处理低含油量的污泥，要求受到污染的硬质固体废物，如沙子、石子等颗粒直径＞100 μm，并需要加入清洗剂或溶剂。生物处理是近年来发展起来的一项清洁环境的低投资、高收益、便于应用、发展潜力较大的新兴技术，采用的方法包括投菌法、生物培养法、生物通气法、土壤堆肥法和生物反应器法。生物处理耗用时间较长，一般需要6 个月或一年以上。生物处理更适于非溶解、非挥发性石油烃污染的土壤，烃含量一般不超过5%。石油烃各组分的降解能力依次为：烷烃＞非烃＞芳烃＞沥青质及胶质。
3.热处理。热处理主要包括焚烧和热解吸技术。焚烧是最彻底的含油污泥处理方法，它能使有机物全部碳化，杀死病原体，使有害的重金属离子固化于焚烧灰渣中，难于溶出，可以最大限度地减少污泥体积。另外，焚烧法处理污泥速度快，不需要长期储存和远距离运输，可以就地焚烧。
但是，焚烧的缺点十分明显，处理设施投资大，处理费用高，有机物焚烧会产生二噁英等剧毒物质，通过热量利用进行能源回收效率不高，同时需要为满足日益严格的大气环保标准，配套烟气净化措施，增加处理工艺成本。热解吸属于非氧化工艺，通过给污染土壤、沉淀物、浆体、滤饼等材料加热，去除（蒸发）挥发性污染物（如油和溶剂），也同时会蒸发出材料中的水分。需要收集和冷却加热过程产生废气，使污染物冷凝下来，可回收油或溶剂。低温热解吸通常的运行温度250～350 ℃，足以处理含轻质烃、芳烃和其他挥发性有机物。高温系统运行温度可达520 ℃，可降低废物的重质化合物浓度，如多环芳烃。其中间接加热解吸在缺氧的环境下运行，燃烧器的火焰和燃气不会接触废物材料或尾气，没有发生爆炸、产生二噁英等有害废气的风险，可最大限度地回收尾气中挥发出来的有机物。为了避免机械损坏，一般将进料的规格限制在40～50 mm，含油量、含水量对处理没有严格的限制。在热解反应条件优化试验中发现，热解反应的液相收率受到多因素的影响，随着温度的增加，液相收率先增加后减少，最佳温度为480～490 ℃；反应时间不宜过长，最佳反应时间为75 min；加入催化剂比无催化剂时液相收率高，且最佳的含量为4.5%，考虑反应效果和经济因素，对催化剂进行筛选；氮气吹扫量也会影响液相收率，反应最佳的氮气量为90 L/min。对油田和炼厂含油污泥进行热解处理室内测定了回收油气组成、热解残渣含碳量和Al2O3含量，表明含油污泥热解的产油率可超过10％，回收油率高，热解油的品质较好。同时也产生一定的不凝烃类气体，污泥热解残渣含碳量高，对油品中的沥青具有较好的吸附脱色作用，残渣中Al2O3 含量超过20％，经酸溶初步再生处理，对污水有较好的絮凝作用。
二、分析
含油污泥的来源划分为井场污泥、脱水污泥、油罐底污泥和综合污泥。含油污泥的组分一般为石油烃、水、固相颗粒等，其多少或大小对处理技术的选择和效果有很大的影响。在3 类含油污泥处理技术中，热处理的适用性最广、效果最好，生物处理次之，物理化学方法列在最后。热化学洗油能量消耗低，费用不高，但是，主要用于落地油泥的处理，局限性比较大；油泥调剖技术，油没有得到回收，所以这种方法比较适用于油含量小的油泥处理；溶剂萃取流程长，工艺复杂，萃取剂用量较大，在使用过程中有一定的损失，再加上价格昂贵，因此，含油泥沙的萃取工艺技术，只适用含大量难降解有机物的含油污泥；生物处理对含油量有较为严格的限制，不能去除特定的毒性物质，达到处理目标所需的时间长，不能排除对作业人员的健康风险。热处理中，焚烧处理设施投资大，处理费用高，有机物焚烧会产生二噁英等剧毒物质，相比之下，热解吸是一种蒸发过程，在缺氧或无氧的条件下进行，分离或消除污染物的过程简单，对含油量和含水率没有严格的限制，热解吸具有几乎不产生二噁英等次生大气污染物的优势，所以更容易得到管理机关的批准和公众的认可。在油田含油污泥和石油烃污染土壤处理领域，得到了广泛的验证和应用，处理后材料的石油烃和生物毒性物质的含量能够保证符合严格的环境标准。
油田含油废弃物属《国家危险废物名录》中列出的危险废物（HW08 项）。油田含油废弃物产生于油田生产过程中，主要来源于钻完井施工作业、原油集输系统、污水处理系统等各个环节。油田采用了热解吸一体化技术进行先运行，该技术处理效果好，较大限度回收原油，自动化程度高，不产生二噁英，运行成本适中，适应油田含油废弃物的处理，具有一定的环境、经济和经济效益。
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