油泥减量化、无害化处理关键技术及其应用研究

发表时间:2020/7/14   来源:《基层建设》2020年第8期   作者:张明亮
[导读] 摘要:我国石油化工生产中,会产生大量的含油污泥,这些油泥如果不能够进行妥善的处理那么就会对土壤生态造成污染以及破坏。
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        摘要:我国石油化工生产中,会产生大量的含油污泥,这些油泥如果不能够进行妥善的处理那么就会对土壤生态造成污染以及破坏。本文简要介绍了当前我国石油化工行业对含油污泥的处理现状,并分析了油泥减量化、无害化处理的关键技术,希望可以给 同行业工作人员提供一些参考,提升油泥处理技术水平。
        关键词:含油污泥;减量化;无害化
        1 含油污泥处理现状分析
        含油污泥主要来源于石油储罐罐底、炼油厂以及石油生产场所的废油泥,这些油泥的成分构成是非常复杂的,不同的地质环境以及生产工艺会对油泥的构成产生影响,但是通常来讲,油泥主要由油类有机物、水、泥沙等物质所构成。油泥中含有大量的可燃性物质,同时还含有一些有毒有害成分,这些成分如果不经过处理直接排放到外环境中,那么会对土壤造成严重损坏。油泥在进行处理过程中根据其含油量的不同可以采取不同的处理方式,比如针对某些油泥,可以选择使用分离技术对其进行处理,处理之后油回收率能够达到百分之九十八以上,回收价值非常高。
        由于油泥对土壤环境有着较大的危害,所以需要对其进行无害化处理,这样不大能够对原油资源进行回收,增加油田的效益,同时还能够更好的保护生态环境,所以,不管是基于环保的角度还是从经济的角度,对油泥进行减量化、无害化处理都是一种必然的趋势。
        2 含油污泥常用的处理技术分析
        在当前石油化工行业生产过程中,含油污泥的处理技术主要可以分成下面几种:资源回收技术、无害化处理技术、综合利用技术等。在实际的应用过程中,要结合实际情况选择合适的油泥处理技术。
        2.1 油泥水洗技术
        运用水洗技术对油泥处理时,其主要流程如下:将油泥与一定温度的热水、药剂进行充分混合,然后将混合液使用超声波进行处理,这样能够保证化学药剂与其中的油分进行充分的基础,然后通过水力的冲洗作用以及药剂的破乳作用,将混合液实现油、水、固三相分离,之后将液相中的浮油撇出来,实现浮油的回收与利用。剩下的悬浮液在进入旋流器之后通过旋流能够将固体的泥沙进行分离,其他的悬浮溶液在之后进入离心设备,通过离心作用实现悬浮液固相与液相再次分离,通过离心设备分离出来的泥沙含油量已经非常低,通常在百分之一以下。相关研究结果已经证明,在采用水洗技术对油泥进行处理时,水的温度应该保持在75摄氏度以上,处理之后的污水以及泥沙符合我国化工行业规定的排放标准。
        2.2 生物处理技术
        油泥的生物修复方法主要有堆肥法、耕作处理法以及生物泥浆反应器等。生物处理法的主要原理是运用微生物的降解作用来降低和消除油泥中的烃类物质。比如,堆肥法在实际使用过程中,需要把油泥与适当的堆肥材料成堆进行放置,使微生物对烃类物质进行降解处理。在此过程中,工作人员需要对堆肥的氧气含量、菌种活性、PH值、营养状况、油泥堆的输送状态等信息进行监测,如果必要还需要在堆肥中加入一定的填充剂。有试验结果表明,油泥中添加砂子,成熟油泥堆肥,厨余废物堆肥及木屑,经过一年时间的堆肥,石油烃的降解率分别达到了62%,51%,74%和49%。另外,选择使用草炭与油泥堆肥也能够对油泥有着非常好的处理效果。
        但是需要注意的是,采用堆肥技术大规模处理油泥还需要解决下面一些问题:(1)堆肥中很多废弃物的处理以及自身降解速度要快于烃类物质,存在烃类物质未完全降解但是堆肥中其他添加物已经完成降解的问题;(2)堆肥中的添加物如果不合适,那么可能会导致烃类物质浓度升高的状况;(3)堆肥物质与油泥中的污染物会产生吸附-解吸作用影响石油烃的生物可利用性、生物降解性并改变其可提取性。

(4)在堆肥过程中,需要对堆肥物质进行采样以便检验其效果,因此采样的合理性以及均匀性也会对测定结果造成影响。
        近些年,植物——微生物处理技术在油泥处理中的应用也逐渐引起了人们的关注和重视,且应用范围越来越广泛。这种处理方法的基本原理为:(1)植物根系分泌的某些物质能够对微生物的代谢与转化作用起到一定的刺激与增强作用;(2)植物能够为体系中的微生物生存提供良好的环境,让位于植物根部的好氧转化作用可以顺畅的开展。植物——微生物处理修复技术,对于油泥中烃类物质的降解性能主要由植物——微生物系统的代谢与吸收能力所决定。
        2.3 热解气化焚烧工艺
        热解气化焚烧工艺在油泥处理中的应用具有处理彻底、减量效果好、能量回收率高等优势。相关研究表明,油泥最宜热解终温为823K,热解油产率可达40.36%,所得热解油的化学组成与柴油相似,能够实现原油的回收利用。热解-燃烧过程的主要化学反应包括油泥热及产物的燃烧反应:先使物料在中温缺氧条件下裂解,得到的气体与足够的空气充分混合后,在高温燃烧室进行预混燃烧,这种方法使扩散混合条件得到改善,可以很快完成燃烧反应,从而抑制了焦油及不完全燃烧产物的生成。
        3 油泥减量化、无害化处理技术分析
        3.1 流态化预处理
        运用油泥减量化、无害化处理技术对油泥进行处理,其预处理装置主要由进料斗、转鼓分离设备、曝气场所以及大颗粒提升设备所共同构成。该流程的主要目的是完成对油泥中大颗粒物质的去除,从而使污泥的流态发生改变。具体步骤为:(1)含油污泥经过进料斗格栅,将粒径大于200毫米的颗粒状物质进行去除;(2)通过格栅的油泥会进入转鼓分离设备,在该设备中,通过热水喷淋以及旋转分离作用,能够将粒径大于20毫米的固体颗粒物进行去除,同时完成对污泥的稀释,这时污泥基本上已经由固体转变为了流体;油泥流体经过曝气装置将粒径大于5毫米的颗粒进行去除,最终完全实现油泥的流体化。
        3.2调质装置
        调质装置主要的作用是完成对流化油泥的进一步均匀化,同时,加入ORM 生物分离剂,提升油泥的均质效果,实现油、泥的充分分离。之后经过静置、沉降过程,实现油、水、泥的分离,然后将上层的污油进行回收,污水以及泥沙进入其它处理通道。
        3.3生物诱导
        含水率为75%左右,含油率为2-3%(按绝干泥计)的油泥通过采用生物诱导模式,向污泥中引入适应这种环境生长的微生物菌群,提高分解速率,同时加入一些添加物及氮、磷等营养物,搅拌均匀,特种的菌株在这种提供的适合环境下分解油类等物质。
        4 结束语
        综上所述,在石油化工生产过程中,油泥的产生是难以避免的,但是油泥如果不进行有效的处理那么又会对环境造成严重污染。所以,减量化、无害化处理技术的使用就显得尤为关键。在油泥处理过程中,可以结合其特征的不同选择合适的无害化处理方法,在对油泥处理的同时实现对原油的回收,这样不但降低了油泥对环境造成的污染,同时还提升了油田生产的效益,对石油化工行业的可持续发展具有积极意义。
        参考文献:
        [1]齐峰.油泥废弃物排放状况及处理技术[J].四川水泥,2016,000(004):111.
        [2]唐景春,袁倩,林大明,等.油田油泥(砂)废弃物排放状况及处理技术[J].环境科学与管理,2012(08):29-33.
        [3]徐如良,韩子兴.油罐底泥的减量化和资源化技术[J].石油与天然气化工,33(5).
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