何翼云，回 军，杨 丽， 赵景霞

（1. 中国石化 资本运营部，北京 100728；2. 中国石化 抚顺石油化工研究院，辽宁 抚顺 113001）

含油污泥处理方法探讨

何翼云1，回 军2，杨 丽2， 赵景霞2

（1. 中国石化 资本运营部，北京 100728；2. 中国石化 抚顺石油化工研究院，辽宁 抚顺 113001）

概述了国家环保部门对含油污泥危害性及其监管工作的相关规定，分析了原油开采和加工过程中产生的含油污泥的组成，介绍了沉降浓缩和机械脱水等含油污泥预脱水技术的处理效果，阐述了浮渣焦化处理工艺、含油污泥热萃取处理技术和烟道气作为热源的剩余活性污泥干燥技术的工艺流程、处理效果及存在的问题。

含油污泥；石油；脱水；焦化；热萃取；干燥；剩余活性污泥；固体废弃物

在石油的生产、运输和加工过程中都会产生一定量的含油污泥。1984年以前，国外炼厂排放的含油污泥大多采用地下填埋的方法处理，在美国大约有100个地下填埋处理设施［1］。地下填埋是一种经济的处理方法，但对地下水和周边环境会产生一定的污染。自从1984年美国将炼厂含油污泥规定为危险废物以来［2］，国内外的研究人员进行了广泛的含油污泥无害化处理研究，如采用生物降解、热解吸、溶剂萃取、焚烧及经预处理后焦化处理等方法。

1998年原国家环保总局将含油污泥列入《国家危险废物名录》［3］。 2001年我国出台了危险废物贮存、填埋和焚烧的标准。2008版《国家危险废物名录》中将原油开采和加工业产生的含油污泥划分为危险废物。2011年国家环保部提出的“关于进一步加强危险废物和医疗废物监管工作的意见”又明确要求到2015年，危险废物产生单位的规范化管理抽查合格率达到90%［4］。这给尚未完善相关治理技术和措施的石油开采和加工企业的发展带来前所未有的压力。由于产生含油污泥的工段不同，组成差别较大，处理方法也不尽相同。

本文分析了含油污泥的组成，通过实例介绍了含油污泥预脱水处理的工艺和效果，以及焦化、热萃取、污泥干燥等含油污泥无害化处理技术的特点和存在的问题。

1 含油污泥的组成

原油开采和加工过程中产生的含油污泥主要是石油和石油产品在贮罐中沉积的罐底油泥和含油废水处理过程产生的隔油池底泥、浮渣等。含油污泥主要含有水、油、固体物等，其中的油泛指各种有机物，包括多种有毒有害、难生物降解的物质；固体物中含有多种金属、催化剂粉末、土和泥沙等。通常原油加工规模为8 M t/a 的炼厂，其废水处理场每年产生的含油污泥量约5 kt。含油污泥的含油率为1%～45%，含水率为44%～99%。

2 含油污泥的预脱水处理

通常含油污泥的含水率为80%以上，新产生的含油污泥含水率更高，有些高达99%，经沉降浓缩分离后，含水率可降至92%～95%。含油污泥的体积与含水率有直接关系，当含油污泥的含水率从99%降至95%时，含油污泥的体积只有原体积的20%；而当含油污泥的含水率从99%降至80%时，含油污泥的体积只有原体积的5%。所以各企业都建有含油污泥浓缩和机械脱水的设施，最大限度地减少含油污泥的体积，以降低后续含油污泥无害化处理的成本。

目前一般采用沉降浓缩和机械脱水的方式对含油污泥进行预脱水。经沉降浓缩后可将含油污泥的含水率从99%降至94%～96%。机械脱水设备类型很多，主要有卧式离心机、板框压滤机、带式压滤机和叠氏螺杆机等。经机械脱水后，含油污泥含水率可降至80%左右［5］。

叠氏螺杆机是一种新型的污泥脱水设备，动力消耗只有卧式离心机的1/10，且维护简单。江苏思科尼恩环保科技有限公司、中国石化抚顺石油化工研究院和中国石化荆门分公司合作，采用叠氏螺杆机对多种污泥进行了预脱水试验，结果见表1。

由表1可见，采用叠氏螺杆机对含油污泥脱水处理后，含油泥饼的含水率均低于80%。产生的滤后液的COD为269～487 mg/L，SS小于80 mg/L，不会对污水场水质造成冲击。这一结果与采用卧式离心机的含油污泥预脱水处理效果相当。

表1 叠氏螺杆机对含油污泥预脱水的试验结果

3 含油污泥的无害化处理

3.1 焦化处理

早在20世纪70年代，国外就有炼厂将含油污泥和原料油一起送入焦化装置，利用焦化过程的余热使含油污泥经高温热裂解为焦化产物，固体物被石油焦捕获并沉积在石油焦上，消除了炼厂含油污泥对环境的污染［6-7］。20世纪90年代，中国石化多家企业开展了含油污泥和浮渣焦化处理的技术研发，目前已工业化应用。

例如，某企业每年污水处理场产生15 k t浮渣，将浮渣送入1.4 M t/a延迟焦化装置进行焦化处理。在高温焦炭冷却过程中，浮渣替代部分冷焦水进入焦炭塔，浮渣加入量的多少以控制焦炭塔温度不低于373 ℃为基准，在高温焦炭余热的作用下，浮渣中的水和轻烃组分蒸发进入焦化分馏塔，重组分及固体杂质吸附在焦炭上成为焦炭挥发分和灰分。浮渣焦化处理工艺流程示意见图1。

图1 浮渣焦化处理工艺流程示意

浮渣焦化处理技术经济有效，但浮渣送焦化装置前应做好预处理：首先通过均质设施降低因浮渣性质不均匀给焦化装置带来的影响；其次是降低浮渣的含水率；第三是控制好浮渣加入量，不能因为掺炼浮渣而影响石油焦的品位和焦化分馏塔的正常操作。由于各炼厂的焦化处理能力和生产特点不同，有些企业的含油污泥只能得到部分处理，对于生产高品位石油焦的企业，则不能采用焦化装置处理含油污泥，该技术的应用存在一定的局限性。

3.2 热萃取处理

热萃取主要用于处理机械预脱水后的含油污泥，含油污泥含水率以70%～85%为宜。热萃取处理含油污泥工艺流程示意见图2。采用炼厂180～300℃的馏分油作为萃取油，以低压蒸汽为热源，按一定比例将萃取油和含油污泥混合，在强制循环条件下，用低压蒸汽加热萃取油和含油污泥的混合物。随着混合物温度的升高，物料开始破乳和脱水，水和部分轻组分从塔顶分出，油和固体物随萃取油被送至沉降罐分离。脱出水送污水场处理，回收油在热萃取含油污泥处理系统内循环利用，沉降罐底部固体物可直接送焦化装置或循环流化床锅炉处理，也可经脱油干燥后送电厂综合利用。

图2 热萃取处理含油污泥工艺流程示意

热萃取含油污泥处理技术首先在中国石化洛阳分公司进行了工业应用。该企业含油污泥处理装置设计处理能力为1 m3/h，含油污泥首先经过沉降浓缩预脱水和离心机预脱水，预脱水后的含油泥饼含水率为70%，含油率为15%，含固率为8%～15%。经热萃取处理后脱出水的COD小于1 500 m g/L， 送污水场处理。产生的固体物为粉状或湿粉状，干燥程度可以控制，深度干燥时固体物类似飞灰，热值为1 910 kJ/kg；轻度干燥时固体物类似湿粉，热值为18 000 k J/kg。装置正常运转时可从每吨含油污泥中回收油110～140 kg，固体物产量为预脱水后含油泥饼质量的10%～20%。该工艺实现了含油污泥的无害化处理和资源化利用，已在中国石化多家炼厂得到应用。采用该工艺处理含油率高的含油污泥时效果较好，输送也流畅，但在处理含油率低的含油污泥时，有管路堵塞的现象。目前该工艺还处于完善阶段。

3.3 剩余活性污泥干燥技术

剩余活性污泥干燥技术包括薄层干燥法、旋流干燥法、桨叶干燥法和转盘干燥法等。干燥用的热源有蒸汽、烟道气和导热油等。干燥后的固体物送至燃煤锅炉焚烧。某企业每天产剩余活性污泥50 t，含水率为80%～85%，剩余活性污泥干化处理装置的设计能力为60 t/d，产干泥0.4 t/h。烟道气作为热源的污泥干燥工艺流程示意见图3。

以锅炉的烟道气为热源对剩余活性污泥进行干燥。用专用车辆将湿污泥卸在污泥储料斗内，然后由储料斗底部的螺旋送料器将湿污泥连续、定量地送入干燥器，将锅炉烟道气通入污泥干燥器下部，两者进行强烈的沸腾状态的传热传质，被迅速干燥后的污泥颗粒由气流带出干燥室，进入旋风分离器与布袋除尘器后被收集，干燥后的污泥进入锅炉制粉系统后，被送入燃煤锅炉焚烧。经旋风分离器和布袋除尘器除尘后的废气经过脱硫塔脱硫处理后由烟囱排入大气。

该工艺存在的主要问题是系统启停时干燥器出口温度不易控制，布袋除尘器易损坏。污泥干燥系统的旋风分离器有堵塞现象，造成装置不能连续高负荷运行。

图3 烟道气作为热源的污泥干燥工艺流程示意

4 结语

在原油开采和加工过程中， 产生含油污泥的工段不同，性质差别较大，需要进行分质处理。对于废水处理过程产生的剩余活性污泥，因含油量很低，采用干燥法较合适，干燥后固体物送燃煤锅炉焚烧，利用烟道气作热源的污泥干燥技术更有优势，污泥干燥产生的废气可与烟道气一起进入脱硫和除尘装置进行处理，降低处理成本，减少废气污染。对于浮渣和罐底油泥，可采取回收技术最大限度地回收其中的资源。焦化处理和热萃取技术都可以实现含油污泥的资源化和无害化处理。

由于含油污泥处理的研究与开发起步较晚，各种处理技术均存在一定的问题，需要不断研究完善。随着国家法规要求的不断提高，含油污泥处理越来越受到企业和地方环保部门的关注，期望今后在不断的实践中开发出经济性、操作性和适用性更好的含油污泥处理技术。

［1］ Raymond C L. Land treatment is viable technology for reducing petroleum-waste toxicity and m igration potential［J］. Oil Gas J，1987，85（44）：40 - 43.

［2］ Congress of USA. Solid waste disposal act［EB/OL］.［2012-01-10］. http：//en.w ikipedia.org/w iki/Resource Conservation and Recovery Act#cite note-RCRA statute-0.

［3］ 原国家环境保护总局.国家危险废物名录（环发［1998］089号）［EB/OL］. ［2012-01-10］. http：//www. mep.gov.cn/gkm l/zj/w j/200910/t20091022_172480.htm.

［4］ 国家环境保护部.关于进一步加强危险废物和医疗废物监管工作的意见（环发［2011］19号）［EB/OL］.［2012-01-10］. http：//www.mep.gov.cn/gkm l/hbb/ bw j/201103/t20110308_201544.htm.

［5］ 中华人民共和国住房和城乡建设部. 城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南（试行）［EB/OL］. ［2011-03-20］. http：//www.mohurd.gov.cn/zcfg/jsbw j_0/ jsbw jjskj/201103/t20110330_203014.htm l.

［6］ Philips Co. Liquid sludge disposal process：US 4864407［P］. 1989-04-21.

［7］ Foster Wheeler USA corporation. Sludge dewatering and destruction within a delayed coking process：EP 0339849［P］. 1991-10-09.

Discussion on Oily Sludge Treatment Processes

He Yiyun1， Hui Jun2， Yang li2， Zhao Jingxia2

（1. Capital Operation Department，China Petrochem ical Corporation，Beijing 100728，China；
2. Fushun Research Institute of Petroleum and Petrochem icals，SINOPEC，Fushun Liaoning 113001，China）

The harm fulness of oily sludge and national regulations for oily sludge supervision are summarized. The com position of oily sludge in crude oil exploitation and refining is analyzed. The treatment effects of some oily sludge pre-dewatering processes，such as settling-thickening and mechanical dewatering，are introduced. The technological processes，treatment effects and problems of the treatment processes，such as scum coking，oily sludge hot extraction and residual activated sludge drying using flue gas as heat source，are expounded.

sludge；solid waste；dehydration；drying；thermal extraction

TQ 624.53

A

1006-1878（2012）04 - 0321 - 04

2012 - 03 - 12；

2012 - 03 - 20。

何翼云（1963—），女，湖南省平江县人，硕士，高级工程师，主要从事炼化企业污染治理及相关技术管理工作。电话 010 - 59968176，电邮 heyiyun@sinopec.com。联系人：赵景霞，电话 024 - 56389244，电邮 zhaojingxia. fshy@sinopec.com。

（编辑 祖国红）