周文烽 郭振思 刘祚均 王江才 许顶

摘要：随着人们对环境保护意识的提高，对油泥处置也提出了更高的要求，不但要求无害化的处理，还要求提高油泥的利用价值。经过深入的研究探索，文章总结了几种常见的油泥处置工艺的优缺点，希望为企业选择油泥处置工艺提供参考。

关键词：油泥;工艺;无害化处理;资源化利用

中图分类号：X741 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）11-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.11.030

Research on sludge treatment process

Zhou Wenfeng，Guo Zhensi，Liu Zuojun，Wang Jiangcai，Xu Ding

（Hainan Baolai Industry and Trade Co.，Ltd.，Haikou Hainan 570100，China）

Abstract：With the improvement of peoples awareness of environmental protection， higher requirements have been put forward for sludge disposal，not only for harmless treatment， but also for improving the utilization value of sludge.After in-depth research and exploration，this paper summarizes the advantages and disadvantages of several common sludge disposal processes，hoping to provide reference for enterprises to choose sludge disposal process.

Key words：Sludge;Process;Harmless treatment;Resource utilization

1 油泥的來源以及特性

油泥是在石油开采、运输、储存、炼制过程中会产生大量的含油污泥，简称油泥，它是一种由碳氢化合物、油、水等物质形成一种油包水（O/W）或水包油（W/O）型的稳定乳化液，其性质非常稳定，pH一般在7左右，含油量一般在10%～40%之间，含水大约40%～90%之间，固体物质含量约在5%～50%之间。根据《国家危险废物名录》分类，油泥属于危险废物，所以必须按照危险废物无害化工艺处理。

2 油泥处理工艺

油泥本身是原油中掺杂了大量的水、泥沙等以及其他的固体废物，目前，油泥处置大概分两大类：第一类是无害化处理，分为焚烧法、稳定固化、填埋法、生物降解法;第二类是资源化利用，分为萃取分离、离心分离、热解处置。

3 无害化处理工艺

3.1 焚烧处理工艺法

油泥的热值本身很高，通过焚烧处置是最直接有效的方法，可以将油泥中有机物等其他可燃物质彻底分解，减量化可以达到95%以上。焚烧处理工艺通常是以回转窑和流化床作为焚烧炉，是通过与过量的空气接触，将油泥废物完全燃烧的过程，焚烧炉的温度达到800～1 100℃之间，停留时间在30～60min，流化床处理工艺更是达到数天之久。焚烧处理工艺法是无害化、减量化最高的一种，同时焚烧处理工艺的焚烧温度比较高，所以，能最有效除去油泥中有害的物质。经过几十年的发展，焚烧处理工艺也是比较成熟的，烟气排放和飞灰等各项指标也都能达到相应的环保要求。但是焚烧工艺依然会受到原料品质、焚烧工况、停留时间等因素的影响，而且油泥中含油大量的原油，直接焚烧也是对资源的浪费。

3.2 稳定固化工艺

稳定固化是利用物理-化学方法将有害废物固定或包封在惰性基材中使其稳定化的一种过程。其工艺过程简单、便于操作;固化剂来源丰富，价廉易得;而且处理成本低，是一种廉价的处理方式。按固化原理分为包胶固化、自胶结固化、玻璃固化和水玻璃固化，包胶固化又可以分为水泥固化、石灰基固化、热塑性材料固化和有机聚合物固化等。包胶固化适用于多种类型的废物;自胶结固化只适用于含有大量能成为胶结剂的废物;玻璃和水玻璃固化一般只适用于极少量特毒废物的处理。常见的固化大部分为水泥固化，其优点在于固化处理后所形成的固化体具有良好的抗渗透性、抗浸出性、抗干湿性、抗冻融性及足够的机械强度。但是稳定固化并不很适合处理含有机物的固体废物，因为有些有机物会阻碍水泥基与黏合剂的水合作用，不能形成稳定的化学结合，导致其机械强度降低。虽然稳定固化是一种操作简便、物美价廉的处理方式，但是其原料中是否存在氧化性/还原性不确定，是否影响固化的机器强度，进而导致浸出毒性的增高，所以仍需要进一步的探索。

3.3 填埋法

油泥填埋处置是通过低渗透性黏土、人工内衬层与空气、水分隔绝开，同时在填埋场底部铺设高密度聚乙烯材料的防渗层，并设计浸出液的收集和处理系统，达到大限度防止环境污染。在操作上必须严格限定入场处置的废物，进行分区、分单元填埋及每天压实覆盖，并特别要注意封场后的维护管理。安全填埋处置法是一种低成本的处理方式，但是填埋处置占地面积大，再也无法资源利用化，虽然设有防渗层，但依然无法避免渗滤液污染地下水的可能。同时要严禁控制入厂指标，减少渗滤液重金属含量。

3.4 生物处理工艺

近几年，随着人们对微生物降解的逐渐深入研究，发现通过微生物对有机物的降解而达到对油泥处置的一种新的工艺方法，它具有处理成本低、易操作、耗能低、可规模化处理等优点，具有非常广泛的运用前景。降解法原理是利用降解菌等微生物的新陈代谢作用，将油泥中的石油烃类作为碳源，进行同化、降解并最终全部碳化，全部转化成水和二氧化碳等无机物。常见的有耕地法、生物堆肥法、生物反应器法等方法，其处理效率受到微生物的密度和活力的影响。Marin等人的研究发现，在半干旱气候条件下，利用地耕法降解炼化油泥，经11个月的降解后，PHCs的去除率达80%。由此可见，生物降解法处理周期非常长、占用大量的土地，而且还受到环境影响进而影响微生物的活动因素会导致其降解速度降低，同时油泥中重金属会通过土壤的迁移而影响到地下水，威胁人类的身体健康。

4 资源化利用处理工艺

4.1 萃取分离工艺

萃取分离工艺是利用溶剂“相似相容”的原理，把有机溶剂当作萃取剂，将油泥中的油相回收，萃取工艺可以简单概述为三步：第一步将萃取剂与油泥混合，第二步将萃取相和萃余相分离，第三步回收萃取剂和溶质。萃取工艺是一种简单、处理效率快的工艺。Naggar等人通过对石脑油、甲苯、二氯甲烷等有机溶剂研究发现，其中甲苯的油泥萃取效果最好，回收率达到75.94%。不同种类的溶剂对油泥萃取效果差别很大，同时萃取效率会受到油泥性质、温度、压力等因素的影响。研究表明提高温度，可以加快萃取过程以及提高萃取效率，但是萃取过程中本身就会消耗大量的萃取剂，提高温度的情况下会增加萃取剂的蒸发损耗，从而增加运行成本。为了弥补其萃取工艺上的缺点，最近几年里，有些学者研究出了一种超临界萃取技术，是在萃取剂的超临界状态下进行萃取，常用的萃取剂有二氧化碳、甲烷、乙烯等。其可以避免使用大量的萃取剂，而且这些萃取剂物美价廉、还环保，是非常有前景的油泥处理技术之一。

4.2 离心分离工艺

离心分离处置工艺是一种相对比较成熟的一种油泥处理工艺，占地面积比较小，投资少，能进行规模化处置。离心分离工艺是利用高转速三相离心机，将不同密度的水、油、泥三相分离。但是油泥本身形成了稳定油包水或水包油的现象，所以，必须进行预处理，加入破乳剂、絮凝剂等化学药剂，搅拌分层，使其黏度降低，在进行离心分离。经过预处理（化学破乳）再进行三相离心分离回收率可达90%以上。但是，由于油泥成分复杂，每一批油泥添加的药剂以及加入的量不同，和其搅拌的速率不同都会影响其预处理的效果，同时离心分离出来的泥含水率还是比较高的，还要进行机械脱水，增加的离心分离技术操作的复杂性，提高了运行成本。

4.3 热解处置工艺

热解处置工艺是在无氧或惰性气体保护环境下进行加热裂解，热解温度大概在300℃～600℃之间，通过热解可以将油泥中的重质组分裂解为轻质组分，在回流冷凝下得到相应液相油品、水、焦碳以及干泥沙等，热解出来的油品可回收利用，而且油品相对其他资源回收利用工艺油品品质还要高，可以成为下游产品的原料，增加其利用价值。热解工艺不仅有着高效回收资源效率，而且可以将大多数重金属固定在固体废物中，还能避免二噁英的生成，减少对大气的污染。但是热解也会受到其热解温度、油泥成分、升温速率等因数影响，同时受热解工艺的投资较大、操作较复杂等情况的制约，所以，解决对热解的影响因素，会加快热解工艺的发展以及运用。常见的热解工艺分别是烧蚀热解、流化床和循环流化床热解、真空热解。

5 总束结

随着经济蓬勃发展，对石油需求也日增月益，同时也会产生大量油泥废物，必须处置得当，避免对环境污染。由于石油资源本身是不可再生资源，所以如何处置油泥显得至关重要。随着学者们的深入研究，油泥处置的工艺多样化，但是油泥废物本身的复杂性，很难靠单一的处置工艺就能彻底处理完全，而油泥还有一定的经济价值，所以，需要灵活运用处理工艺，有机组合、取长补短，以资源利用化为核心，无害化处理工艺为后续处置，提高油泥废物的利用价值和社会效益。

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收稿日期：2020-09-09

作者简介：周文烽（1993-），男，汉族，本科学历，助理工程师，研究方向为工艺技术。

通讯作者： 陈鹏宇