含油污泥处理技术研究进展与展望

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利 用 生 物 处 理 可 去 除 PAHs 类 有 害 物 质 。
Boonchan 等 人 [14] 发 现 , 真 菌 可 以 完 成 对 PAHs 的 第 3.1 含油污泥热解
一步降解生成有机酸类, 细菌再以有机酸为碳源进
热解技术是在氧气不足的条件下, 通过热解的
一步降解为二氧化碳和水。Rodrigo J.S.Jacques 等人[15] 方式将含油污泥中重质组分转化为轻质组分, 挥发
收稿日期: 2007- 10- 24 作者简介: 郑晓伟( 1981- ) , 男, 内蒙古赤峰人, 哈尔滨工业大学环境工程专业毕业, 现硕士在读, 研究方向: 环境工程。
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第1期
郑晓伟等: 含油污泥处理技术研究进展与展望
●综 述
升高, 缩短后续生化处理时间。SCOD 变化量与超声 地资源。
Zheng Xiaowei, Cheng Liping
( Environmental Protection Research Institute of Light Industry, Beijing 100089, China)
Abstr act: As one of main waste materials in petro- plant, oily sludge presents a serious disposal problem which puzzle petro- plant.This paper introduces the characteristic of oily sludge and current deposal methods, summarizes the fruition of research on the decremental, harmless and recycling treatment of oily sludge and prospect the farther research. Keywor ds: oily sludge; treatmen; development
今后研究的主要内容。
氧化碳、乙烷和氢气等。热解油以柴油馏分( 75%) 为
2.2 固化处理
主, 热值可达 47 MJ·kg-1, 可直接作燃料油。残渣以
污泥固化处理是将含油污泥固化或包容在惰性 沙粒为主, 固定了大多数金属元素( Pb、Cr、Ni 除外) ,
固化基材中的一种无害化处理过程。目前应用最广 可用于铺路或建材材料。王万福等人[23]发现含油污水
题。结合含油污泥理化性质及处理现状, 综述国内外含油污泥减量化、无害化、资源化处理技术研究进展。
关键字: 含油污泥; 处理; 进展
中图分类号: X74; X703
文献标识码: A
文章编号: 1008- 9500( 2008) 01- 0034- 04
The Development and Pr ospect of Tr eatment of Oily Sludge
考虑污泥类型、脱水效果、除油效果及释放 SCOD 对
焚烧法具有减容效果显著, 消灭病原菌, 处理比
后续处理的影响, 是确定超声波处理的时间及功率 较安全的优点。目前, 焚烧法仍是我国处理含油污泥
等参数的重要依据。
的主流工艺。一些学者对污泥焚烧装置运行工况进
2 含油污泥稳定化处理技术进展
行分析, 提出多项控制措施, 优化工艺参数, 以保证 焚烧炉安全稳定运行[18]。但焚烧每吨污泥耗油 18.5
毒元素随水泥量的增加而减少, 优化水泥与污泥配 效益和社会效益, 对配套工艺技术与装置值得深入
比, 可满足污水综合排放标准( GB8979- 1996) 。添加 研究。
适量添加剂, 固化产品抗压强度满足填埋要求[16]。曹 3.2 溶剂萃取处理
永 华 等 人 [ 17] 对 固 化 机 理 深 入 研 究 发 现 固 化 后 的 污 泥
波声强、操作时间、温度成正比[8]。目前, 利用超声波
开发新型固化剂和添加剂, 实现固化产品作为
技术进行含油污泥除油的研究较少。王新强等人[9] 建筑材料, 铺路材料再利用, 并考察固化产品对环境
发现超声波弱空化状态除油率达 89%以上。由此可 造成的影响是未来的研究方向。
见, 超声波技术对含油污泥的影响是多方面的, 综合 2.3 焚烧处理
2.1 生物处理
kg, 处理成本高[19]。研究发现: 利用塑料与含油污泥
生物处理方法分两类, 一是向含油污泥中投加营 混合焚烧, 可创造良好的焚烧条件, 降低成本, 减少
养物质, 曝气, 促进污泥土著微生物生长增殖, 从而 了烟气排放量, 但会产生 PAHs 等有害物质[20]。刘世
实现对污染物的降解。二是向含油污泥中投加高效 义[21] 研究生物质水煤浆发电技术, 省去了污泥处理
石油化工企业的污水处理系统产生的污泥主要 来自隔油池的底泥、浮选池浮渣、剩余活性污泥, 统 称为“三泥”。性质如表 1 所示[1]。
表 1 炼油厂污水处理厂“三泥”的性状
污泥名称 含水率 密度 油 硫化物 酚 COD ( %) ( g/cm3) ( mg/L) ( mg/L) ( mg/L) ( mg/L)
利用从含油污泥污染的土壤中筛选的菌群获得了对 性有机物和半挥发性有机物组分进行回收。热解过
蒽、菲、苯并芘分别为 48%、67%、22%的去除率。生 程中反应温度、压力、停留时间是三个最重要的影响
物处理可同时降解含油污泥中脂肪烃和芳香烃, 研 因素。陈超等人[22]试验回收的气、液、固产物质量分
究构建高效菌群、优化控制条件, 缩短处理周期将是 占 10%、20%和 70%。热解气体主要成分为甲烷、二
泛的是水泥固化剂。20 世纪 80 年代后期, 我国部分 处理污泥热解的产油率可达 10%以上, 残渣的 A12O3 油田( 如江汉、四川、胜利、大庆) 开始应用固化处理 含 量 达 20%以 上 , 经 再 生 处 理 , 可 回 用 作 污 水 处 理
技术。研究表明, 固化产品浸出液 COD、含油量、有 絮凝剂。采用热解工艺处理, 其具有显著的直接经济
焦化法处理含油污泥实质就是对重质油的深度 热处理, 其反应是一个烃类物质的热转化过程, 即重 质油的高温热裂解和热缩合。目前焦化处理主要分 两个方向, 一是焦化法处理含油污泥回收矿物油, 研 究表明, 液相产品回收率可达 88.23%, 产品主要为 汽油、柴油和蜡油[28, 29]。利用聚乙烯类废塑料与含油 污 泥 混 合 焦 化 可 进 一 步 提 高 矿 物 油 回 收 率 [ 30] 。 二 是 利用含油污泥添加适量的强度添加剂和炭化添加 剂, 通过控制焦化反应条件能够生产出净化效果较 好的含碳吸附剂, 油吸附效果优于 PAM 和陶粒, 仅 次于活性炭, 投加 8 mg /L 的 PAM 可进一步提高除 油 效 果 [ 31] 。 焦 化 处 理 具 有 含 油 污 泥 处 理 和 资 源 化 的 双重效果。但该技术要求设备抗温达 490 ℃左右, 而 且处理每吨油泥消耗能量 81.97 kg 标准油, 能耗较 高, 适用于含油量高于 50%的含油污泥。 3.5 回灌调剖技术
相关性。采用此法处理费用低, 长期稳定性好, 但固 的沥青质[24]。张秀霞等人[25]以三氯甲烷为萃取剂通
化物增容较大, 以土地填埋为最终处理方式, 占用土 过溶剂萃取- 蒸汽蒸溜联合处理工艺, 减少萃取剂用
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●综 述
中国资源综合利用
第1期
量, 缩短处理时间, 脱油率仍可达 93%以上。但萃取 剂在回收循环过程中仍有部分遗失, 处理成本高。此 项技术发展的关键是要开发出性能价格比高的萃取 剂。萃取后泥渣需做进一步处置。因此, 萃取工艺必 须与其他处理处置方法结合使用。 3.3 化学热洗处理
提高 TOC 降解率。部分学者认为石油烃类水合 性 更适用于此项技术。但从长远来看, 在日益提倡利用
差, 是石油烃类降解效率低的限制因子。利用代谢表 清洁能源发电的环境下, 此项技术的推广与应用具
面活性剂微生物对含油污泥处理, 提高石油烃类溶 有局限性。
解度, 可提高石油烃类的降解效率[13]。 3 含油污泥资源化处理技术进展
作为新型的污泥预处理技术, 超声波对污泥能够 产生海绵效应、局部发热等作用提高污泥脱水能力[5]。 相关研究表明低强度、短时间超声波处理能够使污 泥含水率降至 85%以下, 同时减少 25%~50%的絮凝 剂用量。但超声波功率过大, 处理时间太长, 可能会 改变污泥的内部结构, 增加污泥粘度, 使污泥脱水性 能变差[6-7]。同时超声波会破坏菌胶团, 使污泥 SCOD
●综 述
中国资源综合利用 China Resources Comprehensive Utilization
Vol.26, No.1 2008 年 1 月
含油污泥处理技术研究进展与展望
郑晓伟, 陈立平
( 轻工业环境保护研究所, 北京 100089)
பைடு நூலகம்
摘要: 含油污泥是石油化工工业的主要污染物之一, 含油污泥的处理一直是困扰石油化工企业的一大难
化学热洗是将含油污泥加水稀释后再加热, 同 时投加一定量化学试剂的条件下, 使油从固相表面 脱附或聚集分离的污泥除油方法。在含油量较高、乳 化较轻的落地原油和油砂等的回收油处理中应用较 多。赵虎仁等人[26] 采用“化学热洗+生物处理”工艺 对炼油厂含油污泥处理, 研究发现, 洗涤剂 OST- Ⅱ 效果最好, 污油回收率可以达到 92.2%, 再经好氧生 物处理后, 石油类去除率可达 95%。童蕾等人[27] 先 利用挥发性较强乙烯类有机物对含油污泥表面陈化 成膜预处理后, 再用含表面活性剂的热碱水溶液洗 涤处理, 除油效果有较大改善, 残留油含量降至 1.2% 左右, 比不经预处理的土样残油率降低了 28%, 并进 一步确定了最佳控制条件。 3.4 焦化处理
研究表明, 污泥与溶剂比为 1∶8 时, 5 次抽提率
密实度有较大改善, 这是其强度提高的重要原因。应 可达 99.76%, 并且随着抽提次数的增加, 所得 油 品
用分形几何理论定量分析发现, 分形维数的大小可 中的重组分比例增大, 经过 5 次抽提后, 剩余油主要
以反映试样密实度的高低, 与强度之间具有较强的 为>500 ℃的重组分, 可认为基本上为不溶于石油醚
隔油池底泥 99~99.5 1.03~1.1 5 754 103 9 2 2895 浮选池浮渣 99~99.2 0.97~0.99 1 531 94 5 4 2186 剩余活性污泥99.5~99.8 0.97~0.99 187 4 2 1 5370
含油污泥一般由水包油( o /w) 、油包水( w/o) 以 及悬浮固体组成的稳定的悬浮乳状液体系, 脱水效 果差, 污泥成分和物性受污水水质、处理工艺、加药 剂等因素影响, 差异性大, 处理难度高, 含油量差别 较大, 部分具有回收再利用价值, 且含油污泥含有 PAHs、重金属等有害物质, 对环境还具有放 射 性 污 染 [ 2] 。 含 油 污 泥 已 被 列 入 《国 家 危 险 废 物 目 录 》中 的 废矿物油类, 必须对含油污泥进行无害化处理。本文 综述了近几年含油污泥处理技术研究进展。
降解石油烃的微生物菌剂。大量文献表明, 投加石油 基建投资, 兼有能源与环保双重效能。目前, 此项技
烃降解菌可使降解率提高到 50%以上[10, 11]。Bassam 术研究主要针对于市政污泥, 还没有利用含油污泥
Mrayyan 等 人[12] 投 加 N、P、S 等 营 养 元 素 , 能 进 一 步 进行此方面的研究报道。含油污泥具有更高的热值,
1 含油污泥减量化处理技术进展 1.1 含油污泥调质技术
研究表明, 有机高分子絮凝剂可以破坏胶体稳
定 性 , 改 善 污 泥 脱 水 性 能 , 污 泥 含 水 率 可 降 至 90% 以 下 [ 3] 。 但 有 机 高 分 子 絮 凝 剂 残 留 物 不 易 被 生 物 降 解, 其单体具有强烈的神经毒性和“三致”效应, 造 成对环境的二次污染。因此, 研究和开发絮凝效果 好, 适应范围广, 无毒无害、对环境无二次污染的生 物絮凝剂, 越来越引起各国科研工作者重视。王毓仁 等人[4]研究发现浮渣在加入絮凝剂 CPAM- 2 的同时, 混入等体积的剩余活性污泥, 利用活性污泥中大量 微生物分泌的高分子絮凝剂, 能显著改善离心脱水 效果, 并节约 90%左右的高分子絮凝剂用量。目前 已 报 道 的 微 生 物 絮 凝 剂 有 糖 蛋 白 、粘 多 糖 、蛋 白 质 、 纤维素等高分子化合物, 但其生产成本较高, 作为污 泥调理剂的报道还不多见。开发新的生物絮凝剂, 降 低生产成本, 考察生物絮凝剂对后续处理措施的影 响是今后技术发展的重点。 1.2 超声波预处理技术
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