油气田含油污泥治理技术现状与趋势分析

油气田含油污泥治理技术现状与趋势分析

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来源：《中国高新科技·上半月》2017年第04期

摘要：文章通过对国内外现有油气田污油泥处理的工艺类型，以及每种工艺的内容、特点进行详细的调查，分析了废油泥减量化、资源化和无害化技术的应用情况和存在的问题，预测了技术的未来发展趋势，为油田污泥处理处置技术的发展提供了方向。

关键词：油气田开采；含油污泥；治理技术；环境保护

文章编号：2096-4137（2017）09-042-03

DOI：10.13535/ki.10-1507/n.2017.09.09

油气田开发产生的含油污泥产量大、种类多、分布广，历史遗留问题突出。新的环保要求对油田污染防治标准的不断提高，各种技术政策、标准、规范和导则的陆续出台，对油泥处理的技术能力提出了具体的指标和要求。发达国家的油泥处理技术已趋成熟，得到了普遍应用。国内油泥处理技术参差不齐，不同的技术都有其针对性，受到原料、选址、气候、热源等因素限制，技术的研发和应用已经迫在眉睫。与此同时，油气田开发企业处理成本的严格控制也大大制约了新技术的研发、试验和应用。当前国内新技术老技术并存，同一技术的守旧和更新并存，大企业与小公司运作并存。

1 油泥处理技术的工艺与分类

含油污泥处理技术主要分为三类，分别是减量化技术、资源化技术和无害化技术。

含油污泥减量化技术主要有油泥调质+脱水技术、超声波技术等；含油污泥资源化技术又可分为石油回收技术（主要包括萃取法、热洗涤法、催化法、热解析法等）和综合利用技术（制作筑材料、污水处理剂、替代燃料等）；含油污泥无害化技术主要包括生物处理技术、固化技术和焚烧技术。

2 油泥处理技术的内容与特点

2.1 源头减量化技术

2.1.1 油泥调质+脱水技术

油泥调质+脱水技术是将油泥中各组分通过调质和机械脱水使油泥实现油相、水相、固相的分离，先加入调质剂，促使原油与颗粒进行分离，确保油相、水相、固相的完全分离。该技

术的关键是使其中粘度大的吸附油解吸、破乳，经机械离心机分离出的油水混合物进入油水分离器，回收油的同时水相大部分作为工艺水循环使用，处理残渣可以用于铺路、填坑等用途。

2.1.2 超声波预处理技术

超声波技术是基于超声波产生的海绵效应和局部发热等作用，提高含油污泥的液固分离效果。实验证明，超声波可以使含油污泥的含水率降至80%以下，还可以降低约40%的絮凝剂使用量。由于超声波技术实验室效果还没有实现工业放大，因此目前尚无工业化应用经验。

2.2 资源化利用技术

2.2.1 热水洗涤技术

热洗涤技术是利用热水或蒸汽的脱离、清洗功能，将油泥加入至热水中，并视情添加一些化学助剂，类似于洗涤剂，用于降低污泥中油与固形物的附着力，从而使原油从土相表面脱附而实现除油目的。实际应用时一把采用75℃的热碱水和洗涤剂反复洗涤，在液固比值为5：3的条件下，洗涤30min，可将油含量为25%的含油污泥洗至含油率为1%，是目前应用最多、处理能力最大的污油泥处理技术。

2.2.2 有机溶剂萃取技术

有机溶剂萃取技术是利用物质的“相似相溶”原理，使用有机溶剂作萃取剂，将其与含油污泥充分搅拌均匀，将油从液相萃取到有机溶剂中。然后，非溶剂相因密度差而彼此分层，从而实现油层、水层和泥层三相的分层分离，回收的原油可以回炼油厂炼油，萃取溶剂可以重复利用，萃取产生的废渣达到一般固体废物标准后按照一般工业固体废物处置或利用。

2.2.3 焦化处理技术

焦化处理技术是利用高温条件下烃类的热裂解和热缩合反应产生焦碳产品。传统工艺是将油污泥输送至焦化处理装置，利用焦化过程的废热使污泥中的有机组分经高温热裂解变为焦化产品。在实际生产过程中，也可以将含油污泥作为清焦前的焦炭冷却介质，既处理了含油污泥，又生产出新的焦化产品。经焦化技术处理后的还原土含油率小于0.2%，可以作为农用土壤，是目前处理比较彻底的含油污泥处理技术，但须有焦化生产装置等依托条件。

2.2.4 热脱附技术

热脱附技术源自加拿大、美国等国家，热脱附技术是将油泥置于无氧的环境中，再间接加热到400℃～500℃，此时含油污泥中的原油直接气化为气态，即有机裂解气，裂解气在经过冷却（水冷或风冷）后，有机裂解气冷凝为油相而实现回收油之目的。热解技术因加热设备太大会导致受热不均匀，因此单台设备处理能力大大受限，但处理效果较好，且回收的油品质也

较好，直接可以用于替代农业机械的柴油使用。国内目前已经在黑龙江、新疆、四川等地广泛应用。

2.3 无害化处理技术

2.3.1 微生物土壤化技术

微生物土壤化技术是利用使天然或人工培育微生物消化污泥中油类物质的处理过程，该技术是在特定的温度、湿度和氧环境下，用特定的微生物种群降解含油污泥中石油烃的处理方式。该技术特别适合处理高含水率、低含油率的含油污泥，优点是处理成本特别低，缺点是处理时间特别长且能够实现污油泥的土壤化，即处理完的污油泥可以达到土壤标准，用于植被恢复等，是一种环境友好的处理工艺。

2.3.2 固化处理技术

固化处理是将含油污泥掺入固化剂，如水泥、石灰等，理想的固化产物应该具有良好的机械性能和抗浸出性和抗浸透性等特性。固化技术的应用一般配套填埋技术，固化技术处理含油污泥并没有消除含油污泥中油分的含量，只是大大降低了其在遇水、遇酸情况下石油类组分的浸出值，从而降低其环境风险。其固化物需要填埋处理，填埋需要占用土地，且对填埋用地的土地功能产生不可逆影响。固化技术是20世纪七八十年代传统的含油污泥处理方式，目前逐渐淘汰。

2.3.3 焚烧处理技术

焚烧处理技术是将污油泥在高温条件下通过燃烧将污油泥中的有毒有害物质全部进行燃烧而彻底去除的生产工艺。焚烧一般分水泥窑焚烧和危险废物焚烧炉焚烧，焚烧温度分别在1000℃以上。污泥经水泥窑或焚烧炉焚烧后，污泥中多种有害物几乎能够全部除去，是目前最彻底的含油污泥无害化处理方式。该技术的设备投资大、技术含量高、处理成本高，二次污染难以控制。

2.4 典型技术优缺点对比

污油泥处理技术较多，各有自己的优缺点，具体见表1。

表1 含油污泥主要处理方法优缺点比较

技术名称适用范围技术优势技术缺陷

超声波技术各类含油污泥投资小，建设期短工业化程度低