陇东油田含油污泥处理可行性分析

引言

石油开采和原油加工过程中都会产生大量的含油污泥， 主要包括油池底泥、浮渣和剩余活性污泥，通常称之为“三泥”, 主要由油、水和固体颗粒组成。其成分复杂、含水率高（大多 介于75%~90%之间）、既含有大量有机物又含大量有害金属， 含油污泥的这些特点使得对其处理难度大、费用高且堆放危险。一旦处理不当，这些污染源很可能会变成寄生虫及一些病原微生物进行繁殖活动的温床，还可能会污染土地及地下水， 对人畜饮水安全构成直接威胁。

在长庆油田采油二厂前期颁发的《陇东含油污泥处理前期调研方案》中强调，结合运用国内外先进技术及自身成果， 努力解决陇东油区含油污泥处理问题。而截止目前，依然没有成型而成熟的污泥处理技术。含油污泥的处置关系到当地的地理环境、经济状况，技术水平、交通发达程度、污泥利用市场及其容量等诸多因素的制约，综合考虑、合理评价并选 择某种处理方法使得污泥处理能够兼顾环境保护与经济效益， 使二者能够找到一个平衡点，这当是最为理想的处理方案。

1 国内外常见含油污泥处理方法

早些年，国外对含油污泥的处理多采用土地填埋方法处理，1984年美国修正了《资源保护和回收法》后，将含油污泥规定为危险废物，规定必须经过无害化处理后方可进行土地处理。在我国，含油污泥已被列入《国家危险废物目录》中的废矿物油类，故必须对含油污泥进行无害化处理。随着人们环保意识的加强及相关法律措施的完善，含油污泥的治理技术也有了较大的发展。统观国内外的治理方案，其步骤大体都可以概括为图1所示的四步。

目前常用的浓缩技术主要是重力浓缩，也就是利用油水密度差异使水层沉在油层之下，加入药剂则可提高脱水速率, 但脱水量有限；有害杂质主要是指盐与微量有害元素，常用淘洗法除去；除油则多用浮选法、聚合电解质法（活性剂法）、 以及轻油清洗法。含油污泥井浓缩调质后仍为液状，须经进 一步脱水干燥后方可外运处理或利用,国内多采用自然脱水（在 干化床或污泥池中脱水），也有单位采用机械脱水，常见机械 脱水设备有离心机、带式压滤机、板框式压滤机、真空过滤机以及干饼过滤器等，其中以带式压滤机应用最为广泛。

常用的综合处理方法则主要有：填埋法、固化法、热解法、 溶剂萃取法、焚烧法、焦化法以及生物法等。

土地填埋方法可以分为卫生土地填埋和安全土地填埋。

卫生土地填埋以往主要靠下层土地来净化填埋垃圾的渗出液，但日久天长则难免会对地下水及周围环境造成污染，因此卫生填埋现在已经发展成为底部或四周密封的结构，并且配置渗出液收集系统，有效的保护了环境安全。

安全土地填埋则要求在卫生填埋的基础上必须配置人造或天然衬里，下层土壤与衬里相结合部位渗透系数应在10-8 cm/s，最下层的土地填埋场位于地下水位之上，且必须配备浸出液收集、处理及检测系统。典型的安全土地填埋示意图如 图2所示。

固化法则是在含油污泥中加人一定量的固化剂和促凝剂， 通过不可逆的物理化学反应，促使含油污泥中的有毒物质被包封在惰性固体基材中，使其稳定化的治理方法。通过调节 污泥、固化剂及促凝剂的比例，并且经过一定时间的加水养护 后，固化块的抗压强度可以满足堆放存储或加工利用的要求, 浸出液的COD值、含油量及有毒元素这三项指标均可以达到相应国标的要求。固化块可以进一步用作筑路用料或筑坝等建筑用材。

热解法是在氧气不足的条件下，通过热化学反应将含油污泥中重质组分转化为轻质组分，并对挥发性有机物和半挥发性有机物组分进行回收的方法。

溶剂萃取法是通过采用合适的萃取剂与含油污泥混合使 污泥中的油溶解到萃取剂中，再经过分馏，分离出油与萃取剂并对萃取剂加以循环利用的一种化学方法。在常规的萃取方法基础之上，近年来发展起来的超临界流体萃取技术因其巨大的溶解能力，使对含油污泥的萃取回收效率有了很大提高。

焚烧法则是使污泥中的可燃成分在高温下充分燃烧并发生热分解，最终成为稳定灰渣的一种无害化处理手段。

焦化法是在高温下使含油污泥中的重质油发生热裂解和热缩合的一种深度热处理手段。通过焦化处理可以对污泥中的矿物油进行回收或通过控制反应条件生产含碳吸附剂。

生物法则是通过添加营养物质或特定的微生物种群使污泥中的污染物发生降解，以达到使其自净的目的。

2 最优方案的综合比较和选择

在常见处理方案中，固化法费用低廉且稳定性好，为国内许多油田较为看好的处理方案，但固化块体增容较大，油田的污泥产量高，加之本地交通相对落后，固化块外运再利用成本增加较大，堆放或填埋则必然占用大量的土地资源。溶剂萃取法、热解法、焦化法及焚烧法虽然处理较彻底，但由于油田污泥量大，处理费用极高，超出了许多油田的承受能力。 采用生物法处理其季节性明显，周期太长，且易产生恶臭气味。

结合华池油田的地理地质情况，笔者以为，对含油污泥作安全填埋为最优处理方案。

华池县位于庆阳市东北部，属子午岭林缘区，在地理特征上具有图3所示的地形地貌，境内沟壑纵横，丘陵起伏, 梁峁相间；其次是干旱半干旱气候，年间水量极少；另外就是 闲置荒地面积广阔、黄土资源丰富。在地质特征上黄土层堆积巨厚、地热流值较高、地下水位较低。

正是由于华池油田特殊的地理及地质背景，使得安全填埋处理含油污泥有如下诸多优势 ：

将填埋场选址在与人口聚居的主川道相交的人烟荒芜的次级川道里，梁峁相间的地形则可以对厂址形成天然的庇护，使城区免受风力携带而造成的气体污染；

丰富的黄土可以提供充足的污泥覆盖用材；

在填埋场的结构选择上可以利用黄土塬的天然斜坡采用斜坡式设计(见图3)，不仅可以大大降低挖掘量、更有 效的利用填埋空间，而且有利于浸沥液的排出；图4所示是其斜坡法模式简图；

地下水位较低且本区降雨量极少，浸沥液不易下渗而污染地下水;

高地热流值可以加速含油污泥的自净过程；

在所有含有污泥的处理方案中，安全土地填埋工艺最简单也是最经济的处理手段。

为了防止气体的逸散，建议上覆压实粘土的厚度应在 0.15〜1.20 m之内，待填埋场的容积耗尽时，可以在上覆压实粘土之上覆盖15〜20 cm的表层土壤，并栽培以超低类植物(例如龙葵、中华山蓼、圆叶无心菜及续断菊等)，一则可以绿化环境、避免土地的荒漠化；二则可以对填埋场的土地进行植物修复，加速有机物的降解、降低土壤中重金属元素的含量，达到生态修复的目的。

对于采用安全填埋的方法处理经过预处理后的含油污泥而言，本区所有这些天然优势是其它与之地理地质情况相异的地方所不具备的。

3 注意事项

利用填埋的方法时，务必注意以下事项：

第一是选址要尽量远离人类聚居地而靠近产生污泥的厂区，且该处地质构造稳定、环境适宜；

第二是填埋场最底层应当位于最高地下水位以上，且厂址要远离地表水流；另外, 衬垫系统要满足渗透要求，并且经久耐用，保证有效的使用年限；场地设计时，还应考虑到对填埋后的油泥可能产生的气体进行控制与处理，务必要建立健全日后浸出液的回收及检测系统。

4 结 语

经过参考和研讨国内外现行的常见含油污泥处理的方案, 在慎重考虑油田环保并结合其独特的地理地貌、地质情况, 笔者认为，采用安全土地填埋方法处理陇东油区采油及炼油过程中产生的大量污泥，是最为经济实用的手段，也是解决经济与环保之间的矛盾冲突的比较有效的理想方案。