超声波技术在石油工业危险废物处置中的应用研究综述.pdf

第 38 卷 第 2 期Vol.38 No.2北部湾大学学报JOURNAL OF BEIBU GULF UNIVERSITY2023 年 4 月Apr.,2023DOI:10.19703/j.bbgu.2096-7276.2023.02.0033 收稿日期 20211207 基金项目 石油化工催化材料与反应工程国家重点实验室开放课题(18-ZC0607-0007,RIPP,SINOPEC)作者简介 杨建建(1989),男,山东东营人,化学与精细化工广东省实验室工程师,硕士,研究方向:含油污泥处置及综合利用,E-mail:1028128863 ;通信作者:王伟建(1984),男,山东聊城人,北部湾大学讲师,博士,研究方向:钙钛矿材料的制备及应用,E-mail:sky8394431 超声波技术在石油工业危险废物处置中的应用研究综述杨建建1,李文林2,王伟建3(1.化学与精细化工广东省实验室,广东 汕头 515000;2.太原理工大学 化学与化工学院,山西 太原 030024;3.北部湾大学 石油与化工学院,广西 钦州 535011)摘 要 随着石油工业的发展,石油资源在大量开采、转运和冶炼过程中产生大量的危险废弃物。本文对学界关于石油工业生产过程产生的几种典型危险废物(含油污泥、浮渣、污油)和常用处理方法的研究进行了综述,并对比分析了各种方法的优缺点,着重阐述了超声波技术处理石油工业典型危险废物的机理,总结了超声波技术处理含油污泥、浮渣、污油 3 种石油工业典型危险废物的应用情况和处理效果,最后探讨超声波技术处理上述石油工业危险废物的不足之处并对未来发展趋势进行了展望。关键词 超声波;危险废物处置;含油污泥;浮渣;污油 中图分类号 X741 文献标识码 A 文章编号 20967276(2023)02003308根据国家危险废物管理办法,“石油开采炼制产生的油泥和油脚”及“含油废水处理过程中产生的废油及油泥”等石油工业所产生废物属于国家危险废物名录中危险废物管理的范围1。根据国家危险废物管理办法,必须对此类“废物”进合理处置。目前处理此类危险废物的方法主要有热化学清洗、热脱附、焦化及溶剂萃取等。超声波技术作为一种新型处理工艺,因其具有条件温和、效率高、无二次污染等优点,目前通过单独使用或与其他技术耦合使用被广泛用于处理上述危险废物2-5。本文对超声波在石油工业典型危险废物处置中应用的研究进展进行综述,展望了超声波联用技术在石油工业典型危险废物处置领域的应用前景,并提出其工业化应用需解决的技术问题。1 石油工业危险废物及处理方法1.1 石油工业危险废物的分类石油工业产生的危险废物,来自于石油开采、储存、运输及加工的各个过程。对危险废物的性质和状态进行分析可将其大致分成三类:含油污泥、浮渣、污油。1.2 石油工业危险废物的处理方法目前石油工业所产生危险废物的处理方法如表 1 所示,各方法既有优点,也有不足。由于石油工业产生的危险废物来源复杂,因此采用单一方法处理难度较大,必须采用多种耦合方法进行处理。目前有文献报道的通过耦合方法处理石油工业危险废物的技术有:超声波焚烧耦合处理浮北部湾大学学报第 38 卷渣技术6、热化学清洗溶剂萃取耦合工艺处理页岩油泥技术7、臭氧氧化热化学清洗耦合处理含油污泥8、微生物脱硫化学破乳耦合处理老化油泥技术9等。表 1 石油工业各种危险废物处理方法的优缺点名称优点缺点填埋法操作简单,成本低占用土地,污染土壤和地下水固化处理法一种有效的减量化方法11-12,便于运输或进一步处理10不能满足现行环保要求,处理不够完善焚烧法处理较为彻底,热量可回收利用13-14不能回收油气,废气排放不达标有机溶剂萃取法处理油泥较彻底,可回收大部分油品15成本较高,回收率受油泥性质、溶剂影响热解吸法可回收原油,降低二次污染16-18温度高、工艺复杂焦化法可将原油分解能耗高19,受油泥组成影响生物处理法条件温和,成本低20占地面积大,效率低,时间长,对反应条件要求高超声波处理法可实现油泥脱油、脱水,效果好,限制条件少对胶质、沥青质含量高的油泥处理效果较差212 超声波作用方式及机理2.1 超声波简介超声波是一种频率高于 20 kHz 的声波,它属于机械波的一种,频率高,波长较短,声能比较集中,在水中传播距离远,可应用于生产生活的各个方面。2.2 超声波的作用机理分析2.2.1 空化效应超声波的空化作用是指存在于液体中的微气核空化泡在超声波的作用下产生振动,当声压达到一定数值时所发生的生长和崩溃的动力学过程。超声波作用于液体时可产生大量小气泡,在液体中进行超声波处理的技术大多与空化作用有关。因此,超声波在液体中形成的空穴崩溃会产生高温、高压、放电、发光和激震波等作用22-23。通常将超声波空化分为稳态空化和瞬间空化两种类型24。含油污泥、浮渣、污油等石油工业典型危险废物多具有油水乳化严重,脱水减量困难等特点,处置石油工业典型危险废物可以利用超声波的空化效应,从理论上计算,当空化泡溃灭时,在空化泡边缘壁上形成的压力可以高达 1 200 MPa,瞬间温度达到 5 000 K,在空气泡溃灭时产生高温高压的环境下能够将水分解为H 和OH 自由基,引起物质性质发生变化并能加速物质的分离过程,在由空化效应所造成的局部高温高压的环境下促进石油工业典型危险废物中油、固、水三相的分离25-27,这也是超声波技术在石油工业典型危险废物处置中应用的原理和优势所在。2.2.2 机械效应超声波能量作用于介质,会引起质点高速细微的振动,产生速度、加速度、声压、声强等力学量的变化,从而引起机械效应。超声波是机械能量的传播形式,与波动过程有关,会产生线性的振动作用。超声波所造成的机械作用可促进液体的乳化、凝胶的液化和固体的分散。当超声波流体在介质中形成驻波时,悬浮在流体中的微小颗粒因受机械力的作用而凝聚在波节处,在介质中形成周期性的堆积。2.2.3 热效应由于超声波频率高、能量大,被工件吸收时能产生显著的热效应。2.2.4 化学效应超声波的作用可促使发生或加速某些化学反应的发生。例如:纯的蒸馏水经超声波处理后产生过氧化氢,溶有氮气的水经超声波处理后产生亚硝酸,染料的水溶液经超声波处理后会变色或退色。超声波还可加速许多化学物质的水解、分解和聚合过程。超声波对光化学和电化学过程也有明显影响。各种氨基酸和其他有机物质的水溶液经超声波处理后,特征吸收光谱带消失而呈均匀的一般吸收,这表明有分子结构发生了改变。43第 2 期杨建建,李文林,王伟建:超声波技术在石油工业危险废物处置中的应用研究综述3 超声波处理石油工业危险废物3.1 超声波技术处理含油污泥含油污泥按照来源既包括上游开采作业产生的落地油泥,也包含下游储运过程产生的罐底油泥。根据文献28-41对使用超声波技术处理各类含油污泥进行总结并列于表 2 中。表 2 超声波技术处理含油污泥总结含油污泥来源处理方式最佳工况条件除油率/%大庆油田落地油泥超声波+破乳40 kHz,70 W,40,3 mg/L96.80大港油田落地油泥超声波25 kHz,60,30 min60选油站原油脱水罐底油泥超声波40 kHz,50 W,20 min,50 90冀东油田联合站罐底油泥超声波+萃取55,20 min80安庆石化罐底油泥超声波+破乳28 kHz,70 W,70,5 g/g98.50某油泥堆放场储油罐底油泥超声波+活性剂25 kHz,30 min,40 95oil refinery plant in Canada超声波75 W,6 min80oil refinery plant in Canada超声波+冷冻/解冻66 W,10 min80长庆油田天然气厂油泥化学+微波+超声波40 kHz,10 min21.46胜利油田污水站含油污泥超声波+热洗175 V,15 min,55 60舟山地区油轮油泥超声波+萃取25 kHz,15 min,150 W,55 97.58大庆油田采油厂油泥超声波+热洗20 min,30 kHz,500 W,40 94.30扬子石化污水厂活性污泥超声波44 W,90 s9.60大庆原油+黏土模拟油泥超声波+破乳40 kHz,70 W,40,10 min96.803.1.1 超声波技术处理落地油泥落地油泥主要来源于油井作业掉落在井场上的油水混合物,还有定期清理储油罐底部的含油污泥等,井场的油泥通常含油泥沙等杂质,储油罐油泥成分主要有泥水及少量原油等,这些油泥可以通过回收处理油分变废为宝,但若不及时处理,长期堆放暴露在自然环境中会对周边环境造成二次污染。含油污泥的主要成分为难降解的有机物,长期堆放会严重污染土壤。遇到雨季会随地表径流流入地表水,造成河流污染。因此对落地油泥及时处理不仅可以解决环境污染问题,还可以变废为宝,为油田带来一定的经济效益42。赵晓非等28实验结果表明:超声波与破乳剂联用处理比只使用破乳剂处理落地油泥效果好,在超声波处理时间 10 min、超声波频率 40 kHz 的最佳超声参数下,超声波与破乳剂联用处理油泥效果最佳,除油率为96.8%,是只使用破乳剂处理落地油泥除油率的 1.1 倍;另外,作者通过对比超声波破乳剂与单纯使用破乳剂两种方法处理油泥的显微镜照片,证明超声波的空化作用提高了油泥破乳效果。超声波技术通过一系列的化学、物理反应对含油污泥进行处理,在其反应过程中,除了频率、功率、温度等外部条件要适宜外,超声波技术的除油效果还受油泥中所含土壤颗粒的大小和性质影响。陈东等29选取土壤性质不同的大庆油田、大港油田、冀东油田的落地油泥为研究对象,考察油泥中所含土壤性质对超声除油效果的影响。结果表明,超声波技术对所含土壤粒径大和钙氧化物含量低的油泥(大庆油田、大港油田)相较于含土壤粒径小和钙氧化物含量高的油泥(冀东油田)除油效果好。该结果可为超声波技术处理落地油泥的工业化应用提供参考。3.1.2 超声波技术处理罐底油泥原油储存、运输过程产生的含油污泥常称为罐底油泥。一般含有 40%以上的原油和约 30%的泥沙,其余为水,通过一定的技术处理可回收大部分原油42。超声波作用时的空化状态对含油污泥超声波除油性能有较大影响,王新强等30研究发现,在固定超声波频率 40 kHz、功率 50 W 的53北部湾大学学报第 38 卷情况下,处于弱空化状态时,污泥除油达到最佳实验效果,强空化状态或无空化状态都会使含油污泥的除油效果减弱。另外,实验结果表明,在超声波辅助罐底油泥除油的影响因素中,影响最大的是超声波频率,其次是超声波功率,最小的是作用时间。在超声波最佳操作条件下罐底油泥除油率可达到 90%以上。由于含油污泥性质的复杂与多样性,仅依靠一种技术很难满足处理要求,通常需要多种技术联合使用,倪银等31研究发现,用“超声波+萃取”处理冀东油田罐底油泥比直接加热萃取处理效果好,在最佳超声波参数下,去除效率可提高2 倍。张小庆等32采用超声波辅助破乳法与没有超声辅助的单一破乳法对安庆石化罐底油泥处理效果做对比,结果表明,采用超声波辅助破乳法处理罐底油泥时油泥脱水和油品回收率均好于没有超声辅助的单一破乳法。另外,作者通过对比超声波辅助破乳与单一破乳两种方法处理油泥的显微镜照片,证明超声波可以破坏油水界面,使部分水从油中剥离出来,从而改善破乳效果。超声波频率、超声波声强、温度、时间等因素都会对含油污泥的洗脱效果有影响,曹华英33的实验结果表明,超声波频率为 25 kHz、超声波声强为 0.225 W/cm2时含油污泥的洗脱效果最好,超声波频率、声强、温度、时间等参数存在最佳值,过大或过小都会使含油污泥洗脱效果变差。Hu等34研究发现用超声波辅助热洗处理罐底油泥效果比直接加热效果好,并通过实验确定了最佳工艺条件。Zhang 等35采用超声波、冷冻/解冻、超声波+冷冻/解冻 3 种不同方法处理含油污泥,结果表明,超声波+冷冻/解冻技术处理含油污泥效果最好,原油回收率最高。3.1.3 超声波技术处理其他类型油泥超声波对含油污泥的脱水性能也有一定影响,苏碧云等36用化学微波超声波复合调质处理气田高乳化含油污泥,研究表明,超声波处理比微波加热处理含油污泥效果好。另外,该作者还研究了先化学后超声波联用和先超声波后化学联用 2种不同的方法处理含油污泥的效果。结果表明,先化学后超声波效果较好,处理后油泥含水率更低。王文祥等37以胜利油田滨一污水站含油污泥为研究对象,进行了超声波处理研究,探讨了超声波强度、时间、温度、清洗液投加量等因素对油泥除油率的影响。结果表明,超声波可以降低油泥清洗温度,当超声电压为 175 V,液固比为 6 1时,经 15 min 反应,油泥除油率可达到 60%。采用有机溶剂萃取法处理含油污泥成本较高且具有一定危险性。近年来,一些学者采用超声波或气浮等技术与传统萃取法联合处置含油污泥,并取得了一定的处理效果。金余其等38研究发现,采用超声波加萃取的方法处理舟山地区油轮产生的油泥(温度55,时间15 min),油品回收率可达97.58%,对照组为未采用超声波处理的传统萃取方法,作用时间也为 15 min,油品回收率则降至 80.05%。宋娇娇39采用超声波加热辅助清洗剂处理大庆油田采油厂油泥,结合除油效果影响因素得出最佳清洗条件。并对含油污泥清洗剂及清洗液处理所用的絮凝剂进行筛选,确定了最佳清洗剂由硅酸钠、破乳剂(SP169)和表面活性剂(AS-1)组成,且三者的质量比为 4 3 3,最佳絮凝剂配比为 8 mg/L PAC 和 80 mg/L CPAM。超声波功率对含油污泥脱水性能有一定的影响,韩萍芳等40对石化厂剩余活性污泥进行了超声波处理研究,结果表明,大功率超声波可以降解生物污泥,释放出有机物质;小功率超声波能够改善污泥的膨胀特性、提高污泥沉淀特性和脱水能力,降低污泥的含水率。超声波对含油污泥除油性能的影响因素除超声波频率、强度、温度、时间外,油泥中所含黏土矿物质的类型、金属离子等也会对其除油性能造成影响。葛丹41的研究表明,增大油泥中金属离子浓度,可改变油泥中含油、水的润湿性,阻碍油泥中油珠与黏土的分离。胡馨43以冀东油田、新疆油田及辽河油田原油与伊利石、蒙脱石及高岭石3 种不同黏土矿物质配制含油污泥,考察了黏土矿物质类型对超声波处理含油污泥的影响。发现利用亲水型污泥配制的含油污泥在超声波作用下,油泥体系分离效果优于利用亲油型污泥所配制的含油污泥;利用黏度较低、流动性较好的原油配制的含油污泥的处理效果优于利用黏度高、流动性较差原油配制的油污泥。3.1.4 超声波技术处理油泥的工艺及装置由于含油污泥种类多,性质复杂,仅依靠单一技术进行处理很难达标,通过超声波技术与热洗、63第 2 期杨建建,李文林,王伟建:超声波技术在石油工业危险废物处置中的应用研究综述微生物等技术联用可提高处理效率,更好地实现资源回收利用。针对超声波处理含油污泥的研究目前多停留在实验室的小试阶段,在现场进行工业化试验的相对较少。王永平等44根据罐底油泥的特点,采用调质超声波破乳离心分离对罐底油泥进行综合处理,主体装置包括 4 个部分:调质系统、高温热洗清洗系统、超声波破乳除油系统、离心脱水系统(工艺流程见图 1),并进行了工业试验。工业试验结果表明,该工艺用于处理罐底油泥是可行的,在经过优化的工艺参数下可使油泥含油率由 60%降至 2%以下,达到剩余污泥资源化再利用规定的含油率标准。1储泥池;2调质罐;3热化学清洗罐;4超声波破乳气浮除油装置;5离心机;6固化系统;7固化产品路面砖;8水罐;9破乳罐;10絮凝罐;11清洗剂罐;12油罐;13固化剂罐;14去污水处理工艺图1 调质超声波破乳离心分离含油污泥处理工艺流程韩萍芳等45根据油田或炼油厂含油污泥特点,提出一种处理工艺(工艺流程见图 2),该装置主要由预热调理、超声波辐照、曝气浮选和重力沉降等单元组成,核心是低频大功率的超声波辅助作用可以有效提高污油与无机颗粒结合力强的油泥的洗脱效果。1泵入含油污泥;2排除污油;3补充清水;4重力沉降池上清液回流;5脱后污泥;6预热调理;7超声波辐照;8曝气浮选;9重力沉降;10清洗液储池图 2 韩萍芳等45提出的含油污泥处理工艺流程杜杰等42介绍了长庆油田含油污泥处理站采用热化学洗涤超声波分离工艺(工艺流程见图 3)处理含油污泥的工业试验情况。工业试验结果表明,该工艺处理含油污泥是可行的,含油污泥的含油率从处理前的 48.9%降到处理后的2.0%,除油率达到 95.9%,除油效果较好。图 3 热化学洗涤超声波分离处理含油污泥工艺流程3.2 超声波技术处理浮渣浮渣主要来自油田联合站和石化企业污水处理装置的气浮和絮凝环节,浮渣含水率为 70%90%,只含有少量油及固体物质,且其中油、水及悬浮固体乳化严重,处理难度大。浮渣含水率高会造成浮渣存量增大,因此通过处理改善其脱水性能,可较大程度减少浮渣存量,降低后续处置难度。超声波具有强化传质、传热、降解、絮凝脱水等效应,通过将超声波技术与絮凝、离心等技术联合使用可提高含油浮渣水分脱除率,最终实现减量化处理。超声波强化浮渣脱水主要有以下几种使用情形:(1)超声波与絮凝剂等化学调理剂联合使用强化浮渣脱水;(2)超声波离心等物理手段联合使用强化浮渣脱水;(3)单独使用超声实现浮渣脱水。下文对以上 3 种使用情况分别进行介绍。3.2.1 超声波与絮凝剂等化学调理剂联合使用韩萍芳等46采用超声波+有机絮凝剂对扬子石化的含油浮渣进行物理和化学量方面的调理。原始含水率在 80%以上的含油浮渣经碱化、絮凝(滴加有机絮凝剂聚丙烯酰胺、氯化铝铁)后经超声处理,最终含水率可降低到 50%左右。另外,值得注意的是 pH 值、絮凝剂用量、超声波作用时间和强度等实验条件对超声化学调理剂联合处置含油浮渣具有较大影响。周寅飞47对超声波+有机絮凝剂处理扬子石化含油浮渣的工艺条件进行了优化,在优化实验条件下,对原始含水率在80%以上的含油浮渣进行处理,其含水率可降低到 50%以下,显著低于采用压滤工艺得到的浮渣滤饼含水率。陈皖等48采用改性壳聚糖+超声耦合处理某炼化企业的含油浮渣,其脱水效果优于单独投加改性壳聚糖、单独超声波或单独添加絮凝剂CPAM 的脱水效果。投加一定量改性壳聚糖,通过超声波可明显改善含油浮渣的脱水性能。73北部湾大学学报第 38 卷3.2.2 超声波离心等物理手段联合使用邵志国等49采用超声波离心联合工艺处理国内某石化企业浮选池浮渣,在不加药剂、超声时间为 5 min、超声温度为 30 的条件下,相较于单独离心分离和絮凝离心分离方式,底泥脱水率分别提高了 7.77%和 2.99%。3.2.3 单独使用超声波朱勇军等50采用超声波辐照法对扬子石化炼油厂提供的多批次含油浮渣进行预处理,在超声波频率为 20 kHz、声强为 500 W/m2、时间为7 min、70 沉降 6 h 的操作条件下,浮渣含水率从 63.1%降低到 58.6%,低于采用添加絮凝剂过滤工艺的效果,可较大程度地降低含油浮渣的脱水成本。3.3 超声波技术处理污油炼油厂生产过程中会产生一定量的含水污油,其性质复杂,含水量高(一般高于 10%)。含水污油中由于含有原油开采、炼制及污水处理等过程中加入的添加剂(絮凝剂、缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂、酸碱溶液等),导致其油水乳化严重,采用化学方法脱水通常效果差且成本较高。超声波可以改变或破坏作用介质的性质、结构及状态,因此具有强化破乳效应,当与污油相互作用时可以帮助其快速实现油水分离,提高水分脱除率。超声波技术处理含水污油的主要工艺流程为:污油通过换热器加热到破乳所需温度后进入超声波破乳装置(如果是超声与破乳剂联合使用可在超声处理罐中加入破乳剂),经过超声破乳降低油水界面张力后,进入沉降罐进行油水分离(图 4)。图 4 炼油厂污油破乳脱水工艺流程示意图根据文献51-63对使用超声波技术处理污油的处理方式、工况条件和脱水率进行总结,结果见表 3 所示。超声波处理污油脱水主要有以下两种使用情形:(1)超声波与破乳剂联合使用强化污油脱水;(2)单独使用超声波实现污油脱水。下文对以上两种超声波处理污油脱水情况分别进行介绍。表 3 超声波技术处理污油的处理方法、工况条件和脱水率含油污泥来源处理方式最佳工况条件脱水率/%石化公司污油超声波+破乳剂80 W,2 h,80 94镇海炼化公司重质污油超声波+破乳剂40 kHz,413 W/m2,70 99.6炼油厂高含渣污油超声波+破乳剂22 kHz,500 W,10 min81.4中石化扬子分公司炼油厂含水污油超声波+破乳剂1.17 W/cm2,40 kHz,5 min96.3某石化公司污油超声波40 kHz,0.7 W/cm2,70 86.7中石化某炼油厂含水污油超声波20 kHz,60,90 min90.7中石化扬子炼油厂污油超声波20 kHz,100 V,60,90 min85.7国内某炼油厂含水污油超声波20 kHz,150/225 V,60,3 min96.7炼油企业中质污油超声波20 kHz,0.4 W/m2,6 min88.33.3.1 超声波与破乳剂联合使用超声波可以促进破乳剂与污油颗粒之间的传质,进而提高污油破乳效率,韩萍芳等51采用超声波+NS-1 破乳剂对扬子石化炼油厂的污油进行脱水处理。含水污油经超声处理,最终含水率可降低到 3.1%左右,水分脱除率可达到 94%。王超等52和蔡小华等53用超声波+XDH 系列破乳剂对镇海炼化公司重质污油进行脱水处理。污油经超声波处理,最终含水率可降低到 0.2%左右,与单纯热沉降相比,污油脱水率有较大幅度的提升。影响污油脱水的一个重要因素是污油自身的性质,因此通过超声波改变污油黏度、密度等结构性质可以影响污油脱水效率。谢志勤等54采用超声波+破乳剂处理高含渣污油时,主要通过改变污油中固体颗粒的粒径、表面润湿性和接触角促进破乳剂与污油之间的传质、传热,进而提高脱水效率。另外,超声波破乳还受到辐照声强、频率、功率等声学因素的影响,张玉梅等55通过对扬子炼油厂污83第 2 期杨建建,李文林,王伟建:超声波技术在石油工业危险废物处置中的应用研究综述油超声波破乳的研究发现,污油脱水率随声强先升高后降低,存在一个最佳值。辐照声强、频率、功率等声学因素与破乳剂用量之间往往存在交互作用,需要通过正交实验对声学参数与破乳剂用量同时进行优化,才能最大限度地提高污油脱水率。谢鹏等56通过单因素实验和正交实验对炼油厂污油超声波破乳脱水的重要工艺参数(破乳剂质量分数,超声波时间、声强、频率等)进行了优化,均在一定程度上提高了污油超声脱水效果。3.3.2 单独使用超声波由于含水污油中原本就含有原油开采、炼制及污水处理等过程中加入的添加剂(絮凝剂、缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂、酸碱溶液等),有时添加破乳剂破乳,反而会由于破乳剂与污油自身携带的添加剂之间的相互作用导致油水乳化更加严重。因此,在某些情况下,不添加破乳剂,仅依靠超声波,破乳的效果反而更好。殷绚等57研究发现,无须添加破乳剂,仅超声后热沉降就可使污油脱水率达到 86.7%,体积减小65%。超声波辐照频率、功率、时间等声学参数对污油黏度、界面张力有较大影响,进而影响污油破乳脱水效果。顾善龙等58和郑国强等59通过小试,魏鹏等60通过工业化实验(25 万吨/年)的研究均表明,超声波可使污油中水滴增大,进而提高污油破乳脱水效果,且超声波频率越低,这种作用效果越明显。除了辐照频率、功率、时间等声学参数对污油超声脱水有影响外,超声作用的形式也会对污油破乳脱水效果有影响,如谢伟等62的研究发现,脉冲式超声波相比传统连续式超声波,可促进污油中水滴的聚并效果,进而提高污油脱水效率。4 超声波技术面临的问题及研究方向4.1 面临的问题(1)目前对超声波作用的机理认识还不够深入,缺乏完善的理论体系,限制了超声波技术在危险废物处置及其他工业领域的广泛应用。(2)目前超声波与其他技术联用涉及的工艺设计和设备制造等实施技术方面还存在不足,不能满足含油污泥、浮渣和污油等各类石油工业危险废物处置的要求。4.2 研究方向(1)继续深入研究超声波作用的机理,为超声波技术在危险废物处置及其他工业上的广泛应用提供充分的理论支持。(2)充分利用超声波传质、传热效率高,不引起二次污染的优势,积极开发超声波与冷冻、萃取、生物等耦合技术处置石油工业危险废物的工艺和方法。(3)对现有石油工业危险废物处置设备进行改造,安装超声波发生器,以此开发超声波与现有技术耦合高效的、节能的石油工业危险废物处置工艺和设备。参 考 文 献1 中华人民共和国生态环境部.国家危险废物名录(2021 版)EB/OL.(2020-11-25)2021-09-21.http: 汪涛,张贺,张沙,等.超声波联用技术在污水处理中的研究进展J.现代化工,2015,35(7):10-13.3 SU B,HUANG L,LI S,et al.Chemical-microwave-ultrasonic compound conditioning treatment of highly-emulsified oily sludge in gas fields J.Natural Gas Industry B,2019,6(4):412-418.4 GAO Y X,RAN D,XING C,et al.Ultrasonic washing for oily sludge treatment in pilot scaleJ.Ultrasonics,2018,90:1-4.5 LIN T,GAO H,ZHAO S,et al.Study on ultrasonic reduction of oily sludge and endogenous bacteria treating technology M.Singapore:Springer,2020.6 张磊,仝坤,王星晖,等.超声波技术处理含油污泥研究进展J.油气田环境保护,2015,25(6):73-76,87.7 秦宏,马金鞍,王擎,等.热化学清洗与溶剂萃取法处理页岩油泥J.环境工程学报,2016,10(2):851-857.8 肖楠,朱玲,杨子育,等.含油污泥臭氧氧化工艺参数与模型优化研究J.环境科学与技术,2019,42(9):195-202.9 冯金禹,唐海燕.微生物处理老化油的研究进展J.当代化工,2018,47(8):1691-1694.10 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