含油污泥处理解决专业方案.docx

油田和炼油厂污水处理系统和原油生产储运系统会产生大量含油污泥。现在中国每十二个月产生含油污泥总量达500余万t。伴随大多数油田进入中后期开采阶段，采出油中含水率越来越高，含油污泥量还会继续增加。本文将叙述含油污泥特征、危害，现在关键处理方法，和依据现有条件，对我们可能提出技术方案进行叙述。1 含油污泥性质和危害含油污泥成份极其复杂，关键由乳化油、水、固体悬浮物等混合组成， 其成份和地质条件、生产技术、污水处理工艺、污水水质、加药种类、排污方法和管理操作水平相关。含油污泥比阻比通常污泥大40倍，其可压缩性系数大20倍，属难过滤性污泥，又因为其颗粒细小，呈絮凝体状，含水量高，体积庞大，所以不易实现油-水-泥三相分离。中国大部分油田含油污泥含水率通常为70%99%，油、盐成份含量较高，且含有重金属和其它有害杂质；炼油厂污泥还含有大量苯系物、酚类、芘、蒽等有毒物质。含油污泥直接外排会占用大量土地，其含有有毒物质会污染水、土壤和空气，恶化生态环境；直接用于回注和在污水处理系统循环时，会造成注水水质下降和污水处理系统运行条件恶化，对生产造成不可估计损失；同时大量石油资源被浪费。含油污泥己被列入国家危险废物目录中含油废物类，国家清洁生产促进法和固体废物环境污染防治法也要求必需对含油污泥进行无害化处理。所以，不管是从环境保护、维护正常生产还是从回收能源角度出发，全部必需对含油污泥进行无害化、资源化处理2 含油污泥处理技术含油污泥处理以减量化、资源化、无害化为标准，故即使现在处理方法有很多，但最具发展前景应该是一下四种技术：调质机械分离、生物处理、固化处理和综合利用技术。下面逐一介绍这四种技术。2.1 调质-机械分离技术浓缩、化学调整（即调质）、脱水是含油污泥处理系统必不可少三个步骤。高含水量含油污泥不能直接进行机械脱水操作，必需优异行调质；经过调质机械分离，使含油污泥实现油-水-泥三相分离。污泥脱水过程实际上是污泥悬浮粒子群和水相对运动，而污泥调质则是经过一定手段调整固体粒子群性状和排列状态，使之适合不一样脱水条件预处理操作。调质要依据含油污泥性质、脱水机械性能和滤饼后续处理方法等原因选择适宜调整剂。研究发觉，无机絮凝剂中，PAC效果最好；有机絮凝剂中，阳离子型聚丙烯酰胺（PAM）因为含有正电荷中和和吸附架桥双重作用，絮凝效果比非离子型聚丙烯酰胺（CPAM）好。有机和无机絮凝剂全部有投加量适度问题，投加量过大会使污泥比阻升高，水分难以去除。经絮凝处理含油污泥，加入适宜助滤剂CaO可降低污泥比阻。脱水关键是经过解吸附和破乳来降低含油污泥中油含量。所以，含油污泥调质，除投加混凝剂、助凝剂外，还必需投加表面活性剂、破乳剂、pH调整剂等，同时辅以加热等强化手段，以改善污泥脱水性能。有些人发明了经过调质机械脱水工艺回收油专利技术：经过投加表面活性剂、稀释剂(葵烷等)、电解质(NaCl溶液)或破乳剂(阴离子或非离子)、润湿剂、pH值调整剂等，并辅以加热减粘(最好为50 以上)等调质手段，实现了油-水-泥三相分离。机械脱水关键技术有真空过滤、加压过滤、滚压过滤和离心过滤，其原理是在过滤介质两面产生压差，使固体颗粒被截留而水分经过。现在中国关键使用板框压滤机和带式过滤机，而国外最广泛使用是带式压滤机和卧式螺旋卸料沉降离心机。集污泥浓缩、油水分离于一体三相卧螺沉降离心机是以后含油污泥处理设备发展方向。带式压滤机在使用中取得很好脱水效果，调质污泥依次经过重力区、楔形区、中压区和高压区，先在重力区脱除部分水，接着在楔形区脱去大部分水，最终进入中压区和高压区，脱除油和水，脱水后泥饼外运。2.2 生物处理对于经过石油提取处理剩下含油污泥，部分微生物能够将其中石油和有机物降解，最终转化成无害CO2、H2O等，同时增加土壤腐殖质含量，其处理方法包含堆肥处理法、土壤耕作法、微生物降解等。堆肥和土壤耕作法全部需要较长处理周期，同时受到地理、社会影响，通常不是首选处理方法。本文关键介绍生物处理技术。含油污泥组成成份复杂，其中多为难降解有机物。在生物处理过程中， 石油降解菌培养时间长，难度大，生长条件不轻易控制。现在大多数方法是经过添加N、P 等营养物质刺激油污土壤或污泥中土著微生物活性， 强化生物降解过程。但因为土著微生物生长缓慢、数量有限，这种一般强化效果并不显著。为了缩短含油污泥堆肥处理周期，提升处理效率，多年来，以添加微生物菌剂和营养液为关键手段生物强化预处理技术被应用到含油污泥生物处理中。生物强化技术中采取微生物菌剂能够起源于原处理体系，也能够起源于其它路径得到高效烃类降解细菌。这些微生物经过驯化、富集、筛选、培养达成一定数量后， 可投加到含油污泥处理体系中。然而经过文件调研，所需时间较长仍是生物处理法最大限制条件。比如某文件中，在使用经过驯化高效菌种条件下，对含油污泥好氧消化，仍需24天才使污泥含油率从18%降至8.8%。另一个研究中，强化菌种将含油污泥从含油23g/kg降低到10.1g/kg需要4d，然而需要经过60天，才能达成排放要求。在含油污泥堆肥处理过程中，营养物质全部是不可或缺原因。研究表明, 当底物中C：N：P为300100：10：1时, 对石油烃类生物降解较为有利。所以, 在含油污泥生物稳定化过程中通常要加入氮、磷等营养物质。生物处理技术操作方便，作用持久，无二次污染（最终产物为CO2和H2O），处理成本低，已在国外得到广泛商业化应用，并将成为未来含油污泥无害化处理关键方法之一。但现在仍存在着选择适宜菌种困难，处理周期长，对环烷烃、芳烃、杂环类处理效果差，对高含油污泥难适应等问题。2.3 含油污泥固化固化技术是在含油污泥中加入一定组分固化剂，使其发生部分稳定、不可逆物理化学反应，固化其中部分水分和有毒物质，并使其有一定强度，方便堆放、储存和后续处理。理想固化产物应该含有良好机械性能和抗浸透、抗浸出、抗干湿、抗冻、抗融等特征。固化剂作用是将含油污泥中有害物质(污油、有害气体等)固定或封闭在惰性物质中，大幅降低有害物质渗透性和溶出率。固化剂分有机固化剂和无机固化剂。有机固化剂包含脲醛树脂、聚酯、环氧乙烷、丙烯酰胺凝胶体、聚丁二烯等。现在使用较多是以水硬材料为主体无机固化剂，如波特兰水泥、波特兰水泥混合物、磷石膏、河沙等。含油污泥固化试验表明，污泥、固化剂、促凝剂之比为4:1:0.01时，通常在1 d内达成一定强度，3 d后基础较硬，10 d后基础达成最大硬度；污泥固化后，矿化度下降了46 %，含油量从未固化时40 000 mg/L降至0. 4 mg/L，硫化物含量仅为0. 4 mg/L，将固化产物作为建筑材料和进行填埋全部可满足环境保护要求。水泥固化试验研究表明，水泥添加量越多、固化时间越长，固化物硬度越高，但增容比较大，可经过降低水泥添加量控制增容比和pH。固化浸出液测试结果表明，除pH稍大于国家标准外，浸出液中石油物质、悬浮物、COD含量全部能满足国家工业废水排放标准要求。固化处理是一个较为理想含油污泥无害化、减量化处理技术，多年来对该技术研究受到重视。但固化后污泥堆放占用了大面积土地，造成了资金浪费，且加入有机固化剂可能带来二次污染。所以，只有将固化后污泥进行资源再利用，才能从根本上处理污染问题。3 含油污泥处理技术方案含油污泥处理技术多个多样，多种方法全部有各自优缺点和适用范围，但因为含油污泥成份复杂，没有任何一个处理方法能够处理全部类型含油污泥，所以含油污泥处理应依据含油污泥特征，所需处理成全部，选择适宜方法进行处理。3.1 含油污泥组成确实定含油污泥关键需要检测以下指标：（1） 基础指标：pH、含砂率、含水率、含油率等（到底含油率高于多少时，回收里面油是可行，还需要深入探讨）（2） 有机物测定：有机物含量、种类、浓度（和生物处理需要选择菌种相关）（3） 重金属含量分析（Cd、Hg、Pb、Cr、As、Cu、Zn、Ni，如重金属浓度超标，需要采取固化方法处理污泥）（4） 部分基础卫生学指标（回用于农田等时需要）指标仍需要深入补充完善。3.2 含油污泥物化处理3.2.1 原位修复原位修复即在受污染场地就地处理污染物修复方法。原位修复关键是先在受油污染场地表面喷洒化学药剂（Osdex DEXtra，具体喷洒量需要深入确定g/m2，）。（地下布设搜集管？）以后喷洒高效讲解微生物（确定菌种及用量，需要寻求、借用她人）3.2.2 异位修复异位修复立即含油污泥从受污染区域转移到邻近地点或反应器内，对其中污染物进行治理方法。对于含油量加高/含水量也较高含油污泥，需要优异行油-水-泥三相分离。即调质-机械分离技术。在污泥中加入定量化学物质（Osdex DEXtra，具体加入量需要深入确定g/t或g/m3），和其它化学物质，如pH值调整剂、润湿剂、破乳剂等（加入量需要深入确定），并辅以机械搅拌、翻动，实现油水-泥分离。视分离所得油水混合物是否值得回收，选择不一样方案（以后转为含油废水处理，隔油气浮生化等）。3.3 含油污泥微生物处理含油污泥实现油水分离后，污泥部分含油量已经较低，能够采取强化微生物处理方案，如投加高效含油污泥讲解菌、或混入一定量含油废水生物处理阶段产生污泥（含有较强降解能力）。现在需要我们弄明白问题：（1） Osdex DEXtra效果关键是1、原位修复（g/m2）和异位修复（g/m3）使用量问题；2、到底能使油-水-泥达成怎样分离效果。（2） 高效降解菌两种处理方案：1、买她人菌；2、含油废水生物处理阶段产生污泥（活菌）微生物处理效果：含油率（含油量）随时间改变情况。