姬塬油田污泥處理技術(shù)探討

劉克祥 魏巍 曾飛（中油長慶油田公司 陜西 西安 710000）

一、含油污泥的處理現(xiàn)狀

1.姬塬油田含油污泥的處理現(xiàn)狀

姬塬油田是長慶油田公司近年開發(fā)的區(qū)塊，在開采過程中產(chǎn)生了大量的油泥。目前姬塬油田主要的處理方法是利用各井站建立污油干化池，對(duì)產(chǎn)生的油泥進(jìn)行收集干化，由專門的污油處理公司清走處理。由于上產(chǎn)的規(guī)模、步伐較快，規(guī)劃設(shè)計(jì)的油泥處理方法已無法滿足生產(chǎn)的需要，造成部分油泥堆積無法快速進(jìn)行處理，容易產(chǎn)生再生污染。因此，姬塬油田急需完善一套有效的油泥處理工藝。

2.國內(nèi)外含油污泥的處理現(xiàn)狀

含油污泥是指被丟棄的含油固體和泥狀物質(zhì)，主要是石油開采過程中產(chǎn)生的油泥、油砂，具有產(chǎn)量大、含油量高、重質(zhì)油組分高、綜合利用方式少、處理難度大等特點(diǎn)。含油污泥中除含有大量的殘留油類，還含有苯系物、酚類、蒽、芘等有惡臭的有毒物質(zhì)。含油污泥體積龐大，若不加以處理，直接排放，不但占用大量耕地，而且對(duì)周圍土壤、水體、空氣都將造成污染。含油污泥中還含有大量的病原菌，寄生蟲，銅、鋅、鉻、汞等重金屬，鹽類以及多氯聯(lián)苯，二口惡英，放射性元素等難降解的有毒有害物質(zhì)，若不加以有效處理，不僅污染環(huán)境，而且造成資源的浪費(fèi)。因此，含油污泥一直是困擾石油石化行業(yè)的一大污染物。

由于不同作業(yè)產(chǎn)生的含油污泥性質(zhì)不同，還沒有一種工藝適用所有油田的含油污泥處理。現(xiàn)今國內(nèi)外處理含油污泥的方法一般有：焚燒法、生物處理法、熱洗滌法、溶劑萃取法、化學(xué)破乳法、固液分離法等[1]。截至目前，國內(nèi)油田對(duì)含油污泥的處理和利用尚處于試驗(yàn)和研究階段，尚無可靠的技術(shù)、工藝及運(yùn)行穩(wěn)定的處理與利用示范工程。

本文針對(duì)姬塬油田含油污泥的特點(diǎn)，通過對(duì)其組分的系統(tǒng)分析研究，參考現(xiàn)今國內(nèi)處理含油污泥的典型工藝[2]，對(duì)姬塬油田含油污泥的處理工藝流程進(jìn)行探討研究。

二、實(shí)驗(yàn)部分

1.含油污泥成分及浸出液實(shí)驗(yàn)分析

含油污泥樣品取自姬塬油田的井站含油污泥池。井站污泥池主要用于存放日常開采過程中產(chǎn)生的含油污泥，該含油污泥外觀呈深褐色至黑色，具有較強(qiáng)的揮發(fā)性臭味。

（1）含油污泥的水、油、泥含量分析

實(shí)驗(yàn)中污泥含水率的測定采用了國家標(biāo)準(zhǔn)的水油混合體系含水率的測定方法；含水率測定后，采用索式提取法測量固體中的含油率；剩余的砂和雜質(zhì)經(jīng)過濾、洗滌、烘干、靜置，得到分離出的砂，稱重得出泥砂量；總量與以上三者的差值即為其他有機(jī)物及揮發(fā)性物質(zhì)的量。

通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，由于含油污泥存放時(shí)間較短，乳化現(xiàn)象不嚴(yán)重，其含水率和含油率都相對(duì)較高，再生性有機(jī)物及揮發(fā)性物質(zhì)較少，但固體含量較高。

（2）含油污泥浸出液污染物分析

為了對(duì)樣品含油污泥進(jìn)一步的了解，方便其處理技術(shù)的研究，根據(jù)GB5086.2－1997，采用水平振蕩法，提取含油污泥浸出液，對(duì)其COD、硫、總鉻、六價(jià)鉻、氰化物等指標(biāo)進(jìn)行了檢測（表1）。

表1 含油污泥樣品浸出液各項(xiàng)指標(biāo)

由表1可以看出，樣本含油污泥呈堿性，其COD和油含量都較高。除此之外，總鉻、六價(jià)鉻、氰化物的含量均低于GB 5085.3—1996的標(biāo)準(zhǔn)。這說明由于使用的油泥樣品是較新鮮的油泥，如果繼續(xù)進(jìn)行長期的放置，將導(dǎo)致含油污泥乳化嚴(yán)重，繼續(xù)堆積而不采取合理的技術(shù)手段進(jìn)行回收處理，必將對(duì)姬塬油田周圍土壤造成污染。

2.處理工藝

根據(jù)以上數(shù)據(jù)總結(jié)姬塬油田含油污泥含水含油較高、不能繼續(xù)堆放等特點(diǎn)，提出以下含油污泥處理工藝流程（圖1）。

圖1 含油污泥處理工藝圖

（1）加水稀釋

考慮到含油污泥本身含水率不高，直接加藥會(huì)出現(xiàn)攪拌不均勻，增加處理藥劑量等問題。且在一定條件下向污泥中加水?dāng)嚢杩梢蕴岣哂椭榕c水珠相互接觸的機(jī)會(huì)，有利于油滴更快地浮在水相上層并分離，但增加含水量就會(huì)增加能耗和處理劑的消耗。因此，為了更好地均化樣品含油污泥，降低處理難度，在處理前要考慮以一定的比例稀釋，由實(shí)驗(yàn)得出較為理想的比例為3:1。

（2）除油

根據(jù)化學(xué)表面活性劑的剝離和對(duì)原油的乳化作用，通過攪拌使含油污泥砂和表面活性劑充分混合，使原油從泥砂表面剝落，并乳化分散到水中，表面活性劑對(duì)油污也有一定的溶解作用；然后油相與水相分離，并附在溶液上層，以此實(shí)現(xiàn)原油的回收[3]。

影響除油效果的因素主要有以下幾個(gè)方面：陽離子表面活性劑種類的選擇、表面活性劑的用量、油泥的加熱的溫度、攪拌的時(shí)間（反應(yīng)的時(shí)間）及油泥的PH值的調(diào)節(jié)等。

（3）混凝

混凝法是向水中投加無機(jī)混凝劑進(jìn)行混凝，消除膠體的穩(wěn)定因素，再添加有機(jī)混凝劑利用微粒之間的吸引力及布朗運(yùn)動(dòng)，使已凝聚的微粒不斷擴(kuò)大形成礬花沉淀，以達(dá)到去除重金屬、有機(jī)物和懸浮物的目的。在經(jīng)過除油處理后的含油污泥中復(fù)配加入無機(jī)混凝劑及有機(jī)混凝劑。為了使混凝處理后的上清液可繼續(xù)回用，此工藝以上清液的COD為檢測指標(biāo)。影響因素主要有：有機(jī)混凝劑的種類及量、復(fù)配無機(jī)混凝劑量。

3.處理后浸出液實(shí)驗(yàn)分析

在最優(yōu)條件下對(duì)含油污泥樣品由以上工藝進(jìn)行處理，并對(duì)處理完的油泥的浸出液的COD、油、硫含量等污染物進(jìn)行分析測量，結(jié)果如表2。

表2 處理后含油污泥浸出液污染物含量

注：“—”代表檢測不出或者標(biāo)準(zhǔn)中沒有規(guī)定

從表2可以得出，含油污泥樣品浸出液的COD、含油量及污染物含量都大大降低，達(dá)到了預(yù)期處理效果。同時(shí)上清液的COD、油含量不高，且污染物含量及pH值等指標(biāo)都較低，可作為稀釋水重復(fù)使用，降低了處理的成本。

結(jié)論

（1）通過該工藝處理含油污泥，可使含油污泥中的油、泥、水三相得到分離，并有效地降低含油污泥的污染物含量。

（2）減少了油田含油污泥對(duì)環(huán)境的污染，部分原油可回收利用，變廢為寶,稀釋水可循環(huán)使用，節(jié)約成本。

（3）本流程操作簡便，可靠性高，有實(shí)用價(jià)值，具有顯著的社會(huì)效益。

[1]李巨峰，操衛(wèi)平，馮玉軍，等.含油污泥處理技術(shù)與發(fā)展方向[J].石油規(guī)劃設(shè)計(jì)，2005，16（5）：30–33.

[2]王丹昶，楊懷杰，劉勇，等.油泥（砂）處理合綜合利用技術(shù)研 究[J].西南民族大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，29（增刊）：19–23.

[3]謝重閣.環(huán)境中石油污染物的分析技術(shù)[M].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，1987.