現(xiàn)存含油污泥減量化的處理工藝
1 污泥的來(lái)源與特性
含油污泥,國(guó)外稱為石油污染土壤(Petroleum Contaminatedt Soil),產(chǎn)生于石油生產(chǎn)的各個(gè)過(guò)程。按來(lái)源與特性,筆者將其劃分為1、井場(chǎng)油泥。油井作業(yè)過(guò)程產(chǎn)生。除了現(xiàn)場(chǎng)采用塑料薄膜回收部分外,仍有部分原油撒落在周圍場(chǎng)地,需要清除。由于經(jīng)常都?jí)|有沙子,所有這部分油泥的成份以沙子和原油為主。2、除油罐底泥。由于污泥脫水問(wèn)題尚未徹底解決,多數(shù)含油污水處理站實(shí)際上最終通過(guò)除油罐清罐將懸浮物排出系統(tǒng)。外觀為黑色,含油較多,顆粒細(xì)密,雜質(zhì)較少,呈明顯的“油泥”形態(tài)。3、油罐底泥:為滿足運(yùn)行的要求,各聯(lián)合站油罐均需定期進(jìn)行清罐。排出的泥含油量多,雜質(zhì)以沙石和泥為主。在特稠油處理站,清罐需要頻繁進(jìn)行。4、綜合污泥:是上述各種油泥的混合物。是各個(gè)采油廠普遍存在,而且數(shù)量較大,一般集中堆放或填埋。這種油泥實(shí)際是各種采油、鉆井、作業(yè)的最終固體廢棄物,來(lái)自土油池清池等。含油量較少,但可以聞到明顯的油味,外觀與沙土類似,但顏色偏黑。含雜質(zhì)很多,如稻草、石塊、塑料,甚至有勞保用品和建筑垃圾。
含油污泥具有低營(yíng)養(yǎng)物、低滲透性,影響營(yíng)養(yǎng)物和氧氣的均勻分布特點(diǎn)。典型的堆放油泥中,油、泥(沙,粒徑>0.1mm的固體>90%。)、水的所占比例大致10%,85%和5%,其中原油包括飽和烴、芳香烴、非烴類和瀝青質(zhì),國(guó)內(nèi)油田含油污泥大多數(shù)是集中長(zhǎng)期填埋或堆放,存在著占用土地、污染周圍土壤和地下水等方面的若干問(wèn)題。
2 國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)
最近的試驗(yàn)研究,一般采取生物接種、曝氣、加熱、隔離、吸附和生物墻技術(shù)修復(fù)或減少土壤石油污染,多數(shù)處于試驗(yàn)研究階段,缺少較為詳細(xì)的資料。一般認(rèn)為1%的總有機(jī)碳可以滿足保護(hù)土壤和地下水的要求。
生物修石油污染土壤。采用混合堆肥,引入絲狀菌和氮、磷肥和曝氣,從6000mg/kg降至1000mg/kg,用19d時(shí)間,至300mg/kg,用56d時(shí)間,降解速率100mg/kg/d。也有植物修復(fù)的報(bào)道。
物理、化學(xué)方法。1、“凍融法蒸發(fā)法”處理“流態(tài)”含油污泥:在氣象和用地允許的地方,美國(guó)提倡凍融法 (freezing and thawing)處理含油污水污泥,實(shí)現(xiàn)污染物減量化,處理后的水可以用于園藝。2、“熔融固化”穩(wěn)定被有機(jī)物污染的土壤:用電力將土壤加熱到熔融狀態(tài)。熔融體的顆粒外形酷似于在自然界的玻璃化過(guò)程所產(chǎn)生的黑曜巖玻璃。在玻璃化過(guò)程中,有機(jī)污染物首先被蒸發(fā),然后裂解成為簡(jiǎn)單組分,所產(chǎn)生的氣體逐漸通過(guò)粘稠的熔融體而移動(dòng)到表面。在此過(guò)程中,一部分溶解在熔融體中,另一部分則散失于大氣。1600-2000℃的高溫將保證分解所有的有機(jī)污染物。也有使用濕式研磨、吸附材料、微波處理的報(bào)道。
3 減量化的處理工藝
對(duì)于現(xiàn)存含油污泥,首先應(yīng)通過(guò)易于操作、成本較低的物理化學(xué)方法,將大量的顆粒物(>0.1mm)分離出來(lái),實(shí)現(xiàn)污染物的減量化。筆者所在單位為某公司設(shè)計(jì)了一套流化洗沙工藝裝置,將于近期投產(chǎn),預(yù)計(jì)可以減量70%,并可回收大部分原油,處理成本約75元/t。這一工藝也適用于井場(chǎng)油泥和油罐底泥。
含油污泥經(jīng)過(guò)機(jī)械篩分,去影響后續(xù)工藝運(yùn)行的雜質(zhì)后,進(jìn)入洗沙段。洗沙采用機(jī)械攪拌流化洗沙器,加入適當(dāng)?shù)乃巹、熱水,攪拌靜置后,實(shí)現(xiàn)油、水、沙的分離。洗出沙用螺旋輸送器提升至堆放場(chǎng)地,自然蒸發(fā)脫水后,可以作為建筑材料或其他用途。污水進(jìn)入沉淀裝置,進(jìn)一步分離油、泥、水。污水循環(huán)使用,沉降污泥可以進(jìn)一步脫水或采用生化方法去除污染物質(zhì)。
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