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1、稠油污泥处理技术进展一、国内外含油污泥主要处理技术现状综述对含油污泥进行无害化处理、清洁生产并回收其中资源的综合处理，一直是国内外环境 保护和石油工业的重点工作之一。世界上许多发达国家加强和完善了 “三泥”处理法规，美 国在1984年颁布了资源回收利用法令（RCRA）的危险固体废弃物修正案（HSWA）,按HSWA 的要求，排渣场处理设施须保证废渣中的毒性组分被局限在排渣场内，并保证不渗入地下水 和地面水。1990年11月8日，美环保局又对炼厂五种被列为“K废物”的特殊废渣作出特 殊要求，规定危险化学品含量高于严格限制标准不得堆积在排渣场上。1992年8月，对炼 油污水处理过程的初沉污泥和二沉污
2、泥提出了同样的要求，按指定的最佳不范有效技术 （BDAT）的处理标准，这些废物在进入废渣场前必须处理至无害，除非美国环保局根据具体 情况特许，所有用BDAT处理的废物将禁止用土地法处理。我国含油污泥做为含油废物类已被列入国家危险废物目录；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须对含油污泥进行无害化处理；未经处理的含油污 泥排放的收费标准为1000元/吨次。含油污泥本身种类繁多，成分复杂，性质各异，因此处理技术须有针对性。以下将国内 外几种主要含油污泥处理技术分为预处理技术和完全无害化处理技术并逐一介绍。二、含油污泥的预处理技术1、含油污泥的调质和脱水大部分含油污泥含水率较高，处理
3、前需进行调质脱水减容。污泥脱水过程是污泥的悬浮 粒子群和水的相对运动，而污泥的调质则是通过化学或物理手段调整固体粒子群的排列状 态，使之适合不同脱水工艺的处理，以提高机械脱水性能。由于含油污泥粘度高、过滤比阻大，多数污泥粒子属“油性固体”（如沥青质、胶质和 石蜡等），质软。随着脱水的进行，滤饼粒子变形，进一步增加了比阻。而且在过滤过程中， 这些变形粒子极易粘附在滤料上，堵塞滤孔:在离心脱水时，还因其粘度大、乳化严重，固 一固一液粒子间粘附力强和密度差小等原因导致分离效果差。Srivatsa, Aldo Corti等人分别发明了通过含油污泥调质“机械脱水回收油的专利技 术”，通过投加表面活性剂、
4、稀释剂（葵烷等）、电解质（NaCL溶液）或破乳剂、润湿剂和pH 值调节剂等，并加热减粘（三50C）等调质手段，实现水一油一固三相分离。国内炼厂含油污泥处理常采用在含油污泥中加入絮凝剂进行调质，使污泥颗粒凝聚，以 改善污泥脱水性能。絮凝剂为高分子无机和有机絮凝剂。高分子无机絮凝剂，如聚合氯化铝、 聚合硫酸铁等带有污泥颗粒相反电荷，这些电荷能中和污泥上所带的负电荷，破坏其稳定性 及亲水性。高分子有机絮凝剂，在污泥颗粒间主要起吸附和架桥作用，使污泥凝聚。国内炼厂污泥前处理也普遍采用机械脱水工艺，以带式压滤机，离心机为主。对于带式 压滤机，一般用于处理含油少的活性污泥，对于离心机，一般用于处理油泥和浮
5、渣，离心转 速控制在1800-2000r/min, 1800以下离心效果不好，2000r/min以上离心效果好，但泥饼 难以挤出，噪音大。板框压滤机处理量大，脱水效果好，运行成本低，缺点是不能连续运行。2、化学热洗工艺化学热洗法（也称热脱附法）是美国环保局处理含油污泥优先采用的方法,主要用于落地 油泥的处理，原理是通过热碱水溶液反复洗涤，再通过气浮实现固液分离。洗涤温度一般控 制在70C以上，液固比3： 1,洗涤时间20min,能将含油30%落地油泥洗至残油率W3%。混 合碱山廉价碱和无机盐组成，也可选用廉价的洗衣粉，该方法能量消耗较低。国内这方面的研究较多，国家专利介绍了一种既经济又有效地从
6、废弃油泥中提取原油的 工艺方法。先向搅拌器内加入水，再按一定比例配制分离液。加热，加入油泥，搅拌使之混 合均匀，保持温度在55C-65C,搅拌约1.5-2小时，沉淀10分钟后，进彳丁油水分离。原 油回用，残土可烧砖。该方法虽然可以消除油泥对环境的污染，回收石油资源，且工艺简单, 易于实施。由于不能连续运行，尚未工业化。贾茂郎等采用含明矶、食盐溶液在加热(70C-90C)条件下，将油泥分散和初级分离， 经初级分离的原油又经离心分离后得到进一步净化。采用该方法回收的矿物油含水W0. 5%, 杂质1%,可供炼油厂使用。3、热解吸法热解吸法是目前国外用于含油污泥无害化处理的另一个方法，是一种改型的污泥
7、高温处 理方法。油泥在绝氧条件下加热到一定温度使姪类及有机物解吸，泥渣能达到美国最佳示范 有效技术(BDAT)要求，怪类回收利用。目前，国外炼厂开发了许多种热解吸工艺。Richard J Ayen等于1992年报道的“低温热处理”工艺，是通过一密闭的温度为250-450C的旋转 加热器把油泥中的有机物和水蒸发出来，并用氮气作为载体送至蒸发处理系统，残留物作燃 料用。现已商业化应用。用热解吸工艺可以生产出焦炭状的产品，欧洲专利介绍了一种利用热解吸生产焦炭状产 品的工艺，主要用来处理重油含量高的污泥，在干燥器中加热污泥至100C以上，姪类裂解 温度以下，绝氧保温，使水及桂类物质从污泥中蒸发并分离，
8、桂类回收利用，剩余的固体物 质即焦炭状的产品，可补充燃料，也可作为水泥回转窑的燃料。美国专利报道了一种回收抽提气的污泥干燥技术。经过机械脱水后的滤饼送至干燥装 置，这个装置是利用锅炉所排放的热废气，污泥在旋转式干燥器中通过热废气加热进行干燥, 污泥在高温下，怪类和有机物得到解吸，并被热废气带走，被气流带走的固体颗粒从气体中 分离，干燥的废气的桂类物质由锅炉焚烧利用其热能。经过干燥处理的残渣满足环境法规要 求可直接填埋处理。挪威石油公司的Term Tech热解吸工艺是在一个装有密钢叶片转子的反应器中，把污 泥加热至399C,通入蒸汽，使怪类在复杂的水合和裂化反应中分离，经冷凝回收，干燥的 泥渣中
9、坯含量小于500ppm。该技术己工业化，但能耗较高。热解吸技术在我国较少应用，尤俊洪在专利中介绍了一种处理油泥的方法。将污泥和由 磷酸等物质组成的助剂一起放入安装单向排气阀的密闭反应器中，置于预先加热的反应炉内 进彳丁无氧分解，温度控制在600-1000C,反应结束后快速冷却，防止物料氧化，生成的物 质可进一步加工成吸附剂或炭黑。热解吸技术含量高，反应条件较苛刻，操作比较复杂，但有较好的发展前景，需进一步 yc 口 4、溶剂萃取处理工艺溶剂萃取作为一种回收油泥中矿物油及其他有机物的单元操作技术而被广泛研究，包括 正在开发的超临界流体萃取。溶剂一般有丙烷三乙胺、重整油和临界液态CO?等，油泥中的
10、 矿物油被溶剂萃取，通过蒸馆实现溶剂的循环使用。处理后泥渣达到BDAT要求，回收的矿 物油再进一步加工利用。国外目前多采用溶剂萃取技术处理油船底泥和油罐底泥，美国专利报道了一种溶剂萃取 -氧化处理油泥工艺。此工艺为：在油泥中加入一种轻质姪作为萃取剂，萃取剂的粘度较低， 一般含有2-9个碳原子，碳原子数越少萃取分离的效果越好。萃取后，油泥中矿物油和重质 有机质被回收，残存的聚合芳香坯物质一般还需要用分子量比较高的姪类萃取。该专利技术 采用氧化工艺取代第二步萃取，通过湿法氧化工艺处理，以空气、氧气、硝酸或硝酸盐等作 为氧化剂，在一定压力和温度的条件下反应一段时间，有机物完全氧化为气体物质CO” N
11、” 最终残渣符合标准可实施填埋处理。张秀霞等开发了用三氯甲烷溶剂萃取一蒸汽蒸憾处理含油污泥的工艺技术。含油污泥脱 水后，自然风干去除杂物，粉碎。用三氯甲烷将污泥溶解，经搅拌、离心后回收萃取液。含 残余重油和溶剂的污泥，经蒸汽蒸憾处理，该方法可使油泥脱油率高达90%以上，比单一的 溶剂萃取和直接蒸馆处理效果为好，但尚未在工程中得到检验。目前，萃取法处理含油污泥还在实验开发阶段。萃取法的优点是处理含油污泥较彻底， 能够回收大部分的矿物油。但因萃取剂价格昂贵，在处理过程中有一定的损失，运行成本较 高，在我国炼厂含油污泥处理中尚未见应用。此项技术发展的关键是要开发出性价比高的萃 取剂。5、含油污泥的综
12、合利用污泥浮渣作为催化裂化装置分憾塔的油浆美国Navaj公司把含油浮渣注入FCC装置作为分憾塔的急冷油浆，使浮渣大部分转化为 燃料油。由于其注入比例很低，对催化裂化过程影响较小。Mobil公司Solomon M开发了把 含油污泥作FCC装置原料的技术，把含水较高的油泥先脱水处理，再加热，并投加乳化剂， 使水包油型乳化油转化为油包水型，易与其它原料油混合均匀，流动性好。混合物料输入 FCC装置反应器，经裂化反应生成汽油。作焦化装置原料90年代起，国外许多炼油厂就采用Mobil油泥焦化工艺来处理API隔油池油泥，用冷 焦水与污泥调合后，作为骤冷介质在清焦前对热焦炭进行冷却，污泥中的水作为冷焦水或切
13、 焦水回用，怪类则循环回装置。该技术改造焦化装置、工艺复杂。Godino, Rino L等开发了把湿含油污泥直接输送到焦化装置上部急冷罐的处理工艺。该 工艺投资较少，但处理能力有限。国内目前使用油泥作焦化装置原料的方法未见应用，原因之一可能是油泥中含水较高， 对焦化操作易产生不利影响，处理能力低。回收轻油、沥青Cochin炼油厂报导用含油废渣制成各种等级的沥青。此工艺每年从污泥中回收的轻质 油可达1700t,这些回收油与其他油品混合，调制燃料。回收轻油后剩余的残留物用于加工 沥青。6、超热蒸汽喷射处理技术超热蒸汽喷射处理技术是通过锅炉产生的超高温蒸汽（600C）经特制的喷嘴以2马赫 速度喷出，
14、与油泥颗粒正面碰撞，在高温及高速所产生的冲量作用下将油泥中所吸附或包含 的油和水蒸出，含油蒸汽冷却后实现油水分离，油泥中大部分矿物油被去除，残渣含油率最 低可达0.08%。设备可用来干化离心浓缩后的油泥泥饼，处理后的残渣呈粉末状，可直接 掺入煤粉中焚烧。缺点是运行投资太大、成本太高。二、完全无害化处理大部分污泥处理最终都存在残渣无害化的问题，同城市污泥相似，含油污泥残渣完全无 害化处理工艺与技术有固化、焚烧、生化处理、型煤综合利用及氧化处理等。因含油污泥有 较高的热值，加工成型煤的技术也有较多研究。1、固化处理固体处理是通过物化法将含油污泥固化或包埋在惰性固化基材中的一种无害化处理技 术。这种
15、处理技术能较大程度地减少含油污泥中有害离子和有机物对土壤的侵蚀和沥滤，从 而减少对环境的影响和危害，是取代回填的一种更易为环境所接受的方法，近年来受到了重 视。固化方法是较为理想的有害物质减量化、无害化处理方法。目前，国内对于含油污泥固 化处理尚停留在研究阶段，对于含油量较低的污泥尤其是含有NaCl, CaCl2等盐类较高的含 油污泥优先考虑采用固化处理。2、焚烧处理焚烧是将污泥进行热分解，经氧化使污泥变成体积小，毒性小的炉渣。该法对原料的适 应能力较强，减容效果较好，但能耗高，投资大，操作复杂，可能产生粉尘、SO?等二次污 染。含油污泥焚烧前一般需经过调质和脱水处理，焚烧温度控制在850C左
16、右，灰渣需进一 步处理。法国、德国的石化企业多采用焚烧处理油泥，灰渣用于修路或埋入指定的灰渣填埋场， 焚烧产生的热能用于供热或发电。含油污泥经焚烧处理后，有害物质几乎全部除去。但是， 一般炉型焚烧污泥消耗大量燃料油助燃，热量大都没有回收利用，焚烧中产生严重的空气污 染，装置的利用率较低。我国绝大多数炼油厂都建有污泥焚烧装置，采用较多的炉型有固定床焚烧炉、多段炉、 回转炉及流化床焚烧炉，如湖北荆门石化厂、长岭石化厂采用的顺流式回转焚烧炉，燕山石 化采用流化床焚烧炉。3、生物处理生物法指微生物利用石油怪类作为碳源进行同化降解，使其最终完全矿化，转变为CO, 和出0的过程。生物法处理不产生二次污染、运行成本低等特点，但处理周期长，且对坏烷 怪，芳桂，杂环类污染物的效果差，不适合高含油污泥（含油量三5%）的处理。在含油污泥的 生物处理过程中
