含油污泥處理熱解析及高級(jí)氧化工藝對(duì)比

　　陜北延安和榆林兩地是我國(guó)重要的原油開(kāi)采、石油煉制加工和新型能源化工區(qū)，以上工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中會(huì)產(chǎn)生大量的污油泥，主要來(lái)源于油田開(kāi)采過(guò)程，主要包括以下3種：一是鉆井、壓裂、酸化、修井、事故等石油開(kāi)采過(guò)程產(chǎn)生的含油污泥(落地油泥)，此類污泥具有含油量高、粘度大、顆粒細(xì)、乳化嚴(yán)重脫水困難等特點(diǎn)，它不僅影響外輸原油質(zhì)量，還導(dǎo)致注水水質(zhì)和外排污水難以達(dá)標(biāo);二是石油集輸、石油加工過(guò)程在儲(chǔ)存原油、成品油時(shí)，油箱中的少量機(jī)械雜質(zhì)、沙粒、泥土、重金屬鹽類以及石蠟和瀝青質(zhì)等重質(zhì)組分的非均質(zhì)性導(dǎo)致在油罐底部形成粘稠狀沉積即罐底油泥;三是煉油廠污水處理場(chǎng)的污油泥主要來(lái)源于隔油池底泥、選池浮渣、原油罐底泥“三泥”。隨著陜北煤化工企業(yè)的興起，煤氣化、煤制油、煤制烯烴、煤焦油加氫等工藝產(chǎn)生的固體有機(jī)物危險(xiǎn)廢物即第四類污油泥。

　　陜北延安與榆林地區(qū)目前主要有中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司與延長(zhǎng)集團(tuán)兩大采煉油企業(yè)，初步估算年產(chǎn)原油近2500萬(wàn)噸，產(chǎn)生各類污油泥約50萬(wàn)噸/年。污油泥己被列入《國(guó)家危險(xiǎn)廢物目錄》中的HW08廢礦物油與含礦物油廢物)類，油泥的臨時(shí)儲(chǔ)存不僅占用土地，若不慎流失擴(kuò)散，油泥中的石油烴類污染物會(huì)遷移到土壤和地下水中，進(jìn)入生態(tài)環(huán)境，造成難以修復(fù)治理的環(huán)境污染破壞。我省于2016年出臺(tái)了《含油污泥處置利用控制限值》(DB61/T-2016)地方性標(biāo)準(zhǔn)(見(jiàn)表1)，對(duì)于含油污泥經(jīng)處理后應(yīng)達(dá)到的指標(biāo)要求及最終處置去向均有了明確要求。因此，無(wú)論是從環(huán)境保護(hù)，維護(hù)正常生產(chǎn)還是從提高能源利用率的角度出發(fā)，都必須對(duì)污油泥進(jìn)行減量化、無(wú)害化、資源化處理。

　　本文通過(guò)對(duì)含油污泥熱解析處理工藝及含油污泥高級(jí)氧化處理工藝進(jìn)行對(duì)比分析，為含油污泥處置趨于更為環(huán)境友好提供參考。

　　1、含油污泥熱解析工藝：

　　含油污泥熱解析處理工藝參考長(zhǎng)慶某含油污泥處理項(xiàng)目，是通過(guò)對(duì)液相污油泥均質(zhì)調(diào)和后離心分離，液相管輸聯(lián)合站，固相與來(lái)料中固相含油污泥上料進(jìn)入TPS撬裝熱解析裝置，運(yùn)行溫度500～550℃，分為兩個(gè)階段，Ⅰ蒸發(fā)階段：溫度低于450℃時(shí)，低沸點(diǎn)的輕質(zhì)烴從含油污泥中揮發(fā)出來(lái);Ⅱ平行/順序反應(yīng)階段：當(dāng)溫度超過(guò)450℃時(shí)，重質(zhì)油開(kāi)始裂解，500℃左右分子會(huì)由于熱活化而生成自由基，發(fā)生一系列自由基反應(yīng)，一方面向著生成小分子烴類的裂解方向進(jìn)行，最終將含油污泥中重質(zhì)組分轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)組分，進(jìn)而將其中揮發(fā)有機(jī)物組分進(jìn)行回收，從而降低含油污泥中有機(jī)物的含量。處理后的油泥尾渣固體含油率(TPH)<1%，含水率 20%， 滿足《含油污泥處置利用控制限值》(DB61/T-2016)相關(guān)要 求外送綜合利用。工藝流程見(jiàn)圖 1，處理后油泥尾渣含油級(jí) 含水率檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表 2。 含油率<1%，含水率20%，滿足《含油污泥處置利用控制限值》(DB61/T-2016)相關(guān)要求外送綜合利用。工藝流程見(jiàn)圖1，處理后油泥尾渣含油級(jí)含水率檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。

　　2、含油污泥高級(jí)氧化工藝

　　含油污泥高級(jí)氧化深度處理技術(shù)參考長(zhǎng)慶某含油污泥處理，是通過(guò)高級(jí)氧化劑所產(chǎn)生的羥基自由基使油泥中大分子難降解有機(jī)物氧化成低毒或無(wú)毒的小分子物質(zhì)，甚至直接降解成二氧化碳和水的含油污泥處理方法。

　　工藝過(guò)程簡(jiǎn)介：各種性狀含油污泥拉運(yùn)至處理站，卸料在原料池，原料池設(shè)置格柵及破袋預(yù)處理裝置，破袋及格柵篩上物均作為危險(xiǎn)廢物外委處置;進(jìn)入油泥池的含油污泥通過(guò)自然靜置沉降，上層浮油通過(guò)溢流槽進(jìn)入污油池，最終管輸至聯(lián)合站;下層污油泥通過(guò)螺旋輸送機(jī)送入污油泥預(yù)處理裝置，進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓分離裝置，通過(guò)85℃的回?fù)綗崴詣?dòng)沖洗加熱，通過(guò)篩網(wǎng)分選出直徑>20mm雜物，與原料池上方格柵篩上雜物一起交由有資質(zhì)單位處置。過(guò)濾液經(jīng)篩網(wǎng)后進(jìn)入曝氣沉砂裝置去除沙礫，裝置底部的水平螺桿和斜置螺桿把>5mm的顆粒提升后進(jìn)入高級(jí)氧化段處理。油泥水通過(guò)曝氣沉砂裝置溢流進(jìn)入調(diào)質(zhì)罐進(jìn)行加藥調(diào)質(zhì)，增強(qiáng)油和泥的脫附，滿足離心機(jī)處理需要。離心裝置將固液相進(jìn)行分離后，固相進(jìn)入暫存場(chǎng)暫存，后續(xù)進(jìn)入高級(jí)氧化工段，液相通過(guò)油水分離器分離出的水進(jìn)入水室，分離出的水中含油可降至2%以下，進(jìn)入回?fù)剿?，多余部分送?lián)合站處理;分離出的含水油通過(guò)管道送至聯(lián)合站處理。高級(jí)氧化工段將調(diào)質(zhì)離心處理后的含油污泥進(jìn)行深度氧化處理，通過(guò)高級(jí)氧化劑所產(chǎn)生的羥基自由基，氧化分解所有的有機(jī)物質(zhì)、生物體，最終降解為CO2、H2O和微量無(wú)機(jī)鹽。高級(jí)氧化處置后污泥通過(guò)離心分離處理，分離水返回工段利用，最終油泥尾渣固體含油率約≤1.6%，含水率≤46.4%，滿足《含油污泥處置利用控制限值》(DB61/T-2016)相關(guān)要求外送綜合利用。高級(jí)氧化工藝流程見(jiàn)圖2，實(shí)測(cè)處理效果見(jiàn)表3。

　　3、工藝對(duì)比見(jiàn)表4

　　4、總結(jié)

　　調(diào)查比對(duì)的兩種工藝處理污油泥，從污染物產(chǎn)排情況及處置費(fèi)用方面，高級(jí)氧化技術(shù)均優(yōu)于熱解析技術(shù)，但熱解析技術(shù)處理污油泥尾渣有害物質(zhì)含量更低，無(wú)害化程度更好，更適宜對(duì)油泥尾渣處理要求較高的區(qū)域，應(yīng)根據(jù)區(qū)域環(huán)境保護(hù)要求及區(qū)域環(huán)境情況選擇更為合理的處置方式。(來(lái)源：陜西省環(huán)境調(diào)查評(píng)估中心)