分析采油現(xiàn)場含油污泥處理工藝及裝置研究

摘要：油田保護對推動油田產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展有著重要意義。其中，油田開采中，含油污泥作為主要的污染物，具有性質(zhì)復雜、種類多的特點，處理工藝和裝置也呈現(xiàn)出多元化趨勢，對加強采油現(xiàn)場含油污泥處理有著極大的作用?；诖耍疚氖紫忍岢鲚^為常見的含油污泥處理工藝，并探究含油污泥的機械處理方案。

關(guān)鍵詞：油田開采；含油污泥；處理工藝；處理裝置

引言

我國石油行業(yè)中的環(huán)境保護方面起步較晚，含油污泥處理沒有得到充分重視。再加上含油污泥種類繁多、性質(zhì)復雜，這就提高了工藝處理難度。在幾十年發(fā)展中，含油污泥處理措施也不斷增加，每種方法都有自身的優(yōu)缺點、適用范圍。僅憑借單一處理工藝難以滿足生態(tài)要求。從當前發(fā)展態(tài)勢看，采取工藝組合形式是主要發(fā)展方向。當今，含油污泥處理工藝大致有：調(diào)質(zhì)-機械脫水工藝、化學熱洗工藝、焚燒工藝等等。含油污泥已經(jīng)被列為固體廢棄物，隨著我國不斷提高對環(huán)境工程的重視程度，含油污泥處理已經(jīng)成為了采油行業(yè)乃至全世界重點關(guān)注的問題。

1.采油現(xiàn)場含油污泥處理工藝

1.1調(diào)質(zhì)-機械脫水技術(shù)

該方法是將污泥通過重力、氣浮等工藝進行濃縮，采用機械力讓污泥脫水、減容、分離，這樣更有助于運輸，滿足污泥的排放標準。通過該處理技術(shù)可以讓油、水、固體分離，實現(xiàn)解吸和破乳。為了能夠讓污泥中的固體離子從中分離，可以適當加入一定量電解質(zhì)增加電荷密度，這樣電解質(zhì)可以取代油優(yōu)先吸附到粒子表面上，提高粒子分散性，讓油更好的從固體顆粒表面脫附。當今很多落地油、鉆井廢液、罐底油泥等處理都是采用調(diào)質(zhì)-機械脫水工藝，處理完畢之后可以直接達到填埋標準。但隨著我國對固體廢棄物排放標準不斷提高，該方法更多是應(yīng)用在預處理環(huán)節(jié)，后續(xù)還要采取深度處理方案。

1.2溶劑萃取技術(shù)

萃取是將物質(zhì)從一相轉(zhuǎn)移到另一相，實現(xiàn)相間物質(zhì)轉(zhuǎn)移，可以去除污泥中的油和有機物。溶劑可以劃分為有機溶劑、超臨界溶劑，將廢物從污泥中萃取之后，采用蒸餾法將溶劑從混合物中分離，以便于后續(xù)重復使用。萃取法不僅能夠去除污泥中的油，還可以去除內(nèi)含的有害物質(zhì)。在萃取完畢之后剩余的泥渣可以滿足排放要求，而回收的油還可以回煉。溶劑萃取在我國冶金、化工、環(huán)境等領(lǐng)域有廣闊發(fā)展前景，隨著我國石油產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展，也為推動該項技術(shù)提供了基礎(chǔ)，開出了多種萃取劑、萃取裝置。

1.3熱處理技術(shù)

1.3.1化學熱洗

該方法采用熱堿水對污泥反復洗滌，再用氣浮實現(xiàn)固液分離。洗滌溫度通常為70℃，固液比為2:1，洗滌時間控制在20min左右，可以將30%含油率的落地油泥的殘憂慮降低到不足1%?；旌蠅A制造成本較低，主要是由無機堿、無機鹽構(gòu)成。該方法整體上費用低、消耗少，但是單純應(yīng)用在含油污泥回收或處理中的油田較少。

1.3.2熱吸解

高溫熱處理作為我國當今應(yīng)用十分廣泛的油污泥處理工藝。熱吸解工藝主要將含油污泥放到無氧條件下加熱到沸騰溫度以上、烴類物質(zhì)裂解溫度以下，這樣可以蒸發(fā)出烴類物質(zhì)和水蒸氣，剩余的就是泥渣，可以達到BDAT要求，還能夠回收烴類物質(zhì)。

此外，焚燒處理也是常見的方案，但由于污染嚴重、不宜回收，因此不建議使用。

1.4電化學處理技術(shù)

電化學處理技術(shù)可以分為兩種，一是合成反應(yīng)，也就是將化學物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌镔|(zhì)；二是動力學方面應(yīng)用，也就是將離子物質(zhì)從土壤當中分離出來。電化學工藝技術(shù)實則是利用電化學原理，利用上大地電場以及低電壓、低電流模式，在有機物、無機物之間引入氧化還原反應(yīng)，將土壤當中復雜的碳氫化合物分解成為二氧化碳、水，通過電動力去除重金屬以及小顆粒物質(zhì)、水。

該方法技術(shù)要點主要是打破破壞分子尺寸液化處理，通過電化學原理通過遷移利用電滲透析原理去除水。并且該方案能夠去除土壤當中有機污染。該項技術(shù)在采油領(lǐng)域上也有所應(yīng)用，具備反應(yīng)時間短、無須拆除地面建筑、適用范圍廣等優(yōu)勢。如今在鉆井液、廢油池、泄湖中降解回收油、去除污染物、地層水中回收油等領(lǐng)域。

2.采油現(xiàn)場含油污泥裝置處理工藝設(shè)計

由于油田現(xiàn)場含油污泥中含有很多有毒有害、污染物質(zhì)，包括草枝樹葉、石子、生活垃圾等廢棄物，這些物質(zhì)給含油污泥處理帶來了很大難度。本文的設(shè)計原理為現(xiàn)在高溫高壓處理作用下，將含油污泥中廢棄物進行清洗、過濾，將油泥包體破壞，利用離心作用、重力作用將水和油分離。分離出的油回收、分離的水回收再利用，脫水之后將泥餅存放到指定為止，用作調(diào)剖劑原料。其主要單元劃分為：

2.1供熱單元

采用臥式電加熱鍋爐，采用三角法連接、三個電加熱管構(gòu)成一組，外部設(shè)置接管，裝到法蘭盤、外部電氣設(shè)備用于連接。外部增設(shè)加熱護罩，介質(zhì)加熱全部在筒體內(nèi)完成，無需多布置管路。電加熱爐采用金屬管狀電加熱器，讓電能直接轉(zhuǎn)化為熱能，不用提供額外燃料，不會排除有害氣體和粉塵，滿足環(huán)保要求。在含油污泥進入到裝置前給鍋爐加滿水，污泥脫水之后再次回到爐內(nèi)上，反復加熱、循環(huán)利用。

2.2沖洗過濾單元

污泥通過過濾單元，采用80℃以上混合藥劑在熱水高壓沖洗下清除雜質(zhì)，內(nèi)部配置圓筒篩網(wǎng)在中心轉(zhuǎn)動，對含油污泥進行攪拌，這些功能能夠去除污泥中廢棄物。裝置上安裝了透視窗可以直接觀察污泥清洗情況，判定是否清洗完成。清洗完畢后濾網(wǎng)、攪拌裝置會逆向轉(zhuǎn)動，將廢棄物排除。

2.3除油與污泥脫水單元

在清洗完畢之后將污泥傳輸?shù)椒蛛x罐中，通過攪拌讓水、含油污泥、藥物混合、反應(yīng)。攪拌完成后靜置，待到水油分離之后啟動收油裝置，吸取上方的油，下層水和泥沙通過泥沙泵進入到離心機脫水處理。在離心機作用下將泥沙當中水分離出來，減少泥沙中的含水率，有助于污泥保存和裝運。含水量較高的污泥進入到離心機中，利用離心機高速轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的離心力，提高顆粒當中的沉淀速率，將泥沙和水分開。分離的泥沙經(jīng)加熱之后生成泥餅并傳輸?shù)街付ǖ攸c，水返回到供熱單元繼續(xù)加熱，進入反復循環(huán)。

結(jié)束語

綜上所述，為了能夠保證油田開采現(xiàn)場的環(huán)境質(zhì)量，需要全面做好含油污泥處理工作。如果我國含油污泥處理技術(shù)比較多，但不同技術(shù)均有自身的優(yōu)劣勢，要么環(huán)保不達標、要么成本過高。本文提出的含油污泥處理工藝裝置方案，可以實現(xiàn)油、水回收處理，并將污泥雜質(zhì)制作成泥餅二次利用，符合當今節(jié)能環(huán)保理念，值得進一步深入研究。