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含油污泥
 
含油污泥是指混入原油、各種成品油、渣油等重質油的污泥。其產生于油田開采,石油煉制過程及與原油、成品油有關的工業、民用、個人活動中,含油污泥對人體及動植物在各個途徑下均有顯著的損害作用,如含油污泥經蒸發,在空氣中產生油氣,可刺激人體皮膚、眼睛及呼吸器官,或含油污泥混入正常土壤后,會導致土地失去植物生長功能,國家將含油污泥列為危險廢物(HW08)。
而依賴地層天然壓力的一次采油法,采收率只能達到5%-10%o當前我國石油開采大部分處于新技術階段,例如:大慶、勝利油田基本處在二次采油和三次采油時期,壓裂水體量較大,占比高達90%,且污水原水中所含污染物的組成、性質與原油油質、油層性質等密切相關,含油污水在油井節流口、閥門、油泵及輸油管等處,原油和水經過強烈的摩擦、特別是在油泵漿液的剪切作用及高壓液滴的沖刷下,其中的樹脂、膠質、瀝青質和有機酸等作為天然表面活性劑,油水被強烈混合而形成的原油乳化液,形成固、液、氣三種凝聚狀態共混,高濃度、高分散的多相體系,導致分離難度大。要想提高采收率,需向油層注入水、 氣(二次采油),甚至聚合物、表面活性劑等化學物質(三次采油)。對于埋藏較深以及巖層阻隔的情況,勢必導致巖層鉆探及壓裂的的大量需求。因此,隨著采油難度的增大,污染物釋放進一步加劇。
由于過往對于環保意識的欠缺,產業結構、稅收、就業依賴性,地方政府對污染治理意志不堅定,老油田的污染問題非常嚴重。以延長油田為例,其核心采油廠所在地的地方政府,超過50%以上的財政支出高度依賴采油廠,有的地區80%公務員工資發放指望采油廠交的利稅,因此,采油企業往往被各地政府奉為上賓,很難對油田污染進行嚴肅處理,在這種畸形的環保監管趨勢下,油田污染形成尾大不掉之勢。如長慶油田隴東油區在開發過程中曾污染慶陽市華池縣飲用水,一度造成群眾用水困難。吉林油田松原采氣廠也因采油污水未經處理直 排水坑,對土壤和地下水造成表污染,受到罰款。
相對于普通污泥,含油污泥中大量存在油包水、水包油的狀態,使其混合狀 況復雜、混合物粘度高、有害成分與無害成分分離困難。若使用普通污泥的處理方式,存在極大的安全風險和處理難度,如若直接對含油污泥進行升溫加熱以去除其中的油分,會導致其快速產生較大量的易燃易爆揮發性物質(如油氣),并且在此過程中產生的焦油還會導致后續處理單元堵塞;而或對含油污泥只采取間接加熱的方式,如使用飽和蒸汽進行間接加熱,又通常只能將含油污泥中的部分水分蒸發出來,使危害物難以脫離完全,同時揮發份中水分與混入其中的小分子有害成分難以分離,并且在水分持續蒸發的過程中,余下的含油污泥不斷增加,也會粘附、堵塞處理裝置。且處理后灰渣中的干基含油量>2%(目前行業標準和地方標準),但是國家還未出臺處理后的含油污泥干基含油量2%是否屬于危廢,則導致很多具有含油污泥的廠家在選擇技術上躊躇不定。
針對上述情況,部分現有技術采取了復雜的工藝方法,如添加化學、生物試劑,經多級反應或萃取對含油污泥逐步凈化。這部分技術手段不僅過程復雜、成本高昂,同時也容易產生新的污染物。
從上述分析可以看出,盡管含油污泥的無害化、減量化、資源化是全社會 的迫切需求,但現有技術中能夠高效、規?;?、低成本地進行含油污泥處理的 技術仍然十分缺乏。含油污泥處理
隨著新技術的不斷涌現,含油污泥的處理技術呈現多樣化發展,但各自都有其優缺點。同時,各油田含油污泥的來源、組成、特點及性質等均有不同。因此,含油污泥的處理應以減量化、無害化、穩定化和資源化為原則,根據其自身特點、現場需求及經濟可行性等,采用不同的預處理工藝或多種處理技術有機結合等方式,逐步進行減量化處理和資源化利用,最終實現含油污泥的徹底無害化處理。
“低溫熱脫附+等離子氣化”處理含油污泥安全的可靠成套設備和工藝通過系統規劃,全過程優化,強化分質分類預處理,適應不同種類和狀態的含油污泥,降低能耗。同時實現減量化、無害化和資源化的處理目標。處理后殘渣含油量<3‰(干基)。
"低溫熱脫附+等離子熱解氣化”工藝流程
 
 
等離子體高溫高晗高化學活性,處理效果可符合最嚴苛的環保標準;

等離子體尾氣排放

種類

單位

GB18484

等離子體

美國標準

德國標準

荷蘭標準

PCDD/Fs

ng TEQ/Nm³

0.5

0.001

0.14

0.1

0.1

顆粒物

mg/m³

80

0.69

 

 

 

NOX

μg/m³

500

0.05

200

200

70

SO2

μg/m³

400

0.38

50

50

40

表中:CO、NOx、SO2 是中科院生態中心為力學所試驗測試的數據。
      PCDD是參考美國Startech公司提供的數據,等離子體爐的PCDD排放為美國焚燒爐排放新標準限制值的1/1250左右。
處理后進行配伍(Si、Al、Ca等氧化物)后經高溫熔融冷萃后的玻璃渣的浸出性檢測不屬于危廢。
玻璃固化體浸出毒性檢出報告單(mg/L)如下圖:
相比現有主流回轉窯技術,等離子體危廢處置技術運維費用降低約56%;
以化工中間體、醫藥中間體舉例,年無害化處置1萬噸核算等離子體處置成本與物料本身所含熱值具有正相關作用。

序號

名稱

等離子氣化熔融工藝

回轉窯焚燒工藝
「預估成本,有稍微誤差,以項目實際為準」

1

電費

600 kW/t

600

160 kW/t

160

2

自來水

2.09m3/t

6.5

2.33 m3/t

215.28

3

軟水

1.01m3/t

23.1

2.77 m3/t

50

4

消石灰

0.052 t/t

27.0

0.061 t/t

49.5

5

尿素

0.0068 t/t

12.5

0.008 t/t

22.77

6

活性炭

0.0029 t/t

4.73

0.0029 t/t

7.33

7

氫氧化鈉

0.021 t/t

51.85

0.0021 t/t

76.54

8

配伍物料(SiO2等)

0.033 t/t

13.20

0

9

產生蒸汽

0.96 t/t

-106.5

2.64 t/t

-290.4

10

人工費

兩班倒16人,每人每月6000元

92.00

兩班倒22人,每人每月6000元

126.5

11

天然氣

 0

35.04 Nm3/t

343

12

固體排放

玻璃體「一般固廢」 

100.00

灰渣排放「仍屬危廢」

900

 

總計

724.38

 

1660.52

 

 
 
 
 
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