含油污泥指原油或成品油混入泥土或其他介質(zhì)，其中的油分不能直接回收而可能造成環(huán)境污染的多種形態(tài)的混合物。含油污泥主要產(chǎn)生在油田和煉油廠，按來源可分為三種不同類型：（1）在油田開發(fā)特別是油井采油生產(chǎn)和井下作業(yè)施工過程中，部分原油放噴或被油管、抽油桿、泵及其他井下工具攜帶至土油地或井場，這些原油滲入地面土壤，形成油泥稱為落地油泥；（2）各種儲油罐在自然沉降中也會產(chǎn)生一些油泥稱為罐底泥；（3）“煉油廠三泥”，包括：隔油池底泥、溶氣浮選浮渣和剩余活性污泥等，其中以浮選浮渣量為最大，占三泥總量的80%[1]。 　　含油污泥的產(chǎn)量巨大。據(jù)統(tǒng)計，某中等規(guī)模油田日油泥量大約100 t左右，堆放總量已在40萬t以上。這些污泥中一般含有的苯系物、酚類、蒽類等物質(zhì)，并伴隨惡臭和毒性，若直接和自然環(huán)境接觸, 就會對土壤、水體和植被造成較大污染, 同時也意味著石油資源的浪費[2]。因此,無論是從環(huán)境保護還是從回收能源的角度考慮，都應該對含油污泥進行無害清潔化處理。 含油污泥組成可以大致分為水,乳化油或吸附油，固體異物，無機鹽等。油泥在水中一般呈穩(wěn)定的懸浮乳狀液體系,其水合和帶電性形成了穩(wěn)定的分散狀態(tài),很難實現(xiàn)多相分離[3]，從而增加了處理技術的難度和成本。又由于承載油類的基質(zhì)的多種可能性，統(tǒng)稱的含油污泥成分極其復雜，性質(zhì)各不相同，因此處理技術也有多樣的要求。本文按預處理工藝方法、核心處理技術、最終處置三大類簡述國內(nèi)外幾種主要含油污泥處理技術原理及應用現(xiàn)狀，以期為合理地選用或開發(fā)適合對象性質(zhì)的工藝流程和設備提供參考。 1 處理技術原理及應用特點 1.1 預處理工藝方法減 大部分含油污泥含水率較高，進許多處理工藝前需要進行調(diào)制脫水容。污泥脫水過程是污泥的懸浮粒子群和水的相對運動，而污泥的調(diào)質(zhì)則是通過化學或物理手段調(diào)整固體粒子群的界面性狀和排列狀態(tài)，使之適合不同脫水操作的預處理，以提高機械脫水性能。 1.1.1 調(diào)　制 為了防止粘度高、過濾比阻大的含油污泥堵塞濾料，并針對其粘度大、乳化嚴重、固—固—液粒子間粘附力強和密度差小等特點，調(diào)制時除添加絮凝劑外，還配合以破乳、加熱等其他強化手段 實現(xiàn)油－水一固的三相分離的關鍵之一是使粘度大的吸附油解吸或破乳。為促使油類從固體粒子表面分離，Surendra認為加入合適的電解質(zhì)可增加系統(tǒng)的電荷密度，使它們?nèi)〈徒M分優(yōu)先吸附在粒子表面，并使粒子更分散，為油從固體顆粒表面脫附創(chuàng)造更好的條件[4]。國外學者分別發(fā)明了針對煉廠的含油污泥調(diào)質(zhì)一機械脫水工藝回收油的有關專利技術[5~8]，提出了通過投加表面活性劑、稀釋劑(葵烷等)、電解質(zhì)(NaCl溶液)，或破乳劑(陰離子或非離子)、潤濕劑和pH調(diào)節(jié)劑等，并輔以加熱減粘等調(diào)質(zhì)手段，實現(xiàn)油－水一固三相分離。 在國內(nèi)煉廠[9]含油污泥調(diào)制系統(tǒng)中，普遍采用的絮凝劑包括高分子無機絮凝劑如聚合氯化鋁，聚合硫酸鐵等和高分子有機絮凝劑如高聚合度的非離子、陽離子、陰離子聚丙稀酰胺等長鏈大分子。多數(shù)單位在機械脫水前使用陽離子有機絮凝劑或有機絮凝劑和石灰聯(lián)用，以提高絮凝、脫水效果，淘汰以往使用單一無機絮凝劑，處理效果各不相同。但多數(shù)煉廠的含油污泥處理中，對于油類的回收尚考慮不足。 1.1.2 分流、脫水 調(diào)質(zhì)后的污泥再經(jīng)重力沉降脫水后通常為黑色粘稠狀液體(含水率小于96%)，稱為濃縮污泥，若工藝需要可進一步進行機械脫水減容。在脫水設備上，逐漸淘汰了真空轉(zhuǎn)鼓、折帶式過濾機。取而代之的是便于連續(xù)操作的離心過濾機，其中以臥螺旋沉降式離心機應用范圍最廣。適用于石油鉆井行業(yè)中含油率≥５％的含油污泥脫水成套設備配置以及其他工業(yè)領域中含油比較高的污泥脫水成套設備的配置。 近年來，在傳統(tǒng)兩相離心機基礎上已開發(fā)出了三相離心機。德國OMW煉廠和ESSO公司應用三相臥式螺旋離心機處理含油污泥。此工藝是把油泥加熱至60～80 ℃，并預攪拌或加入有機絮凝劑，處理量可達60 m3/h，有效的將含油污泥分成三相 [10]。 我國煉廠污泥前處理普遍采用機械脫水工藝，以帶式壓濾機、離心機為主，帶式壓濾機一般用于處理含油少的污泥，離心機一般用于處理油泥和浮渣，經(jīng)帶式壓濾機或離心機脫水后，污泥的含水率在75%～80% [11，12]。 在研究較多的幾種含油污泥處理工藝中，污泥調(diào)質(zhì)一機械脫水處理工藝發(fā)展得比較成熟，但是對于不同的煉廠產(chǎn)生的含油污泥，需要確定最優(yōu)的混凝劑、破乳劑類型和用量、脫水機械的型號和運行參數(shù)，經(jīng)文獻調(diào)查，目前尚缺少普適的藥劑和脫水機械設備的組合。 1.2 核心處理技術 1.2.1 熱處理工藝 （1）化學熱洗。熱水洗滌法(也稱熱脫附法)是美國環(huán)保局處理含油污泥優(yōu)先采用的方法。目前主要用于落地油泥的處理。一般以熱堿水溶液反復洗滌,再通過氣浮實施固液分離。文獻[12]報道洗滌溫度多控制在70 ℃左右,液固比2∶1,洗滌時間20 min,能將含油量為30%落地油泥洗至殘油率1%以下。混合堿可由廉價的無機堿和無機鹽組成,也可選用廉價的洗衣粉等,該方法能量消耗低,費用不高，是我國目前研究較多、較普遍采用的含油污泥處理方法。 國家專利[13, 14]介紹了一種既經(jīng)濟又有效地從廢棄油泥中提取原油的工藝方法。先向攪拌器內(nèi)加入水、化學藥劑，加入油泥，加熱，混合攪拌后靜置沉淀，最后對處理后的液體進行油水分離。原油回用，殘土可用來燒磚。該提取原油的工藝方法設計簡單，易于實施。但是，工藝路線未提及連續(xù)操作可行性及污水處理等問題。 （2）焚燒。含油污泥焚燒前一般必須經(jīng)過污泥調(diào)制和脫水預處理,在投加絮凝劑(PAC或有機陽離子絮凝劑)的作用下,經(jīng)攪拌、重力沉降后,分層切水，濃縮預處理后的污泥,再經(jīng)設備脫水、干燥等工藝,將泥餅送至焚燒爐進行焚燒,灰渣再進一步處理。 法國、德國的石化企業(yè)多采用焚燒的方式,灰渣用于修路或埋入指定的灰渣填埋場,焚燒產(chǎn)生的熱能用于供熱發(fā)電[12，15]。我國絕大多數(shù)煉油廠都建有污泥焚燒裝置,采用焚燒處理最多的廢物是污水處理場含油污泥,如湖北荊門石化廠、長嶺石化廠采用的順流式回轉(zhuǎn)焚燒爐；燕山石化采用的流化床焚燒爐。含油污泥在經(jīng)焚燒處理后,多種有害物質(zhì)幾乎全部除去,效果良好。但是,在我國污泥焚燒尚需要大量的柴油或污油,熱量又大都沒有回收利用,成本很高,投資也大,加之焚燒過程中常伴有嚴重的空氣污染,有的還有大量灰塵,焚燒裝置的實際利用率較低。 （3）熱解吸。熱解吸是近年來國外含油污泥無害化處理的另一個手段，是一種改型的污泥高溫處理方法。油泥在絕氧條件下加熱到一定溫度使烴類及有機物解吸。20世紀90年代初該工藝在國外迅速發(fā)展并獲得應用。主要有Heuer等開發(fā)的包含低溫(107～204 ℃)一高溫(357～510 ℃)加熱蒸發(fā)一冷凝步驟的含油污泥處理工藝[16] , Krebs、Geory等利用鍋爐排放熱廢氣干燥含油泥餅的專利技術以及Term Tech熱解吸工藝等。該工藝,是在一個裝有密鋼葉片轉(zhuǎn)子的反應器中，把污泥從299 ℃加熱至399 ℃，并通入蒸氣，使烴類在復雜的水合和裂化反應中分離，并冷凝回收。這些工藝都能從泥餅中回收油，剩余干燥的泥渣中烴含量小于5×10-4，該技術已工業(yè)應用，但處理費用較高[17]。 熱解吸技術在我國的應用實例較少，尤俊洪[18]在專利中介紹了一種處理油泥的方法。將污泥和由磷酸等物質(zhì)組成的助劑一起放進一個蓋上有單向排氣閥的密閉反應器中，置于預先加熱的反應爐內(nèi)進行無氧加熱分解，反應結(jié)束后快速冷卻，防止物料氧化，生成物可以進一步加工成生產(chǎn)吸附劑、炭黑。 熱解吸技術是一種新的含油污泥無害化處理技術，具有較高的技術含量，雖反應條件要求較高，操作比較復雜，但其很有潛力，尚待進一步完善。 1.2.2 溶劑萃取處理工藝 溶劑萃取作為一種用以除去污泥所夾帶的油和其他有機物的單元操作技術而被廣泛研究，溶劑包括丙烷三乙胺、重整油和臨界液態(tài)CO2等，油類從污泥中被溶劑抽提出來后，通過蒸餾把溶劑從混合物中分離出來循環(huán)使用。經(jīng)萃取后大多泥渣都能達到BDAT要求.回收油則用于回煉。 張秀霞等[19]介紹了一種使用三氯甲烷溶劑萃取—蒸氣蒸餾處理含油污泥的工藝實驗。含油污泥脫水后，自然風干去除雜物，粉碎。用三氯甲烷將污泥溶解，經(jīng)攪拌和離心后回收萃取液。含有殘余重油和溶劑的污泥，進入下一步蒸氣蒸餾處理。該方法可使油泥脫油率高達90%以上，比單一的溶劑萃取和直接蒸餾處理效果為好，但尚未在工程中得到檢驗。 目前，由于成本高，萃取法還沒有實際應用于煉廠含油污泥處理。開發(fā)出性能價格比高的萃取劑成為此項技術發(fā)展的關鍵。另外，正處于開發(fā)階段的超臨界流體萃取技術有望取代傳統(tǒng)的萃取法處理含油污泥。 1.2.3 生物處理工藝 生物處理工藝目前有地耕法、堆肥法、生物反應器法等。 （1）地耕法。地耕法常用于處理落地油泥,有的也用于處理其他含油污泥及含油鉆屑。采用地耕法一般都要投加肥料以平衡土壤中的Ｃ:Ｎ:Ｐ比,并調(diào)節(jié)土壤濕度及pＨ以優(yōu)化烴類生物降解條件,要翻耕土壤使之充氧并使烴類在土壤中混合均勻。地耕法處理含油污泥最大優(yōu)點在于,它是通過天然過程將石油烴轉(zhuǎn)化為無害的土壤成份的,運行費用低。但地耕法凈化過程緩慢,不適用于冬季較長的地區(qū),且有可能在農(nóng)田中產(chǎn)生諸如高分子蠟及瀝青質(zhì)等生物難以降解烴類的積累[20]。 （2）堆肥法。堆肥法是將含油廢棄物與適當?shù)牟牧舷嗷旌喜⒊啥逊胖?用人工強化生物降解。堆肥法能保持微生物代謝過程中產(chǎn)生的熱量,有利于石油烴類的生物降解; 持水性、透氣性為選擇材料的原則，常用鋸木屑、碎稻草等。堆肥法多見應用于較高烴類含量的含油污泥及冬季較長的地區(qū)。處理后的含油廢棄物一般填埋或施用農(nóng)田[15，21]。 （3）污泥生物反應器法。生物反應器是一種將含油污泥稀釋于營養(yǎng)介質(zhì)中使之成為泥漿狀的容器。生物反應器通過人為地控制充氧、溫度、營養(yǎng)物質(zhì)等操作條件,烴類物質(zhì)的生物降解速度較之其他生物處理過程更快。有的加入馴化過的高效烴類氧化菌,加快烴類的生物降解。生物反應器法也見應用于石油