石化企業(yè)在油田開采、煉制、運輸、使用、貯存等過程中普遍會產(chǎn)生大量的含油污泥，其物理化學(xué)性質(zhì)十分復(fù)雜，一般含有大量的老化原油、蠟質(zhì)、瀝青質(zhì)、膠體、細菌、寄生蟲、鹽類、酸性氣體、腐蝕產(chǎn)物以及少量機械雜質(zhì)、銅、鋅、鉻、汞等重金屬，同時還含有苯系物、酚類、蒽、芘等有惡臭的有毒物質(zhì)。油田的生產(chǎn)過程中還加入了大量的凝聚劑、緩蝕劑、阻垢劑、殺菌劑等藥劑，極難分離和處理，導(dǎo)致其在處置、輸送過程中機具困難。正是由于含油污泥的上述特性，國家將其列入《國家危險廢物名錄》HW08進行管理。本文基于對不同來源特點含油污泥的接收、輸送環(huán)節(jié)所涉及的關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備的介紹，并結(jié)合已經(jīng)成功運行的項目經(jīng)驗，為含油污泥的合理化處理處置提供借鑒。

1 .含油污泥的來源與處理難點

1.1 原油鉆井過程中產(chǎn)生的含油污泥

隨著高溫高壓深井、大斜度定向井、水平井和各種復(fù)雜地層鉆探技術(shù)的發(fā)展，常用的水基鉆井液已經(jīng)不能完全滿足高難技術(shù)鉆井的需求，油基鉆井液由于其優(yōu)良的抑制性及抗溫性，使其在復(fù)雜鉆井特別是在鉆高溫深井和水敏性地層中優(yōu)勢更明顯。伴之而生的鉆井廢棄油基泥漿越來越多。油田鉆井生產(chǎn)每天都要產(chǎn)生大量的油基鉆屑，鉆屑中含油量在15～20%左右，每口井將產(chǎn)生400～500噸油基泥漿。油基泥漿主要有柴油油基泥漿和白油油基泥漿兩種（圖1）。

油基泥漿表現(xiàn)為含油量波動大，流動性變化明顯；顆粒粒度分布大，有極細的、流動性好的含油污泥，也有顆粒大于40mm的巖石雜物等；部分物料粘性大，輸送過程中極其容易造成設(shè)備黏粘、架橋、結(jié)拱堵塞等情況。

圖1 油基泥漿

1.2 原油開采產(chǎn)生含油污泥

原油開采過程中產(chǎn)生的含油污泥主要來源于地面處理系統(tǒng)，采油污水處理過程中產(chǎn)生的含油污泥與污水凈化處理中投加的凈水劑形成的絮體、設(shè)備及管道腐蝕產(chǎn)物和垢物、細菌(尸體)等組成了成分復(fù)雜的含油污泥（圖2）。

此種含油污泥一般具有含油量高、粘度大、顆粒細、脫水難等特點，它不僅影響外輸原油質(zhì)量，還會影響注水井調(diào)剖時的注水水質(zhì)和導(dǎo)致外排污水難以達標(biāo)。另外由于其產(chǎn)生環(huán)境條件，開采油泥還具有量大、分散、落地雜物多等特點，收集和輸送有較大難度。

圖2 油井開采污染油泥 圖3 管道輸送的罐底泥

1.3 油田集輸過程產(chǎn)生含油污泥

主要來源于油罐、沉降罐、污水罐、隔油池底泥、煉廠含油水處理設(shè)施、輕烴加工廠、天然氣凈化裝置清除出來的油沙、油泥，鉆井、作業(yè)、管線穿孔而產(chǎn)生的落地原油及含油污泥。油品儲罐在儲存油品時，油品中的少量機械雜質(zhì)、沙粒、泥土、重金屬鹽類以及石蠟和瀝青質(zhì)等重油性組分沉積在油罐底部，形成罐底油泥（圖3）。

罐底含油污泥的一般油含量極高，但是油罐底泥中大都含有較多的油漆、鐵銹、沙粒、石蠟、瀝青等成分較多，罐底泥在實際產(chǎn)生過程中有較大的隨機性，單位產(chǎn)生量少，產(chǎn)生時間無法有效規(guī)劃，實際收集過程中大都采用小編織袋、標(biāo)準(zhǔn)桶、噸袋等包裝物盛裝，給后續(xù)的進一步收集處理處置造成困難。

1. 1.1 煉油廠污水處理場產(chǎn)生的含油污泥

煉油廠污水處理場的含油污泥主要來源于隔油池底泥、浮選池浮渣、原油罐底泥等，俗稱“三泥”（圖4、圖5），這些含油污泥組成各異，通常含油率在10%～50%之間，含水率在40%～90%之間。

煉油廠污水處理廠產(chǎn)生的含油污泥量大且集中，含雜質(zhì)少，有利于建設(shè)專門的處置設(shè)施進行處置。

圖4浮選油泥 圖5罐底焦渣油泥

2 不同含油污泥的輸送技術(shù)與裝備

2.1 雜物較多的含油污泥的輸送技術(shù)與裝備

類似鉆井巖屑、油井開采油泥由于其含油量、含水率波動大造成其流動性波動比較明顯，隨機的鉆探物顆粒以及壓井物顆粒較大，系統(tǒng)收集與輸送距離也相對較長，所以適合采用撬裝式或固定安裝的液壓驅(qū)動活塞泵進行接收與輸送。

液壓驅(qū)動活塞泵具有輸送壓力高、適應(yīng)雜物能力強以及可靠性高的優(yōu)勢，輸送管道最高壓力能達到150bar，最遠輸送距離可達到幾千米；理論上可適應(yīng)雜物的最大粒徑可達到管道直徑的2/3，普通150mm的輸送管道最大可適應(yīng)100mm的雜物尺寸（圖6），輸送能力范圍覆蓋0~100t/h，根據(jù)實際運行情況，一般建議采用輸送能力10t/h的系統(tǒng)能力。

一般情況下，海上鉆井平臺、固定位置的終端處置場所采用固定的“暫存?zhèn)}+活塞泵”系統(tǒng)比較合適，陸上油井由于其分布區(qū)域廣、單個油井的產(chǎn)生時間相對集中可采用撬裝接收泵送系統(tǒng)（圖7）。

圖6 液壓活塞泵以及輸送效果圖

圖7 撬裝或固定式接收泵送流程圖

2.2 帶有包裝物的含油污泥的接收輸送

類似加油站油罐、煉化廠儲油罐、隔油池等長時間存儲含油污泥的場所，由于處置間隔時間較長，一般未能建設(shè)有專門的處理設(shè)施，在清理的時候會采用編織袋、廢油桶或噸袋盛裝（圖8）。另一方面，危廢處置轉(zhuǎn)移流程較長，所以清理完成后仍將放置幾周或幾個月才能起運至處置場所。沾染含油污泥的包裝物同樣不會回收利用，同時在處置場所包裝物的去除和分離是一個巨大的工作量。

圖 8 罐底油泥各種包裝形式

因此，采用“破碎-混合-泵送”系統(tǒng)（SMP）是一個非常理想的選擇（圖9），尤其對于水泥窯協(xié)同處置或含油污泥焚燒處置的企業(yè)。SMP系統(tǒng)可以采用抓斗入料，也可以采用平移式提升機入料，適應(yīng)最大物料的尺寸可達到1200×1200×1200mm，入料后進入防爆倉，充氮合適后進入破碎機破碎至合適粒度，破碎后的物料進入堰板臥式混合器。在大容量混合器內(nèi)部進行充分?jǐn)嚢杌旌蠈崿F(xiàn)均質(zhì)和流態(tài)化后進入單活塞泵進行輸送，如果物料流動性較差可以選擇在混合器內(nèi)增加廢油、廢乳化液等液態(tài)物料進行調(diào)質(zhì)。

圖9 SMP系統(tǒng)組成與應(yīng)用參數(shù)

單活塞泵具有強制喂料和切割功能，出口最高壓力可達到150bar，可實現(xiàn)高濃度漿渣物的遠距離的管道密閉式輸送要求。整個系統(tǒng)配備有氧含量在線監(jiān)測、惰性氣體保護和消防滅火裝置等確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定持續(xù)運行的防爆設(shè)計配套設(shè)施。

圖 10 單活塞泵裝備以及輸送效果圖

2.3 量大集中且雜物較少的含油污泥的接收與輸送

對于煉油廠污水處理車間、浮選池浮渣、原油罐底泥等這種產(chǎn)量穩(wěn)定、數(shù)量較多、雜物含量較少的物料，可以采用“汽車卸料+暫存?zhèn)}接收+柱塞泵輸送+噴槍分散入窯”的模式。具體流程（圖11）：含油污泥脫水后卸入到密閉罐車內(nèi)，通過罐車運輸至工廠卸車至?xí)捍鎮(zhèn)}內(nèi)，暫存?zhèn)}設(shè)有滑架破拱裝置，可以防止油泥在料倉內(nèi)架橋結(jié)拱堵塞；油泥在倉底滑架的作用下進入雙軸正壓給料螺旋，并輸送進入液壓活塞泵，通過管道除雜裝置后經(jīng)霧化噴槍打散后進入下一步處置流程，比如直接焚燒處置或水泥窯協(xié)同處置。

這種模式的優(yōu)勢在于可以高度自動化，實現(xiàn)無人值守，同時處置量比較大，配備有完善的消防及除臭等配套設(shè)施，對于水泥窯協(xié)同處置或?qū)I(yè)焚燒爐焚燒系統(tǒng)都有很好的配合。

系統(tǒng)可實現(xiàn)0~400t/h內(nèi)任何區(qū)段的輸送能力。

圖11 雜物較少的含油污泥接收處置流程

圖 12 含油污泥輸送現(xiàn)場照片

3 結(jié)束語

油田開發(fā)中由于對環(huán)保重視和監(jiān)管力度不夠、整頓廢棄物能力不足，導(dǎo)致歷史遺留的土壤污染問題高達14300萬噸，同時，這個數(shù)字還在不斷增加。這些危險廢棄物一旦進入周邊環(huán)境，將對土壤、水源等造成極大的污染。由于各種含油污泥的形成條件、貯存條件以及存放時間均有不同，當(dāng)下的含油污泥處置具有極大的挑戰(zhàn)性，隨著國家環(huán)保政策趨緊，資金投入力度逐漸加大，各種接收、輸送、處置技術(shù)開發(fā)也在不斷推進。

筆者認(rèn)為含油污泥的綜合處理，不僅需要考慮處理效果，同時也得重視處理的經(jīng)濟性。只有經(jīng)濟高效，才能維持污泥處理系統(tǒng)的長期運行。作為克服油泥成份高度復(fù)雜性，實施油泥可靠、密閉式輸送及不落地的要求的“暫存+泵送”及“SMP綜合處置技術(shù)”，其運行的可靠性已得到廣泛的驗證。

本文摘抄自網(wǎng)絡(luò) 如有侵權(quán)請聯(lián)系刪除