2020-10-23
油田資源的開發(fā)過程中，面臨著各種復(fù)雜的開采環(huán)境，以砂巖地層的油田開發(fā)為例，其在開采過程中往往會產(chǎn)生大量的泥沙，這些泥沙一旦在污水罐中沉積，就會形成有毒、有害的含油污泥。若不對這些固體廢物加以處理，不僅會造成原油資源的浪費，還會導(dǎo)致嚴(yán)重的生態(tài)破壞與環(huán)境污染等問題。因此，各個油田企業(yè)需要順應(yīng)可持續(xù)發(fā)展理念下的發(fā)展要求，根據(jù)油田開發(fā)的具體情況，科學(xué)進行含油污泥的無害化處理，促進油田企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
1 含油污泥的來源與組分
1.1 含油污泥的來源
由于油田生產(chǎn)過程比較繁雜，使得含油污泥的來源具有多樣性，在很多環(huán)節(jié)都會產(chǎn)生含油污泥，主要包含 ：
?、傩蘧^程中，往往需要借助于特定的容器、塑料膜或者其他防滲透材料等來進行井筒流體的回收，即使在此情況下，也存在少量井筒流體的泄漏，當(dāng)這些泄漏的井筒流體與地面鋪墊沙層接觸以后，當(dāng)清理以后，會逐步形成以沙子為主的固體含油污泥。
②在采出水處理過程中，經(jīng)由特殊的處理工藝，比如沉降、浮選、過濾等有效實現(xiàn)了懸浮固體的排出，當(dāng)這些懸浮固體被排出以后，經(jīng)由濃縮、壓濾等過程，逐步產(chǎn)生了脫水污泥，再加上這些固體顆粒物很細(xì)，最終形成含油污泥。
③在原油集輸系統(tǒng)內(nèi)，油水分離罐、原油儲罐等往往需要定期清理，及時排出罐內(nèi)的相關(guān)雜質(zhì)，但是，從排出物的構(gòu)成來看，含油物質(zhì)相對較大，而沙石、泥是雜質(zhì)的主要類型，這種情況下也會產(chǎn)生一定量的含油污泥。
?、苤饕窃诰畧?、站場、管道滲漏等產(chǎn)生的污染物，在對這些污染物加以清理的過程中，石塊、塑料等雜質(zhì)極易混入其中，形成綜合污泥。
1.2 含油污泥的組分
從當(dāng)前我國油田資源開發(fā)的現(xiàn)狀來看，含油污泥內(nèi)包含了各種類型的物質(zhì)，比如在采出水處理設(shè)施排脫水污泥中，含水量、含油量與固體顆粒含量分別在70%~80%、10%~15%、5%~10%，而固體顆粒粒徑在50~100μm。而其他類型的含油污泥，其90% 以上的固體顆粒粒徑在100μm 以上。從幾種不同的含油污泥類型來看，油罐底污泥中的含油量最高，而井場污泥與綜合污泥中，固體顆粒的含量相對較高。
2 含油污泥危害
對油田的含油污泥而言，其內(nèi)部含有的各種物質(zhì)相對較多，比如烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)及石蠟等，從這些物質(zhì)的構(gòu)成來看，其物質(zhì)組成與原油存在高度的相似性，如果在油田開發(fā)過程中，不重視對含油污泥的處理，直接將其堆置于自然環(huán)境中，會導(dǎo)致存放區(qū)域內(nèi)極大的生態(tài)破壞，最終導(dǎo)致嚴(yán)重的生態(tài)與環(huán)境問題。此外，含油污泥中還存在一部分的油氣，這些油氣在存放過程中會逐步被揮發(fā)，對周邊的空氣質(zhì)量等產(chǎn)生了極大的威脅。而含油污泥中原油的存在，甚至?xí)l(fā)土壤內(nèi)部石油類物質(zhì)超過特定的標(biāo)準(zhǔn)，最終引發(fā)土壤板結(jié)等問題。
3 含油污泥無害化處理技術(shù)
3.1 高溫?zé)峤馓幚砉に?/p>
3.1.1 原理
高溫?zé)峤夤に囀呛臀勰嗵幚碇袘?yīng)用最為廣泛的處理工藝，在應(yīng)用此種處理技術(shù)進行含油污泥的處理過程中，需要保持在絕氧的條件下，對污泥分梯度加以加熱處理，在250~350℃加熱過程中，污泥中的一些揮發(fā)性有機物等逐步被揮發(fā)出來。在350~500℃，重質(zhì)油在加熱過程中逐步被高溫裂解。而在500℃以上，瀝青質(zhì)、膠質(zhì)等逐步被裂解與揮發(fā)，在此過程中，逐步裂解形成小分子烴類物質(zhì)與聚合成焦炭物質(zhì)，而揮發(fā)出的氣體物質(zhì)等經(jīng)由冷凝等處理以后可以被回收，有效實現(xiàn)了對含油污泥的處理。高溫?zé)峤庵饕肆呀馀c聚合過程。
3.1.2 工藝流程
污泥經(jīng)篩分預(yù)處理以后，經(jīng)儲料器逐步進入高低溫分區(qū)加熱回轉(zhuǎn)爐內(nèi)，經(jīng)冷凝分離的不凝氣可以被用作整個裝置的燃料，實現(xiàn)循環(huán)的加熱處理過程。當(dāng)熱流經(jīng)過內(nèi)外殼體環(huán)空時，會自動對內(nèi)殼進行加熱，而此時，污泥會自動加熱，經(jīng)由熱解以后，物料逐步被排出系統(tǒng)內(nèi)，而揮發(fā)出的油水混合物在水洗等都分離過程中，逐步成為液相與不凝氣，從液相經(jīng)油水分離器等，可以再次進入系統(tǒng)內(nèi)加以循環(huán)與利用。
3.2 多梯度耦合處理工藝
3.2.1 原理
多梯度耦合處理工藝屬于一種物理處理技術(shù)，其在實際的處理過程中，主要是通過電磁感應(yīng)、分子振動、慣性離心等作用，驅(qū)動含油污泥實現(xiàn)時間與空間的耦合，隨后利用超聲波的各種效應(yīng)，使得含油污泥內(nèi)的各種物質(zhì)可以在這些作用與條件下逐步被分離，分離以后的各組分根據(jù)相同的物性加以集聚，實現(xiàn)了良好的處理效果。
在應(yīng)用多梯度耦合處理技術(shù)對含油污泥加以處理時，由于超聲波存在裂解與熱作用，使得分子鏈逐步斷裂，進而使得大分子逐步被粉碎，降低了原油的黏度。而空化作用的存在加快了氧化還原反應(yīng)的發(fā)生，并且使得高分子物質(zhì)在此作用下更易解聚，膠結(jié)的瀝青質(zhì)分子鍵逐步斷裂，原油黏度降低。此外，海綿效應(yīng)的存在使得含油污泥內(nèi)的相關(guān)顆粒逐步團聚、粒徑增大，當(dāng)其粒徑達(dá)到一定限度以后，顆粒之間會逐步發(fā)生碰撞、沉淀等作用。
3.2.2 工藝流程
應(yīng)用甩干機精細(xì)篩分以后的干料在粉碎系統(tǒng)的作用下直接被粉碎，這些被粉碎的物料粒徑逐步降低，經(jīng)高頻振動篩加以篩分處理，其粒徑在超過篩分要求的出料逐步被返回粉碎系統(tǒng)重新加以粉碎處理，而細(xì)料則直接在漿化槽內(nèi)經(jīng)攪拌，形成相對均勻的粗漿料。而這些漿料經(jīng)漿料輸送泵加壓處理以后，逐步被運送至漿化罐，高速切割攪拌使得其逐步形成相對均勻的細(xì)漿料。與此同時，罐頂自動浮油派送裝置使得浮油逐步被排送于儲油槽內(nèi)。細(xì)漿料進入耦合處理撬以后，在多梯度耦合處理作用下，罐頂自動浮油排送裝置實現(xiàn)了浮油的排送、耦合處理以后，漿料在輸油泵作用下，實現(xiàn)了分離處理，分離以后的水、油等可以被回收與利用。
3.3 生物降解
生物降解也是一種有效的含油污泥處理工藝，其在應(yīng)用的過程中往往是利用微生物來對污泥中的一些有機物質(zhì)加以分解。微生物的生長過程中，含油污泥中的石油類物質(zhì)逐步被消耗與降解，最終會形成二氧化碳等無機物。從該種處理工藝的應(yīng)用來看，其裝置運行相對安全，且運行過程中的能源消耗相對較低，成本投入少。但是，該種處理技術(shù)受到技術(shù)本身等的限制，導(dǎo)致該技術(shù)在含油率較高的污泥中，無法取得良好的處理效果。
低溫余熱污泥干化機Sludge Dehumidification & Drying-Heat Punp
德爾科自主創(chuàng)新研發(fā)設(shè)計制造的低溫余熱污泥干化機，采用新型余熱回收設(shè)計技術(shù)，充分利用煙氣、飽和蒸汽冷凝水、空壓機余熱、厭氧消化(燃?xì)庵茻崴?工業(yè)廢熱.污泥裂解氣化燃燒制熱水等工況，在低溫密閉的環(huán)境中對污泥進行脫水干化。既提高工業(yè)廢熱的利用率，也降低污泥干化的處理成本，實現(xiàn)污泥減量化、無害化、資源化。.
污泥產(chǎn)生量大
1.據(jù)統(tǒng)計，我國年產(chǎn)生3000萬噸～4000 萬噸市政污泥(含水率在80%左右)，預(yù)計到2020 年，我國的市政污泥產(chǎn)量將達(dá)到6000萬噸～9000 萬噸。
污泥處置費用飆升
1.“固化填埋類核定價格最高的是四川和山西，均為4元/公斤，城市最高的是常州4.85元/公斤，最低的是湖南0.8元/公斤，均價為2.6元/公斤。
2.焚燒處置類核定價格最高的是山西，為7元/公斤，最低的是內(nèi)蒙古和湖北1.7元/公斤，均價為3.27元/公斤。
法律風(fēng)險增大
1. 非法排放、傾倒、處置危險廢物三噸以上的，認(rèn)定為“嚴(yán)重污染環(huán)境”， 處三年以下有期徒刑或者拘役，并處或者單處罰金;后果特別嚴(yán)重的，處三年以上七年以下有期徒刑，并處罰金。
2. 行為人明知他人無經(jīng)營許可證或者超出經(jīng)營許可范圍，向其提供或者委托其收集、貯存、利用、處置危險廢物，嚴(yán)重污染環(huán)境的，以污染環(huán)境罪的共同犯罪論處。
低溫余熱污泥干化機工作原理
1.低溫污泥干化機：循環(huán)風(fēng)加熱傳送帶上成型濕污泥，濕污泥將被脫濕干化，干污泥達(dá)到物位后由出料機輸送至機外。
2.循環(huán)風(fēng)降溫除濕：從干化機出來的濕熱循環(huán)風(fēng)通過能源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)內(nèi)的冷卻器降溫除濕，冷卻水外排。
3.循環(huán)風(fēng)加熱：除濕后的循環(huán)風(fēng)通過能源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的加熱器加熱后進入污泥干化機。
