含油污泥资源化回收利用分析
含油污泥资源化处理及再生利用的技术研究
含 油 污 泥 资 源化 处理 及 再 生 利 用 的技 术 研 究
夏新 朱 亮 ２ 郭志 阳 秦 文浩
（ １ ． 河海大学环境学院 南京 ２ １ ０ ０ ９ ８ ；２ ． 河海大学浅水湖泊综合治理 与资源开发教育部重点实验室 南京 ２ １ ０ ０ ９ ８ ）
摘 要 通过对含油污 泥进 行铝溶出实验和制备 聚合氯化铝 （ Ｐ Ａ Ｃ ） 及其应 用研究 ， 实现含油 污泥的资源
ｔ ｏ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ Ｐ Ａ Ｃ ，ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｉ ｓ ｕ ｓ ｅ ｄ ｔ ｏ ｐ 曲 脚 Ｗｏ ｒ ｄ ｓ ｏ ｉ ｌ ｙ ｓ ｌ Ｉ ｌ ｄ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｍ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｄ ｙ ｅ ｗ ａ ｓ ｔ ｅ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ． Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｂ ｅ ｓ ｔ ｄ ｏ ｓ ａ ｇ ｅ ｉ ｓ ２ ． ５ ｍ Ｌ ／ Ｌ
ｒ ａ ｔ ｅ ｗ ｉ ｌ ｌ ｂ ｅ ｈ ｉ ＃￣ ｒ ｗ ｈ ｅ ｎ ｌ ｅ ｓ ｓ ｅ ｔ ｈ ａ ｎ ｄｉ ｓ ｍ ｉ ｘ ｅ ｄ ． Ｈ ｏ ｗ ｅ ｖ ｅ ｒ ， ｔ ｈ ｅ ｌ ａ 弹 ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ｃ ｏ １ １ ８ Ｈ ｍ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｈ ｏ ｕ ｌ ｄ ａ ｌ ｓ ｏ ｂ ｅ ｔ ａ ｋ ｅ ｎ ｉ ｎ ｔ ｏ ｅ ｏ ｎ ｓ ｉ ｄ ｅ ｒ ａ －
辽河油田含油污泥资源化利用的研究
２ 结 果与讨论 ２ １ 热解 后各种 产物产 量分 析 ．
热解 温度 为 ６０℃ ， 应 时 间 为２ｈ 含 油 污 ０ 反 ，
理法作为一项有效地资源化利用处理技术 ， 其优 点和可 操作性 已受 到关 注 Ｊ热解 处 理 含 油污 泥 ，
在 国外 已有工 业 示 范装 置 ， 在 我 国仍 处 于实 验 但 阶段 ＂。 对 辽河油 田压 滤污 泥和清罐 油泥进 行室 内热 解实验 ， 考察 了热解 后各 种产物 回收率 、 残渣 中碳
凝气中 ｃ 一ｃ 烃类组分均接近 ９ ％ ， ， ０ 具有很好 的利用价值。而从表 ４中可看 出， 热解油 中 ｃ 一 。
Ｃ ～ ｃ Ｃ。 Ｃ Ｃ 和 一 等轻质组分含量较高 ， 。 而
收 稿 日期 ：００— ３—１ 。 ２１ ０ ６ 作者简介： 汤超 ， 在读硕士研究生 ， 研究方 向为油田化学 。
明， 热解后产生 的热 解油 、 不凝 气具 有 较高 的 回收 利用 价值 ， 而且 压滤 污 泥热解 残 渣灼 烧 灰 中 Ａ２ ， １ 含量达 ４ ％以上 ， Ｏ ７ 回收价值也较高 ， 而基本实现污泥的资源化利用 。 从
关键词 含油污泥 热解 回收
油 田含 油污 泥是 指油 田开采 过程 中产 生 的各 种污 泥 ， 括 清 罐油 泥 、 包 落地 油 泥 和浮渣 底 泥 等 。
其成分极其复杂 ， 而且有害物质体积大 ， 排放后 ， 不但 占用大量 耕地 、 危害环 境 ， 在各种 自然 力 而且
作用下 ， 污泥 中的有 害物质 会逐渐 释放 ， 经过各 种
图 １ 热解工 艺流 程图
途径与人接触 ， 危害人的身体健康。因此 ， 油田含 油污泥已被列为危险固体废弃物¨ 。 Ｊ
含油污泥的资源化利用
Ｄ ｌ １ ３ ６ ／ ． ｓ ｎ ２ ９ — ４ ３． ０ １． ８ Ｏ ’ ０ ： ０． ９ ９ ｊ ｉ ｓ ． ０ ５ １ ９ ２ １ Ｏ ． １ ３
１ 含 油 污 泥 的特 点及 其 危 害
济 可 持 续发 展 的一 大难 题 。 据 不完 全 统 计 ，我 国
石油 化工领 域产生 油泥量 达 １ ０×１４４ ０ ４×１ ／。 ０ｔ ａ
的沉 降速 度 和其 粒径 ｄ的平方 、粒 径 和水相 的 密度 吸 附 。 差 （ ｐ 一１ ，离 心机 的离 心 因数 成 正 比 ，而 和污 ３ ３ ３ 絮 凝 剂 投 加 浓度 ） ．． 泥混 合液 的粘 度 ／成反 比。 因此 ，污泥 粒子 与水 相 １ 投 加 絮凝剂 的溶质 浓度 太 大 ，絮凝 剂在 污 泥 中
锦 西石 化 的含 油 污泥 主要 来 源 于 污水 处理 场 和 根 据 国家新 排 污标 准 ，未经 处 理 的含油 污 泥排放 收
生 产 装 置 的 罐 底 油 泥 。 含 油 污 泥 中 一 般 含 油 率 在 费 标 准 为 １ ０ 元／ 这将 大 大 增 加 企 业 的 生 产 成 ０ ｔ ０ ，
增 大 了 污水 处理 难 度 ，而 且造 成 油资 源 的浪 费 。污 法 》 要求 必 须对 含油 污 泥进行 无 害化 处理 。含油 污
含油污泥无害化处理与资源回用技术研究
结论
结论
含油污泥无害化处理与资源回用技术是解决含油污泥污染问题和提高资源利 用率的重要手段。
参考内容
内容摘要
随着石油工业的快速发展，含油污泥的无害化及资源化处理成为了一个亟待 解决的问题。含油污泥不仅对环境造成严重污染，还导致了大量资源的浪费。因 此，含油污泥的无害化及资源化处理具有重大的现实意义和紧迫性。本次演示将 介绍一些含油污泥无害化及资源化处理的新技术，并探讨其未来发展方向。
2、化学法
2、化学法
化学法是通过化学反应将含油污泥中的有害物质转化为无害物质或者将其溶 解出来。目前常用的化学法包括氧化还原、酸碱中和、萃取等方法。这些方法可 以在短时间内实现有害物质的快速转化或溶解，但需要消耗大量的化学药剂，成 本较高，且可能产生二次污染。
3、生物法
3、生物法
生物法是利用微生物的作用将含油污泥中的有害物质转化为无害物质或者将 其提取出来。生物法具有成本低、操作简单、无二次污染等优点，因此在含油污 泥处理中具有广泛的应用前景。生物法包括好氧生物处理、厌氧生物处理等方法， 其中厌氧生物处理技术应用最为广泛。厌氧生物处理技术是通过厌氧微生物的作 用，将含油污泥中的有机物质转化为甲烷和二氧化碳等气体，同时将有害物质转 化为无害物质。
三、发展方向
1、技术研发
1、技术研发
未来，含油污泥无害化及资源化处理技术的发展方向是研发更加高效、环保、 低成本的处理技术。在物理法、化学法、生物法、热解法和焚烧法等现有技术的 基础上，进一步研究新的处理技术和方法，提高处理效率和对环境的友好性。
2、市场前景
2、市场前景
随着环保意识的增强和政府对环保产业的支持力度加大，含油污泥无害化及 资源化处理市场前景广阔。未来，将有更多的企业进入这个领域，竞争将更加激 烈。因此，企业需要不断提高技术水平和服务质量，以赢得市场份额。
辽河油田含油污泥资源化利用的研究
辽河油田含油污泥资源化利用的研究一、绪论1.1 研究背景与意义1.2 国内外研究现状与发展趋势1.3 研究目的和基本思路二、辽河油田含油污泥的产生和特性分析2.1 辽河油田含油污泥的来源和产生条件2.2 含油污泥成分分析与性质特点2.3 含油污泥对环境的危害和处理技术三、含油污泥资源化利用技术研究3.1 热解技术在含油污泥资源化利用中的应用3.2 生物处理技术在含油污泥资源化利用中的应用 3.3 化学处理技术在含油污泥资源化利用中的应用 3.4 综合技术在含油污泥资源化利用中的应用四、辽河油田含油污泥资源化利用实验研究4.1 实验设计及条件4.2 实验结果与分析4.3 比较分析含油污泥的资源化利用效果4.4 优化工艺的研究五、结论和展望5.1 研究结论5.2 工程应用前景5.3 研究存在问题和展望注：提纲仅供参考，具体可根据需要进行修改。
第一章：绪论1.1 研究背景与意义近年来，随着全球经济的不断发展，对能源的需求量也在不断增加。
化石能源是当前主要的能源来源，其中石油是最为重要的化石能源之一。
然而，石油的提取和加工过程中也会产生大量废弃物，其中包括含油污泥。
含油污泥不仅对环境造成污染，而且在长期堆积后会给生态环境带来巨大的安全隐患，因此，以资源化利用含油污泥是解决环境污染和节能减排的重要途径。
辽河油田是中国最大的陆上油田之一，也是生产高含蜡原油的重要油田之一。
该油田区域的含油污泥资源非常丰富，但由于目前处理技术不够成熟，大量的含油污泥只能被堆放在场地上，占用了大量的土地资源，严重影响了油田生产和生态环境的稳定。
因此，开展辽河油田含油污泥资源化利用的研究，不仅具有重要的理论意义，也有着现实的应用价值。
1.2 国内外研究现状与发展趋势目前，国内外对含油污泥的处理和资源化利用的研究已经取得了一些进展。
针对含油污泥的处理技术主要有物理法、化学法、生物法以及热解技术。
其中，热解技术是目前主要的含油污泥资源化利用技术之一。
关于污泥处置与资源化利用分析
关于污泥处置与资源化利用分析摘要：污泥由多种微生物形成的菌胶团及有机物、重金属和盐类及寄生虫卵等组成，处理不好，易造成二次污染。
不妥善解决污泥的出路问题，会影响到污水处理厂的正常运行。
因此应根据各地的实际情况，综合利用污泥处理技术，找出适合的处理方式，就此，谈一点自己的看法。
关键词：污水处理厂；处置技术；资源化利用1、污泥的传统处置方式污泥通常经浓缩、消化稳定、脱水等工艺后，就进入最终处置阶段。
污泥的最终处置技术大致可以归结为两大类：一是抛弃型技术，污泥作为废物不再利用；二是资源化技术，充分利用污泥中的有用成分，实现变废为宝，符合可持续发展的战略方针，有利于建立循环型经济。
1.1 直接土地利用污泥中含有丰富的有机营养成分如N、P、K 等和植物所需的各种微量元素如Ca、Mg、Cu 和Fe 等，其中有机物的浓度一般为40%~70%，其含量高于普通农家肥，因此能够增加土壤肥力，促进作物的生长，将剩余污泥回用于土地作为植物的肥料，可以对剩余污泥进行充分利用。
但其所面临的问题有：采用污泥肥料会恶化施用地的环境卫生状况；污泥的成分复杂，若未经稳定化处理会改变土地的微生态条件，从而影响作物的生长；污泥中的有毒物质可能通过食物链的转移，最终危及人类的身体健康。
因此，对于剩余污泥的土地回用，大多发达国家都制定了严格的标准。
此外，目前国内常用的污泥浓缩技术因其含水率高，造成运输困难，给直接土地利用的具体操作带来较大麻烦。
1.2 填埋污泥的填埋处理具有容量大、见效快的特点，是目前最为常见的最终处置途径。
在北美约有68%、欧洲约有47% 的污泥处理采用专用污泥填埋场处置，在中国已建成的污泥填埋场有十余个。
污泥填埋处置采用污泥汽运、分层填埋、分层压实、分层用土或塑料薄膜覆盖的方法。
污泥填埋至极限高度后，在表层铺设多层山地土，总厚度约1m，再铺上0.3m 种植土，再种树绿化，美化生态环境。
但是污泥填埋必须预先脱水至含水率小于65%，为此需要消耗大量的药剂，既增加了成本也增加了污泥量，而且要占用大量的土地和花费较高的运输费用和运行成本，且填埋场周围环境也会恶化。
油田含油污泥的处理和资源化利用综述
油田含油污泥的处理和资源化利用综述在石油和天然气开采过程中，不可避免的产生大量的含油污泥。
本文介绍了油田含油污泥的主要来源及危害，对溶剂萃取法、焦化法、固化法、热化学洗油、污泥调剖技术等不同处理方法进行了详细的描述，并比较各种方法的优缺点。
含油污泥具有很高的综合利用价值，发展新的污泥处理工艺和行之有效的资源回用技术是当前含油污泥处理技术研究的重点。
一、含油污泥的来源含油污泥一般指由各种原因造成的落地原油与泥土混合形成的污泥，或是在油田生产过程中排出的含油泥砂，是一种富含矿物油的固体物，主要成分为原油、泥和水。
在石油开采、运输、炼制及含油污水处理等过程中都能产生大量含油污泥。
原油开采过程中产生的含油污泥主要来自三个方面[1]：一是原油从地层中携带至地面，在各类容器、大罐和污油池等地面设施中淤积；二是油井作业、集输油管道穿孔和盗油产生的落地原油。
三是采油污水处理过程中产生的含油污泥，加上污水净化处理中投加的净水剂形成的絮体、设备及管道腐蚀产物和垢物、细菌（尸体）等组成了含油污泥。
此种含油污泥一般具有含油量高、粘度大、颗粒细、脱水难等特点，它不仅影响外输原油质量，还影响注水水质，同时导致外排污水难以达标。
二、含油污泥的危害含油污泥的组成成分较为复杂，污泥中一般含油率在10～50%，含水率在40～90%。
污泥中含有大量原油、机械杂质、细菌、并含有苯系物、酚类、蒽、蓖、多氯联苯、二恶英、放射性核素等致癌性物质以及砷、汞、铬等有毒重金属元素。
污水处理系统中还投加了大量的絮凝剂、缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂等药剂。
含油污泥体积庞大，若不加处理直接排放，不仅占用大量土地，而且不易分解的原油渗透扩散会对周围土壤、水体、空气和植被等环境因素造成严重的污染。
含油污泥降解产生的挥发性有机物会在空气中聚集，危害人体健康。
含油污泥的存在使回注水中悬浮物含量严重超标，堵塞地层，造成油层吸水能力下降，注水压力不断升高，同时使水井增注措施有效期下降，增加处理费用。
油田含油污泥处理技术现状
油田含油污泥处理技术现状油田是指地下蕴藏有大量石油的地区，是石油资源的重要开采地。
在油田开采过程中，会产生大量含油污泥，这些含油污泥是一种难以处理的废物，如果不能妥善处理，会对环境造成严重污染。
油田含油污泥处理技术的研究和应用，对于保护环境和资源的可持续利用具有重要意义。
本文将对油田含油污泥处理技术的现状进行介绍和分析。
一、油田含油污泥的特点油田含油污泥是指在石油开采、储运和加工过程中产生的含有石油、油气、水和固体颗粒的混合物。
其特点主要包括以下几点：1. 含油量高：油田含油污泥中含有大量的石油和油气，其中石油和油气的组分复杂，含油量较高，处理难度大。
2. 固体颗粒多：油田含油污泥中含有大量的固体颗粒，包括泥沙、矿物颗粒和油气残留物等，使得含油污泥的处理和清洁困难。
3. 污染性强：油田含油污泥中含有大量的有毒、有害物质，对环境和人体健康造成严重危害。
油田含油污泥的处理具有较大的难度，需要采用科学、合理的技术手段进行处理。
二、油田含油污泥处理技术现状目前，针对油田含油污泥的处理技术主要包括机械化处理、化学处理、生物处理和热处理等多种技术手段。
这些技术手段各有优缺点，针对不同的油田含油污泥特点，需要选择合适的处理技术进行处理。
下面分别对这几种处理技术进行介绍和分析。
1. 机械化处理机械化处理是指利用机械设备对油田含油污泥进行处理，主要包括离心分离、过滤、压榨等方式。
机械化处理的优点是处理效率高，操作简便，处理成本低。
但其缺点是无法完全分离石油和油气与固体颗粒，处理后的含油污泥仍然含油量较高，对环境造成威胁。
机械化处理并不能完全解决油田含油污泥处理的问题。
3. 生物处理生物处理是指利用微生物对油田含油污泥进行处理，利用微生物的代谢活动分解石油成分，将有机物降解为无机物。
生物处理的优点是能够高效降解石油和油气，处理后的污泥干净无害，对环境没有污染。
但其缺点是生物处理过程需要耗费较长的时间，需要维护微生物的活性和生长环境，操作技术要求较高。
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含油污泥资源化回收利用分析
摘要:采用密封式热解反应系统对陕北某油田沉降罐罐底含油污泥进行了热解实验，分别考察了热解温度、时间及催化剂投加量对油回收率的影响，并对热解产物性质进行分析。
结果表明，含油污泥样品在350℃、2%催化剂加量条件下热解3h后油回收率达到58.38%，热解油的品质得到改善，产生的不凝气可复用于热解系统加热，热解残渣具有较高热值，也可作为燃料重复利用。
关键词:含油污泥，热解，资源化，油回收率
在原油勘探、生产、运输、储存和精炼过程中，不可避免的产生了大量的含油污泥。
含油污泥含有高浓度的石油烃类(PHCs)物质及重金属等有害物质，处置不当或不充分处理会对环境和人类健康构成严重威胁，因此，含油污泥的合理处置是石化行业的当务之急。
热解是在无氧或缺氧环境下，通过高温加热过程使含油污泥中的有机组分挥发，从而实现油品回收的一种热处理技术，该方法具有处理效果好、二次污染少、回收率高等特点，在含油污泥资源化处理领域得到广泛关注。
本文利用自行设计的密封式热解反应器对陕北某油田沉降罐罐底污泥进行热解实验，分别考察了热解温度、反应时间、催化剂投加量等因素对油回收率的影响规律，并对热解产物的基本性质和残渣热值进行分析，为含油污泥彻底处理并资源化合理利用提供了必要的理论基础。
1实验方法
1.1样品
含油污泥样品来自陕北某油田联合处理站的沉降罐罐底。
采样时，分别在罐底不同位置取得样品3份并编号为1#、2#、3#，其基本性质见表1。
通过观察发现
在3个取样点测得的样品基本性质差异不大，故实验以1#为例，分别研究了含油污泥低温热解的影响因素及热解产物。
1.2热解催化剂的合成
采用李彦等提出的Al-MCM－41催化剂合成方法，即:将适量十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)加入100mL水中并在60℃水浴条件下搅拌1h，接着加入一定量异丙醇铝，充分搅拌后逐滴加入12.5mL正硅酸乙酯(TEOS)，调节至pH值约为10.5后持续搅拌50min。
将上述混合溶液移至水热反应釜，110℃下反应3h，待冷却至室温后将产物进行过滤洗涤，于80℃烘箱内干燥备用。
1.3污泥热解处理方法
本实验采用低温热解(200℃～500℃)处理含油污泥样品，热解装置如图1所示。
具体操作如下:取200g含油污泥于热解反应器中，加入适量催化剂并将两者搅拌均匀，向反应器中通入氮气3min～4min后立即密封，以保证热解反应过程处于无氧环境。
加热至选定温度反应一定时间，待实验结束后，测定回收油量和剩余残渣质量。
(1)式(1)中:M0为所取污泥中含油的质量，g;Mr为回收油的质量，g。
2结果与讨论
2.1热解温度影响
热解温度是影响热解反应的主要因素，与热解产物的种类与出油回收率息息相关。
本实验在反应时间3h，催化剂投加量2%条件下，选取250℃、300℃、350℃为热解终温，分别考察了以上3个不同的温度对油品回收效果的影响，实验结果
如图2所示。
由图2可以看出，随着热解温度升高，污泥热解油的回收率逐渐增大。
当反应温度从250℃升高至300℃时，出油回收率由27.61%迅速提高至54.04%，进一步升高温度至350℃，出油回收率增至58.14%，这与300℃下出油回收率相比略有升高。
这是因为含油污泥在较低热解温度下主要发生轻组分的挥发，出油回收率较低，随着热解反应温度升高，高分子量的烃类趋向于挥发和热解，使得出油回收率升高。
在250℃～350℃范围内检测到固体残渣含量逐渐降低，进一步说明随热解温度升高，挥发物析出反应更彻底，这也是促使出油回收率升高的一个显著原因。
2.2热解时间影响
反应时间也是影响热解反应的主要因素之一。
实验在热解反应温度350℃，催化剂的投加量2%的条件下，通过调节不同热解时间，重点考察了反应时间对出油回收率的影响，实验结果如图3所示。
由图3可以看出，当反应时间不超过3h 时，随着时间的增加，污泥热解过程中油回收率显著增加，而当进一步增加反应时间(3h～5h)，油回收率基本保持不变，由此可以看出，含油污泥在该实验条件下充分反应3h后，其中绝大部分油已经析出，随着停留时间持续增大，污泥中的油越来越少，故产出的回收油的量也无明显变化。
此外，过长的停留时间可能导致易挥发气体损失和过量能量消耗。
因此，本实验选择3h作为最佳反应停留时间。
2.3催化剂投加量影响
在反应温度350℃、反应时间3h的条件下，以催化剂为变量，考察催化剂的投加量对热解效果的影响。
不同催化剂投加量对含油污泥热解后出油回收率的影响
如图4所示。
由图4可以看出，当催化剂加量为2%时，油回收率达到58.38%，是相同实验条件下不加催化剂热解回收率的1.8倍。
由此可见，催化剂的加入能够显著提高含油污泥热解效率，这可能是因为含油污泥组分进入到催化剂的分子孔道中，与催化剂充分接触，加快了热解反应速率，从而有效提高油的回收率。
2.4热解产物分析
热解反应结束后可观察到热解液体为典型油水混合物。
考虑到矿物油中通常含有较低的氧，故可认为热解液体中的水主要来自含油污泥样品的结合水，利用分液漏斗进行油水分离后得到热解油与经化学清洗法得到的原油进行对比分析，结果见表2。
由表2可以看出，经热解得到的回收油密度和黏度较化学清洗法提取得到的原油明显降低，且热解油中没有胶质、沥青质组分，由此说明经热解产生的油质量较好，具有很高的回收利用价值。
图5、图6为热解气和不凝气的GC/MS 分析图谱。
由图可以看出，热解气中的烃类为主要成分，包括CH4、C2H4、C2H6、C3H8、i-C4H10、n-C4H10等，这主要是因为含油污泥在较低热解温度下主要是低沸点烃类的挥发，此外，还包括一定量的N2、H2、CO和CO2。
表3为热解残渣的基本性质分析。
由表3可知，热解残渣的热值可达到5734kcal·kg －1，介于烟煤(5000kcal·kg－1)和焦炭(7400kcal·kg－1)之间，可见其具有非常可观的利用价值。
3结论
采用低温热解实现了含油污泥的资源化回收利用，实验结果表明:当热解温度为350℃，催化剂加量为2%，热解时间为3h时，含油污泥的油回收率达到58.38%，是同等条件下不加催化剂热解回收率的1.8倍。
经热解产生油的品质较化学清洗
法得到的油品有很大的改善;热解气的主要成分是低沸点烃类物质，可回用于热解系统加热;热解残渣具有较高的热值，也可作为燃料重复利用。
因此，采用低温热解处理含油污泥具有处理彻底、低耗能、资源回收利用率高的优点，在含油污泥资源化处理方面具有广阔的发展空间。