油田含油污泥产生途径及处理方法_牛磊.pdf
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1、 化学工程与装备 2023 年 第 7 期 250 Chemical Engineering&Equipment 2023 年 7 月 油田含油污泥产生途径及处理方法 油田含油污泥产生途径及处理方法 牛 磊(大庆油田第八采油厂机关,黑龙江 大庆 163000)摘 要:摘 要:为了降低油田含油污泥对环境的危害,采取一系列措施对含油污泥进行降解处理,除去有害杂质,回收可用物质,一直是石油开采行业的一个关注热点。原油开采、采集运输和场地污水处理是油田开采产生含油污泥的几个重要途径,从众多物理、化学和生物相关处理技术中选择合适的方法,需要根据油田开采环境、场地、土壤条件和经济成本,以及技术的优缺点等进
2、行综合考虑,以实现经济效益最大化和环境污染最小化。关键词:关键词:含油污泥;产生;处理方法 含油污泥是石油资源开采过程中产生主要污染物之一,具有成分复杂、污染范围广和程度大等特点,对水资源、大气和土壤环境保护都有着直接的关系。随着我国对环境保护重视程度的不断提高,含油污泥的降解处理也得到了广泛关注,对处理效率和速度都提出了严格要求。目前国内外对含油污泥的处理主要可分为物理、化学和生物处理三大类,每种处理技术具有不同的原理和优势,但也存在一定局限。在实际污泥处理过程中,石油开采企业应当根据油田开场场地具体情况和含油污泥产生的途径选择合适的处理技术。1 油田含油污泥 1 油田含油污泥 1.1 油田
3、含油污泥的产生途径 含油污泥是油、水和各种固体杂质形成的混合物,与开采、运输和储存等环节中原油的外泄直接相关。油田开采包括装置安装、钻井、采掘、原油提炼油和成品油储存运输等诸多环节,各个环节在操作过程中都会产生一些固体废弃物。固体废弃物与环境中的水、泥土、外泄的油等物质共同形成了含油污泥。油田开采产生含油污泥主要从三条途径,第一条,产生于原油开采期间。原油开采涉及多种仪器设备,各个机械设备未能得到及时清洁,将导致空气中混杂的灰尘和杂物被带入油井中。同时,各种机械设备长时间运转,将逐渐发生老化,老化的机械设备运转期间容易引入各种灰尘杂质,含油污泥由此产生。第二条,产生于采集运输过程。油田开采工作
4、环境非无菌环境,在实际开采过程中,无论是采集还是运输过程,或多或少会出现杂质污染物,这些污染物随时间堆积,最终将导致含油污泥产生。第三条,炼油场污水处理,油田开采场地配置污水处理场必不可少,污水处理过程中的隔油池、浮选池和原油罐底部容易沉积各种含油污泥等。1.2 油田含油污泥的特点和危害 油田开采产生的含油污泥多成分复杂,包含水包油、油包水和各种悬浮固态杂质等,同时还包含大量的胶体成分、重金属元素、老原油资源和沥青物质,以及开采过程投入的杀菌实际和防腐试剂等。因此含油污泥处理难度较高,从环境保护角度出发,首先需要采用常规固化处理,经过分类、振动、离心过流等操作,实现含油污泥固液分离后,然后对固
5、液相分别进行处理。固相部分可烧砖用于道路建设或井场建设,液相部分检测达到标准后回注处理。国家危险废物名录(2021 年版)指出,石油开采行业含油污泥归属于“HW08 废矿物油与含矿油废物”,编号为 071-002-08 和072-001-08,含油污泥的处理按照危险废物管控标准严格执行。各种灰尘杂质污染物在原油中堆积形成含油污泥,含油污泥会导致原油体积增大,如果不及时处理,不仅会导致环境污染,造成水资源、土壤资源等受到危害,污泥中存在的细菌和重金属等物质还会严重危害相关工作人员的机体健康。含油污泥在处理过程中产生的油气易挥发,不经过妥善处理,大量排放到空气中,会对周边大气环境造成不利影响,并危
6、害工作人员和周边动植物的生存。分散在油田开采场地的含油污泥不及时处理,则会通过沉积、渗入等进入地表水或地下水,使得水资源中的化学需氧量和石油有害物质严重超标,造成水资源污染。此外,含油污泥附着在土壤表面,石油类物质超标会促使土壤出现板结现象,造成土壤污染,严重影响周边植物的生长。1.3 油田含油污泥处理思路和技术路线 油田开采产生的污泥来源复杂,成分多变,具有较高处理难度。选择单一的处理技术在同时保障处理量、处理效率和经济成本等方面具有较高难度,因此从含油污泥特征和经济成本等角度综合考量,联合几种处理技术,可有效提高含油污泥的处理效率,并实现对有害有机物、重金属等物质的降解分离。由于油田含油污
7、泥处理具有临时性和批量性,运输难度和操作难度较大,因此选择专业承包上进行集中综合处理,也是一种可观的处理模式。国际上常用的含油污泥处理工艺流程如下:含油污泥被输送到加热池后,加入破乳剂,在水力作用下边加热边搅拌,DOI:10.19566/35-1285/tq.2023.07.082 牛 磊:油田含油污泥产生途径及处理方法 251 分散均化后通过泵作用力将其输送到超声除油系统,将油相和水相、固体杂质泥浆分离,其后对水相和固体杂质泥浆进行固液分离操作,实现水和固体泥浆的分离。超声波发生装置产生的能量微波传送进污泥溶液,能量辐射促使液体产生大量小气泡,小气泡分散使污泥内部的油污分离,促使水、油和固体
8、杂质沉淀的分离。2 油田含油污泥常见处理技术方法2 油田含油污泥常见处理技术方法 2.1 物理处理技术 2.1.1 热脱附技术 热脱附技术是在真空或载气条件下,通过加热促使含油污泥中的有机污染物发生汽化、挥发和裂解,从而实现各混合物质的分离,以及资源的回收利用。热脱附技术主要分原位热脱附和异位热脱附两种,原位热脱附是在翻动土壤的同时对含油污泥进行加热,使待处理污泥中的有机物发生分解、汽化。热脱附技术处理流程如下:含油污泥经过破碎筛得到的物料被转送到热相分离装置中,高温加热使得物料中的液相汽化,气体经过冷凝可得到水油混合物,油水混合物分离得到油相和水相。水相可直接用作冷凝循环水储存在缓存箱中。油
9、相被运送到储存箱,而剩余的固体物料则被进行填埋处理。2.1.2 脱水处理 含油污泥脱水处理是将分离污泥和原油的有效手段之一,含油污泥中的水分自由水、间隙水、附着水和结合水四种形态,在脱水处理中主要采用重力沉降的方法。脱水处理常与其他处理技术联合用于污泥处理。油井下作业处理污泥主要采用联合超声、热洗和脱水处理,受场地限制,此方法处理量小,且无法有效处理成分复杂的含油污泥。在油气集中运输过程中产生的含油污泥常常联合“螺压脱水和蒸汽干化法”,螺旋脱水是借助螺旋脱水机,污泥处理能达到15m3/h,且处理后的污泥含水量可低于 1%。但螺旋脱水机运行过程容易出现故障,且此设备运行会出现挥发性有机化合物,因
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