摘要:油田保護對推動油田產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展有著重要意義。其中,油田開采中,含油污泥作為主要的污染物,具有性質(zhì)復(fù)雜、種類多的特點,處理工藝和裝置也呈現(xiàn)出多元化趨勢,對加強采油現(xiàn)場含油污泥處理有著極大的作用?;诖耍疚氖紫忍岢鲚^為常見的含油污泥處理工藝,并探究含油污泥的機械處理方案。
關(guān)鍵詞:油田開采;含油污泥;處理工藝;處理裝置
引言
我國石油行業(yè)中的環(huán)境保護方面起步較晚,含油污泥處理沒有得到充分重視。再加上含油污泥種類繁多、性質(zhì)復(fù)雜,這就提高了工藝處理難度。在幾十年發(fā)展中,含油污泥處理措施也不斷增加,每種方法都有自身的優(yōu)缺點、適用范圍。僅憑借單一處理工藝難以滿足生態(tài)要求。從當(dāng)前發(fā)展態(tài)勢看,采取工藝組合形式是主要發(fā)展方向。當(dāng)今,含油污泥處理工藝大致有:調(diào)質(zhì)-機械脫水工藝、化學(xué)熱洗工藝、焚燒工藝等等。含油污泥已經(jīng)被列為固體廢棄物,隨著我國不斷提高對環(huán)境工程的重視程度,含油污泥處理已經(jīng)成為了采油行業(yè)乃至全世界重點關(guān)注的問題。
1.采油現(xiàn)場含油污泥處理工藝
1.1調(diào)質(zhì)-機械脫水技術(shù)
該方法是將污泥通過重力、氣浮等工藝進行濃縮,采用機械力讓污泥脫水、減容、分離,這樣更有助于運輸,滿足污泥的排放標(biāo)準(zhǔn)。通過該處理技術(shù)可以讓油、水、固體分離,實現(xiàn)解吸和破乳。為了能夠讓污泥中的固體離子從中分離,可以適當(dāng)加入一定量電解質(zhì)增加電荷密度,這樣電解質(zhì)可以取代油優(yōu)先吸附到粒子表面上,提高粒子分散性,讓油更好的從固體顆粒表面脫附。當(dāng)今很多落地油、鉆井廢液、罐底油泥等處理都是采用調(diào)質(zhì)-機械脫水工藝,處理完畢之后可以直接達到填埋標(biāo)準(zhǔn)。但隨著我國對固體廢棄物排放標(biāo)準(zhǔn)不斷提高,該方法更多是應(yīng)用在預(yù)處理環(huán)節(jié),后續(xù)還要采取深度處理方案。
1.2溶劑萃取技術(shù)
萃取是將物質(zhì)從一相轉(zhuǎn)移到另一相,實現(xiàn)相間物質(zhì)轉(zhuǎn)移,可以去除污泥中的油和有機物。溶劑可以劃分為有機溶劑、超臨界溶劑,將廢物從污泥中萃取之后,采用蒸餾法將溶劑從混合物中分離,以便于后續(xù)重復(fù)使用。萃取法不僅能夠去除污泥中的油,還可以去除內(nèi)含的有害物質(zhì)。在萃取完畢之后剩余的泥渣可以滿足排放要求,而回收的油還可以回?zé)?。溶劑萃取在我國冶金、化工、環(huán)境等領(lǐng)域有廣闊發(fā)展前景,隨著我國石油產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展,也為推動該項技術(shù)提供了基礎(chǔ),開出了多種萃取劑、萃取裝置。
1.3熱處理技術(shù)
1.3.1化學(xué)熱洗
該方法采用熱堿水對污泥反復(fù)洗滌,再用氣浮實現(xiàn)固液分離。洗滌溫度通常為70℃,固液比為2:1,洗滌時間控制在20min左右,可以將30%含油率的落地油泥的殘憂慮降低到不足1%。混合堿制造成本較低,主要是由無機堿、無機鹽構(gòu)成。該方法整體上費用低、消耗少,但是單純應(yīng)用在含油污泥回收或處理中的油田較少。
1.3.2熱吸解
高溫?zé)崽幚碜鳛槲覈?dāng)今應(yīng)用十分廣泛的油污泥處理工藝。熱吸解工藝主要將含油污泥放到無氧條件下加熱到沸騰溫度以上、烴類物質(zhì)裂解溫度以下,這樣可以蒸發(fā)出烴類物質(zhì)和水蒸氣,剩余的就是泥渣,可以達到BDAT要求,還能夠回收烴類物質(zhì)。
此外,焚燒處理也是常見的方案,但由于污染嚴(yán)重、不宜回收,因此不建議使用。
1.4電化學(xué)處理技術(shù)
電化學(xué)處理技術(shù)可以分為兩種,一是合成反應(yīng),也就是將化學(xué)物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌镔|(zhì);二是動力學(xué)方面應(yīng)用,也就是將離子物質(zhì)從土壤當(dāng)中分離出來。電化學(xué)工藝技術(shù)實則是利用電化學(xué)原理,利用上大地電場以及低電壓、低電流模式,在有機物、無機物之間引入氧化還原反應(yīng),將土壤當(dāng)中復(fù)雜的碳?xì)浠衔锓纸獬蔀槎趸?、水,通過電動力去除重金屬以及小顆粒物質(zhì)、水。
該方法技術(shù)要點主要是打破破壞分子尺寸液化處理,通過電化學(xué)原理通過遷移利用電滲透析原理去除水。并且該方案能夠去除土壤當(dāng)中有機污染。該項技術(shù)在采油領(lǐng)域上也有所應(yīng)用,具備反應(yīng)時間短、無須拆除地面建筑、適用范圍廣等優(yōu)勢。如今在鉆井液、廢油池、泄湖中降解回收油、去除污染物、地層水中回收油等領(lǐng)域。
2.采油現(xiàn)場含油污泥裝置處理工藝設(shè)計
由于油田現(xiàn)場含油污泥中含有很多有毒有害、污染物質(zhì),包括草枝樹葉、石子、生活垃圾等廢棄物,這些物質(zhì)給含油污泥處理帶來了很大難度。本文的設(shè)計原理為現(xiàn)在高溫高壓處理作用下,將含油污泥中廢棄物進行清洗、過濾,將油泥包體破壞,利用離心作用、重力作用將水和油分離。分離出的油回收、分離的水回收再利用,脫水之后將泥餅存放到指定為止,用作調(diào)剖劑原料。其主要單元劃分為:
2.1供熱單元
采用臥式電加熱鍋爐,采用三角法連接、三個電加熱管構(gòu)成一組,外部設(shè)置接管,裝到法蘭盤、外部電氣設(shè)備用于連接。外部增設(shè)加熱護罩,介質(zhì)加熱全部在筒體內(nèi)完成,無需多布置管路。電加熱爐采用金屬管狀電加熱器,讓電能直接轉(zhuǎn)化為熱能,不用提供額外燃料,不會排除有害氣體和粉塵,滿足環(huán)保要求。在含油污泥進入到裝置前給鍋爐加滿水,污泥脫水之后再次回到爐內(nèi)上,反復(fù)加熱、循環(huán)利用。
2.2沖洗過濾單元
污泥通過過濾單元,采用80℃以上混合藥劑在熱水高壓沖洗下清除雜質(zhì),內(nèi)部配置圓筒篩網(wǎng)在中心轉(zhuǎn)動,對含油污泥進行攪拌,這些功能能夠去除污泥中廢棄物。裝置上安裝了透視窗可以直接觀察污泥清洗情況,判定是否清洗完成。清洗完畢后濾網(wǎng)、攪拌裝置會逆向轉(zhuǎn)動,將廢棄物排除。
2.3除油與污泥脫水單元
在清洗完畢之后將污泥傳輸?shù)椒蛛x罐中,通過攪拌讓水、含油污泥、藥物混合、反應(yīng)。攪拌完成后靜置,待到水油分離之后啟動收油裝置,吸取上方的油,下層水和泥沙通過泥沙泵進入到離心機脫水處理。在離心機作用下將泥沙當(dāng)中水分離出來,減少泥沙中的含水率,有助于污泥保存和裝運。含水量較高的污泥進入到離心機中,利用離心機高速轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的離心力,提高顆粒當(dāng)中的沉淀速率,將泥沙和水分開。分離的泥沙經(jīng)加熱之后生成泥餅并傳輸?shù)街付ǖ攸c,水返回到供熱單元繼續(xù)加熱,進入反復(fù)循環(huán)。
結(jié)束語
綜上所述,為了能夠保證油田開采現(xiàn)場的環(huán)境質(zhì)量,需要全面做好含油污泥處理工作。如果我國含油污泥處理技術(shù)比較多,但不同技術(shù)均有自身的優(yōu)劣勢,要么環(huán)保不達標(biāo)、要么成本過高。本文提出的含油污泥處理工藝裝置方案,可以實現(xiàn)油、水回收處理,并將污泥雜質(zhì)制作成泥餅二次利用,符合當(dāng)今節(jié)能環(huán)保理念,值得進一步深入研究。