kara组合图片摘 要
石油工业生产的特征固体废物——含油污泥，是一种由石油烃、水、固体颗粒物和其他物质(如重金属)组成的固态/半固态复合物，因毒性和易燃性被归入危险废物管理。我国含油污泥年产量高达500万t，其中含有15%～50%的石油烃。含油污泥的处理要兼顾无害化和资源化。基于其组成、性质和危害，介绍了含油污泥的油品资源化分离法(离心、溶剂萃取、热解)和无害化剩余含油残渣处理法(焚烧、固化、生物处理)等国内外常用的处理方法。大体上，含油污泥的处理思路为，首先预处理降低含水率、提高含油率，再经油品分离法回收含油污泥中的石油烃，最后无害化处理剩余含油残渣。讨论了各方法的特点以及国内外研究进展，提出了含油污泥处理技术的发展建议。
01 含油污泥的预处理
含油污泥在油品分离回收PHCs之前，由于含水率高，所以通常先做脱水预处理，不同后续处理技术要求的含水率不同，常用的脱水方法有浓缩法、风化法、机械法和干燥法等。含
油污泥的过滤比阻大，属于难过滤性污泥。目前，重力沉降和机械过滤的组合工艺为最经济实用的预处理方式，但是重力沉降后的浓缩液属于多相胶体体系，极难脱稳，难以直接衔接机械脱水，所以需要先调质使油水分离。一般调质剂为醋酸、氢氧化钠、双氧水、氧化钙、硅藻土、聚丙烯酰胺(PAM)等，也可由2～3种调质剂复配使用。林子增等发现，FeCl3也是一种性能良好的含油污泥调质剂，在FeCl3 20 g/L、pH≤8.58、低强度离心(2000 r/min、5 min)条件下，脱水率最高可达57.6%。
添加调质剂脱稳，可能引入新的污染物，引发含油污泥的二次污染，因此开发环境友好的预处理技术具有积极意义。姜赫等利用超声波预处理含油污泥，海绵效应、局部发热等作用可提高含油污泥处理效果。然而，超声波预处理技术的成本高，且参数随含油污泥成分变化大，尚不能大规模推广。目前，仍以重力沉降、调质脱稳和机械过滤相结合为主流预处理方式，成本低且脱水效果好，易达到各种油品分离技术的要求。
目前，国内大多数石油开采企业在脱水预处理含油污泥后，通常直接填埋或焚烧，这些方法虽然操作简单、成本低，但浪费资源，还会对周围环境造成污染，因此用油品分离法回收含油污泥中的PHCs具有重要作用。
02 油品分离法
含油污泥经过预处理，含水率降低，含油率增加。但即使含油率仅为10%，在经济角度仍具有资源化回收的意义。油品分离法是从含油污泥中提取 PHCs的必需操作，国内外常用的处理方法有离心分离法、溶剂萃取法、热解法等。
1.离心分离法
离心分离法处理含油污泥较成熟，利用高速旋转设备产生强大的离心力，可以在短时间内将含油污泥中不同密度的物相(水、固体颗粒物、PHCs)分离，从而回收PHCs，典型工艺流程如图1所示。在预处理过程中，通过添加调质剂降低含油污泥的黏度，再高速离心，能通过控制离心强度、转速等实现三相分离。
离心分离法相对清洁、成熟，且设备一般占地较小。大庆油田第七采油厂的葡萄花含油污泥处理站选用离心分离技术，通过添加40 mg/L的阳离子PAM，3500 r/min离心5～6 h后，含油污泥平均含油率降为1.65%，可回收约28% PHCs。离心分离法在高含水率的含
油污泥处理方面具有广泛的应用前景，但从经济角度来看，仅限于小规模使用，尚不适用于大型含油污泥处理站。
我国对离心分离装置的研究和开发还需持续深入。目前，大多数油田使用的离心机为进口设备，如大庆油田引进德国Hiller公司全套自动化离心处理装置，不仅能有效回收PHCs，还能使处理后的含油污泥满足黑龙江省地方标准DB23/T 1413—2023《油田含油污泥综合利用污染控制标准》要求的含油率(2%)。此外，除应优化工艺参数、改进工艺过程外，更应重视与调质技术的配套使用，特别是安全绿调质剂的开发。
2.溶剂萃取法
溶剂萃取法选择一种有机溶剂作为萃取剂，利用“相似相溶”原理，将PHCs溶解并使其与含油污泥中其他组分分离，然后将混合物蒸馏以分离出PHCs和萃取剂，比离心分离法更适用于高含油率油泥、老化油泥等一些处理难度大、回收利用价值高的处理单元。
图2为溶剂萃取法的典型工艺流程，其技术关键是萃取剂的选择。Tian等研制出离子液体增强萃取剂(环己烷和1-乙基-3-甲基-咪唑四氟硼酸盐)，与单独使用环己烷对比，在100 r/m
in搅拌、萃取剂/含油污泥为0.8 mL/g的条件下，离子液体增强萃取剂在更短的时间(10 min)内获得了(96.92±4.79)%的PHCs回收率。乙烷、二甲苯、二氯甲烷等也是常用的萃取剂。
为提高萃取效率，中国石化洛阳分公司以低压蒸汽为热源，以180～300 ℃的馏分油为萃取剂，可从含油率15%的含油污泥中回收PHCs 110～140 kg/t。虽然溶剂萃取法在含油污泥处理上应用广泛，但低含油率污泥的提取效率偏低，而且溶剂消耗量大、提取时间较长，一方面要继续开发高效绿萃取剂，另一方面还要优化萃取剂/含油污泥比、搅拌方式、速率、萃取时间等对回收效果影响较大的工艺参数。
3.热解法
在无氧条件下，含油污泥经高温热解转化为气、液、固三相，气相产品以CH4、CO2、H2和CO为主，液相一般为常温燃油和水，固相残渣中含有焦炭，一般以回收液态PHCs为主，可不调质达到回收目的。热解反应在还原气氛下进行，产二噁英极少，其典型工艺流程如图3所示。
热解过程及产物产率的影响因素包括温度、加热速率、气固相停留时间及物料尺寸等，其中温度影响最为显著。含油污泥中的有机物在不同热解温度下会发生一系列复杂化学反应，如裂解和缩合等。200 ℃时，含油污泥开始热解，随着温度升高，液相PHCs产量增加，可以开始收集。在450～550 ℃内，随着热解温度的增加，含油污泥的含油率逐渐降低，当热解温度达到550 ℃时，1 h后残渣含油率保持在2%以下，PHCs回收率超过85%，但热解温度进一步升高，回收效率反而降低，这是因为温度超过450 ℃时，裂解产生的重质PHCs发生化学键二次断裂，形成轻质PHCs，525 ℃后会形成更轻质的PHCs，易于挥发。王万福等分析辽河油田某处含油污泥在600 ℃下的热解产物，热解气中C1—C4组分占90%以上，甲烷占42.13%；液态产物中汽油、煤油和柴油等轻质PHCs含量较高，占85%以上。热解油易于储存和运输，与商业炼油厂的低品位石油馏分相当，可以直接用作柴油发动机燃料。热解残渣的表面化学性质有较大差异、孔结构较发达，可用作吸附剂、催化剂、絮凝剂、制取富氢燃气以及建材原料。
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