含油污泥处理处置技术调研分析(2)
含油污泥的组成成分十分复杂，一般由油包水、水包油和悬浮固体杂质组成，是一种十分稳定的悬浮乳状液体系。水合和带电性导致了稳定的分散状态，颗粒相互结合受到一层或几层水附于颗粒表面的阻碍，由于污泥颗粒一般都带负电，所以含油污泥中大多数颗粒是相互排斥的。因为其固相含量低且含水率高，所以体积庞大。
一般含油污泥中水分为四种:絮体水、游离水、粒子水、毛细水。污泥絮体空隙之间存在的游离水，可借助污泥固体的重力沉降部分分离出来，絮体网络内部藏有絮体水，进行部分分离需要靠外力改变絮状结构；毛细水粘附于单个粒子之间，必须施加更大外力使毛细水的毛细孔发生变形才能部分去除；粒子水是化学结合水，污泥固体的化学结构和水分子状态需要通过高温处理或化学作用来改变，才能将其去除。
含油污泥粘度大，难于脱水处理的主要原因是一般污泥中油可分为乳化油、可浮油和溶解油。
如果不加以处理直接排放含油污泥，其体积庞大会占用大量耕地，而且会污染周围水体、土壤和空气。污泥含有大量的寄生虫、病原菌、铜、锌、铬、汞等重金属、盐类以及二恶英、多氯联苯、放射性核素等难降解的有毒有害物质，被列为《国家危险废物名录》。
目前关于含油污泥的处理处置技术的研究在网络上比较分散，为了石油工业的可持续健康发展，方便他人更加详细系统的了解当今含油污泥的处理处置技术，现总结归纳当今的研究和应用的技术方法，希望对石油工业和他人有所帮助。
1 超热蒸汽干化技术
超热蒸汽干化技术是一种固-汽接触处理技术，利用特制的喷头用超音速把超热蒸汽的喷出，利用含油污泥颗粒与超热蒸汽竖向碰撞，使固液分离。超热蒸汽喷射示意图见图 1。
中石油吉林油田分公司设计了一套超热蒸汽含油污泥撬装化处理装置，包括净化装置、离心脱水装置等主要部分，2010～2011年现场运行了这套装置，处理工艺流程图见图2。油、水、泥的三相可以通过这套设备实现分离，其分离效果好，处置后原油回收率大于 99%、固相含油量小于 0.3%，含水率、重金属含量等符合相关要求。
图2 工艺流程图
中石化结合含油污泥的研究成果，将超热蒸汽干化与絮凝、离心脱水浓缩技术结合，一种新型的含油污泥热处理工艺被开发设计出来，已于2011年在冀东油田应用了此项技术，污泥处理工艺流程见图 3。
图3 工艺流程图
现场应用结果表明，经含油污泥经过离心脱水后，泥饼的含油率可以由98% 降低至 75%～80%。超热蒸汽干化技术具有含油污泥减容率高、油水分离效果好的优点，但是其也还存在一些需要改进的地方。
针对超热蒸汽喷射设备能耗大的问题，改造了冀东油田现有的超热蒸汽干化处理工艺，改造后的处理工艺流程图见图4。新工艺对换热流程进行了改造，并增加了预热换热器，锅炉进水通过回收的中高温度的过程气进行加热，系统的加热效率得到了提高。经过改造后，余热回收率可达12.7%，生产成本节约了。
图4 改造后的工艺流程图
2 水热处理技术
含油污泥采用水热处理技术进行预处理，可以加快含油污泥中有机物水解速度，含油污泥的脱水效果进而得到了提高。闫秀懿等结合国外的研究成果，并针对含油污泥的特点，设计了一套水热处理含油污泥处理工艺，工艺流程图见图5。
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