固废行业：含油污泥处理技术实现无害化处理

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。含油污泥的处理要兼顾无害化和资源化，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。

1、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，目前有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。

2、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。

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。

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。目前应用热解法处理含油污泥，在500 ℃热解后含油率<0.3%，PHCs回收率为90%，约回收70 kg/t PHCs。热解含油污泥资源回收率高、二次污染较小，但由于热解过程易结焦导致受热不均且设备结构复杂，尚不适合大规模应用于含油污泥处理。

4）其他技术对比

其他技术主要包括微波辐射法、表面活性剂洗涤法、超声波处理法、电动法、泡沫浮选法等，尚处于实验室研究阶段，具体对比情况见表1。

含油污泥经油品分离后，回收了大部分PHCs，但剩余含油残渣中仍有少量PHCs残余，直接排放会危害环境，故需无害化处理以达到排放标准。目前，常用的剩余含油残渣无害化处理方法相对成熟，主要有焚烧、固化法、生物处理。