采用土壤修复剂治理含油污泥探索

采用土壤修复剂治理含油污泥探索

于明阳，赵红贺，张雨露，李鑫，张轩毅，袁洪波

河北农业大学 071000

摘要：随着社会经济的快速发展，能源日渐成为制约经济发展的重要因素，石油作为地球上最重要的能源之一，近年来开采量日益增加，随之带来的环境污染问题尤其是石油污泥的污染日渐严重。因此，研发出一种油泥无害化处理技术势在必行。石油污泥一般是由水包油和油包水以及悬浮固体组成的稳定的悬浮乳状液体系，脱水效果差，油泥成分和物性受处理工艺、加药剂等因素影响，差异性大，处理难度高，含油量差别较大。目前国内外处理石油污泥的方法主要有物理化学法和生物法，在诸多的处理方法中，采用土壤修复剂处理石油污泥以降低油泥中的矿物油含量，具有重要的应用前景。

关键词：土壤修复剂；石油污泥；矿物油

引言：本论文以矿物油去除率为目标，研究了不同比例复配修复剂对石油污泥的处理效果。得出了最佳复配比例为 MgO : CaO -1:2。在此比例下进行了处理条件实验，主要研究了修复剂投加比例、加水量和混合方式对油泥中矿物油去除效果的影响。综合考虑修复成本和修复效果，采用机械搅拌方式，确定最佳实验条件为清洗固液比为1g/ SmL 、投加30％质量比修复剂。

一\土壤修复改良剂

土壤修复改良剂一种新型性状为粉剂的生物菌种，具有繁殖快速、生命力强、安全无毒、耐高温，在造粒烘干过程中不失活，能长期保存等特点；含有丰富且高价值活性菌，具有改良土壤结构的功效。由多种益生菌组成，使土壤内有益菌群大量增加恢复土壤微生物群落的多样性，透气性加强，有效解决土壤板结问题，改良土壤微生态环境。

（一）产品功效

1、激活土壤、提高作物存活

产生丰富代谢产物等活性物质，强力促生根，根白、根长，毛细根数量；形成保护膜，保水保肥，增强植物根系吸收能力[1]，从根本上提高产量。能有效改善土壤板结状况、疏松土壤、提高土壤透气性、降低土壤容重，促进土壤微生物活性、增强土壤肥水渗透力。

2、提高肥效、降低成本

分泌有机酸类等物质溶解土壤中作物不易吸收之钙、磷、钾、铁磷、铝磷等化合物；分解土壤中不易分解的有机质，配合有机肥料使用能显著提高肥料的利用率；减少肥料用量，降低成本。

3、抑菌抗虫、减少病害

分泌植物生长素及多种酶，以增强作物对一些病害的抵抗力；也抑制其他病原菌的生长，补充土壤中有益菌，抑制有害菌的生长繁殖，保护作物根系，减轻土传病害，减少植物病害。

4、提高品质、增加收入

抗倒伏；提高作物质量、改善品质，有效恢复农作物原生态等，大幅度提高农作物的成活率。

二、含油污泥的具体定义

含油污泥是指混入原油、各种成品油、渣油等重质油的污泥。含油污泥不是自然界固有存在的，而是由于油田开采、石油炼制过程、运输、使用、贮存等各种与原油、成品油有关的工业、民用、个人等，因各种事故、操作不当、设备陈旧、破损、腐蚀等原因造成原油、成品油跑、冒、滴、漏，外泄到地面，沉积到海洋、湖泊、河底，与泥土、水等混合在一起而形成的油、土，水，甚至掺混有等其他污染物的混合物。含油污泥对人体有害，对植物、水体生物有害，蒸发在空气中的油气能刺激皮肤、眼睛及呼吸器官，使土地失去植物生长的功能，处理和修复困难，是石油及石油化工工业的主要污染物之一。

含油污泥是在石油开采、运输、炼制及含油污水处理过程中产生的含油固体废物。污泥中一般含油率在10～50%，含水率在40～90%，我国石油化学行业中，平均每年产生80万t罐底泥、池底泥，胜利油田每年产生含油污泥在10万吨以上，大港油田每年产生含油污泥约15万吨，河南油田每年产生5×104m3含油污泥。含油污泥中含有大量的苯系物、酚类、蒽、芘等有恶臭的有毒物质[3]，含油污泥若不加以处理，不仅污染环境，而且造成资源的浪费。含油污泥的处理一直是困扰油田的一大难题。

三、含油污泥来源

（一）原油开采产生含油污泥

原油开采过程中产生的含油污泥主要来源于地面处理系统，采油污水处理过程中产生的含油污泥，再加上污水净化处理中投加的净水剂形成的絮体、设备及管道腐蚀产物和垢物、细菌(尸体)等组成了含油污泥。此种含油污泥一般具有含油量高、粘度大、颗粒细、脱水难等特点,它不仅影响外输原油质量,还导致注水水质和外排污水难以达标。

（二）炼油厂污水处理场产生的含油污泥

炼油厂污水处理场的含油污泥主要来源于隔油池底泥、浮选池浮渣、原油罐底泥等，俗称“三泥”，这些含油污泥组成各异，通常含油率在10％～50％之间，含水率在40％～90％之间，同时伴有一定量的固体。

（三）原油开采产生石油污泥

在陆地油田中，原油开采过程中的地面处理系统是石油污泥产生的主要来源。石油勘探与开发过程中的钻井和采油环节都会产生石油污泥，此外，在采油污水处理过程和污水净化系统中也会产生石油污泥[2]。这种石油污泥含油量高、粘度大且脱水性差。它不仅影响外输原油质量，还会对采油场地周围的生态环境造成严重危害。

（四）油田输运过程产生

油田集输系统主要有接转站、联合站、轻烃加工厂等。石油污泥就存在于这些集输系统中的油罐、沉降罐和污水罐以及天然气净化装置中。油品中的杂质、沙土、重金属等会和石油混合沉积在油罐底部，形成罐底油泥。这些石油污泥成分复杂，含有大量的原油、胶体、蜡质和固体悬浮物，同时还存在一些污染性气体、细菌以及盐类等。除此之外，污水处理过程中加入的大量絮凝剂、杀菌剂等水处理药剂也混于石油污泥中，这使得这类石油污泥危害更大，更加难以处理。

（五）炼油污水处理厂产生

炼油厂中污水处理厂的石油污泥来源广泛，主要包含原油罐底泥、隔油池底泥和浮选池浮渣等。这些石油污泥的性质及组成因所处构筑物位置以及处理的不同而存在差异，通常含油率在20%-60％之间，含水率在30%-80％之间，同时还含有一定量的固体物质。

（六）其他行业产生

钢铁冶炼行业以及海上石油开采过程中均会产生不同程度的土壤石油污染。

造船修船工业中所使用重油烃会污染海岸线和河流湖泊的边际地带，对水体环境造成严重污染。一些突发事故导致的油品泄漏也会污染水体和地表土壤从而产生

石油污泥。

四、技术路线

该废液蒸发池主要用于联合站的溢流污水、清罐排污和油区内各类修井废液的集中排放和贮存。①将污水泵入搅拌反应罐,抽取罐内污水进行小样实验,根据室内实验指导配方，制定现场处理配方。②根据制定的现场处理配方，在搅拌反应罐内依次投加各类处理剂，充分搅拌，并进行反应沉降。③沉降后的上清液进入二次沉降装置清水罐暂存,下部絮体进入一体化固液分离系统进行固液分离，固相泥饼返回蒸发池，液相清水进入二次沉降装置清水罐。、④二次沉降装置清水罐内清水经检测合格后通过泵进入过滤系统，检测不合格则返回搅拌反应罐进行二次处理。⑤过滤后出水直接进入回注系统。

含油污泥处理环保技术关键点如下:①污油回收。回收表层原油。②废液处理。将蒸发池内废液采用撬装化装置进行预处理后，提升至作业区联合站已建污水处理系统处理后回注。③蒸发池内含油污泥处理。采用土壤修复剂对蒸发池内含油污泥进行治理修复[3]。主要把握如下要点:符合国家相关政策法规，符合环保要求;工艺技术引进国外成熟的土壤修复技术，同时根据我国国情经二次研发生产修复剂，没有二次污染，无害化处理后可资源化利用。针对油田土壤中污染物的特性，调整修复剂配方1/3及配比，确保对污染物无害化处理的有效性。考虑到油田废液池、蒸发池的具体自然环境，采取施工作业季节防风沙、防酷暑措施、保障整套装置的正常运行、处理工艺的准确到位，严把施工质量关。④平整场地,栽植沙漠抗旱植物,恢复原有生态地貌。截至2015年9月，完成了蒸发池内的残留污油回收和废液处理两个阶段后，整个蒸发池只剩下含油污泥，完全处于晾晒状态，待采用土壤修复剂对蒸发池内含油污泥进行治理。

总结

针对不同含油率的石油污泥，衡量了土壤修复剂的去除能力，最终得到了不同性质石油污泥的处理工艺。针对矿物油含量在20000mg/ kg 以下的石油污泥样品，处理流程为：水洗涤处理→修复剂处理，处理完成的样品达到国家标准。针对矿物油含量在60000mg/ kg 左右的石油污泥样品，处理流程为：水洗涤处理一混合无污染土一修复剂处理，处理完成样品达标。最后通过热重、红外等表征验证，探讨了土壤修复剂降低石油污泥中矿物油含量的机理。

参考文献：

[1] 王松,李杨庄志国等.河南油田采油酸化废水无害化 处理技术研究].油田化学2025(1):90-93.

[2]崔福员.桑军元李文杰等.高温交联酸用稠化剂合成及性能评价[J].科学技术与工程201616(35):176-179.

[3]殷旭东,李德豪，毛玉凤等.铁碳微电解/HO:耦合类Fenton法预处理高浓度焦化废水[].环境工程学报2016.10(1):212-216.