Ｚ ｌ ｛ 咖 李琳 １０００２７） （北京机电院高技术股份有限公司，北京摘要：介绍了油田含油污泥的特征、来源，以及国内外相关法规政策和标准规范的制定情况；分析 了含油污泥处置技术的主要研究进展和应用现状；对我国油田含油污泥处理处置技术提出了发展建议。 关键词：油田含油污泥；处理处置技术；发展建议 中图分类号：Ｘ７０３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００６－５３７７（２０１４）０５—００５２－０５ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｏｉｌｙ Ｓｌｕｄｇｅ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ Ｏｉｌ Ｆｉｅｌｄ ＬＩ Ｌｉｎ 有机化学物质很多均具有致癌、致突变、致畸作用，不 １ 引青 但会对环境造成污染，还会导致很多致命疾病，威胁人 油污泥已经造成了周边地区土壤、水体、大气的严重污 在油田的开采过程中，油田污水处理系统和原油生 体健康。在长期的油田开发和石油开采过程中，油田含 产储运系统会产生一种水包油（Ｏ／Ｗ）、油包水（Ｗ／Ｏ） 体系，即含油污泥。 油田含油污泥体积庞大，其中胜利油田每年产生的含 油污泥就在１．０×１０ 吨以上，大港油田每年产生含油污泥 约１．５×１０ 吨，大庆油田每年产生含油污泥近１．４３Ｘ １０’吨， 交叉乳化、相互溶解、油泥互相吸附的极其稳定的悬浮 染，并成为国内外亟待解决的一大难题。 ２油田含油污泥来源及特征 由于油田所处的地质构造多样，以及石油成分、油 田开采工艺、污水处理工艺、污水水质、油泥来源、管 辽河油田年产污泥（浮渣）５．８×１０５吨川。若不加以处理 理操作水平的差异，造成了油田含油污泥组成成分的复 而直接排放，不但会占用大量宝贵的土地资源，还会改 杂性，除了含有大量老化原油、蜡质、沥青质、胶体、 变土壤结构和性质，加速土壤中营养成分的流失，抑制 固体悬浮物、细菌、盐类、酸性气体、腐蚀性产物等， 植物对养分的吸收。而且，油田含油污泥中含有丰富的 还包括生产过程中投加的大量凝聚剂、缓蚀剂、阻垢 有机物、盐类以及氮、磷、硫等营养物质，若直接排人 剂、杀菌剂等水处理剂，因此对生态环境和人体健康的 或在降水的作用下流入地表水体，有机物和氨氮将大量 危害极大，并且处理难度极高，成为油田开采及石油化 消耗水体中的氧，导致水体富营养化，严重影响水生生 工工业中的主要污染源【２ Ｊ。油田含油污泥含油量高， 态系统的平衡。此外，油田含油污泥含有铜、锌、铬、 汞等重金属，以及病原菌、寄生虫（卵）、多氯联苯、 一般在１０％～５０％，油分的存在形式可分为可浮油、乳 化油、溶解油，其中乳化油占绝大部分，是含油污泥黏 二嚼英、放射性核素等难降解的有毒有害物质，其中的 度大、脱水难的主要原因。 中国环保产业２０１４．５ 佩ＴＨ’ ｔｉｏｎ Ｐｌａｔｆｏｒ Ｃｏｍｍｕｎｉｃ ａｍ Ｉ ｌＶＶ ｄ 国内外研究人员普遍将油田含油污泥的来源分为三 规定填埋污泥中油类含量不得超过２％，筑路污泥中的油 种：１）原油开采产生的含油污泥；２）油田集输过程产生 类含量不得超过５％；加拿大用于填埋的污泥油类含量的 的含油污泥；３）炼油厂污水处理场产生的含油污泥【５ Ｊ。 原油开采过程中产生的含油污泥主要来源于地面处理系 指标上限值也为２％。 在我国，２００８年８月制定并施行的《国家危险废物名 统，由采油污水处理过程中产生的含油污泥、污水净化 录》中明确规定石油开采和炼制过程中产生的油泥为危 处理中投加的净水剂形成的絮体、设备及管道腐蚀产物 险废物（ＨＷ０８）。《国家清洁生产促进法》和《固体废 和垢物、细菌（尸体）等组成，一般具有含油量高、黏 物环境污染防治法》也分别从环境保护、维护正常生产 度大、颗粒细、脱水难等特点 ｌ。在油田集输过程产 和回收能源的角度出发，要求必须对含油污泥进行无害 生的含油污泥主要包括接转站、联合站储油罐、沉降 化、资源化处理。此外，根据国家发展计划委员会、财 罐、污水罐、洗井水回收罐中的罐底油泥以及钻井、作 业、管线穿孔过程中产生的落地油泥，含油较多，颗粒 细密，杂质较少，碳氢化合物（油）含量极高 。炼油 厂污水处理场的含油污泥主要来源于浮选池浮渣，占总 量的８０％，此外还有部分隔油池底泥、原油罐底泥等， 此三者俗称“三泥”。此类含油污泥组成各异，通常含 油率在１０％～５０％，含水率在４０％～９０％，同时伴有一 定量的固体 Ｊ。 ３国内外油田含油污泥法规标准 ３．１法规政策 油田含油污泥的处理一直是困扰油田的一大难题。 世界各国对于油田含油污泥的环境监管，也制定了不同 的体系和办法。美国环保总署（ＵＳＥＰＡ）将石油冶炼行 业产生的油田含油污泥明确划人危险废物名录（４０ ＣＦＲ §２６１．３１：Ｆ０３７，Ｆ０３８；４０ ＣＦＲ§２６１．３２：Ｋ１６９，Ｋ１７０）， 并制定了较为完善的含油污泥处理法规，如《资源保护 和回收法令》（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｓｅｒｖａｌｉｏｎ ａｎｄ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ Ａｃｔ）、 《危险和固体废物修正案》（Ｈａｚａｒｄｏｕｓ ａｎｄ Ｓｏｌｉｄ Ｗａｓｔｅ Ａｍｅｎｄｍｅｎｔ），以及《美国环保总署按指定的最佳示 范可用技术的处理标准》（Ｂｅｓｔ Ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄ Ａｖａｉｌａｂｌｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＢＤＡＴ）。英国环境总署也在其颁布的《技 术指南》（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｇｕｉｄａｎｃｅ Ｗ Ｍ２）中，将石化行业产 生的罐底淤泥等列为“明显有害类”（Ａｂｓｏｌｕｔｅ ｈａｚａｒｄｏｕｓ ｅｎｔｒｉｅｓ）物质。加拿大和澳大利亚等国均针对油田含油污 泥的环境管理也出台了相应的政策法规。 在含油污泥处理处置及资源化利用方面，国外也根 据处理方式的差异，对其中的油类含量进行了相应的规 定。如，填埋和筑路作为目前国外处理处置含油污泥的 两个主要的终端方式。为了防止其中油分对周边环境产 生不良影响，避免人类健康和生态受到损害，各国对填 埋和筑路污泥中的油含量进行了如下规定：美国和法国 政部、国家环境保护总局、国家经济贸易委员会四部委 ２００３年２月２８ Ｅｌ联合制定并于２００３年７月１日起施行的《排 污费征收标准管理办法》： “对以填埋方式处置危险废 物不符合国家有关规定的，危险废物排污费征收标准为 每次每吨１０００元。”由于油田含油污泥属于危险废物 范畴，因此当其未经处理而直接填埋时，每吨油田含油 污泥将收取１０００元的罚款，这将大大增加企业的生产成 本。在降低成本的经济利益驱动下，将有利于促进含油 污泥的资源化和无害化处理处置技术的开发和推广。 ３．２标准规范 在国外，有关环境保护的大部分规定均以法律法规 的形式出现，故有关含油污泥环境污染及控制标准的数 量不多。根据中国标准化研究院国家标准文献共享服务 平台的现有数据资料，以“ｏｉｌｙ ｓｌｕｄｇｅ”为关键词，仅 搜索到国外标准１项，即：１９８５年美国海军颁布并实施 的《ＵＳＥＲ’Ｓ ＧＵＩＤＥ ＦＯＲ ＴＨＥ ＨＡＮＤＬＩＮＧ，ＴＲＥＡＴ～ ＭＥＮＴ＆ＤＩＳＰＯＳＡＬ ＯＦ ＯＩＬＹ ＳＬＵＤＧＥ》（ＮＡＶＹ ＮＡＶ Ｐ一９１６—１９８５）。 我国也颁布了适用于油田含油污泥的标准，但数量 也非常有限。根据中国标准化研究院国家标准文献共享 服务平台的数据资料，迄今为止，我国已经制定并颁布 的专门针对油田含油污泥的国家或行业标准也仅有１项， 即国家能源局颁布并于２０１２年３月１日开始实施的《油田 含油污泥处理设计规范》（ＳＹ／Ｔ ６８５１—２０１２）。此外， 在我国制定的其它标准中也有涉及含油污泥的条款。 《农用污泥中污染物控制标准》（ＧＢ４２８４—１９８４）对用 于农业的含油污泥中的油含量规定了控制限值，要求土 壤中的矿物油最高允许含量不得超过０．３％。 总体而言，从相关标准所涉及的内容来看，我国油 田含油污泥标准体系仍不完善，处理处置及污染防治的 相关标准制定严重不足，缺少采用不同处理处置和资源 化方法时对油田含油污泥含油率及其他污染控制指标的 ＣＨ Ｉ ＮＡ ＥＮＶ ｌ ＲＯＮＭＥＮＴＡＬ ＰＲＯＴＥＣＴ ｌ０Ｎ Ｉ ＮＤＵＳＴＲＹ ２０１ ４．５ ｑ ｆ．ｃ，，￣０ｍ－Ｉｍ１ＵＰ帅ＤＩＩＩｃ ａ１Ｉ ｉ０ＩｎｉＰｉＺ协ｉｌⅡ０ Ｉｒｍ 限值规定。此外，石油开采和炼制过程中产生的油田含 宜采用生物处理技术、固化技术等。此外，还可以根据 油污泥虽已明确列入危险废物并按危险废物进行管理， 实际情况，选用调剖、热解以及制备建材和橡胶填料等 但《危险废物填埋污染控制标准》（ＧＢ１８５９８—２００１）和 技术。但从国内外已有的含油污泥处理处置实用工程来 《危险废物焚烧污染控制标准》（ＧＢ１８４８４—２００１）却未 看（见表２），在众多的处理工艺中，化学热洗工艺和 对油田含油污泥的油含量规定控制限值。标准体系的不 调质～机械脱水工艺发展已经成熟，因此该法运用最为 完善使实际生产过程中的油田含油污泥的环境管理及污 广泛，处理效果也最为可靠 ；焚烧、生物处理技术虽 染控制缺乏统一、规范的科学依据和技术指导，从而加 也有个别工程采用，但应用并不广泛；由于萃取法尚未 剧了油田生产和环境保护之间的矛盾。 突破降低溶剂成本的技术瓶颈，很难实现大规模的工业 化应用，故采用率也不高；而一些新型的技术，如电化 学法、超临界水氧化法等还处于实验室研究阶段，尚未 ４油田含油污泥处理处置技术介绍 目前，国内外处理油田含油污泥的方法一般有：调 得到实际应用。质一脱水法、萃取法、固化法、高温处理法（包括干化 焚烧、化学热洗、热解析、热解等）、低温冷处理法、 生物处理法（包括地耕法、堆肥法、生物反应器法）、 ５ 含油污泥处理处置技术的应用 从２０世纪７０年代初期开始，美国、日本、俄罗斯等 微波处理法、超声波处理法、调剖法等口、 。每种处理 发达国家就开展了对含油污泥处理处置技术的研究，在 方法都有各自的优缺点和适用范围（见表１）。而且由 对含油污泥组成、结构及特性研究的基础上，开发出了 于油田含油污泥成分复杂，其物理化学性质和生物化学 多种有效的含油污泥处理工艺，从单纯的蒸气加热气提 性质也存在差异性，因此，在实际应用中，处理处置单 到使用溶剂、蒸气、热水超声波等方式的联合处理工 位要以此为基础并结合自身的经济技术条件来加以选择 艺，处理工艺逐步复杂，处理效果日渐改善。经过多年 处理方式。 一的发展，国内外均出现了一些涉及含油污泥处理处置的 般来说，当含油污泥含油率较高时，宜选用热化 企业，但由于含油污泥种类和性质的复杂性，相应的处 学洗涤、焦化技术、焚烧技术，而含油率较低时，则适 理技术和设备也呈现多元化趋势（见表３）。 表１国内外含油污泥处理处置技术对比表 伯 踟 处理技术 适应范围 优点 油类物质的回收率较高 缺点 需投入大量药剂，增加了处理成本 调质一机械脱水 几乎所有的含油污泥 萃取 固化 含大量难降解有机物的含油污泥 低含油的含油污泥 油类物质的回收率较高 ’设备和萃取 格昂贵’处理费用高’ 简单易行，处理费用较低，稳定固化物增容较大，以土地填埋为最终处理方式，占用土地资 性好 源，长期影响结果不确定 减容效果蛆无害化处理彻底 ｌ烧 譬 甩高 能删收油类 化学热洗 含油量较高、乳化较轻的落地原油和油砂 譬量消耗化学试剂消耗 成本 并产生废水 焚烧 高含油的含油污泥 热解吸 一 可回收油类物质，不会污染空气 反应条件要求较高，操作也比较复杂 热解 … ” 分组竺 矍 皂 竞 重组 ！ 理彻底，能获得其它能操作复杂，反应条件与配套装置要求高，存在大气污染 水分和重金属的低污染含油污泥 源和产物 一…………………一…… … ’…一 、焦化 高含油、低含水的含油污泥 低温冷处理 几乎所有的含油污泥 粪 蠹彻底，能获得焦化产物工艺复杂，对设备的耐温性能要求高，能耗高，处理成本较高 能回收油类物质 需要制冷能源 地耕法和堆肥法需占用大面积土地，生物反应器法仍有废渣 …理法生物处理法 含量的含油污泥） 含油污泥（堆肥法则只 适用处理较高烃类：二。……”…………＝ 鬃 嚣 一 …… 调剖 符合要求的底层应用 提高油井采收率，增油降水 排放，地耕法有气候条件的限制，且在农田中产生生物难以 降解的烃类积累（主要为高分子蜡及沥青质），造成污染物 迁移，不能回收油类物质，处理周期长，对环烷烃、芳烃、 杂环类处理效果较差，对高含油污泥难适应 需要大量化学药剂，仅能在符合要求的底层应用 中国环保产业２０１４．５ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔ ＰｉＯｎ ｌａｔｆｏｒｍ ｌＩ ＶＶ ‘ ‘ Ｉ－ｉ表２国内外含油污泥处理处置工程列表 表３国外油田含油污泥处理处置列表 我国的含油污泥处理处置技术研究始于２０世纪８０年 泥渣处理研究还很少，对油田含油污泥中重金属和放射 代末，与国外相比起步较晚，但技术发展较快。目前国 性物质的去除研究不足，亦缺少对高附加值的深度处理 内获得采用的处理技术有调质一机械分离、焚烧技术、 和利用技术的深入探索，加之处理成本普遍较高的问题 固化技术和萃取技术等。由于我国在油田环境保护方面 尚未解决，因此许多已能在国外成功运用于实际工程的 起步较晚，典型的含油污泥资源化和无害化处理处置模 高效技术在国内仍不能被广泛采用，致使国内的含油污 式及技术体系还很不完善，没有形成成熟、彻底的处理 泥处理处置程度普遍偏低。时至今日，很多油田和石化 技术路线，目前大部分工作依然停留在实验室研究阶 企业仍仅是将含油污泥存放在防渗池中或直接覆土填 段㈣。 埋【５’加Ｊ。而且国内开展油田含油污泥处理处置的大部分 目前国内的研究较多集中在单一含油污泥处理技术 是油田或石化厂等石油石化单位，专门从事或涉及该领 上，并开展了油泥、油砂治理和综合利用技术的研发 域业务的企业却并不多（见表４），国内市场还远未发 工作，但对分离出油后剩余的仍含有一定油类物质的 育成熟。 Ｃ…ＮＡ ＥＮＶ Ｉ ＲＯＮＭＥＮＴＡＬ ＰＲＯＴＥＣＴ Ｉ ＯＮ Ｉ ＮＤＵＳＴＲＹ ２０１ ４ ５ Ｕ Ｕ Ｉ石 ；ｃ ｌ Ｈａ ｒｍ 表４国内油田含油污泥处理处置列表 （数据来源：清￣Ｊｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｔｓｉｎｇｈｕａｎ ｃｎｍｌｓｅａｒｃｈｃｏｍｐａｎｙ／ｋｅｙｗｏｒｄ—含油污泥） ６发展建议 ６．１ 完善相关法规标准，加强油田含油污泥污染环境 管理 目前，我国在石油开采环境管理、油田含油污泥污 染防控方面依然薄弱，应加快出台相关的政策法规和标 准规范，并不断加以完善，制定相应的配套措施，以提 高其指导实际工作的针对性和可操作性。 ６＿２ 从单一处理模式转向多技术联合处理模式，优化 处理效果 含油污泥处置一般仅选用单一的技术很难使其达 标，根据实际需要，往往将几种技术联合应用可提高处 理效果或实现更好的综合利用。因此，含油污泥处理应 从最初单一的处理模式逐渐转向多技术联合处理模式， 如热化学洗涤＋超声波处理联合工艺、热化学洗涤＋生 物处理联合工艺等，同时新工艺亦将是今后的主要研究 方向之一。 ６．３开展油田含油污泥中重金属和放射性物质去除研究 目前油田含油污泥中放射性危害尚未引起足够重 视，针对有害金属元素去除的研究也较少，应在今后的 工作中予以充分重视。加强油田含油污泥利用的安全风 险性研究，并制定详尽的放射性和有害金属元素的去除 技术导则和最高容许含量标准，以降低其危害性和风险 性，提高其为后续资源化利用的可行程度。 ６．４加速含油污泥处理技术专利成果转化 根据ＳｏｏＰａｔ中国专利数据库的现有数据 ”，到目前为 止，我国在含油污泥处理方面已公布并审查通过了３０ｏ余 项专利，其数量较多，甚至超过了除美国以外的其它发 达国家。但是，相关专利技术的成果转化程度却不高， 大部分尚未通过工程应用而转化成实际生产力。因此， 我国在具有实用价值的相关技术研究方面有待进一步加 强，并加速含油污泥专利技术成果的转化。 中国环保产业２０１４．５ 参考文献： …李丹梅，王艳霞，余庆中，等含油污泥调剖技术的研究与应用…石油钻采 工艺，２００３，３（２５）：７４—７６ 【２】黄松芝，刘真凯，赖小雪孤东油田含油污泥现状及处理技术【Ｊ】油气田环境 保护，２００１，１２（２）：２５—２７ 【３】郝以专，孟相民，李晓祥油田含油污泥处理工艺技术研究与应用【Ｊ】油气田 环境保护，２００１，３（１１）：４０—４２ ［４】陈明燕，刘政，王晓东，等含油污泥无害化及资源化处理新技术及发展方 向［Ｊ】ｌ石油与天然气化工，２０１ １，３（４０）：３１３—３１７ Ｉ５】李君，罗亚田，丁飒国内外含油污泥的处理现状分析ＩＪ 】＿能源环境保护，２００５， ５（２１）：１ ２—１４。５１ ［６】赵玉鹏，李性伟，吴大军，等油田采出液中含油污泥的无害化处理研究［Ｊ】 石油规划设计，１９９９，１０（２）：２９—３２ ｆ７ Ｊ徐如良，王勒勤，孟庆鹏 工业油罐底油处理现状与实验探索［Ｊ】ｌ石油化工安 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