含油污泥是指被丟棄的含油固體和泥狀物質，含油污泥主要來源于人類對石油的生產和消費活動。其主要是石油勘探開發業和石油化工行業生產過程中產生的油泥、油砂，具有產生量大、含油量高、重質油組分高、綜合利用方式少、處理難度大等特點。含油污泥中除含有大量的殘留油類，還含有苯系物、酚類、蒽、芘等有惡臭的有毒物質。含油污泥體積龐大，若不加以處理直接排放，不但占用大量耕地，而且對周圍土壤、水體、空氣都將造成污染。含油污泥中還含有大量的病原菌，寄生蟲，銅、鋅、鉻、汞等重金屬，鹽類以及多氯聯苯，二英，放射性元素等難降解的有毒有害物質，若不加以有效處理，不僅污染環境，而且造成資源的浪費。因此，含油污泥一直是困擾石油石化行業的一大污染物。

原油開采、油氣集輸和煉油廠污水處理等過程中都會產生大量的含油污泥。而由于不同作業產生的含油污泥性質不同，還沒有一種工藝適用所有油田的含油污泥處理。現今國內外處理含油污泥的方法一般有:焚燒法、生物處理法、熱洗滌法、溶劑萃取法、化學破乳法、固液分離法等。但到目前為止，國內油田對含油污泥的處理和利用尚處于試驗和研究階段，尚無可靠的技術、工藝，及運行穩定的處理與利用示范工程。近年來學者針對含油污泥的研究多集中在含油污泥中原油的回收，關于剩余固體含油污泥凈化處理方面研究的很少。大部分油田處理含油污泥的方法都 在將含油污泥中的原油進行回收，剩余固體堆積在井場或者挖坑填埋。這種做法不僅不能有效地處理含油污泥，而且對井場及其周圍農田的土壤造成了很大污染。目前，含油污泥砂已經被 列為危險廢物。

本文針對遼河油田含油污泥的特點，通過對其組分的系統分析研究，參考現今國內處理含油污泥的典型工藝，確定了適合遼河油田含油污泥的較佳處理工藝流程。實驗結果表明:該工藝處理該種含油污泥可以有效地回收原油，并且通過混凝處理后，降低了含油污泥中污染物的重金屬含量。

1 實驗部分

1.1 含油污泥成分及浸出液實驗分析

含油污泥樣品取自遼河石化煉油廠的含油污泥池。該污泥池收集煉廠各車間排放的含油污泥，經初步處理除油后，剩余部分放置時間達半年以上。該含油污泥老化嚴重，外觀呈深褐色至黑色，具有濃烈的揮發性有機物氣味。

1.1.1 含油污泥的水、油、泥含量分析

實驗中污泥含水率的測定采用了 標準的水-油混合體系含水率的測定方法;含水率測定后，采用索式提取法測量固體中的含油率;剩余的砂和雜質（含有機物和揮發性物質）經過濾、洗滌、烘干、靜置，得到分離出的砂，稱重得出泥砂量;總量與以上三者的差值即為其他有機物及揮發性物質的量。

由分析結果看出，由于含油污泥存放時間較長，乳化現象嚴重。其含水率和含油率均低于新鮮的含油污泥，且固體含量較高，給處理帶來一定的難度。

1.1.2 含油污泥浸出液污染物分析

為了對樣品含油污泥進行進一步的了解，方便其處理技術的研究，根據GB5086.2-1997，采用水平振蕩法，提取含油污泥浸出液，并對其COD、硫、總鉻、六價鉻、氰化物等指標進行了檢測。

由檢測結果可以看出，樣本含油污泥呈堿性，其COD和油含量都較高。除此之外，總鉻、六價鉻、氰化物的含量均高于GB5085.3-1996的標準。這說明，由于長期的放置，該含油污泥乳化嚴重，繼續堆積而不采取合理的技術手段進行回收處理，必將對遼河油田周圍土壤造成污染。

1.2 工藝確定

由于樣品含油污泥放置時間較長，老化干化現象嚴重，根據其組成特點，確定處理含油污泥工藝流程。

1.3 加水稀釋

考慮到含油污泥本身含水率不高，直接加藥會出現攪拌不均勻，增加處理藥劑量等問題。且在一定條件下向污泥中加水攪拌可以提高油珠與水珠相互接觸的機會，有利于油滴更快地浮在水相上層并分離，但增加含水量就會增加能耗和處理劑的消耗。因此，為了更好地均化樣品含油污泥，降低處理難度，在處理前要考慮以一定的比例稀釋。

取5個100mL燒杯，稱取10.0g含油污泥。分別加入清水，保持液固質量比為2:1、3:1、4:1、5:1、6:1。在加熱溫度均保持40℃情況下，各加入除油劑5mg/L，并攪拌5min。以除油效果為考察對象。

從考察結果可以看出，在處理條件一致的情況下，確定理想的液固質量比為4:1。

1.4 除油

根據化學表面活性劑的剝離和對原油的乳化作用，通過攪拌使含油污泥砂和表面活性劑充分混合，使原油從泥砂表面剝落，并乳化分散到水中，表面活性劑對油污也有一定的溶解作用;然后油相與水相分離，并附在溶液上層，以此實現原油的回收。

在100mL燒杯中，稱取10.0g含油污泥，加入40mL水進行稀釋，并加熱、攪拌均化。聚陽離子有機活性劑對含油污泥除油的處理是行之有效的。添加表面活性劑對含油污泥進行除油處理。根據含油污泥體系的特點，選擇幾種陽離子表面活性劑進行種類的篩選。通過比較陽離子型聚丙烯酰胺、小陽離子型、復合4800破乳劑的除油效果，篩選出效果較好的為小陽離子型表面活性劑。為了更好地確定該種表面活性劑的實驗條件，下面進行正交實驗及單因素實驗考察。

1.4.1 正交實驗

影響表面活性劑處理效果的因素很多，主要包括溫度、表面活性劑加量、攪拌時間、pH值等。但pH值的波動會對后面的混凝有所影響，所以不對pH值進行調整。

對溫度、小陽離子加量、攪拌時間三因素進行正交實驗。從正交實驗的結果不難看出，3個因素的級差值分別為10.56、6.64、4.01。其中級差越大說明該因素的變化對處理效果影響越大。得到各因素影響大小順序為:小陽離子加量>溫度>攪拌時間。

在確定了影響因素的順序后，對各個因素進行單獨考察，以確定較佳的實驗條件。

1.4.2 小陽離子加量的影響

控制加熱溫度為50℃，攪拌5min，在6~40mg/L濃度范圍內，選擇不同的加量，考察小陽離子的添加量對除油效果的影響。

從考察結果中可以觀察到:當小陽離子加量小于10mg/L時，隨著小陽離子劑量的增大其處理的效果呈上升趨勢。而當加量超過10mg/L后，增加小陽離子的量并不帶來明顯的效果。因此從處理效果和經濟角度考慮，確定小陽離子加量為10mg/L。

1.4.3 溫度的影響

溫度是對表面活性劑處理效果的第二大影響因素。確定小陽離子加量為10mg/L，保持攪拌時間5min，溫度控制在30~90℃范圍內。從溫度對除油效果影響結果可以看出，隨著溫度的升高，油回收率是增加的，但當溫度達到60℃以后，效果呈下降趨勢。溫度的升高，可以增加表面活性劑的作用效果，也加速了原油從泥砂表面的剝落。但當溫度達到60℃以后，溫度越高，水、固、油三相就越難分離，使原油回收率降低。故確定加熱溫度為60℃。

1.4.4 處理時間的影響

確定小陽離子加量為10mg/L，處理溫度為60℃后，對攪拌時間進行了考察。

攪拌時間對處理效果影響較小，從圖中可以看出，只有小小波動。為了使表面活性劑與含油污泥充分混合，又不會使處理周期過長，選擇3min為較佳攪拌時間。此時原油回收率在50%左右。

1.5 混凝

混凝法是向水中投加無機混凝劑進行混凝，消除膠體的穩定因素，再添加有機混凝劑利用微粒之間的吸引力及布朗運動，使已凝聚的微粒不斷擴大形成礬花沉淀，以達到去除重金屬、有機物和懸浮物的目的。

在經過除油處理后的含油污泥中復配加入無機混凝劑及有機混凝劑。為了使混凝處理后的上清液可繼續回用，此工藝以上清液的COD為檢測指標。

1.5.1 有機混凝劑的種類及量的確定

出于經濟的考慮，選擇硫酸鋁為無機混凝劑，對有機混凝劑種類首 行篩選。在對含油污泥進行除油處理后，加入200mg/L的硫酸鋁，再加入有機混凝劑（4800，PAM，FO4498，FO4228）各10mg/L進行實驗。

從實驗結果可以明顯看出，PAM效果明顯優于其他混凝劑。混凝效果的好壞不但體現在上清液的COD上，也體現在實驗的現象上。4800及PAM混凝離心靜止后水相澄清，但FO4498和FO4420混凝劑離心后，水相顯黃色且不澄清。所以，PAM即可以使固液兩相很好地分離，又可以保證上清液回用，故選擇PAM為有機混凝劑。

首先選擇無機混凝劑硫酸鋁加量為200mg/L，考察PAM加量。由考察結果可以看到，在PAM加量為5mg/L時，混凝效果較好，水相COD可下降到182mg/L。但當繼續投加PAM后，水中COD值又呈上升趨勢。這是由于PAM本身是一種高聚合的有機物，投放到水中會增大水體的COD值，因此投加量過大會導致上清液COD升高。因此選定PAM較佳投加量為5mg/L。

1.5.2 無機混凝劑量的確定

確定了PAM的加量后，為了獲得更好的處理效果，使硫酸鋁與之復配，考察硫酸鋁的加量結果。

從考察結果可以看出，硫酸鋁加量為100mg/L時，處理效果較優。繼續增加硫酸鋁的量，處理效果基本無變化。故選擇硫酸鋁加量為100mg/L。

1.6 處理后含油污泥浸出液污染物分析

在較優條件下對含油污泥樣品進行處理，并根據GB5086.2-1997，采用水平振蕩法，提取浸出液分析測定。

經過本工藝流程處理后，樣品含油污泥浸出液的COD、含油量及污染物含量都大大降低，達到了預期處理效果。

1.7 處理后上清液指標分析

在較優條件下對含油污泥樣品進行處理，并提取上清液，對其中的COD、油、硫含量等污染物進行分析測量。

從測量結果可以得出，上清液的COD、油含量不高，且污染物含量及pH值等指標都較低，可作為稀釋水重復使用，降低了處理的成本。

2 結論

（1）該處理工藝為遼河油田老化含油污泥提供了合理的處理技術。

（2）通過該工藝處理含油污泥，可使含油污泥中的油、泥、水三相得到分離，并有效地降低含油污泥的污染物含量。

（3）減少了油田含油污泥對環境的污染，部分原油可回收利用，變廢為寶。

（4）本工藝化學藥劑使用量少、處理效果高，無二次污染。

（5）處理工藝中的稀釋水可循環使用，節約成本。

（6）本流程操作簡便，可靠性高，有實用價值，具有顯著的社會效益。