石油是一種黏稠的、深褐色液體，被成為“工業的血液”，主要被用來作為燃油和汽油，也是許多化學工業產品，如溶液、化肥、殺蟲劑和塑料等的原料。石油生產的流場為勘探-安裝井架-鉆井-固井-測井-滲井-鉆井-（修井）-集輸-煉油-運輸-貯存成品油。含油污泥是石油行業的主要污染源之一，是在石油開采、修井、集輸、煉油、運輸及存儲等過程中產生的一類具有資源回收價值的含油固體廢物。據不完全統計，我國石化行業平均每年產生80萬t含油污泥，全 石化行業平均每年產生6000萬t含油污泥。隨著全球對石油資源需求的不斷增長，含油污泥的產量也在不斷增長，而且人們的環保與可持續發展的意識也在不斷增強，如何控制含油污泥對環境的污染已成為石化行業關注的一個重要問題。因此，本文對含油污泥處置技術及新發展進行了概述，并結合實際調研，對其應用現狀進行了分析。

1 含油污泥的危害與分類

1.1 含油污泥的危害

含油污泥中含有豐富的有機物、鹽類以及氮、磷、硫等營養物質，若直接排入或在降水的作用下流入地表水體，其中的有機物和氨氮將會消耗水體中的大量氧，導致水體富營養化，嚴重影響水生生態系統的平衡。此外，含油污泥中還含有銅、鋅、鉻、鎘、汞、鉛等重金屬及病原菌、寄生蟲（卵）、多氯聯苯、二噁英、放射性核素等難降解的有毒有害物質，不但會對環境造成污染，而且還會影響人體健康，導致很多致命疾病，甚至還有致癌、致畸、致突變作用。所以，1998年 環保局將含油污泥列為廢礦物油與含礦物油廢物類（HW08項）危險固體廢棄物，并要求排放前必須進行無害化處置。目前，我國對排放未經處理的含油污泥的企業將處以1000元/（次·t）的罰款。此外，石油資源并非取之不盡、用之不竭，從占據有限土地資源的含油污泥中回收原油，也具有非常重要的現實意義。因此，無論從環保的要求而言，還是從能量的再生角度來看，含油污泥是需要處置的一種固體廢物，而且極有可能變廢為寶。

1.2 含油污泥的分類

國內外研究人員普遍按照含油污泥的來源對其進行分類，將含油污泥分為原油開采過程產生的含油污泥、油田集輸過程產生的含油污泥、煉油廠污水處理過程產生的含油污泥3類。

（1）原油開采過程產生的含油污泥。在鉆井作業中，當探測到油層時，由于地壓作用，下鉆、試井等作業可能會造成溢油或井噴而產生含油污泥；在原油開采過程中，原油檢測、封堵、油管斷裂、修井作業等均可能產生落地油泥。

（2）油田集輸過程產生的含油污泥。油田集輸是將油田各油井生產的原油進行收集、處理，并分別輸送至礦場油庫或外輸站的過程。集輸站是對開采的原油進行油、水、氣分離的場所，通常污水站對分離的水進行處理并進行油井回灌，集輸站和污水站合稱為聯合站。原油開采時為保持地層壓力，大部分是采用先注水、再注表面活性劑的方法，地層存在壓力后原油通過油井輸送到地面，隨著油田的深度開采，采出油中含水率也越來越高。因此，聯合站在油水分離過程中產生的含油污泥通常含油率、含水率較高，含固率較低。聯合站的含油污泥來源有兩個途徑：一是原油儲罐、沉降罐、污水罐的罐底油泥；二是污水儲罐的溢流形成的含油污泥。

（3）煉油廠污水處理過程產生的含油污泥。煉油廠的含油污泥俗稱“三泥”，產量很大，通常具有成分復雜、降解難、沉降難、濃縮難、處理難的特點。

2 含油污泥處置技術及新發展

目前，國內外常用的含油污泥處置技術分為資源化處置技術和無害化處置技術兩大類，含油污泥資源化處置技術的方法和特點見下表：

含油污泥無害化處置技術的方法和特點如下表所示：

2.1 含油污泥資源化和無害化處置技術

2.1.1 固液機械分離法

固液機械分離法是研究較早、較成熟、較通用的含油污泥處理方法，其從真空過濾法、加壓過濾法到滾壓過濾法，再到離心脫液法，實現了含油污泥從固、液兩相分離到油、水、渣三相分離，分離后的水相進污水處理廠進行處理，油相至煉廠回煉，濾渣通常采取填埋、焚燒和生物處理及部分綜合利用等措施進行處理。

2.1.2 化學熱洗法

化學熱洗法也稱熱脫附，是利用熱化學溶液對含油污泥進行反復洗滌，使油類物質從固體表面脫離的方法。常用的熱洗液主要是混合堿，可由無機堿和無機鹽組成，也可選用更經濟的洗滌用品。洗滌后的混合液可通過氣浮的方式實現油水分離。

2.1.3 溶劑萃取法

溶劑萃取法是利用物質極性的相似相溶原理，選取有機溶劑作為萃取劑，將含油污泥中的油類物質抽提出來，而后對萃取液進行蒸餾，將溶劑與油類物質分離的方法。油類物質可回收利用，殘渣達到環保要求后可直接填埋或進一步利用。

2.1.4 填埋法

填埋法是含油污泥較簡單的處理方法，但考慮到環保的要求，含油污泥一般不直接填埋，而是采用固化后填埋或將填埋法作為其他處置技術的后續處理方式使用。

2.1.5 熱解法

熱解法是指在無氧微正壓的條件下加熱含油污泥，使其中的油類和有機物析出，將含油污泥分離為熱解渣、熱解液、熱解氣，達到資源利用目的的方法。含油污泥的熱轉化過程分為兩個階段： 階段為蒸發階段，溫度低于350℃時，低沸點的輕質烴從含油污泥中揮發出來；第二階段為平行-順序反應階段，當溫度超過350℃時，重質油開始熱裂解，400℃左右烴類會由于熱活化而生成自由基，發生一系列的自由基反應，一方面向著生成小分子烴類的裂解方向進行，另一方面向著結焦生炭的縮合方向進行，生成油、水、不凝氣和焦炭4種產物，但反應條件不同，產物的比例略有不同。

2.1.6 生物處理技術

生物處理技術是利用微生物對含油污泥中的石油和有機物有較強降解能力的特點，將其有害成分轉化為無害成分的CO₂、H₂O等，同時增加土壤中腐殖質含量的方法。生物處理技術包括地耕法、堆肥法、生物泥漿法、生物強化法4種。

（1）地耕法是指依靠土壤中的天然微生物將石油烴類物質降解為土壤中無害成分，同時起到肥田作用的方法。

（2）堆肥法是將含油污泥與適當的材料（如鋸木屑、碎稻草等）混合并成堆放置，利用天然微生物降解石油烴類物質的方法。

（3）生物泥漿法是將含油污泥與水混合，使污染物分散于水中，得到大部分溶解態污染物，利用微生物將這些污染物轉化為低毒性的中間產物（如有機酸和醛類等），將這些產物轉化為CO₂和H₂O的方法。

（4）生物強化法是向含油污泥中投加高效降解石油烴的微生物，通過微生物細菌降解含油污泥中的脂肪烴和芳香烴的方法。

2.1.7 回注調剖技術

回注調剖技術是利用含油污泥與采出地層的配伍性，將含油污泥進行初步處理后，加入分散劑、懸浮劑等化學藥劑形成懸浮乳液，用于注水井調剖，以達到增油降水的目的。

2.1.8 焚燒法

焚燒法是指在有氧的條件下，將經過簡單處理的含油污泥單獨或與其他燃料一起加熱至特定的溫度，使含油污泥中的有機物轉化為CO₂和H₂O的方法。

2.1.9 焦化法

焦化法處理含油污泥的實質就是對重質油的深度熱處理過程，即重質油的高溫熱裂解和熱縮合。裂解方向生成較小的分子（如氣體烴），縮合方向生成較大的分子（如膠質、瀝青質、焦炭等）。在含油污泥的熱轉化過程中，重質油一般加熱至370℃左右即開始裂解，同時縮合反應隨裂化深度的增加而加快。反應氣進入三相分離器，氣相組分送入燃燒系統回收利用，含油污水進入污水處理系統回收油，生成的焦炭可作為燃料或作為建筑材料進行綜合利用。

2.1.10 固化技術

固化技術是指在含油污泥中加入固化劑和凝聚劑，使其發生一些穩定的、不可逆的物理化學反應而形成固化物，以固化其中的有害物質，以便堆放、儲存和后續處理的方法。

2.1.11 表面活性劑洗滌法

表面活性劑洗滌法是指利用表面活性劑的親水性和疏水性來增加石油烴的溶解度和流動性，打破含油污泥的乳化程度，從而實現油水分離的方法。

2.1.12 浮選法

浮選法是指將含油污泥和一定量的水混合形成污泥懸浮液，然后向懸浮液中噴射空氣產生細微氣泡，使氣泡接近懸浮液中的油滴，當油滴和氣泡之間的水膜越來越薄達到臨界厚度時，導致水膜破裂，致使油滴向氣泡移動并在油水混合物的表面積聚，再對積聚的油進行收集并進一步提純的方法。

2.1.13 濕式氧化技術

濕式氧化技術是指利用氧化劑將含油污泥中的石油烴污染物氧化成CO₂、H₂O和其他小分子有機物，從而達到去除或降低污染物的目的的方法。該方法可作為生物修復的前處理方法。

2.2 含油污泥處置的新技術

隨著人們對含油污泥處置技術研究的不斷深入，目前已產生了一些新的含油污泥處置技術，但這些技術尚未投入工程應用。

2.2.1 微波處理技術

微波處理技術實際上是一種熱解法，它是利用微波熱效應對含油污泥進行分離和固化，通過微波破壞含油污泥乳狀液體系，從而實現油、水、固的三相分離的處理方法。

2.2.2 超聲波處理技術

超聲波處理技術是利用超聲波的空化作用，使含油污泥中的油類物質從固體顆粒表面分離或在超聲機械振動作用下使油顆粒聚集的處理方法。

2.2.3 超臨界水氧化技術

超臨界水氧化技術是一項新興的快速降解有機物的污染處理技術，該技術以超臨界水為反應介質，以空氣、氧氣、過氧化氫為催化劑，在高溫高壓條件下引發自由基反應，使有機物降解、熱能回收利用的處理方法。

2.2.4 冷凍/解凍技術

冷凍/解凍技術是一項低溫處置技術，該技術是利用水與油具有不同的凝結溫度，在低溫條件下通過化學和物理作用打破含油污泥中油水間的熱動力學穩定結構，使油水迅速分離的處理方法。

2.2.5 電動力學技術

電動力學技術是基于電滲透、電遷移、電泳等的聯合作用，在外加電場的作用下，將含油污泥中的水分和烴類在陰極富集，固相組分在陽極聚集，從而實現油、水、渣三相分離的處理方法。

2.2.6 植物修復技術

植物修復技術是依靠植物、太陽能及土壤微生物的協同作用來降解和清除有機污染物的處理方法。該技術通過植物吸收太陽能后的生長過程，直接或間接地對有機污染物進行吸收、轉化或分離、降解，同時通過植物根部土壤的微生物可協同植物降解和清除污染物。植物修復技術具有處理費用低、簡單且無二次污染的特點，適合于處理含油率低的含油污泥，可作為后期處理技術應用。

2.2.7 制作橡膠填料劑

對含油污泥進行預處理使其主要成分為CaCO₃，從而代替CaCO₃作為橡膠填料劑。已有研究表明，含油污泥用作橡膠填料劑既能解決環境污染問題，又具有良好的經濟效益。

此外，還可以將經過適當預處理的或符合要求的含油污泥作為路基材料或作為燒結磚的原料加以利用。

3 含油污泥處置技術的應用現狀分析

3.1 應用現狀的文獻分析

我國石化企業結合自身的實際情況，應用不同的工藝處置含油污泥。例如：陜西安塞油田采用洗滌-超聲波空化-壓濾三級處理工藝處置含油污泥，經過處理后的落地油泥廢渣用于平整井場、燒制磚塊，處理后的罐底泥廢渣可用于注水井調剖，分離后的廢水進入污水池用于沖洗設備；華北油田岔一聯合站針對落地油泥和罐底油泥采用混合預處理-化學熱洗-離心脫水的處理工藝，并對原油進行回收利用，分離過程中的水可循環利用，殘渣可綜合利用；中原油田采用預氧化、復合堿污泥回用等技術實現了含油污泥的減量化處理，采用回注技術等實現了含油污泥的減量化處理，采用回注技術等實現了含油污泥的無害化處理，并嘗試煙氣脫硫等無害化技術，取得了一定的成果；陜西延長油田結合自身情況，主要采用濃縮-干燥-焚燒、熱洗-分離-壓濾-固化、調理-氣浮-分離3種處理工藝處置含油污泥；大慶油田采油廠采用調質-離心脫水工藝處置含油污泥，油水混合物經油水分離器回收油，水經處理后作為工藝循環水使用，渣經干化后焚燒處理以達到排放標準；勝利油田孤島采油廠采用洗砂-制磚工藝處置含油污泥。

3.2 應用現狀的實際調研分析

根據實際調研，本文介紹幾種典型的含油污泥處置工程應用實例。

3.2.1 采用干化-焚燒工藝對含油污泥進行資源化處置

以山東勝利油田的含油污泥處置為例，將含油污泥自然風干后與水煤漿混合作為水煤漿焚燒爐的燃料使用。

勝利油田的原油為中質油，含油污泥在油泥砂處理中心采用集中處理的方式進行處置利用。油泥砂處理中心主要接收來自聯合站、煉油廠的含油污泥，產量大約為2～3萬t/a，也有一部分來自于修井作業。勝利油田辛一站是一個聯合站，污水站對油井采出液進行處理，處理污水量約為14000～15000m3/d，產生含油污泥約4～5t/d。集輸站分離出來的污水經加藥絮凝后輸送至沉降罐，含油污泥從罐底經管道排至設有刮泥機的污泥貯存池中，由泵抽至螺旋機，實現含油污泥的脫水后，送至油泥砂處理中心集中處理。煉油廠污水處理單元的污水來源于常減壓蒸餾、催化裂化、管區切水和基泵冷凝水4個單元，污水依次經過隔油-氣浮-生物處理工藝，產生的“三泥”（隔油池底泥、污油罐底泥、氣浮污泥及活性污泥）與貯存原油和成品油的儲罐罐底油泥一起運往油泥砂處理中心。油泥砂處理中心的來泥置于敞口的油泥砂貯存池中進行自然風干后，先經過滾筒篩，除去石頭等大顆粒塊狀雜物后，經皮帶牽引的料斗輸送至料倉，后經柱塞泵由管線輸送至水煤漿焚燒爐，與水煤漿相混合作為燃料，該水煤漿焚燒爐作為電廠的輔助產汽鍋爐使用。

3.2.2 采用脫水-焦化工藝對含油污泥進行資源化處置

以中石化青島煉油化工有限責任公司的含油污泥處置為例，將含油污泥經重力脫水、焦化處理后得到的石油焦作為工業爐的燃料使用。

中石化青島煉油化工有限責任公司的原油多為來自中東的重質油，污水處理單元產生的“三泥”（儲油罐底泥、氣浮污泥、活性污泥）的產量約為30～40t/d，經6個容量為100m3的脫水罐進行重力脫水后，經泵輸送至焦化裝置生成石油焦，作為CFB工業爐的燃料。但由于該焦化裝置處理能力有限，當儲油罐底泥產量較大時，采用的處理方法是將含油污泥自然風干后與石油焦相混合作為該煉油廠CFB蒸汽鍋爐的燃料使用。

3.2.3 采用固液機械分離-填埋工藝對含油污泥進行無害化處置

甘肅玉門油田沿祁連山脈自東向西有酒東、青西、鴨爾峽、老君廟4個作業區，整個油田產量大約48萬t/a，由于地勢高差、氣溫溫差、井口回壓等原因，玉門油田采用部分集輸、部分單井罐貯存原油的方式。以鴨兒峽作業區為例，油田現場產生的含油污泥有單井罐的罐底油泥、修井的落地油泥以及鉆井作業的泥漿3種類型。現場的泥漿含油污泥采用添加藥品后曬干、水泥固化封存處理的方式，現場的其余兩種含油污泥與集輸站的含油污泥均收集后存放在露天的干化池中待進一步處理。玉門煉化廠產生的含油污泥較多，主要采用油、水、固分離工藝，直接進填埋場處置的方式。玉門煉化廠處理的原油是玉門油田、新疆油田、青海油田、哈薩克斯坦等不同產地的原油，因此原油成分復雜。煉化廠污水站的污水先經隔油池進行油水分離，分離后的油經加溫沉淀，常減壓蒸餾、裂化等進行回煉，分離后的污水經一二級浮選后，再經回用水裝置的生物深度處理后作為廠區綠化用水、動力循環冷凝水和補充采暖水使用。污水站產生的“三泥”（隔油池底泥、氣浮污泥、活性污泥）由泵抽取進入3個并聯的沉降罐后，經切割機破碎，再經耐磨泵抽取至兩相離心機進行液、固相分離。經該工藝處理后的液相再進行進一步的油水分離，固相產物為泥渣，泥渣產量約為2t/3d，含油率＜2%，滿足《廢礦物油回收利用污染控制技術規范》（HJ 607-2011）的要求，考慮到當地低氣溫時間長，且原油屬石蠟基原油，可以對泥渣進行填埋。

4 控制含油污泥環境污染的措施

目前控制含油污泥環境污染的措施主要有減量化、資源化和無害化措施。

4.1 減量化措施

含油污泥的減量化能有效實現資源較大化和污染較小化，是實施資源化、無害化較為直接、經濟的前提，近年來減量化、資源化、無害化問題獲得了廣泛的關注和同步發展，因此石化企業應優先采取減量化措施消除或減緩含油污泥的產生。首先，從源頭上減少含油污泥的產生，例如近年來由于環保法律法規的完善和人們環保意識的增強，修井作業時從油井中提出的抽油桿一般放在隔油墊上面，這使得落地油泥的量大大減少；其次，從原油儲運環節中消除或減緩含油污泥的產生，例如使用機械攪拌法，熱油循環法、化學懸浮法使油泥在原油中分散成懸浮狀態，盡可能隨原油輸送，同時使用預氧化技術、復合堿污泥回用技術減少儲存環節含油污泥的產量，在清罐前采取蒸汽加熱儲罐的方法，使油泥中熔點70℃左右的油類熔化并上浮，可回收油泥中的輕質原油并減少油泥總量；在處置含油污泥之前，尤其是處置油水含量高、不利于貯存和輸送的含油污泥時，一般在處置前需通過濃縮或干化的方法對其進行脫水，使油泥體積減量。

4.2 資源化和無害化措施

在實際工程應用中，在選擇處置方式上，要優先考慮進行全量回收，實現含油污泥的資源化，對于不能實現零殘余的泥渣再考慮采用生物技術、焚燒、填埋、固化等無害化處置方式。

5 含油污泥處置技術的研究展望

5.1 含油污泥處置技術及其應用中存在的問題

目前我國石化企業含油污泥處置技術在應用中主要存在如下問題：

（1）實際處置技術存在一定的經濟損失。多數石化企業為處置含油污泥而處置，從而采取單一的處置方式，如將含油污泥直接填埋或脫水制成泥餅等，這種簡單的處置方式是我國多數油田采用的主要方法，雖然滿足了無害化處置的環保要求，但也造成了一定程度的經濟損失。

（2）實際處置技術存在環境污染的風險。含油污泥雖因產地不同而存在種類繁多、成分復雜的特點，但其中存在的污染源主要是有機物污染和重金屬污染兩類。含油污泥處置技術眾多，每種方法也都有其自身的優缺點和適用范圍，但在文獻分析和實際調研中發現，目前我國大多數石化企業含油污泥處置技術是為了去除或回收含油污泥中的持久性鹵代有機污染物（PHCs），對含油污泥中的重金屬沒有去除效果或去除效果甚微。據報道，重金屬通常在含油污泥中以相對熱穩定和油溶性的有機金屬配合物的形式存在，多環芳烴（PAHs）和重金屬的綜合作用比PAHs單獨作用的毒性大，而實際應用中忽視含油污泥中重金屬的水平，則可能會造成處置效果不理想。此外，對處置產物中重金屬污染的關注也不多，這可能會導致一定程度的二次環境污染問題。

（3）典型、成熟的處置方案和應用實例較少。首先，我國在油田環境保護方面的起步較晚，對含油污泥的處置，尤其是將含油污泥作為可開發的“再生資源”進行綜合利用方面的研究重視還不足；其次，在選擇處置方案時，我國石化企業往往根據含油污泥的特性和環保的要求，在適合該含油污泥處置的多種處置方式中選擇簡單易行的單一處置方法，而不是結合石化企業現有的條件選擇合理的處置方案，所以實際調研中發現結合企業自身需求來實現含油污泥較大化利用的典型處置方案和應用實例較少見。

5.2 含油污泥處置技術的發展趨勢

含油污泥處置技術中，熱解法因其減容效果明顯、可回收原油及固化重金屬污染等優點，是目前含油污泥資源化處置技術中具有應用推廣前景的技術；生物處理技術因其成本低、有機污染物處理效果理想、二次污染較小等優點，是目前含油污泥無害化處理技術中具有應用推廣前景的技術。但是含油污泥的性質各異，導致相應的處置工藝和設備也必須呈現多元化的趨勢。近年來，隨著人們環保觀念的更新和環保意識的增強，不僅要控制含油污泥中的有機污染物，還要關注其中的重金屬及其他無機污染物、放射性危害和有害微生物，僅靠單一的處置技術不僅達不到環保的要求，也無法滿足對含油污泥“再生資源”的二次開發利用。因此，隨著各種處置技術的完善和應用，將各種處置技術有機結合，制定系統的含油污泥處置方案，并對含油污泥進行分級、分段的深度處置是今后含油污泥處置技術的發展趨勢。

將多種處理技術進行耦合，是制定含油污泥分級、分段深度處置方案的本質。首先要考慮含油污泥的量與含水率，對于含水率大于50%的含油污泥宜采用調質-自然干化/真空過濾脫水/壓濾脫水/滾壓脫水/離心脫水等進行減量化預處理；然后綜合考慮含油污泥的含油率、重金屬污染水平、環保要求、資源化處置技術的特點以及企業的現有條件和需求，選擇經濟可行的資源化處理技術作為二級處理技術；為進一步控制二級處理產物中的污染物，可以采取生物處理技術、植物修復技術、固化技術等無害化處理技術作為三級處理技術。

電動力學技術因其減量化明顯，可回收烴類、金屬、泥渣，無二次污染等優點，是未來含油污泥資源化處理技術的發展方向。未來可以考慮采用電動力學-化學耦合處理技術、電動力學-超聲波耦合處理技術、電動力學-生物耦合處理技術等作為含油污泥處置的首選技術。

6 結語

在含油污泥實際處置工程應用中，石化企業要根據各種處置方法的特點，結合自身地理位置、原油種類、工藝特點、含油污泥的特性、企業需求等綜合選擇處置方式。由于含油污泥的成分復雜，單一的處置方式往往不能同時滿足環保和回收利用的要求，因此企業應積極探索將多種處置技術相結合的分級、分段的深度處置方案，以實現含油污染處置的綠色化、技術化、工程化和產業化。