石油開采、石油煉制、石油化工、油品貯運、船舶航運、車輛清洗、機械制造、食品加工等過程均會產生含油廢水，特別是石油開采、石油煉制行業排出大量的含油污水、含油污泥，據報道，僅中原油田含油污水總量為12×10⁴m3/d、含油污泥總量為（0.9～1.44）×10⁴m3/d。含油污泥主要產生于油田和煉油廠，如在原油脫水中，脫水罐、貯油罐和污油罐等底部存在大量含油污泥；在油田、煉油廠的污水處理場的隔油池、浮選池、曝氣池等也存在大量含油污泥。這些污泥的成分十分復雜，一般由水包油（O/W）、油包水（W/O）以及懸浮固體組成，且充分乳化，粘度較大，難以沉降。為了充分利用污水資源，穩定污水處理（特別是石油采出水處理后回注，可以有效地保持油區地層壓力），保護生態環境。近年來，含油污水、含油污泥的處理備受關注，由此推動了含油污水處理、含油污泥脫水、除油設備及相關的處理技術的發展。

1 含油污泥及其處理工藝

含油污泥顆粒細小，呈絮凝體狀，密度差?。ㄓ?、水密度接近）、含水率高（一般在96%左右）、持水力強，且泥、油、水相互包裹在一起，又充分乳化，粘度較大，難以沉降。含油污泥穩定性差，容易腐敗和產生惡臭，污染空氣環境。

Zall Jonathan等人曾分別研究過一般城市污水廠的污泥和含油污泥的過濾脫水性能。如測定了含油3%、含總懸浮固體4%的含油污泥（浮渣）和含總懸浮固體1%～2%的一般污泥的比阻和可壓縮性系數，證實含油污泥的比阻比一般污泥的大40倍，其可壓縮性系數大20倍。

另據文獻介紹，含油13.1%、含泥16.8%、含水70.1%的含油污泥的比阻為8.9×10¹⁴m/kg。由此可知，含油污泥屬難過濾性污泥，特別是不易實現油-水-泥的三相分離。

目前，含油污泥處理的主要工藝有以下幾種：

（1）濃縮-化學調節-脫水。

（2）濃縮-消化-化學調節-脫水。

（3）濃縮-消化-化學調節-脫水-壓制。

（4）濃縮-化學調節-脫水-焚燒。

（5）濃縮-消化-化學調節-脫水-焚燒。

（6）濃縮-化學調節-脫水-熔融。

可以看出，濃縮、化學調節和脫水3個處理單元是含油污泥處理系統必須的環節。

2 污泥的濃縮處理

無論是從脫水罐、貯油罐、污油罐等底部排出的含油污泥，還是從污水處理場的隔油池、浮選池、曝氣池等排出的含油污泥（浮渣），其含水率一般都在96%左右，體積很大，對污泥的處理、利用和運輸造成很大困難。污泥濃縮的目的就是通過污泥增稠來降低污泥的含水率和減少污泥的體積，根據計算，污泥含水率從99%降至96%時，其體積減少為原來的1/4。這樣對機械脫水，可減少混凝劑的投加量及脫水設備數量，提高脫水效率。

污泥中游離水占70%，毛細水占20%，顆粒結合水和內部結合水占10%。污泥濃縮主要去除游離水。污泥濃縮處理主要有以下的方法。

2.1 重力濃縮法

重力濃縮法是依靠污泥中固體物質的重力作用進行沉降與壓密，屬于自由沉降過程。其裝置如污泥濃縮池等。

2.2 氣浮濃縮法

氣浮濃縮法根據溶氣氣浮原理，通過壓力溶氣罐溶入過量空氣，然后突然減壓釋放出大量微小氣泡，并附在污泥顆粒周圍，使其密度減小而強制上浮，污泥在表層獲得濃縮。加壓溶氣氣浮法適用于相對密度接近于1的活性污泥。其裝置如氣浮池等。

2.3 離心濃縮法

離心濃縮法是利用污泥中固、液間的密度差，在離心力場或負壓力場作用下，固相顆粒受外力作用迅速沉降的原理進行沉降的。其設備如離心機、旋流器等。

2.4 轉筒濃縮過濾

轉筒濃縮過濾裝置主要由絮凝反應器、轉筒、上筒、濾網、機架、集水槽、傳動裝置和噴水器等組成。待處理污泥通過入口與絮凝劑一起進入絮凝反應器，由絮凝反應器電機帶動攪拌器旋轉，使待處理污泥在絮凝劑的作用下得以充分凝集，然后通過進料管進入轉筒，轉筒外有濾網（一定時間噴水器對濾網進行沖洗，以免濾網堵塞），中心軸上有螺旋葉片，由驅動電機帶動轉筒旋轉（轉速在一定范圍內可調），使得污泥在前進的過程中得以逐漸濃縮，其間的濾液從濾液出口流出，經濃縮后的污泥從濃縮液出口排出。與重力濃縮比較，具有以下優點：濃縮時間短，濃縮效率高，濃縮效果穩定可靠，能夠得到比較穩定的污泥濃度，適用濃度范圍大等。

3 含油污泥的脫水處理

含油污泥機械脫水前需進行預處理。污泥脫水過程實際上是污泥的懸浮粒子群和水的相對運動，而污泥的預處理則是通過一定手段調整固體粒子群的性狀和排列狀態，使之適合不同的脫水條件。

3.1 含油污泥的預處理

污泥的預處理主要是為了改善污泥的脫水性能，提高脫水設備的生產能力。

污泥的預處理方法有化學調節法、淘洗調節法等，主要采用化學調節法，即調質。

化學調節法就是向污泥中投加混凝劑、助凝劑，使污泥中的懸浮微粒凝聚并順利進行脫水。但對于含油污泥要實現油-水-固的三相分離，還必須投加表面活性劑、破乳劑、pH調節劑等使其中粘度大的吸附油解吸和破乳，使吸附油從污泥固體表面脫附及油-水脫附分離。

含油污泥化學調節法的選擇依據是：①含油污泥的性質及特點；②使用的脫水機械的性能；③濾餅的后續處理方法。

據文獻報道，首先向含油污泥中投加硅藻土、石灰、飛灰等微細固體粉末作為調節劑，使易變形的含油污泥粒子形成有剛性的污泥骨架，使污泥呈毛細結構，改善濾餅透氣性，且增加固液相間的密度差，改善脫水性能；也可采用部分濾餅回流到含油污泥中作為調節劑。

其次，投加絮凝劑和破乳劑（或表面活性劑）。絮凝劑分有機和無機兩大類。無機絮凝劑為Al₂(SO₄)₃、PAC的絮凝效果較好，據有關研究表明，鐵鋁復鹽聚合物混凝劑比單鹽的鐵或鋁聚合物處理含油污泥效果更好；有機絮凝劑以陽離子聚丙烯酰胺（PAM）的絮凝效果較佳。但經無機絮凝劑處理的含油污泥的過濾性能優于有機絮凝劑處理的含油污泥，且脫水后含水率較低。有關試驗表明，有機、無機絮凝劑復合使用可減少用量，絮凝效率大大提高，經復合絮凝劑處理后，可大大改善污泥的脫水過濾性能，降低濾餅含水率，在投加藥劑量相當的前提下比單獨使用效果好。

含油污泥的化學調節法必須在測試含油污泥性質的基礎上進行。對含油量不小于10%的，宜用親水性表面活性劑，分離后水和固體在下層，油在上層；對含油量不大于4%的，宜用親油性表面活性劑，分離后含油固體在下層，水在上層。水層中均含有可溶性油和微乳化油。

3.2 含油污泥脫水處理

要使含油污泥的機械脫水效果好，應根據具體情況選用污泥脫水機械和脫水系統，包括污泥物料性質的測試、脫水機械及其參數的選擇等。機械脫水的一種方式是以過濾介質（多孔性材料）兩面的壓力差作為推動力，使污泥中的水分強制通過過濾介質（稱為濾液），固體顆粒被截留在介質上（稱為濾餅），從而達到脫水的目的。造成壓力差推動力的方法主要有：依靠污泥自身厚度的靜壓力（如污泥干化場的滲透脫水）；在過濾介質的一面造成負壓（如真空吸濾脫水）；加壓污泥把水分壓過過濾介質（如壓濾脫水）；利用固液間的密度差，通過離心力使固液分離（如離心沉降脫水）。目前，應用的含油污泥脫水處理主要有下面幾種。

3.2.1 真空過濾

真空過濾是用多孔過濾介質截留懸浮物中的固體顆粒，在介質表面形成濾餅，濾餅一經形成就成為后進入懸浮液的過濾介質。真空過濾機雖然設計簡單、使用范圍廣，受力情況簡單，能連續生產，但其真空推動力較低，過濾速率不高，濾渣含濕量較高，對含油污水通過浮選工藝產生的浮渣不能正常使用，且介質易被油污染，介質用清水清洗再生造成二次污染及增加單位處理成本。真空過濾的主要設備有轉鼓真空過濾機、水平帶式真空過濾機等。

3.2.2 加壓過濾脫水

污泥加壓過濾脫水是通過在過濾介質兩面加壓，使污泥水分壓過介質。壓濾機構造簡單，過濾推動力大，脫水效果好，濾餅含濕量低（可達50%），但設備笨重，操作勞動強度大，不能連續生產、效率較低。同樣存在介質易被油污染、清水清洗再生造成二次污染及增加單位處理成本的問題。主要設備有板框壓濾機、廂式壓濾機。

3.2.3 滾壓脫水

污泥滾壓脫水的主要設備是帶式壓榨過濾機。帶式壓榨過濾機把壓力加在濾帶上，用濾帶的壓力或張力使污泥脫水，而不需要真空或加壓設備。進行污泥脫水時，首先將加了絮凝劑的污泥送入混合筒進行充分混合以促進絮凝，然后進入重力脫水段，依靠重力脫掉污泥中的游離水，使污泥失去流動性便于擠壓（加長重力脫水段，可提高重力脫水效率）。經重力脫水后進入“楔形”壓榨段，經施壓脫水，濾液穿過濾帶進入排水系統，濾餅經刮刀剝落，粘在濾帶上的污泥經沖洗水沖洗隨濾液排走。據文獻介紹，帶式壓榨過濾機處理污泥效果好（如用對含油污泥投加飛灰100kg/m3，4%FeCl₃溶液33L/m3，絮凝劑100～150μg/g的化學調節法），能連續生產，但必須加大藥劑量使污泥充分絮凝后完全沉降，且污泥含渣率在3%以上，否則難以處理。

帶式壓榨過濾機對通過浮選工藝產生的浮渣不能正常使用，且同樣存在濾帶易被油污染、清水清洗再生造成二次污染及增加單位處理成本的問題。

3.2.4 離心脫水

污泥離心脫水無需過濾介質，依靠離心力場作用，使固體顆粒迅速沉降而實現固液分離。其主要設備有以下幾種：

（1）帶撇液裝置和刮刀的三足式沉降下卸料離心機。該設備處理較粘的污泥，可不加化學藥劑而獲得較好效果，濾餅含濕量與沉降時間有關。澄清液與軟塑料沉渣由撇液裝置分別排出。但處理量小，間歇操作，不適于處理大量污泥。對含油污泥特別是含瀝青質、石蠟等的處理，瀝青質、石蠟等易粘附在撇液裝置上而堵塞。

（2）臥式螺旋卸料沉降離心機。該設備具有處理量大，處理效果好（濾餅含濕量一般為75%～85%），操作簡單，自動化程度高，對原液適應性好，工作環境衛生，基建費用少，占地少等優點，已成為一種新型高效的污泥脫水設備。對含油污泥處理，據有關文獻介紹，要獲得好的分離效果，則在含油低時，應使泥中的少量油進入泥餅，即分離因數小，一般取1000；反之，要求泥餅中含油量盡量低時，分離因數宜大，一般取2500～2700。同時對含油污泥還必須注意離心機的分離因數、泥餅層厚度和污泥停留時間的平衡和調節。

目前國內含油污泥處理主要使用板框壓濾機和帶式過濾機，而國外使用較廣泛的是帶式壓榨過濾機和臥式螺旋卸料沉降離心機。

4 含油污泥脫水設備的發展

隨著環境保護要求的不斷提高，對含油污水采用不同的處理工藝而產生多樣化、復雜化的含油污泥，因而開發多功能、高功效、自動化的機械脫液設備或系統已成為目前含油污泥處理的發展趨勢。

4.1 自動板框壓濾機

自動板框壓濾機可大大提高生產率，降低勞動強度。據文獻報道，對稠油污泥采用全自動拉板廂式板框壓濾機進行脫水，在不加任何脫水劑的條件下，脫水后浮渣含水從95.2%左右降至70%，其含油量約占污泥重量的2%，濾餅可進行外運或填埋等后續處理。

4.2 集污泥濃縮、脫水于一體的機械水液設備

轉筒濃縮帶式壓榨過濾機集污泥濃縮和帶式壓榨于一體，克服污泥濃度低等不利因素，大大提高污泥處理能力，比傳統的帶式壓榨過濾機更具高效、節能、處理量大等優點。臥式壓榨螺旋卸料沉降離心機是90年代初KHD公司發明的，它與普通臥式螺旋卸料沉降離心機相比，在分離具有可壓縮性固體懸浮液時，其沉渣含濕量可降低5%左右（市政初沉污泥含固量4.4%時，濾餅含濕量為71%左右），與帶式壓榨過濾機相比，具有的處理量大、混凝劑消耗量小、單位處理成本低等優點。臥式壓榨螺旋卸料沉降離心機在國外已廣泛用于污泥脫水中，國內已有廣州獵德污水處理廠等從國外引進設備用于污泥濃縮脫水處理，自主開發生產的此類設備也在深圳南山污水處理廠等用于污泥濃縮脫水處理。

4.3 集污泥濃縮、油水分離于一體的三相機械設備

液-液-固旋流器已用于油田含油污水的油、水、懸浮物的分離，但其排出的含油污泥仍具有流動性，需進一步脫水處理以便對污泥的后續處理（如運輸或填埋等）。目前，國外已有Alfa-lafa公司、Flottweg公司及Guinard公司等開發了三相臥螺沉降離心機，并用于鋼廠、煉油廠的含油污泥處理中，效果很好；國內也有廠家自主開發了三相臥螺沉降離心機。三相臥螺沉降離心機實現了油-水-泥（固體）三相的分離，對含油污泥處理效果很好。

三相臥螺沉降離心機是今后含油污泥處理的理想設備及發展方向。用于污泥濃縮脫水的臥螺沉降離心機的分離因數高達5000，長徑比達5，這進一步為臥螺沉降離心機用于污泥處理提供了廣闊的發展前景。目前，重慶江北機械有限責任公司與四川大學合作開發含油污泥處理技術及三相分離，主要進行含油污泥的混凝效果研究、三相（普通三相臥螺離心機、壓榨三相臥螺離心機）分離的試驗工作。相信在不久，國內對含油污泥的三相處理會取得突破性的進展。

5 對含油污泥脫水處理的幾點建議

目前，我國在含油污泥等廢渣的處理技術上和發達 有很大的差距，因此在吸收國外 技術的基礎上，結合我國國情開發合適自己的含油污泥脫水設備（系統）及處理技術乃是當務之急。

5.1 重視含油污泥的化學調節技術

要使含油污泥機械脫水達到預期效果，只靠 的脫水設備是不可能實現的。必須根據不同含油污泥的性質，通過試驗開發相應的化學調節技術。武鋼能源總廠用三相臥螺沉降離心機分離冶金含油污泥所取得的效果，是在該公司根據該油泥特性，通過試驗自主開發油泥調節技術（投加適當的表面活性劑、少量的石灰固體微細粉末、加熱到50℃以上及適當的攪拌速度處理一定時間）的基礎上獲得的。因此，應重視含油污泥的化學調節技術的研究。除對研究和篩選有效快速的混凝破乳劑外，還應大力研究開發固體粉末調理劑、表面活性劑等以及通過對含油污泥的試驗獲取相應的化學調節技術。

5.2 重視含油污泥的機械脫水

機械脫水是含油污泥處理技術的關鍵，只有做到“水清、泥干、油純”的三相分離，才能顯著減少含油污泥的后處理成本。大力開發高效多功能的集污泥濃縮、油水分離于一體的三相設備，可減少因過濾介質再生而產生的二次污染及增加單位處理成本，改善工作環境，降低勞動強度。

提高固體回收率和減少泥餅含濕率，以大大降低含油污泥處理的總成本，如泥餅含濕率從85%降至50%，體積可減少2/3，可減少運輸或后處理費用，故應大力開發脫水效果更優的脫水設備。

5.3 應力求做到無二次污染處理

在開發含油污泥的機械脫水和化學調節技術時力爭做到不產生二次污染，如機械脫水設備無過濾介質（不存在介質再生問題），采用沉降式脫水分離；機械脫水設備自身做成封閉型（如臥螺沉降離心機）等，以免污染工作場地；化學調節的添加劑便于后續處理。

5.4 開發合適的油泥處理技術

由于不同的含油廢水采用不同的處理工藝，所產生的含油污泥性質和量也不同，因而應采用不同的油泥處理技術。因此，應注重因地制宜地開發不同的油泥處理技術。對引進國外的 處理系統應進行具體的分析，以適合于國內的具體情況。如川東鉆探公司1997年引進Hydrocal公司的鉆井污水處理系統，該系統的FBP污泥脫水系統對由氣浮產生的浮渣處理效果很好，但通過運行，氣浮工藝對鉆井廢水處理是不合適的，故該系統對混凝沉降產生的油泥處理是否合適需進一步分析測試，以確定油泥處理工藝技術。因此，應根據具體情況引進 技術，并不斷增強自主開發能力，以適應日益嚴格的環境保護要求。