煉油廠產(chǎn)生的含油污泥（如浮渣、油泥等）中含有的苯系物、酚類、蒽、芘等物質(zhì)有惡臭味和毒性，如不認(rèn)真處理，將產(chǎn)生污染。但含油污泥的性質(zhì)特殊，其脫水和處理技術(shù)難度大，成本高，一直是困擾我國(guó)煉油行業(yè)的環(huán)保難題。近年來(lái)，由于我國(guó)環(huán)保法規(guī)的逐步完善和企業(yè)技術(shù)進(jìn)步的要求，含油污泥的污染治理技術(shù)已日益引起人們的關(guān)注和重視。

國(guó)外對(duì)含油污泥處理的環(huán)保要求已有較為完善的法規(guī)。如1990年1月，美國(guó)環(huán)保局在資源保護(hù)和回收法令以及危險(xiǎn)和固體廢物修正案的基礎(chǔ)上對(duì)煉油廠含油污泥溶氣浮選除油工藝所產(chǎn)生的浮渣、API隔油池污泥等5種特殊廢渣（代號(hào)K049-K052，稱為“K廢物”），規(guī)定了特殊要求：在蒽、苯、苯并芘等19種化學(xué)組分低于極限含量前提下，不準(zhǔn)堆積在排渣場(chǎng)；并提出了較佳的示范可用技術(shù)的處理標(biāo)準(zhǔn)。嚴(yán)格的法規(guī)迫使煉油廠改進(jìn)或淘汰傳統(tǒng)的含油污泥處理工藝，故從90年代初以來(lái)，發(fā)達(dá) 的含油污泥處理技術(shù)得到了很快發(fā)展。

1 機(jī)械脫水技術(shù)

經(jīng)重力沉降脫水后的含油污泥是黑色粘稠狀液體（含水率一般小于96%），稱為污泥濃縮液，其年產(chǎn)生量往往達(dá)萬(wàn)噸以上，必須進(jìn)行機(jī)械脫水減容。污泥脫水前，需進(jìn)行調(diào)質(zhì)。

1.1 污泥的調(diào)質(zhì)

污泥脫水過(guò)程實(shí)際上是污泥的懸浮粒子群和水的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，而污泥的調(diào)質(zhì)則是通過(guò)一定手段調(diào)整固體粒子群的性狀和排列狀態(tài)，使之適合不同脫水條件的預(yù)處理操作。污泥調(diào)質(zhì)能顯著改善脫水效果，提高機(jī)械脫水性能。

由于含油污泥粘度高、過(guò)濾比阻大，多數(shù)污泥粒子屬“油性固體”（如瀝青質(zhì)、膠質(zhì)和石蠟等），質(zhì)軟。隨著脫水的進(jìn)行，濾餅粒子變形，進(jìn)一步增加了比阻。而且在過(guò)濾過(guò)程中，這些變形粒子極易粘附在濾料上，堵塞濾孔；在離心脫水時(shí)，還因其粘度大、乳化嚴(yán)重，固-固-液粒子間粘附力強(qiáng)和密度差小等原因?qū)е路蛛x效果差。

Jonathan Zall等人曾分別研究過(guò)一般市政污水處理廠的污泥和含油污泥的過(guò)濾脫水性能。他們測(cè)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(shù)，證實(shí)含油污泥與一般污泥相比，其比阻大40倍，其可壓縮性系數(shù)大20倍。

用投加絮凝劑的化學(xué)調(diào)節(jié)法，就能使一般污泥中的懸浮微粒凝聚并順利進(jìn)行脫水。但對(duì)于含油污泥來(lái)說(shuō)，還必須加上破乳劑和加熱等其它強(qiáng)化手段。

含油污泥調(diào)質(zhì)方法的選擇：一是根據(jù)其性質(zhì)和特點(diǎn)；二要適應(yīng)所用脫水機(jī)械的性能；三要考慮其脫水泥餅如何處理或利用。

Bruno Sander認(rèn)為，含油污泥調(diào)質(zhì)應(yīng)分為兩個(gè)步驟，首先以適當(dāng)方式投加飛灰、煤粉等固體粉末調(diào)節(jié)劑，并混合均勻；其次再投加有機(jī)絮凝劑，這樣才能順利進(jìn)行含油污泥的脫水。

用硅藻土、石灰和飛灰等微細(xì)粉末作為調(diào)節(jié)劑，可使易變形的含油污泥粒子形成有剛性的污泥骨架，使泥餅呈毛細(xì)結(jié)構(gòu)。從而提供更多的微細(xì)水流通道。此外，這些固體粉末調(diào)節(jié)劑還能增加污泥粒子和水相的密度差，有利于機(jī)械脫水。

為減少固體粉末調(diào)節(jié)劑的投加量，Fluch H W等人提出了可采用濾餅部分回流到含油污泥調(diào)節(jié)段的工藝。

要通過(guò)調(diào)質(zhì)-機(jī)械脫水使含油污泥實(shí)現(xiàn)油-水-固（無(wú)機(jī)固體）的三相分離，關(guān)鍵是使其中粘度大的吸附油解吸和破乳。為促使油從固體粒子表面分離，Surendra K Mishra認(rèn)為加入合適的電解質(zhì)可增加系統(tǒng)的電荷密度，使它們?nèi)〈徒M分優(yōu)先吸附在粒子表面，并使粒子更分散，為油從固體顆粒表面脫附創(chuàng)造更好的條件。Jan Bock，Sanjay R Srivatsa，Aldo Cotri等人分別發(fā)明了通過(guò)含油污泥調(diào)質(zhì)-機(jī)械脫水工藝回收油的有關(guān)專利技術(shù)：通過(guò)投加表面活性劑、稀釋劑（葵烷等）、電解質(zhì)（NaCl溶液），或破乳劑（陰離子或非離子）、潤(rùn)濕劑（可增加固體微粒表面和水的親合力）和pH值調(diào)節(jié)劑等，并輔以加熱減粘（較佳為50℃以上）等調(diào)質(zhì)手段，實(shí)現(xiàn)水-油-固三相分離。

調(diào)質(zhì)方法的選擇應(yīng)在測(cè)試含油污泥性質(zhì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行。Aldo Corti建議，在含油量大于10%時(shí)，宜用親水性表面活性劑；含油量小于4%時(shí)，則宜用親油性表面活性劑。在用前者時(shí)，分離后水和固體在下層，而油在上層；用后者時(shí)，下層為含油固體，而上層為水（水層中均含有可溶性油和微乳化油）。

美國(guó)煉油廠含油污泥的機(jī)械脫油脫水費(fèi)用約為每噸泥餅（泥餅含水50%）USD200，其中相當(dāng)部分為調(diào)質(zhì)費(fèi)用。

1.2 機(jī)械脫水

要使含油污泥的機(jī)械脫水效果好，還應(yīng)按具體情況和要求選擇污泥脫水機(jī)械和設(shè)計(jì)脫水系統(tǒng)，包括污泥物料性質(zhì)的測(cè)試、脫水機(jī)械及其參數(shù)的選擇等。目前國(guó)外應(yīng)用較廣的脫水機(jī)械還是帶式壓濾機(jī)和臥式螺旋沉降式離心機(jī)。

Bruno Sander報(bào)道的用上述兩步調(diào)質(zhì)技術(shù)（投加飛灰100kg/m3，4% FeCl₃溶液33 L/m3，絮凝劑100～150 ug/g）在帶式壓濾機(jī)上對(duì)含油污泥的脫水除油工藝是將機(jī)內(nèi)分重力區(qū)、楔區(qū)和壓力區(qū)3個(gè)區(qū)域。調(diào)質(zhì)污泥送入后，先在重力區(qū)脫除大部分水；接著在楔區(qū)與FeCl₃溶液混合，以提高絮體的抗壓能力；然后進(jìn)入壓力區(qū)，脫除約80%的油。其脫水效果是：含油污泥含固體12%，油20%和水68%；濾后液體中含固體1.5%，油13.7%和水84.8%；濾餅中含固體45.8%，油11.7%和水42.7%。

如采用Nelco化學(xué)公司的專利技術(shù)調(diào)質(zhì)（加4000μg/g破乳劑，1000μg/g絮凝劑），用帶式壓濾機(jī)對(duì)含油17.1%，水79.7%和固體2.6%的污泥進(jìn)行脫水時(shí)，油回收率為13.6%。

臥式螺旋沉降式離心機(jī)具有設(shè)備緊湊、占地面積小、調(diào)節(jié)劑耗量少和處理效率高等優(yōu)點(diǎn)，已得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。要獲得較好的分離效果和水質(zhì)好的離心液（懸浮物濃度低），則在對(duì)含油低的污泥脫水時(shí)，應(yīng)使泥中的少量油進(jìn)入泥餅，即離心因數(shù)應(yīng)小，一般取1000；反之，要求泥餅含油盡量低時(shí)，離心因數(shù)宜大，一般取2500～2700；此外，還必須注意離心機(jī)的離心因數(shù)、泥餅層厚度和污泥停留時(shí)間的平衡和調(diào)節(jié)。

目前，Alfa-laval公司和Flottweg公司等廠商開(kāi)發(fā)了用可調(diào)葉輪工藝的三相臥式螺旋沉降式離心機(jī)，該機(jī)械可根據(jù)不同水油密度差進(jìn)行調(diào)節(jié)。Flottweg三相離心機(jī)分別在德國(guó)OMW公司的煉油廠和武漢鋼鐵公司能源總廠用于油泥脫水，兩者效果的比較見(jiàn)下表：

由上表可見(jiàn)，鋼廠含油污泥的三相離心分離效果明顯優(yōu)于煉油廠含油污泥，這是由于前者的固相主要由無(wú)機(jī)物鐵和氧化鐵組成，它和液相的密度差大；而后者在三相離心分離后還需用碟片式離心機(jī)再次分離油相，且污水水質(zhì)差，需進(jìn)一步處理才能送污水處理系統(tǒng)。

2 脫水泥餅的處理

含油污泥機(jī)械脫水所得泥餅中仍含一定量的油和其它有機(jī)物，需進(jìn)一步脫油及無(wú)害化處理，主要手段有熱處理和生物處理等。

2.1 熱處理和熱解吸技術(shù)

熱處理或熱解吸技術(shù)是90年代初國(guó)外迅速發(fā)展并獲得應(yīng)用的工藝。主要有Heuer等開(kāi)發(fā)的包含低溫（107～204℃）-高溫（357～510℃）加熱蒸發(fā)-冷凝步驟的含油污泥處理工藝（已在歐洲多個(gè) 申請(qǐng)了專利），Krebs，Geory等人利用鍋爐排放熱廢氣干燥含油泥餅的專利技術(shù)以及Term Tech熱解吸工藝。該熱解吸工藝是在一個(gè)裝有密鋼葉片轉(zhuǎn)子的反應(yīng)器中，把污泥從299℃加熱至399℃，并通入蒸汽，使烴類在復(fù)雜的水合和裂化反應(yīng)中分離，并冷凝回收。這些工藝都能從泥餅中回收油，并使泥渣達(dá)到直接填埋的要求。在路易斯安那煉油廠投運(yùn)的熱解吸裝置，把含水50%的“K廢物”用鋼帶輸送到一密閉的溫度分布為121～954℃的干燥裝置內(nèi)。年處理泥餅1400t，可回收300t油和120t可燃?xì)狻?/span>

Richard J Ayen等人1992年報(bào)道的“低溫?zé)崽幚怼惫に?，是通過(guò)一密閉的溫度為250～450℃的旋轉(zhuǎn)加熱器把“K廢物”中的有機(jī)物和水蒸發(fā)出來(lái)，并用氮?dú)庾鳛檩d氣送至蒸發(fā)物處理系統(tǒng)，殘留物作燃料用。其處理效果見(jiàn)下表：

該工藝能使“K廢物”處理后達(dá)到BDAT標(biāo)準(zhǔn)，已商業(yè)化應(yīng)用。

熱處理或熱解吸工藝費(fèi)用為每噸泥餅USD500～800。因該工藝顯著減少了泥餅體積，故節(jié)約了大部分運(yùn)輸和填埋費(fèi)用（后者為USD183/t）。據(jù)Patricia Broussard-Welther報(bào)道，路易斯安那煉油廠1993年使用脫水-熱解吸-泥餅填埋工藝處理含油污泥的總費(fèi)用為1990年前全部采用脫水-泥餅填埋法的109.5%，但只有1991年使用脫水-泥餅摻混作燃料工藝總費(fèi)用的61.5%。

2.2 生物處理技術(shù)

自1992年美國(guó)Gulf Coasts煉油廠建成污泥生物處理示范裝置以來(lái)，生物處理裝置已商業(yè)化并廣泛應(yīng)用。

Ramin Abrishamian等報(bào)道，如進(jìn)料中的碳環(huán)化合物、芳烴和油的濃度控制在合適范圍內(nèi)，則生物處理的運(yùn)行成本比焚燒處理費(fèi)用低40%；只要在生物反應(yīng)器內(nèi)保持合適的pH值、足夠的溶解氧和營(yíng)養(yǎng)鹽濃度以及良好的混合狀態(tài)，絕大多數(shù)有機(jī)物都能被降解，而逸出的少量有機(jī)物也容易用活性炭吸收。

Valero煉油廠1995年建成了設(shè)計(jì)能力為2.0kt/a的污泥生物處理裝置。含水50%的泥餅被輸送到一臺(tái)生物反應(yīng)罐中。罐內(nèi)通入氧或空氣，同時(shí)進(jìn)行機(jī)械攪拌，并不斷加入氨和磷酸等營(yíng)養(yǎng)物，以促進(jìn)好氧微生物的生長(zhǎng)，使其轉(zhuǎn)化為CO₂和H₂O。處理后的殘液進(jìn)入罐中濃縮，在加入石灰后（旨在穩(wěn)定鎳），再次進(jìn)入離心機(jī)脫水，泥餅?zāi)苤苯犹盥瘛Ｔ摷夹g(shù)處理效果好，作業(yè)安全（因是常溫常壓），經(jīng)濟(jì)合理，處理每噸泥餅的運(yùn)行費(fèi)為USD189，總成本為USD624。接近或低于熱處理或熱解吸工藝的總成本USD500～800。并且在提高氧利用率、降低藥品消耗和改進(jìn)泥餅脫油效果等方面仍有降低成本的潛力。

2.3 溶劑萃取技術(shù)

溶劑萃取工藝中的超臨界流體萃取技術(shù)，是去除含油污泥中的油和其它有機(jī)物的有效手段。超臨界流體溶劑有丙烷、三乙胺、重整油和臨界液態(tài)CO₂等。為了降低成本，Paspek C開(kāi)發(fā)了溶劑萃取-氧化處理含油污泥的專利技術(shù)： 步萃取采用粘度低、碳原子少（較佳為2～4）的如丙烯、環(huán)丙烷、丁烷等輕質(zhì)烴為溶劑；萃取后殘留泥中仍含一些聚合芳烴等有機(jī)物，需用相對(duì)分子質(zhì)量較高的烴進(jìn)行第二步萃取，而該專利技術(shù)則用濕法氧化工藝代替。氧化劑用空氣、氧氣和硝酸鹽等（HNO₃較佳），污泥中保持一定水分，以促進(jìn)氧化反應(yīng)。在溫度200～375℃、壓力0.1MPa的條件下，經(jīng)一段時(shí)間后，有機(jī)物被氧化為CO₂和H₂0，殘?jiān)煞现苯犹盥竦囊蟆?/span>

3 含油污泥的資源化

在無(wú)機(jī)固體含量低，煉油工藝條件和產(chǎn)品質(zhì)量許可等情況下，把含油污泥直接作為資源是可行的。

3.1 回收輕質(zhì)油及瀝青

Kuriakose A P等1994年報(bào)道，Cochin煉油公司處理含水25%，無(wú)機(jī)物5%和烴類70%的原油罐底泥，在回收17%的輕質(zhì)油后，把剩余物在催化劑AlCl₃的作用下加熱處理，使瀝青軟化點(diǎn)上升，滲透率下降。并通過(guò)調(diào)節(jié)溫度和AlCl₃催化劑的比例，生產(chǎn)了不同等級(jí)的瀝青。

3.2 污泥浮渣作為催化裂化裝置分餾塔的油漿

美國(guó)Navajo公司把浮渣注入FCC裝置作為分餾塔的急冷油漿，使浮渣大部分轉(zhuǎn)化為燃料油。由于其注入比例很低，對(duì)催化裂化過(guò)程沒(méi)有影響。Mobil公司Solomon M開(kāi)發(fā)了把含油污泥作為FCC裝置原料的技術(shù)。該技術(shù)把含水量高的污泥首 行機(jī)械脫水，再對(duì)脫水后粘稠的泥餅加熱，并投加非離子表面活性劑等乳化劑，使水包油型乳化油轉(zhuǎn)化為油包水型，因而易與其它原料油充分混合，流動(dòng)性好?；旌衔锪陷斎隖CC裝置反應(yīng)器，經(jīng)裂化反應(yīng)生成汽油。

3.3 作焦化裝置原料

90年代起，國(guó)外許多煉油廠就采用Mobil油泥焦化工藝來(lái)處理API隔油池油泥：用冷焦水與污泥調(diào)合后，作為驟冷介質(zhì)在清焦前對(duì)熱焦炭進(jìn)行冷卻，污泥中的水作為冷焦水或切焦水回用，烴類則循環(huán)回裝置。該技術(shù)涉及到焦化裝置的改造，比較復(fù)雜。

Scaltech公司開(kāi)發(fā)的技術(shù)較好地解決了焦化塔注入污泥所帶來(lái)的可能堵塞焦孔、產(chǎn)生熱點(diǎn)而延緩冷焦過(guò)程使操作波動(dòng)等問(wèn)題。其核心是使用專門設(shè)計(jì)的Guinard Dc 6離心分離器，并加破乳劑，從平均組成為含油15%，水80%和固體5%的含油污泥中分離出清潔油以及不含油和固體的水供循環(huán)回用，而剩下的是清潔的固體微粒（粒徑從28μm降到4μm）和水的濃漿液（其量相當(dāng)于原污泥的一半），用來(lái)代替部分冷焦水。該工藝的不利之處是：無(wú)機(jī)固體的增加使焦炭難以達(dá)到電極焦質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；泵、混合器和罐因處理污泥而受到磨損，導(dǎo)致維修費(fèi)用增加。如美國(guó)阿瑟港煉油廠在1992年8月前用Mobil技術(shù)處理平均含固體2.5%的污泥，此后的5個(gè)月內(nèi)采用Scaltech技術(shù)處理平均固體10%～12%的污泥，注入量由8月以前的2.1%（泥和焦炭之比）增加到5.8%，焦炭的灰分含量由0.5%上升到0.86%。

Godino，Rino L等人開(kāi)發(fā)了把濕含油污泥直接輸送到焦化裝置上部急冷罐來(lái)處理污泥的工藝，在此罐內(nèi)污泥和從焦炭塔出來(lái)的熱油混合?；旌衔镆徊糠炙腿虢固克D(zhuǎn)化成焦炭，其余循環(huán)。進(jìn)入裝置的含油污泥先用分餾塔等的低溫位熱能預(yù)熱，再利用循環(huán)的其余混合物進(jìn)一步加熱和干燥。蒸發(fā)的水分可作為冷焦水或切焦水。該工藝優(yōu)點(diǎn)是投資少，不足之處是污泥注入量有限，當(dāng)其水含量高時(shí)，處理總量很少。

4 建議

我國(guó)對(duì)含油污泥等廢渣處理的法規(guī)尚有待完善，在處理技術(shù)上也和發(fā)達(dá) 有差距。在充分吸收國(guó)外技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)情開(kāi)發(fā)含油污泥脫水和處理的適用技術(shù)是當(dāng)務(wù)之急。

4.1 重視含油污水機(jī)械脫水

含油污泥的機(jī)械脫水是污泥處理技術(shù)的關(guān)鍵，只有實(shí)現(xiàn)“水清、泥干、油純”的三相分離，才能顯著減少后處理費(fèi)用。污水處理過(guò)程實(shí)際上是污染物的相轉(zhuǎn)移，如脫水后的污水相水質(zhì)差，會(huì)影響污水處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行，甚至發(fā)生惡性循環(huán)。而預(yù)處理乳化油、固體和COD濃度高的離心液或?yàn)V后液既難處理，處理費(fèi)用又高。因此，把好機(jī)械脫水關(guān)和改善污水相水質(zhì)是較好的選擇。

提高固體回收率和減少泥餅含水率對(duì)降低含油污泥處理總成本意義更大，如泥餅含水從85%降至50%時(shí)，體積可減至前者的30%，可大大節(jié)約運(yùn)輸及后處理費(fèi)用。

4.2 重視含油污泥調(diào)質(zhì)技術(shù)

要把好含油污泥機(jī)械脫水關(guān)，僅僅靠 設(shè)備是不行的，國(guó)內(nèi)已有此類教訓(xùn)。必須根據(jù)含油污泥的性質(zhì)，研究開(kāi)發(fā)相應(yīng)的調(diào)質(zhì)技術(shù)，如武漢鋼鐵公司用進(jìn)口三相離心機(jī)所取得的分離效果，是在自行開(kāi)發(fā)熱軋含油污泥調(diào)質(zhì)技術(shù)（投加適當(dāng)?shù)谋砻婊钚詣⒓訜岬揭欢囟炔⒃谝欢ǖ臄嚢杷俣认绿幚硪欢〞r(shí)間）的前提下取得的。因此，應(yīng)重視煉油廠含油污泥調(diào)質(zhì)技術(shù)的研究，除篩選合適的絮凝劑外，還需大力開(kāi)發(fā)固體粉末調(diào)理劑、破乳劑、表面活性劑和固體增濕劑等產(chǎn)品和相應(yīng)的調(diào)質(zhì)技術(shù)。

4.3 開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)合理的適用處理技術(shù)

從含油污泥處理經(jīng)濟(jì)成本考慮，應(yīng)優(yōu)先考慮在煉油工藝上消化利用含油污泥的可能性，使之資源化，并進(jìn)行清潔生成審計(jì)，把廢物的削減及治理與總體生產(chǎn)工藝結(jié)合起來(lái)。如美國(guó)路易斯安那煉油廠建立的煉油廠廢物管理系統(tǒng)，就是從整體上考慮能量的平衡和充分利用，從而降低了污泥熱處理的成本。

此外，應(yīng)注重因地制宜地開(kāi)發(fā)適用技術(shù)。如生物處理工藝具有管理方便（可建在污水處理廠內(nèi) 管理）、設(shè)施簡(jiǎn)單可靠、運(yùn)行安全和處理費(fèi)用較低等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)予以關(guān)注，組織研究和開(kāi)發(fā)。

4.4 發(fā)展含油污泥處理專業(yè)化服務(wù)產(chǎn)業(yè)

國(guó)外煉油廠的含油污泥處理作業(yè)，有許多是由專業(yè)承包商來(lái)完成的，由于含油污泥是煉油工藝及其污水處理終端的產(chǎn)物，其收集、脫水、運(yùn)輸和處理不僅操作難度大、技術(shù)含量高，還具有臨時(shí)性和批量性的特點(diǎn)，如原油罐底油泥的清出、收集和處理利用等；此外，從規(guī)模效益考慮，發(fā)展含油污泥處理的專業(yè)化服務(wù)產(chǎn)業(yè)是大有可為的。這不僅指開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品和新設(shè)備，還包括如調(diào)質(zhì)技術(shù)開(kāi)發(fā)等技術(shù)服務(wù)，可有效地防止含油污泥的二次污染，減少處理成本。