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单项技术难以平衡环境效益和经济成本


来源:中国化工报 发布时间:2018/07/20

  技术联用引领含油污泥处理未来

  作为被列入《国家危险废物名录》的物质,含油污泥在排放之前的无害化、减量化、资源化处理一直是业界研究的重点。目前,湖北、山东、黑龙江等地采用吸附破乳、热解等技术处理含油污泥的装置陆续投入运行;青海年处理10万吨含油污泥项目刚刚结束环评公示;7月13日,新疆油田含油污泥一体化治理与综合利用技术研究及产业化项目启动……含油污泥的“三化”处理正在加速推进中。但记者近日在采访中发现,要想找到一项在环境效益和经济成本上实现平衡的技术并不容易。

  “三化”处理势在必行

  含油污泥主要来源于石油化工生产企业的隔油池底泥、浮选池浮渣、原油罐底泥等,俗称“三泥”。这些含油污泥组成各异,一般含油量都是在10%~50%之间,含水量在40%~90%之间,还会伴有一定量的固体。含油污泥中含有大量的病原菌、寄生虫卵,铜、锌、铬、汞等重金属,盐类以及多氯联苯、二噁英、放射性核元素等难降解的有毒有害物质,若不加以处理直接排放,不但占用大量耕地,还会对周围土壤、水体、空气造成污染。

  记者了解到,目前,石化企业大多是将含油污泥简易脱水后,委托有资质的单位进行处理,每吨处理费3000多元,包括处置费用和运输费等。但这些含油污泥流向社会后,存在随便倾倒的现象。去年底,徐某等9人因倾倒百吨含油污泥被宁夏灵武市人民法院判处1年以上的有期徒刑。

  根据国家统计年鉴数据,国内现有含油污泥数量已经达到每年500万吨的水平,成了制约石油化工行业可持续发展的一大难题。同时,新国标《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准(试行)》即将从今年8月1日起实施,这也让油泥“三化”处理势在必行。

  缺乏有效适用技术

  国内外处理含油污泥的方法一般有焚烧法、生物处理法、热洗涤法、溶剂萃取法、微波法、热解法、固液分离法、焦化法等。焚烧法处理含油污泥效果良好,但是所需热量大,焚烧过程中常伴有严重的空气污染。自2016年年初新版《大气污染防治法》实施以后,此方法已经全面停用。

  业内专家介绍,分离法是将污泥从固、液两相分离成油、水、渣3相,分离后的水相进入污水处理厂进行处理,油相至炼厂回炼,滤渣通常采取填埋、焚烧处理;热解法是在隔氧高温的条件下,将含油污泥溶为一体后转变为固、液、气3相;溶剂萃取技术主要是在含油污泥中添加一定的萃取剂来对其进行有效溶解,使用大量的萃取剂,成本较高。

  钜润时代环境科技(天津)有限公司油泥治理研发组组长张旭表示,国内的污泥处理技术除焚烧法以外,其他工艺技术的含油污泥减量化效果仅有20%~50%,剩余泥饼的比例多数高于30%,必须再进行二次处理。而且由于含油污泥由水包油、油包水以及悬浮固体物共同组成,属于多相的胶体体系,成分较为复杂,加之含油污泥颗粒表面吸附同种电荷,相互之间排斥,充分乳化后,物理方法极难脱稳,使得油、水、泥渣分离比较困难,油品回收困难,无法实现资源化利用。

  不少业内人士告诉记者,回收污油、综合利用污泥,是实现含油污泥减量化、无害化和资源化的有效途径,但只有在环境效益和经济成本上实现平衡的治理技术,才是适用的技术。

  综合施治是未来方向

  西南石油大学副教授陈明燕认为,含油污泥的处理技术很多,每种技术都有各自的优缺点和使用范围。在实际应用过程中,要根据含油污泥性质和经济技术条件,选择合适的处理技术,几种技术联合运用。单独选用一种技术来处理,很难处理达标。

  山东临沂三丁能源有限公司总工程师王子国也表示,针对油泥的处理,国内外开发的工艺较多,但采用一种单纯工艺很难做到无害化、高效低成本、资源化处理。例如,单纯热洗工艺,针对含水含轻油较多的污泥适用,对高沥青质胶质的油泥效果差,对含水含油较少的油泥减量化差,加入药剂会产生二次污染,不能彻底无害化处理。单纯高温热解(裂解)技术能耗较高,操作安全性差,特别在处理高沥青质胶质的油泥时,设备易结焦。单纯的低温热脱附、干化技术,只能蒸出水分及低沸点油分,减量化明显,但残渣仍需彻底处理。单纯焚烧可彻底处理无害化残渣,但针对较高含油的污泥资源化利用率低。

  “就像我们出行一样,采用高铁、汽车、步行等多种交通方式结合才能高效。”王子国介绍说,三丁能源公司采用轻度热洗+热脱附+氧化焚烧工艺,轻度热洗(减少或不用药剂)可资源化提油,热脱附能够实现污泥减量化,并降低氧化焚烧能耗,氧化焚烧后残渣可资源化利用;同时,氧化焚烧的热量还能用于热脱附及轻度热洗,整个组合工艺能量梯级利用合理,处理成本大幅降低。

  中海油能源发展股份有限公司安全环保分公司工程师付长营也持相同观点:“单一的办法显然是难以满足的,而多种处理技术联合运用将是未来的发展方向。同时,不断强化预处理和后处理技术,使之构成一套完整的、体系化的处置工艺,真正实现资源化、无害化和减量化利用。”

  张旭提出了含油污泥分类处理的理念。他说,现在大多数炼厂都将炼厂的“三泥”混合一起处理,其实这样并不合理。“三泥”中隔油池底泥含油量较高,水和泥渣含量很少,应以回收油品为主;活性污泥本身为死亡的细菌,并无污染物质,所以简单脱水、掩埋;“三泥”中的浮渣是最难处理的,含油量很少,90%以上为水,可在浮选工艺中加入氢氧化铝等胶体,使油、水、泥相互乳化,将浮渣中的油去除、水分离,剩下的残渣进行废物再利用,比如铺路、制砖等。