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含油污泥无害化处理处置技术的推介材料

发布时间:2019-05-18 15:37:39访问:10作者:

课题提出的背景:含油污泥处理处置的无害化是国内外石油生产及加工领域环保工作的一项重要内容,是较难解决而又急需解决的重要问题,也是制约这些企业周边环境质量持续提高和经济可持续发展的一大难题。含油污泥已经被列入《国家危险废弃物目录》,《国家清洁生产促进法》也规定了必须对含油污泥进行无害化处理的要求。我国在固体废物的污染防治方面起步较晚,但各项法律法规对含油污泥在减量化、无害化和稳定化的治理要求的力度却很大。这无疑会大大增加石油生产几加工企业的生产压力,而政府的基本政策非常明确,就是经济发展不能以环保作为代价,因此,面对来自政策方面的压力,石油生产及加工企业最好的解决办法就是开发新技术,通过提高含油污泥的处理处置水平,在实现含油污泥的“减量化、无害化和稳定化”上取得实质性的进步。

含油污泥处理处置在国内的研究与应用现状

含油污泥的处理处置包括两个方面:一方面要实现含油污泥的减量化、稳定化和无害化,这些目标主要通过在含油污泥的产生地进行适当的处理才能实现;另一方面是含油污泥的最终处置方式,应尽可能利用污泥处理处置过程中的能量和物质,以实现经济效益和节约能源的效果,实现其资源价值。后者并不等同于目前流行的含油污泥的资源化利用的说法,误认为污泥就是资源,强调污泥处理处置的资源化和经济效益,并以资源化为首要目的,这是当前很多技术人员和经营者非常容易进入的一个误区。有的企业利用这一误区强调个别单元工艺可以实现能量回收和物质回用,割裂其他处理处置过程需要投入的能量和费用,误导了技术的选取思路和对污泥资源化的认识,这是必须要克服的一个重要的心态问题。污泥的处理处置必须总体考虑,既要关注含油污泥处理后得到的产物的无害化,也要充分考虑含油污泥处理过程的无害化,不能分割整个处理处置过程而强调某一局部单元工艺的效果。污泥处理处置不是以经济效益和赢利为主,而是应该以保护生态环境、治理环境污染为目的,因此,污泥处理处置首先是一项社会公益事业。

目前,国内在含油污泥处理处置方面,一般的几个热点研究方向如下:

1.焚烧法。

焚烧处理的方式有很多中,最早从国外引入的是一种看似能够同时实现含油污泥无害化和减量化的高温处理技术。这样的装置因运行费用过高,而且,含油污泥中含有大量的石油类物质,燃烧过程根本无法避免产生污染环境的废气,不可能从根本上起到治理环境污染的效果,在很大程度上只是使含油污泥的一种污染形式转化成另一种污染形式,因此,这种焚烧方式并没有在石油生产及加工企业得到推广。尽管建设污泥直接焚烧装置存在这些问题,很多研究人员仍然对这种焚烧方式在减量化方面的最佳效果非常依恋,虽开始遗弃对焚烧装置的依赖,但转而热衷于把含油污泥送到建材制造企业制造砖瓦或水泥,还有的研究把含油污泥掺在煤炭里做燃料,其实这些都只能归结为含油污泥的焚烧,但不管采取哪种焚烧方式,都应该被认为是忽略了焚烧过程产生废气对环境造成污染效果的,当然,如果制造砖瓦建材或作为燃料的装置能够为此而投资废气处理装置,这种方式在含油污泥处理处置的“减量化、无害化和稳定化”方面还是有些推广价值的,也可以算是资源化利用,但关键是不可能要求最终如此处置含油污泥的单位能够按照要求组织生产,因此,对含油污泥进行焚烧处理,是很难找到值得推广的理由的。

2.热解除油

含油污泥的热解除油也是一项比较热门的研究方向。其原理就是给含油污泥加热到一定温度,使含油污泥中石油类物质分离出来,再回收石油类物质(新疆克拉玛依炼油厂已经开工)。在含油污泥的热解过程中,收集到的石油类物质一部分是含油污泥中分子链比较小的容易被汽化的石油,另一部分是分子链比较大的不容易被裂解的石油类或其他有机物质则残留在无机化程度很高的残渣中,所以,热解除油后的残渣可以再和煤炭一起做燃料使用,或制造砖瓦建材等,还可以把这些残渣直接焚烧后,提取残渣中的无机絮凝剂。目前这个方向的技术已经在克拉玛依炼油厂实现实用化,但这项技术投资比较大,运行也不平稳,尤其是残渣的最终处置的无害化程度仍然存在质疑。

3.溶剂萃取技术

溶剂萃取技术可以使大部分油和其他易溶于溶剂的有机物质被萃取抽提出来,溶剂可以循环使用,这项技术已经引起人们的关注,虽然投资大、运行控制的要求严格、装置的危险程度大,但对有兴趣研究新技术的人,还是具有很大的吸引力的,有很多人在进行认真的探索。

4.微生物处理法

微生物处理法就是利用微生物的生命代谢活动,将含油污泥中的有机污染物质降解成小分子的且容易从污泥中分离出来的有机物质,或直接降解成二氧化碳和水,从而达到减量化的目的,同时,还有一部分含污泥中的有机物质转化为微生物体,这些微生物体与含油污泥中原有的无机成分组成的新的污泥,由于含有丰富的有机质,这些有机质又是以微生物细胞为主体,微生物细胞体又具有天然属性,因此,为微生物处理后的含油污泥的土地利用提供了条件,更主要的是微生物处理法的反应比较温和,与前面列举的方法比较,具有投资少,运行管理容易,无害化程度高等优点,是目前含油污泥无害化处理处置研究的主流方向。

近年来,国内外的专家学者推出来的处理处置含油污泥的成果很多,但都由于针对性太强,最终都呈现出头疼医头,脚疼医脚的局面,要么关注回收多少石油类物质、要么关注处理后的残渣是否含油,对处理处置过程及过程产物是否存在次生污染问题基本采取回避态度,而且综观这些成果又都普遍具有投资大,效率低的弊端,更没有哪一种成果能够普遍适用于各种含油污泥的处理处置,因此,目前可以说没有任何一个成果在石油生产及加工过程具有广泛的推广价值。

含油污泥的分类、来源和特征

这里所说的含油污泥,主要是指在石油生产、加工过程产生的混有大量石油类物质和其他杂质的废弃物。含油污泥中具有流动状态的占很大比例,其来源于石油生产、加工的整个过程:石油勘探、钻井及井场作业工程使用过的大量废弃泥浆的处理处置在国内外都是一道难题、原油集输过程产生的罐底油泥、原油集输站和石油炼制单元的污水处理过程产生的三泥(隔油池底泥、浮选池的浮渣和剩余活性污泥的混合物)等,这类含油污泥一般因含有大量水而呈现为具有良好流动性;采油井场的落地原油、含油污泥堆放场干化或干化的含油污泥,一般呈膏状和固体块状,流动性能较差,所以,按含油污泥按其性状可分为液态、固态和膏状三种,无论哪种,其共同特征都是含油大量的石油类物质,这也是含油污泥的处理处置越来越受到关注的重要原因。一方面,含油污泥中含大量的石油类物质,以往无序排放到自然环境中的污染问题已经使人们无法容忍,石油产业发展所换来的经济效益已经无法弥补含油污泥的无序排放所造成的环境危害;另一方面,含油污泥的无序排放,不仅造成环境污染,而且也是一种资源的浪费。在进行含油污泥处理处置的课题研究时,从中回收石油类物质则是被普遍关注的问题,为了方便,根据含油量的多少,这里把所述的含油污泥主要划分为两类:含油量较少的钻井及井场作业使用后的废弃泥浆称为钻井废弃泥浆;其他形式的含油污泥均简称为含油污泥。

一.钻井废弃泥浆的处理处置

1.钻井废弃泥浆的特点

1.1钻井废弃泥浆的理化特性

钻井废泥浆组成复杂,一般呈碱性,pH值在8.5~12之间,有的可达13以上;固相颗粒粒度一般在0.01μm~0.3μm之间(即95%以上颗粒通过200目筛),外观一般呈粘稠流体或半流体状,无机成分所占比例较高,且具有颗粒细小、级配差不大、粘度大、含水率高不易脱水(含水率约在30%~90%)等特性。

1.2钻井废弃泥浆在自然环境中的状态

钻井废泥浆固含量高,主要为膨润土和有机高分子处理剂、粘土、加重材料、岩屑以及污水流经地面时携带的泥砂及表层土等,因此,其自然干结过程缓慢,干结物遇水浸湿后易再度形成钻井废泥浆状物,会对排放点及附近地带的土壤物性产生长期的不良影响。

废泥浆含油量高,部分钻井废泥浆含油量达10%以上;此外由于钻井废泥浆中含有各种有机和无机类化学处理剂,这些物质大多属于难生物降解物质,其中的重金属、固结物浸出液的CODCr值、油及表面活性剂等有害物质浓度较高,个别有害物污染指标超出国家允许排放浓度的数百倍。

1.3对环境造成的影响

1.3.1废弃泥浆浸出液会产生对地表水和地下水资源的污染;

1.3.2导致土壤的板结(主要是盐、碱和岩盐地层的影响),对植物生长不利,甚至无法生长,致使土壤无法返耕,造成土地资源的浪费;

1.3.3各种重金属滞留于土壤,影响植物的生长和微生物的繁殖,同时因植物吸收而富集,危害到人畜的健康;

2.钻井废泥浆处理技术的现状

钻井废泥浆治理的目的:一是消除污染,保护环境;二是回收利用,化害为利。现有回收利用和处理的方法较多,但每种方法都有其适用范围,应根据油气田的地理环境、水文、土壤、钻井液的组成及经济性来选用。近年来,国内外主要治理方法可归纳为:坑内填埋、密封;注入安全地层;固化填埋复耕;固化后回收利用和生物降解处理后恢复土地耕作等方法。

2.1坑内填埋、密封

坑内填埋、密封是目前应用最多的处理方法,这种方法的使用,一般随着当地政府对环境保护的管理力度和当地人对环保认知的程度不同,分为原位填埋和异位填埋,成本比较低廉,操作简单,但是这些优点都是建立在对废弃泥浆处理没有更高的要求,当地闲置土地资源丰富的基础上的。由于钻井废弃泥浆干结缓慢,干结后遇水易再度形成钻井废泥浆状物的特点,所以废弃的钻井泥浆无论是采用露天填埋还是密封填埋,都不可能在短时间内使废弃泥浆的物理和化学性质发生根本的改变,因此,这种处理方法从本质上说,只是对废弃泥浆的暂时存储,而无法达到废气泥浆的处理目的和效果。

2.2注入安全地层

注入安全地层的方法是最近几年从发达国家引进的一个新的方法,其本质意义就在于把废弃泥浆注入到低于常规的饮用取水地层以下的位置,使钻井废弃泥浆中的各种有害物质不会因为释放而污染地下水资源,从理论上说,在这样的安全地层下,钻井废弃泥浆中的有害物质会被永远封存在这个地层下,不会对人类生存的环境造成污染,在人们目前对环境保护的认知程度下,这个方法是可行的,但是实施的难度和成本都非常高,一时还很难在国内推广。

2.3固化填埋复耕(化学修复法)

固化是目前国内比较流行且被普遍认可的一种处理方法,其最具特征的操作是在废弃的钻井泥浆中投放固化药剂,使废弃的钻井泥浆失去流变性质,干结物遇水后不会在恢复原来的泥浆状态,固化后的废弃泥浆上覆盖一层约30厘米左右地表土,然后在覆盖的地表土层进行耕作。这个方法看起来简单,也能在短时间内显现出一定的效果,但是设计者显然忽略了种植作物对土壤通透性的要求,所有使用这个方法的技术拥有者,都只介绍处理后的废弃泥浆的固化物的硬度,却避而不谈固化后废弃泥浆的渗透率,事实上,经过如此处理后的废弃泥浆的排放地,由于这种通透性差的地层存在,长时间进行农作物耕作,必然会呈现出旱涝都不能有良好收成的现象,因此,这种化学修复法,容易造成二次污染,环境风险显而易见,其处理效果是存在很大争议。

2.4回收或固化利用

回收或固化利用是很多从事钻井废弃泥浆处理的工程技术人员都比较关注的一种处理方式,一方面在井场将泥浆循环使用,将少泥浆使用量,节约资源;另一方面将废弃的钻井泥浆固化后,用来制造建材。前者效果显著,减少了环境污染的可能,现多数井场作业都在采用;后者主要意图是用来制砖,这种利用方式从表面看,不仅可以节约土地资源,还可以在泥坯烧制过程中,完全去除废弃泥浆中的有机物质,并使废弃泥浆中的重金属固着在成品砖中,使其不容易扩散到环境当中造成污染,但这种方式也是受到很多环境因素制约的。废弃泥浆制砖过程中,由于钻井泥浆在配制过程中加入大量且品种复杂的高有机物,在高温烧制时,难免会散发出有毒有害性气体,造成空气污染;另外,这种方式一般只限于在有制砖或其他需要以泥土为原料的建材工场附近,单纯用这些废弃泥浆制造建材会增加处理成本。

2.5生物法处理后恢复土地耕作

自然干结过程缓慢,干结物遇水浸湿后易恢复成钻井废泥浆状物,是钻井废弃泥浆最令人厌恶的表征特性,而钻井废弃泥浆所呈现出来的这个特征,基本是因为泥浆配制过程填加大量水溶性高分子聚合物、石油类等有机助剂所致,而这些物质在自然条件下很难降解,是造成钻井废弃泥浆浸出液CODCr值过高,是对堆放地周围环境造成污染问题的关键。针对钻井废弃泥浆中污染物质的特性,通过投加人工选育降解这些有机物质的优势微生物,使这些污染物质降解为二氧化碳、水的同时繁殖大量微生物体,从而永久性地消除钻井废弃泥浆中高有机物质含量所造成的危害,并且,由于大量微生物体的繁殖,提高了废弃泥浆干结后的活性,恢复废弃泥浆的土壤特征,培肥地力,有利于耕种农作物,达到预防环境污染的目的,但是,单纯使用生物处理的方法,是无法抑制钻井废弃泥浆中的重金属的潜在隐患的。

从以上对钻井废弃泥浆处理的几种方法的简单描述,KOK足球看到,钻井废弃泥浆的处理方法是多种多样的,在这些方法中,生物法的有效性以及其低廉的处理成本,是其他处理方法所不能及的,只要能够克服重金属的污染问题,这种方法应该是最具发展前景的。

3.原位生物-化学法处理废钻废弃泥浆技术

针对大港油田对废弃钻井泥浆的处理所存在的问题,我公司组织技术人员与国内外著名大专院校、科研机构合作,共同研究、攻关,提出了一套原位生物化学法处理钻井废弃泥浆的方案,与现有技术比较,显著的优点在于:

3.1该方案不需要把钻井废弃泥浆异地处理, 只是在钻井现场作业。

3.2该方案采用生物技术与化学处理相结合的方式,利用微生物的特殊功能,将废气泥浆中的有机污染物质降解,一部分转化为二氧化碳和水,一部分合成新的微生物细胞体,同时根据钻井废弃泥浆中的重金属种类、含量和性质,通过投加化学药剂的方式,使废弃泥浆中的重金属转化为惰性物质,不在具有污染能力,彻底消除重金属污染环境的担心。

3.3该方案成本低廉,效果优良,处理后的钻井废弃泥浆能够很快恢复地表土壤的原始性状,适合各种农作物的耕作。

4.原位生物-化学法处理废钻废弃泥浆技术的原理

4.1生物降解机理 

  有机物的生物降解是指利用微生物的生物化反应,在微生物细胞中酶的催化作用下,将有机物中的脂类、醛类、甲基、氨、亚硝酸、硫、铁等氧化;将醇类、乙烯基、硝酸盐、硫酸盐等还原,从而达到分解有机物(大分子有机物),生成简单的碳水化合物、水、碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐、金属氧化物等简单基础的化合物,降低废弃泥浆的环境风险。 

4.2微生物降解技术的研究现状 

利用微生物降解有机化合物,是生物处理石油污染土壤和地下水的一个重要组成部分。土壤中存在着各种各样的微生物,在遭受有机物污染后,实际上就自然地存在着一个驯化选择的过程,一些特异的微生物在污染物的诱导下产生分解污染物的酶系,进而将污染物降解。生物处理技术虽然已经取得了长足的发展,但由于受生物特性的限制,生物处理技术还存在着许多的局限性:             

4.2.1 不是所有微生物都能降解污染环境中的有机污染物,特定的微生物只降解特定类型的有机物,也正是因为微生物的这种专属性,使微生物法处理钻井废弃泥浆变得复杂、神秘,继而使人们对微生物法产生更多的质疑,但随着生物技术的发展和普及,这样的局面正在被打破,生物法处理钻井废弃泥浆正在被越来越多的人士所接受。

4.2.2 微生物活性受温度和其他环境条件的影响。 

4.2.3有些情况下,生物处理不能将污染物全部去除,因为当污染物浓度太低不足以维持一定数量的降解菌时,残余的污染物就会留在土壤中。 

5.用生物技术处理钻井废弃泥浆需化学方法辅助 

尽管目前对含油废弃物的处理方法,国内外都作了大量研究,但是传统的物理、物理化学、化学、电化学方法都不能达到好的除油效果,尚需对含油废弃物作进一步处理。而生物处理技术具有投资少,运行费用低,二次污染小,常温下处理,操作简单,适应性强,除油率高,菌种易于获得等优点。由于微生物具有体积小,比表面积大;生长旺,繁殖快;易变异,分布广,种类多等特点,同时它具有繁殖快,适应性强的特点。因此,用生物法处理石油类污染物的研究具有可行性,并具有重大的现实意义和广阔的研究前景。

但生物降解技术对废弃泥浆中的重金属却无能为力,必须在生物降解的过程中,辅助以化学处理的方法,才能使重金属物质失去活性。重金属参与污染环境的活性,无论是通过污染水源还是通过进入动植物之生命体,最终进入到人类的食物链,危及人类的身体健康,前提都是重金属以溶于水的状态存在,要使废弃泥浆中的重金属失去活性,只能靠化学方法,使重金属形成稳定的不溶于水的化合物,因此,要针对不同的重金属的种类和含量,配制不同重金属鳌合剂,与生物处理剂配合使用,才能在降解有机类污染物质的同时,消除重金属成分对环境的影响。

6.原位生物-化学法处理废弃泥浆的实施步骤

原位生物化学法处理钻井废弃泥浆,具有在施工现场就能将废弃泥浆实施处理外,成本低廉、处理工艺过程简单、操作便捷的特点,具体实施步骤如下:

6.1先消除泥浆池内浮水、测定废弃泥浆的容量和泥浆的成分,确定加药种类和加药量。

6.2将配制好的重金属鳌合剂和生物菌剂准备好,用工程用搅拌机械与废弃泥浆充分混合,使混合体含水率控制在45%-60%之间。

6.3将混合了各种处理有药剂的废气泥浆依据地形变化堆放,堆放好且泥堆温度升高至35℃以上后,每隔一天对泥堆进行翻到一次,以便于微生物持续发酵并为微生物的生命代谢活动供应氧气,夏季堆放20天左右;冬季堆放40-70天左右,检测合格后,即可作为种植土,达到复耕的目的。

7.原位生物-化学法处理废弃泥浆的实施效果

通过大量的实验室研究后,于2008年4月在某油田钻井废弃泥浆储存现场进行废弃泥浆的混料堆放处理,实验效果见下列表格:

实验前后及国家标准对照表(单位均为mg/Kg)

项目 处理前的废弃泥浆 处理后的废弃泥浆 农用污泥标准

29.6 26.8 600-1000

3.27 3.20 5-20

80.73 69.52 75

790 268.4 300-1000

<1 <1 5-15

11.4 11.2 100-200

25.3 24.3 800-1500

638 497 2000-4000

氮g/Kg 1.04 4.48

磷g/Kg 0.669 2.07

钾g/Kg 12.8 11.8

有机质g/Kg 80.3 156.4

PH值 10.05 8.17

含盐量 0.694% 0.278%

氯离子 0.275% 0.224%

石油类 9510 1842 3000

注:表格中农用污泥标准一栏中的数据,凡反应出梯度的,左边的数据是适合酸性土壤的条件下的,右边的数据是适合在碱性条件下的。

从上述数据可以看出,我公司研制的复合微生物处理药剂,在处理钻井废弃泥浆时,是可以发挥出优良性能的,而且成本低廉,操作便捷,不仅能够减轻成本,而且能够从根本上解决废弃泥浆的污染问题,处理后的泥浆完全可以恢复土壤的原始性状,而且作为油田土壤改良使用,可以有效提高当地土壤的种植能力。

8.实施步骤及投资、处理成本8.1通过生物-化学法对废弃泥浆的无害化处理,使废弃泥浆全部恢复土壤的自然属性,最终消灭废弃泥浆池对周围环境造成污染的隐患。废弃泥浆处理的基本流程如图:□SHAPE□\* MERGEFORMAT

现有废弃泥浆池

废弃泥浆无害化处理场地

达到复耕标准的种植土

公共绿化土地

废弃泥浆池沥出污水

污水处理场

达标排放

复合重金属蛰合剂的蓬松材料

微生物菌种

8.2实施步骤及投资情况

8.2.1废弃泥浆处理场地的选择和建设

8.2.1.1选择适当的废弃泥浆无害化处理场地,是进行废弃泥浆无害化处理的必要的准备工作。

8.2.1.2确定场地后,需要对场地进行整理,使其能够达到对废弃泥浆进行无害化处理的要求。

8.2.1.3为了便于日常的工作和管理,场地内需要建设临时的办公、休息室和小型设备和工具的储藏室。

8.3根据实际需要,选择和购置废弃泥浆无害化处理设备

8.3.1废弃泥浆处理需要准备的主要设备有挖掘机、运输机械、混合搅拌机械、泥浆及各种材料的短距离皮带传输机械、绞龙式传输设备及相关机械的电力配套控制设施等。8.4废弃泥浆处理过程的各种药剂费用

8.4.1每处理1M3废弃泥浆需要投加微生物菌种5千克,价格为16元/千克,每处理1M3废弃泥浆需要菌种成本为90元。

8.4.2每处理1M3废弃泥浆需要投加复合重金属螯合剂的蓬松材料150千克,价格为0.8元/千克,处理每1M3废弃泥浆需要复合重金属螯合剂的蓬松材料成本为120元。2.4.4废弃泥浆无害化处理运行费用列表(按每处理1M3废弃泥浆计算)

微生物菌种费用90元复合重金属螯合剂的蓬松材料费用120元合计210元

从表格可以看出,按照生物-化学法处理废弃泥浆,处理运行成本为210元/M3,此预算不包括废弃泥浆处理过程消耗的燃料、电力及建设和设备摊销折旧等费用。

二.含油污泥的处理处置

1.含油污泥的特点石油生产及加工过程中,每年都要产生大量的含油污泥,这些含油污泥主要来源于储油罐底部沉积的油泥、采油井场的落地油泥、生产废水处理过程的隔油池底泥、浮选系统撇出的浮渣和生化处理系统剩余的活性污泥。新鲜的含油污泥多数都呈液态或膏状,只有堆放时间长干化或半干化的含油污泥呈固态。含油污泥的含油量都比较高,一般含油可达15%左右,在适当的温度条件下,混入水中都具有将石油类物质成分浮出水面,其他不溶性杂质沉积到水底并呈分散状态的特性。

2.液态含油污泥的两步微生物处理技术2.1工艺流程介绍液态含油污泥的两步微生物处理技术,顾名思义就是通过两步微生物反应实现液态含油污泥的无害化处理。

第一步:利用含油污泥在一定温度下遇水具有将石油类物质浮出水面,其他不溶性杂质沉积到水底并呈分散状态的特性,将液态的膏状和固态的含油污泥送入温度一定的好氧生物反应器,通过对温度条件和微生物反应的调控,将含油污泥中的部分石油类物质回收,另一部分石油类物质和含油污泥中的其他有机物质,作为微生物生命活动的营养和能量,促使微生物的大量繁殖,含油污泥中的泥沙等非溶解性的无机成分,与微生物体相互吸附形成沉降性能良好的絮凝体,在微生物反应进行到适当的程度,通过沉淀浓缩后排出生物反应器;

第二步:从生物反应器中排出的与微生物体吸附在一起的泥沙和其他非溶解性的无机颗粒,实质上已经在物化性质上已经转化为市政污水处理过程产生的剩余活性污泥,如果在脱水过程不加高分子有机絮凝剂,则是制造农业有机肥料的上好原料。含油污泥的第二步微生物处理,就是在从生物反应器中排出的剩余活性污泥添加微生物菌剂和蓬松剂,使这部分剩余活性污泥转化为具有良好肥效的有机肥料或土壤改良剂。工艺流程图如下:□SHAPE□\* MERGEFORMAT

生物反应器

污泥浓缩器

含油污泥

回收石油

脱水机

脱出的污水

污泥回流泵

脱水后的污泥

第二步生物发酵

出售或直接土地利用

鼓风机

加温器

   2.2按照两步微生物处理法对含油污泥进行处理后,把好氧处理后和脱水发酵堆肥后的泥样送到北京理化检测中心按照国家规定的《城镇垃圾农用控制标准---GB8172-87》进行化验分析,分析所得出的数据如下表:

项目 标准限值1) 好氧处理后污泥的分析数据 堆肥处理后的生物污泥分析数据

总镉(以Cd计), mg/kg, ≤ 3 1.08 0.1

总汞(以Hg计), mg/kg, ≤ 5 0.52 <0.005

总铅(以Pb计), mg/kg, ≤ 100 4.17 6.47

总铬(以Cr计), mg/kg, ≤ 300 18.6 8.30

总砷(以As计), mg/kg, ≤ 30 4.5 0.93

有机质(以C计),%,≥ 10 56.2 74.6

总氮(以N计),%,≥ 0.5 2.72 2.05

总磷(以P2O5计),%,≥ 0.3 0.0166 0.0901

总钾(以K2O计),%,≥ 1.0 0.217 0.0453

pH 6.5-8.5 6.96 7.02

从数据可以看出,含油污泥经过一系列微生物处理后,除磷、钾的指标略低于《城镇垃圾农用控制标准---GB8172-87 》的要求外,其他指标均符合该标准的要求,如果需要将经过两步微生物处理后的含油污泥制成有机肥料,所欠缺的磷、钾含量,可以在后续的加工过程进行补充。关键是含油污泥经过好氧微生物处理后,再进行堆肥的两步微生物处理的方法,使含油污泥先转化为生物污泥,再加工成有机肥料,其过程改变了试图单纯用一步微生物处理含油污泥的思路,在逻辑上使人感觉到含油污泥的处理过程具有安全性和可靠性;其次,对现有的含油污泥处理的投资很小就可以实现无害化处理,而且操作简单、运行成本低廉,含油污泥处理后的过程及最终产物无恶臭产生、肥效好,如果作为商品出售可是处理成本大幅度下降,尤其是处理过程可回收高品位的石油类物质,还能够在节约能源的同时,使含油污泥的处理成本进一步降低。

2.3运行成本(按日处理5M3含油污泥的装置计算)

2.3.1第一步生物处理开工初期,需要投加特殊培养的高效噬油菌种500L,单价200元/升,共计10万元。

2.3.2为保持菌种的稳定,避免菌种变异,开工稳定后,每周集中向系统投加高效噬油菌种5L,单价200元/升,全年按50周计算,共需要资金5万元。

2.3.3为确保生物反应的有效性和可控性,每小时需要投加微生物活性诱导剂10L,单价4.2元/升,全年按300天计算,共需要资金30.24万元。

2.4.4第二步处理后的污泥发酵,每天需要微生物菌剂25Kg,单价为16元/公斤,全年需要资金12万元。

2.4.5处理后污泥发酵需要投加复合重金属蛰合剂的蓬松材料,每天需要2.5吨,单价为800元/吨,全年需要资金60万元。

2.4.6合计各种药剂费用为117.24万元。

2.5收益情况

2.5.1按含水80%的含油污泥每1M3可回收石油类物质150公斤计算,每天可回收石油类物质750公斤,全年可回收石油类物质225吨,单价如果按2000元/吨计算,可获得收益45万元。

2.5.2如果含油污泥进行两步微生物处理后的污泥能够作为有机肥料出售,每天按生产有机肥3吨,单价为400元/吨,每天1200元收入计算,每年收入可达36万元。

2.5.3合计收益为45+36=81(万元)。

3.6含油污泥处理的运行成本为(117.24-81)÷300÷5=0.02416(万元),即平均每处理1M3含油污泥的运行成本为241.6元。(不包括各种设备的能耗及折旧费用)


结 束 语

 

钻井废弃泥浆的原位生物-化学处理法,以及含油污泥两步微生物处理法是我公司研制成功的,为石油生产及加工过程产生的各种含油污泥的无害化处理处置提供了简单、有效、安全和成本低廉的解决方案,具有非常良好的推广前景,我公司非常真诚地希望能与广大石油企业的领导和职工一起,为石油生产及加工过程实现清洁生产贡献力量。


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