油田環保之痛——含油污泥

序：油田環保的痛處

石油作為一種重要的資源，在國民經濟發展中具有支柱性地位，不僅支持著工業農業生產，也與每個人的生活息息相關。2011年至2015年間，我國每年的石油開採量持續高於2億噸。

石油資源開發與使用過程中造成的污染是令全世界頭痛的一大難題。舉世震驚的墨西哥灣漏油事件，造成了嚴重的生態災難，令難以計數的生物遭遇滅頂之災，沿岸生態遭遇了極大破壞，也使得石油生產過程中的環保問題引起了大眾的關注。事實上，在石油業的生產過程中，除了事故導致原油泄露造成的直接環境污染外，在石油開採和加工過程中產生的含油污泥也是一個重要的污染源，且會對周邊生態環境造成持續性的危害。

一、含油污泥的來源

含油污泥，簡稱油泥，是在石油開採、運輸、煉製及含油污水處理過程中產生的含油固體廢物，是由石油烴類、膠質、瀝青質、泥砂、無機絮體、有機絮體以及水和其它有機物、無機物牢固粘結在一起的乳化體系。

含油污泥主要產生在油田和煉油廠，分為3 種類型，即落地油泥、集輸油泥和煉廠油泥。落地油泥是在油田開發特別是油井採油生產和井下作業施工過程中，部分原油放噴或被油管、抽油桿、泵及其他井下工具攜帶至地面，進而滲入地面土壤形成的油泥；集輸油泥是儲油罐在自然沉降中產生一些油泥，也稱之為稱為罐底泥；煉廠油泥主要細分有三種，分別為隔油池底泥、溶氣浮選浮渣和剩餘活性污泥等，其中以浮選浮渣量為最大，佔三泥總量的80%。

目前，我國每年產生近百萬噸的含油污泥，若加上石油化工產生的「三泥」（生化污泥、池底污泥及浮渣），油泥的總量還要大得多，而且煉廠的規模越大，含油污泥的排放量越大。

二、含油污泥的成分與特性

含油污泥成分非常複雜，含有大量的老化原油，固體懸浮物，以及細菌質等固體廢物，其中原油是主要的成分。油泥中含有數百種有毒有害化合物，其中的某些化合物(多環芳烴等)具有「三致」效應；另外含油污泥中往往含有苯系物、酚類等物質。美國環保署(EPA)將其列為優先污染物，並且對其排放有嚴格的限制，我國也將油泥列入《國家危險廢物名錄》。

含油污泥的特性：一般含油污泥的含油率約10%-50%，含水率約40%-90%。黏度高，難以沉降，脫水效果差，污泥固相顆粒細小，油、水密度差小，這些都是含油污泥黏度大、難以除油脫水的主要原因。

三、含油污泥的危害

含油污泥因其體積龐大，並含有大量的有毒物質，直接進行排放會佔用大面積的土地，同時伴有非常難聞的氣味，對附近的土壤、植物、水體、空氣造成嚴重的污染，最終對人體產生極大的危害。

危害一

影響土壤的性質

當含油污泥中的石油烴類等物質滲入土壤後，會在土壤顆粒表面黏著，直接影響土壤的通透性，從而造成土壤導水通路的阻塞，進而造成土壤滲水量的下降，透水性的降低，最終使土壤的性質發生改變，直接威脅到土壤中的微生物生存。

危害二

危害植物生長發育

植物的組織內部能夠被含油污泥中的低分子烴類物質滲透，從而破壞植物的正常生理機制；而含油污泥中的高分子烴類會很容易在植株表面形成一層粘性膜，將直接阻塞植株的氣孔，植株的水吸收作用以及呼吸和光合作用都會受到嚴重的影響，最終會造成植物根系的腐爛，植被的破壞將會引起生態系統中食物鏈的破裂，會導致生態系統中最初級生產者失去製造有機物和氧氣的能力。

危害三

污染水體

含油污泥中的石油類污染物浸入地下水後，直接對飲用水資源和地下水資源造成影響，危及人類生命安全。另外，含油污泥處置不當，可能會使石油類污染物在水體中聚集，如碼頭、港口、河道沿岸等，破壞水體環境。

危害四

危害空氣質量

含油污泥中的低沸點有機污染物極易揮發至空氣中，有機硫化物、苯類、酚類等有害物質具有致癌、致畸、致突變的作用，隨著呼吸進入人體，直接對人體的肺、胃、呼吸系統、神經中樞系統產生嚴重的危害。

四、相關控制標準

在國家層面，目前與含油污泥相關的控制標準有《危險廢物填埋污染控制標準》（GB18598—2001）、《危險廢物焚燒污染控制標準》（GB18484—2001）、《農用污泥中污染物控制標準》（GB4284—84）。在《危險廢物填埋污染控制標準》和《危險廢物焚燒污染控制標準》標準中，將含油污泥歸類為危險固體廢物，但並沒有對含油污泥的油含量提出量化指標。在《農用污泥中污染物控制標準》中，對污泥中的礦物油含量做了明確規定，要求土壤中礦物油最高允許含量不得超過3000 mg/kg（≤0.3％）。地方層面主要有以下三省份制定了相關標準：2010年12月，黑龍江省發布了《油田含油污泥綜合利用污染控制標準》，明確規定了含油污泥用於農用、鋪設油田井場和通井路的污染物控制標準；2016年7月，陝西發布《含油污泥處置利用控制限值》，規範含油污泥回收利用處置；2017年6月，新疆維吾爾自治區發布《油氣田含油污泥綜合利用污染控制要求》。

五、含油污泥的處理處置

如果含油污泥得不到妥善處理，將造成資源的巨大浪費，同時也會對環境造成不可挽救的破壞。因此，採用合適的處理方法對含油污泥進行資源化與無害化處理，不僅可以減少環境污染，而且還能達到資源再利用的目的。當前的油泥處理技術主要包括熱解法、調質離心分離、固化處理、焚燒、焦化、填埋、溶劑萃取、熱鹼水洗、電化學技術、生物處理 (包括地耕法、堆肥法、污泥微生物反應器法)等。

由於含油污泥來源廣泛、成分複雜，同時處理技術種類繁多，且都存在各自的應用弊端和適用範圍(不同技術的特點比較如下表)，目前尚無任何一種技術可以作為處理所有類型含油污泥的理想方法。通常要根據油泥的來源及特性，有針對性地選擇一種或者多種組合技術實現油泥的治理。

表1 含油污泥處理技術比較

六、處理存在的難點和技術展望

隨著新環保法的通過，各地對油田環保的要求越來越高，含油污泥的隨意排放將不再可能，各地隱藏的污染也被逐漸揭開。這對污泥處理行業來說，無疑發展前景利好。儘管油泥處置發展前景好，市場也很大，但是目前含油污泥處置也存在一些難點，同時對其發展前景進行梳理如下：

1

含油污泥中最難處理的是重質油油泥，其黏度大，瀝青質及膠質含量高，回收難，在現有的工藝設備處理過程中成本較高，設備折舊快，因此降黏預處理是此類油泥處置的重要環節；

2

熱解方法由於是在厭氧環境條件下熱源對含油污泥間接加熱，能夠通過油氣組分的揮發分離實現油泥中石油組分的回收，同時降低殘渣中的含油率，是一種油泥無害化與資源化的綜合處理工藝。因此，該技術是近三年來油泥處置行業極為推崇的熱點實用工藝，尤其在能源價格低、油泥組分中砂質組分含量的西北地區的油泥，更適合推廣該技術；

3

熱解方法儘管處理含油污泥非常實用有效，但是與調質離心等減量化工藝相比，仍存在耗能高、處理規模小等問題，因此，在以後的研究過程中亟待開發提高熱解處理效果與規模的帶有新型熱源的新一代熱解設備；

4

微生物及植物修復方法儘管修復周期長，卻非常適合低濃度石油污染的場地及油泥處理，是物理與化學方法後續深度處理含油污泥的重要補充措施。為了使植物修復最終成為解決實際環境問題的有效手段，如何將石油污染的植物修復從盆栽實驗的研究成功轉向田間試驗及實際的工程尚需進一步的深入研究；

5

目前含油污泥高級氧化技術在東北及西北地區油田的油泥處理工程中得到有效的實際應用，但該方法存在藥劑成本高、處理的油泥殘留化學藥劑等問題，因此開發環境友好、氧化能力突出的綠色修復藥劑就顯得尤為重要；

6

目前油泥處理的驗收標準往往是以含油率為重要指標，但是缺乏具體的石油烴組分的定性定量分析，鑒於不同組分的生物有效性及環境風險有很大差異，因此在以後的研究中有必要深度細化處理後含油污泥的石油組分含量，進一步明確驗收標準。

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