含油污泥的無害化處理與資源化利用

前言

石油是極其重要的化石能源。我國石油工業(yè)雖起步較晚，但發(fā)展速度很快。目前，全國油田已達450多個，石油資源達940億噸。然而，在油田的開采過程中，油田污水處理系統(tǒng)和原油生產(chǎn)儲運系統(tǒng)會產(chǎn)生大量含油污泥。各種油田含油污泥（包括落地原油、煉油廠含油污泥、浮渣等固體廢物）與日俱增，目前我國每年產(chǎn)生的含油污泥總量達500余萬噸，隨著大多數(shù)油田進入中后期開采階段，采出油中含水率越來越高，含油污泥產(chǎn)量還將繼續(xù)增加。含油污泥成分極其復雜，主要由乳化油、水、固體懸浮物等混合組成, 其成分與地質條件、生產(chǎn)技術、污水處理工藝、污水水質、加藥種類、排污方式以及管理操作水平有關。我國大部分油田含油污泥的含水率一般為70%～99%，油、鹽成分含量較高，且含有重金屬和其他有害雜質；煉油廠污泥還含有大量苯系物、酚類、芘、蒽等有毒物質。目前我國油田含油污泥主要采用露天堆放、填埋等方法處理。含油污泥直接外排會占用大量土地，其內的有毒物質會污染水、土壤和空氣，惡化生態(tài)環(huán)境；直接用于回注和在污水處理系統(tǒng)循環(huán)時，會造成注水水質下降和污水處理系統(tǒng)的運行條件惡化，對生產(chǎn)造成不可預計的損失；同時大量石油資源被浪費。目前，含油污泥已被列入《國家危險廢物名錄》中的非礦物油類，根據(jù)中華人民共和國國務院第369號令《排污費征收使用管理條例》（2003年7月1日起執(zhí)行）以及由中華人民共和國國家發(fā)展計劃委員會、中華人民共和國財政部、中華人民共和國國家環(huán)境保護總局、中華人民共和國國家經(jīng)濟貿易委員會聯(lián)合頒布的 “排污費征收標準管理辦法”（2003年7月1日起施行），對處置危險廢物不符合國家有關規(guī)定的，危險廢物排污費征收標準為每次每噸1000元。《國家清潔生產(chǎn)促進法》和《固體廢物環(huán)境污染防治法》也要求必須對含油污泥進行無害化處理。因此，無論是從環(huán)境保護、維護正常生產(chǎn)還是從回收能源的角度出發(fā)，都必須對含油污泥進行無害化、資源化處理。為實現(xiàn)含油污泥的無害化和資源利用，國內外研究人員進行了大量研究并取得一定進展。本書全面系統(tǒng)地分析總結了油田含油廢水處理技術及污泥的產(chǎn)生機理、成分特征及對環(huán)境的危害，含油污泥的調質、分離與萃取處理技術，含油污泥的固化處理技術，含油污泥的焚燒技術，含油污泥生物處理技術，含油污泥的回注與調剖技術等的原理、工藝和應用情況。重點闡述、論證了編者近年來研究提出的“油田含油污泥制備為橡膠填料劑技術”的機理和特點。此外，本書還收集編匯了與油田污泥相關的法律、法規(guī)。全書既具有一定的理論深度，又有實用技術，將進一步推動我國油田含油污泥的處理和石油勘探開采工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本書由匡少平、吳信榮主編。各章的編寫情況如下：第1章，吳信榮、黃雪松、羅崗、王麗萍、歐天雄；第2章，白卯娟、匡少平、孫玉煥；第3章，匡少平、宋峰、白卯娟；第4章，白卯娟、匡少平；第5章，孫玉煥、匡少平；第6章，歐天雄、關建慶、唐祖友、杜彥敏、黃雪松、吳信榮；第7章，匡少平、吳信榮、李世民、黃雪松、歐天雄、徐仲、宋峰；附錄、參考文獻由匡少平、徐仲匯總編撰。全書由匡少平、吳信榮統(tǒng)稿。本書的編寫受到國家高技術研究發(fā)展計劃（863計劃）“油田含油污泥資源化處理成套技術與示范”（2008AA06Z344），清華大學環(huán)境科學與工程博士后流動站、河南中原油田博士后工作站博士后重點攻關課題“中原油田含油碳酸鈣污泥開發(fā)橡膠填料技術研究”（2005418），山東省自然科學基金項目 “油田油泥多環(huán)芳烴污染特征、環(huán)境行為及生物修復”(Y2007E03)，山東省教育廳科技攻關計劃“油田含油碳酸鈣污泥開發(fā)橡膠填料劑技術研究”（J05B51）等項目的資助。同時得到青島科技大學科技處、化學與分子工程學院，中原油田科技部、采油工程技術研究院、人力資源部，清華大學環(huán)境科學與工程系等大力支持。在本書的撰寫過程中，清華大學環(huán)境科學與工程系聶永豐教授、劉建國教授、白慶中教授，岳東北博士、宋薇博士；中國石油化工集團中原油田分公司經(jīng)理孔凡群，副經(jīng)理王壽平，副總工程師劉月臣、劉三威、劉明立，科技處處長徐衛(wèi)東，人力資源處處長李壽軍、副處長康永華，技術安全處副處長周松景，采油工程技術研究院副院長李明志、林偉民、蘇建政、韓進；以及科技部范清玉、黃強、萬龍，人力資源處郭亞東、王向東，采油工程技術研究院趙斌、劉云、黃伯毅、劉汝福、邊江、賈長貴、鄒霞、周元亮、趙國瑜、常麗芳、馬淑玲、瞿江英、唐祖友、王麗萍、付黎輝等老師和專家給予了大力幫助、支持和指導，謹致謝忱。由于編者水平有限，書中不足之處在所難免，敬請讀者批評指正。

內容概要

　　《含油污泥的無害化處理與資源化利用》全面系統(tǒng)地介紹了油田含油廢水處理技術及污泥的產(chǎn)生機理、成分特征和對環(huán)境的危害，含油污泥的調質、分離與萃取處理技術，含油污泥的固化處理技術，含油污泥的焚燒處理技術，含油污泥生物處理技術，含油污泥的回注與調剖技術等的原理、工藝和應用情況；重點闡述、論證了編者近年來研究提出的“油田含油污泥開發(fā)為橡膠填料劑技術”的機理和特點。對我國油田含油污泥的處理處置和石油勘探開采工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展將起到重要推動作用。全書既具有一定的理論深度，又有實用技術。適合于從事固體廢物處理處置，特別是從事油田勘探開采工業(yè)環(huán)境技術研究、開發(fā)、培訓、管理等人員閱讀參考，也可作為大、中專院校環(huán)境工程專業(yè)學生專題閱讀教材和碩士研究生教材。

書籍目錄

第1章 含油廢水的處理與含油污泥的產(chǎn)生1.1 含油廢水簡介1.2 含油廢水處理方法1.2.1 含油廢水處理方法1.2.2 膜分離技術1.2.3 含油廢水的常規(guī)典型處理流程1.3 油田含油廢水處理1.3.1 油田環(huán)境污染源的構成1.3.2 油田開發(fā)生產(chǎn)的主要含油污染來源1.3.3 油廢水處理利用的意義1.3.4 油田廢水處理后的水質標準1.4 油田廢水處理工藝流程1.4.1 油田廢水處理主要工藝流程1.4.2 油田廢水處理工藝1.5 含油污泥的產(chǎn)生和特征1.5.1 含油污泥的產(chǎn)生與特點1.5.2 含油污泥特性分析1.5.3 含油污泥的危害第2章 含油污泥的調質、分離與萃取處理技術2.1 含油污泥的調質機械分離技術的基本原理2.1.1 調質技術原理2.1.2 污泥脫水技術原理2.2 含油污泥的調質機械分離技術2.2.1 工藝流程2.2.2 技術特點2.2.3 工業(yè)化情況2.3 含油污泥的萃取技術2.3.1 萃取技術簡介2.3.2 萃取工藝過程及設備2.3.3 油泥萃取技術2.3.4 工藝流程2.3.5 工業(yè)化實例第3章 含油污泥的固化處理技術3.1 國內外含油污泥固化處理技術發(fā)展歷史及研究現(xiàn)狀3.1.1 國外含油污泥固化處理技術3.1.2 國內含油污泥固化處理技術3.2 含油污泥固化處理技術原理3.2.1 固化的定義和方法3.2.2 固化機理3.2.3 常用固化技術3.2.4 含油污泥生產(chǎn)建材技術3.3 含油污泥固化后性能測試3.3.1 浸出機理3.3.2 浸出率的國際標準定義3.3.3 常用術語解釋3.3.4 浸出實驗方法3.3.5 影響實驗結果的因素3.3.6 固化體性能測試方法3.4 含油污泥固化處理工藝及實例3.4.1 冀東油田含油污泥固化處理試驗3.4.2 KDFLOCHDEPOLLUTION公司處理含碳氫化合物技術及工藝3.4.3 樂安油田污泥固化生產(chǎn)生態(tài)建材研究第4章 含油污泥的焚燒處理技術4.1 焚燒技術簡介4.2 焚燒原理4.3 可燃固體廢物的熱值4.4 焚燒工藝4.4.1 油泥焚燒工藝流程4.4.2 焚燒效果評價4.4.3 油泥焚燒的主要影響因素4.4.4 焚燒設備4.4.5 含油污泥焚燒污染物控制4.4.6 熱值利用方式4.5 技術特點4.6 工業(yè)化實例4.6.1 遼河油田含油污泥的處理4.6.2 張家界機務段污水處理場含油污泥的處理第5章 含油污泥的生物處理技術5.1 生物處理技術概述5.1.1 生物處理的作用和原理5.1.2 含油污泥的生物處理技術5.2 堆肥化5.2.1 技術簡介5.2.2 堆肥化原理5.2.3 油泥堆肥工藝5.2.4 工業(yè)化情況5.3 生物反應器法5.3.1 技術簡介5.3.2 技術特點5.3.3 工藝流程5.3.4 工業(yè)化情況5.4 土地耕作5.4.1 技術簡介5.4.2 技術特點5.4.3 工藝流程5.4.4 工業(yè)化情況5.5 油泥污染土壤的生物修復技術5.5.1 油泥對土壤的污染與危害5.5.2 油泥污染土壤的修復技術5.5.3 油泥污染土壤生物修復的影響因素5.5.4 工業(yè)化情況第6章 含油污泥的回注與調剖技術6.1 技術簡介6.2 調剖技術原理6.2.1 深度調剖堵水機理宏觀模型6.2.2 含油污泥深度調剖堵水微觀封堵機理6.2.3 含油污泥調剖劑流體類型機理分析6.3 含油污泥深部調剖技術礦場試驗6.3.1 含油污泥調剖技術在遼河油田的應用6.3.2 含油污泥調剖技術在中原油田的應用6.4 PAC調驅工藝技術6.4.1 技術原理6.4.2 室內研究6.4.3 施工工藝6.4.4 現(xiàn)場實施情況第7章 油田含油污泥開發(fā)為橡膠填料劑技術7.1 含油碳酸鈣污泥成分特征及開發(fā)橡膠填料劑基礎論證7.1.1 含油污泥成分特征7.1.2 含油碳酸鈣污泥開發(fā)橡膠填料劑的可行性論證7.2 含油碳酸鈣污泥開發(fā)橡膠填料劑生產(chǎn)工藝設計及環(huán)境影響7.2.1 碳酸鈣生產(chǎn)工藝及特點7.2.2 含油碳酸鈣污泥制備橡膠填料劑生產(chǎn)工藝流程7.2.3 含油污泥開發(fā)橡膠填料劑的環(huán)境影響7.2.4 橡膠制品廢棄后含油填料劑中化學成分對環(huán)境影響效應7.2.5 污泥粉體加工實驗結果及分析7.3 含油碳酸鈣填料劑橡膠工程實驗7.3.1 實驗一：小型實驗生產(chǎn)粉體橡膠工程實驗（合成橡膠實驗）7.3.2 實驗二：小型實驗生產(chǎn)粉體橡膠工程實驗（天然橡膠實驗）7.3.3 實驗三：中試生產(chǎn)粉體橡膠工程實驗7.3.4 實驗四：中試生產(chǎn)粉體3個月后橡膠工程實驗7.3.5 實驗五：中試生產(chǎn)粉體12個月后橡膠工程實驗7.3.6 粉體成分對橡膠品質的影響7.3.7 粉體在橡膠中的分散性特征7.4 含油粉體橡膠工程應用實驗7.4.1 含油粉體橡膠配方實驗研究7.4.2 橡膠配方檢驗結果7.4.3 含油粉體在橡膠企業(yè)中的擴大應用實驗附錄 有關法律、法規(guī)與標準附錄1 中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法附錄2 國家危險廢物名錄（節(jié)選）附錄3 排污費征收使用管理條例附錄4 排污費征收標準管理辦法參考文獻

章節(jié)摘錄

第1章 含油廢水的處理與含油污泥的產(chǎn)生1.1 含油廢水簡介含油廢水是一種量大面廣的工業(yè)廢水，它來自鋼鐵、機械、石油化工和油的轉運，產(chǎn)生于石油的開采、加工、運輸過程中，也產(chǎn)生于各用油環(huán)節(jié)，隨著我國工業(yè)的快速發(fā)展，含油廢水的排放量逐年增加，成分也日趨復雜。其若直接排入水體，因其表層的油膜會阻礙氧氣溶入水中，從而致使水中缺氧、生物死亡、發(fā)出惡臭，嚴重污染環(huán)境。含油廢水中的油脂的特點可從三個方面描述：極性、生物降解性及物理性質。極性油脂通常來源于動植物，在食品加工廢水中可發(fā)現(xiàn)它的存在。非極性油脂主要來源于石油或其他礦產(chǎn)資源。一般地說，極性油脂可生物降解，而非極性油脂則被認為難生物降解。廢水中的油脂分別以下列四種狀態(tài)存在于水中。（1）懸浮油 以兩種形式存在：①游離態(tài)油，靜止時能迅速上升液面；②靜態(tài)分散態(tài)油，直徑從數(shù)微米至數(shù)毫米的細微液滴，可為電荷力或其他力所穩(wěn)定，但未受表面活性劑的影響；特點是油品粒徑較大，一般大于15um，易浮于水面而能撇除，它是廢水中含油量的主要部分，一般占廢水中含油量的65％～70％。重油就屬于懸浮油。懸浮油常采用撈、撇等手段在隔油池中去除。（2）溶解油 化學概念上真實溶解的油和極細微分散的油珠（直徑一般小于5um），這種形態(tài)的油通常無法用物理方法除去，它是小于乳化油粒徑的油分，多數(shù)為溶解的烴類物質油，在水中的溶解度甚小，一般約為5～15mg／L，多采用生化法去除。（3）乳化油 含油廢水在輸送過程中被葉輪機械切割，或壓力突然降低或存在表面活性劑，油在水中呈乳化狀態(tài)，形成乳化油，有的類似于機械分散態(tài)；但由于油一水界面有乳化劑的影響而具有高度的穩(wěn)定性；特點是油品粒徑小于15um，體系較穩(wěn)定，不易上浮于水面。（4）固體附著油 吸附于廢水中固體顆粒表面的油。含油廢水的來源很多，表1-1列出了常見工業(yè)廢水中的油含量。工廠總排放廢水中的油含量并不一定能反映污染程度，因為可能以內冷卻水等其他原因導致含油量暫時升高。

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《含油污泥的無害化處理與資源化利用》由化學工業(yè)出版社出版。

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