隨著人們生活水平的日益提高,使得對于石油類清潔能源的需求也越來越大,導(dǎo)致原油開采量大大增加,同時也造成了大量污油泥類污染物的形成。污油泥是原油開發(fā)、生產(chǎn)過程中所形成的一類污染物,它的成分較為復(fù)雜,一旦處理不當(dāng)就會對周圍環(huán)境造成嚴(yán)重的影響,同時也大大降低了石油企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。由此可見,石油企業(yè)對于污油泥的處理方法的選擇十分重要,已經(jīng)成為目前石油企業(yè)需要考慮的首要難題。
1 污油泥的主要來源及其危害
1.1 污油泥的主要來源
污油泥是原油開采、生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生,根據(jù)原油的加工階段不同,可以將污油泥劃分為以下幾類:*,開采過程產(chǎn)生的污油泥。由于原油的鉆井開采過程會出現(xiàn)大量的泥漿和巖屑,從而導(dǎo)致此類污油泥的形成;*,運(yùn)輸過程產(chǎn)生的污油泥。這類污油泥主要來源于原油的儲存容器中,例如儲油箱等;第三,加工過程產(chǎn)生的污油泥。原油加工過程中也會產(chǎn)生大量的污油泥,例如隔油池底泥、剩余活性污泥等。
1.2 污油泥的危害
污油泥是原油加工各個階段所產(chǎn)生的污染物,不但成分復(fù)雜,而且污染力極強(qiáng),一旦排放到生態(tài)環(huán)境中,便會對環(huán)境中的水體、土壤和空氣造成嚴(yán)重的污染。污油泥的危害主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn):*,污油泥中含有一定量的原油,這使得污油泥在排放到自然環(huán)境中,會使得土壤中的石油含量超標(biāo),進(jìn)而造成土壤板結(jié),同時土壤中的油氣等污染物會被動植物所獲取,再經(jīng)過食物鏈*終影響到人類;*,污油泥一旦排放到水體中,會造成水體中的COD、BOD含量嚴(yán)重超標(biāo),給水生生物造成嚴(yán)重的影響;第三,由于污油泥中含有大量的原油,而且很容易揮發(fā),一旦油氣揮發(fā)到空氣中,會使該區(qū)域內(nèi)空氣中的烴的含量嚴(yán)重超標(biāo),對于人們的生命*構(gòu)成一定的威脅;第四,污油泥中還含有一系列復(fù)雜的有害物質(zhì),例如苯系物、酚、硫化物等,這些有毒有害的物質(zhì)一旦得不到有效的處理就排放到環(huán)境中,會對自然環(huán)境造成嚴(yán)重的影響;第五,污油泥中含有大量的原油,如果沒有經(jīng)過處理就排放,會使得大量的原油喪失,進(jìn)而造成資源浪費(fèi)的情況發(fā)生;第六,石油企業(yè)在沒有對污油泥進(jìn)行處理的情況下將其排放,會受到相應(yīng)法律的制裁,給企業(yè)造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失的同時,也會使企業(yè)自身的名譽(yù)受到影響。由此可見,無論是從環(huán)境角度還是企業(yè)自身的角度,污油泥的危害都是十分嚴(yán)重。因此,石油企業(yè)在原油開采和加工過程中,一定要對污油泥進(jìn)行嚴(yán)格的處理,再將其排放到環(huán)境中,這對于節(jié)約資源,保護(hù)環(huán)境這一理念的形成,有著重要的促進(jìn)作用。
2 污油泥的處理方法使用現(xiàn)狀分析
2.1調(diào)質(zhì)處理技術(shù)
通過投加藥劑并輔以加熱減粘等調(diào)質(zhì)手段,調(diào)整固體粒子群的性狀和排列狀態(tài),使其中粘度大的吸附油解吸和破乳使之適合不同脫水條件的預(yù)處理操作。
2.2 超聲清洗技術(shù)
超聲波在液體媒質(zhì)中傳播時,不僅具有空化作用,而且還*械攪拌作用和熱效應(yīng)。主要表現(xiàn)在以下方面:
1、超聲空化作用
(1)存在于液體中的微氣泡在聲場的作用下振動,當(dāng)聲壓達(dá)到一定值時,氣泡將繼續(xù)變大,然后突然閉合,在氣泡閉合時產(chǎn)生的沖擊水波能在其周圍產(chǎn)生上千個大氣壓的壓力,破壞不溶性污染物而使他們分散在清洗液中。
(2)氣泡振動對固體表面進(jìn)行清洗,使污層脫落。
(3)空化氣泡本身在震蕩過程中將伴隨著一系列二階現(xiàn)象發(fā)生,如輻射扭力。輻射扭力在均勻液體中作用于液體本身,從而導(dǎo)致液體本身環(huán)流,成為聲流。微聲流可以使振動氣泡表面處于很高的速度梯度和粘滯應(yīng)力,足以使固體表面污物造成破壞而脫落。
(4)超聲空化在固體和液體界面上所產(chǎn)生的高速微射流能夠除去或消弱邊界污層,增加攪拌作用,加快可溶性污物的溶解,強(qiáng)化化學(xué)清洗劑的清洗作用。
2、機(jī)械攪拌作用
超聲波是機(jī)械能量的傳播形式,與波動過程有關(guān),會產(chǎn)生線性交變的振動作用,超聲波在液體中傳播時,質(zhì)點(diǎn)位移振幅雖然很小,但超聲引起的質(zhì)點(diǎn)加速度卻非常大,因此當(dāng)超聲波作用于液體時會產(chǎn)生激烈而快速變化的機(jī)械運(yùn)動。
3、熱效應(yīng)
超聲波在媒質(zhì)中傳播,其振動能量不斷被媒質(zhì)吸收轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏姑劫|(zhì)溫度升高。吸收的能量可升高媒質(zhì)的整體溫度、邊界外的局部溫度和空化形成激波時波前處的局部溫度等。
含油污泥進(jìn)入超聲處理裝置,經(jīng)高頻振動產(chǎn)生的超聲波,使水中的固體顆粒周圍包覆的原油形成大顆粒浮油上浮。
超聲波是指頻率高于20kHz的聲波,當(dāng)一定強(qiáng)度的超聲波通過媒體時,會產(chǎn)生一系列的物理、化學(xué)效應(yīng)。因為超聲在液體中波長為10~0.015cm(相當(dāng)于15kHz至10MHz ),遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于分子的尺寸,而且和液體中產(chǎn)生的空化氣泡的崩滅(collapse)有密切關(guān)系,其動力來源是聲空化(sound cavitation)。足夠強(qiáng)度的超聲波通過液體時,當(dāng)聲波負(fù)壓半周期的聲壓幅值超過液體內(nèi)部靜壓強(qiáng)時,存在于液體中的微小氣泡(空化核)就會迅速*,在相繼而來的聲波正壓相中氣泡又絕熱壓縮而崩滅,在崩滅瞬間產(chǎn)生極短暫的強(qiáng)壓力脈沖,氣泡周圍微小空間形成局部熱點(diǎn)(hot spot ),其溫度高達(dá)5000K,壓力達(dá)500atm,持續(xù)數(shù)微秒之后,該熱點(diǎn)隨之冷卻,冷卻率達(dá)109k/s,伴有強(qiáng)大的沖擊波(對均相液體媒質(zhì))和時速達(dá)400km的射流(對非均相液體媒質(zhì))。當(dāng)超聲波通過有微小油粒的流體介質(zhì)時,其中的油粒開始與介質(zhì)一起振動,但由于大小不同的粒子具有不同的振動速度,油粒將相互碰撞、粘合,體積和重量均*。然后,由于粒子變大已不能隨超聲振動,只能作無規(guī)則的運(yùn)動,繼續(xù)碰撞、粘合、變大,*后上浮,形成浮油。
2.3 氣浮技術(shù)
通過氣浮產(chǎn)生的含微小氣泡的溶氣水對液態(tài)油泥中粒徑更細(xì)小的油滴進(jìn)行進(jìn)一步的浮選分離,從而達(dá)到分離油的目的。
2.4 離心分離技術(shù)
本工藝離心分離設(shè)備采用臥螺離心機(jī),臥螺離心機(jī)是一種臥式螺旋卸料、連續(xù)操作的沉降設(shè)備。
工作原理為:轉(zhuǎn)鼓與螺旋以一定差速同向高速旋轉(zhuǎn),物料由進(jìn)料管連續(xù)引入輸料螺旋內(nèi)筒,加速后進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓,在離心力場作用下,較重的固相物沉積在轉(zhuǎn)鼓壁上形成沉渣層。輸料螺旋將沉積的固相物連續(xù)不斷地推至轉(zhuǎn)鼓錐端,經(jīng)排渣口排出機(jī)外。較輕的液相物則形成內(nèi)層液環(huán),由轉(zhuǎn)鼓大端溢流口連續(xù)溢出轉(zhuǎn)鼓,經(jīng)排液口排出機(jī)外。本機(jī)能在全速運(yùn)轉(zhuǎn)下,連續(xù)進(jìn)料、分離、洗滌和卸料。具有結(jié)構(gòu)緊湊、連續(xù)操作、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、適應(yīng)性強(qiáng)、生產(chǎn)能力大、維修方便等特點(diǎn)。
3 油泥處理設(shè)備處理方法的未來展望
隨著社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高,石油資源的開采量勢必會越來越大,這就要求對于石油開采中污油泥的處理工作得到有效的改善。目前,污油泥處理工藝、方法種類較多,有各自獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),但是僅靠單一的方法和技術(shù)很難滿足實際當(dāng)中的環(huán)保要求。因此,多種工藝、方法的聯(lián)合利用是未來污油泥無害化處理的發(fā)展方向之一,必將會得到個石油企業(yè)的廣泛應(yīng)用和關(guān)注。
4 結(jié)束語
綜上所述,石油開采過程中的污油泥對于石油資源的浪費(fèi)和生態(tài)環(huán)境的污染造成嚴(yán)重的影響,因此相關(guān)石油企業(yè)*認(rèn)清這一形式,根據(jù)企業(yè)自身的實際情況,選擇合適的污油泥處理方法,有效降低環(huán)境污染的同時,也要提高石油企業(yè)自身的經(jīng)濟(jì)效益,從而促進(jìn)企業(yè)的長久穩(wěn)定發(fā)展。