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,它的成分較為復雜,一旦處理不當就會對周圍環(huán)境造成嚴重的影響,同時也大大降低了石油企業(yè)的經(jīng)濟效益。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,從而導致此類污油泥的形成;*,運輸過程產(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,不但成分復雜,而且污染力極強,一旦排放到生態(tài)環(huán)境中,便會對環(huán)境中的水體、土壤和空氣造成嚴重的污染。污油泥的危害主要表現(xiàn)在以下幾點:*,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,進而造成土壤板結,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含量嚴重超標,給水生生物造成嚴重的影響;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)域內空氣中的烴的含量嚴重超標,對于人們的生命*構成一定的威脅;第四,污油泥中還含有一系列復雜的有害物質,例如苯系物、酚、硫化物等,這些有毒有害的物質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,進而造成資源浪費的情況發(fā)生;第六,石油企業(yè)在沒有對污油泥進行處理的情況下將其排放,會受到相應法律的制裁,給企業(yè)造成嚴重經(jīng)濟損失的同時,也會使企業(yè)自身的名譽受到影響。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,一定要對污油泥進行嚴格的處理,再將其排放到環(huán)境中,這對于節(jié)約資源,保護環(huán)境這一理念的形成,有著重要的促進作用。
2 污油泥的處理方法使用現(xiàn)狀分析
2.1調質處理技術
通過投加藥劑并輔以加熱減粘等調質手段,調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處理操作。
2.2 超聲清洗技術
超聲波在液體媒質中傳播時,不僅具有空化作用,而且還*械攪拌作用和熱效應。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,當聲壓達到一定值時,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,強化化學清洗劑的清洗作用。
2、機械攪拌作用
超聲波是機械能量的傳播形式,與波動過程有關,會產(chǎn)生線性交變的振動作用,超聲波在液體中傳播時,質點位移振幅雖然很小,但超聲引起的質點加速度卻非常大,因此當超聲波作用于液體時會產(chǎn)生激烈而快速變化的機械運動。
3、熱效應
超聲波在媒質中傳播,其振動能量不斷被媒質吸收轉變?yōu)闊崮芏姑劫|溫度升高。吸收的能量可升高媒質的整體溫度、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,當一定強度的超聲波通過媒體時,會產(chǎn)生一系列的物理、化學效應。因為超聲在液體中波長為10~0.015cm(相當于15kHz至10MHz ),遠遠大于分子的尺寸,而且和液體中產(chǎn)生的空化氣泡的崩滅(collapse)有密切關系,其動力來源是聲空化(sound cavitation)。足夠強度的超聲波通過液體時,當聲波負壓半周期的聲壓幅值超過液體內部靜壓強時,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)生極短暫的強壓力脈沖,氣泡周圍微小空間形成局部熱點(hot spot ),其溫度高達5000K,壓力達500atm,持續(xù)數(shù)微秒之后,該熱點隨之冷卻,冷卻率達109k/s,伴有強大的沖擊波(對均相液體媒質)和時速達400km的射流(對非均相液體媒質)。當超聲波通過有微小油粒的流體介質時,其中的油粒開始與介質一起振動,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)則的運動,繼續(xù)碰撞、粘合、變大,*后上浮,形成浮油。
2.3 氣浮技術
通過氣浮產(chǎn)生的含微小氣泡的溶氣水對液態(tài)油泥中粒徑更細小的油滴進行進一步的浮選分離,從而達到分離油的目的。
2.4 離心分離技術
本工藝離心分離設備采用臥螺離心機,臥螺離心機是一種臥式螺旋卸料、連續(xù)操作的沉降設備。
工作原理為:轉鼓與螺旋以一定差速同向高速旋轉,物料由進料管連續(xù)引入輸料螺旋內筒,加速后進入轉鼓,在離心力場作用下,較重的固相物沉積在轉鼓壁上形成沉渣層。輸料螺旋將沉積的固相物連續(xù)不斷地推至轉鼓錐端,經(jīng)排渣口排出機外。較輕的液相物則形成內層液環(huán),由轉鼓大端溢流口連續(xù)溢出轉鼓,經(jīng)排液口排出機外。本機能在全速運轉下,連續(xù)進料、分離、洗滌和卸料。具有結構緊湊、連續(xù)操作、運轉平穩(wěn)、適應性強、生產(chǎn)能力大、維修方便等特點。
3 油泥處理設備處理方法的未來展望
隨著社會經(jīng)濟的飛速發(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,有各自獨特的優(yōu)點,但是僅靠單一的方法和技術很難滿足實際當中的環(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)的廣泛應用和關注。
4 結束語
綜上所述,石油開采過程中的污油泥對于石油資源的浪費和生態(tài)環(huán)境的污染造成嚴重的影響,因此相關石油企業(yè)*認清這一形式,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)濟效益,從而促進企業(yè)的長久穩(wěn)定發(fā)展。
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