含油污泥是石油和天然气开采、石油炼制等生产过程中产生的主要固体废物之一,呈黑色固态或半流动状态,含有原油、水分、黏土矿物、生物有机质和化学添加剂等物质,黏度高,难处理。这些黑乎乎的含油污泥是从哪里来的呢?一是石油开采过程中抽油机或输油管线破损造成原油泄漏到地面,形成落地含油污泥;二是原油在进入炼制设备前会在联合站进行脱水处理,储存原油的储罐经过一定时间后罐底部会产生罐底含油污泥;三是炼油厂的污水处理厂在处理含油废水后产生的浮渣。不同含油污泥性质受颗粒性质、油品性质及生产工艺、投加药剂等因素影响,差异性较大,大部分含油污泥含水率在70%~99%之间,石油烃含量最高可达50%,石油烃、盐成分含量较高,且含有重金属和酚类等有害杂质。
发达国家早在20世纪70年代就开展了含油污泥治理技术的研究,尤其是美国、加拿大、丹麦、荷兰等欧美国家,工艺技术已经比较成熟,开发出的处理技术包括:填埋、注入地下储层封堵高含水层、固化处理(封固含油污泥中的油)、化学溶剂萃取、焚烧、焦化(制备石油焦)、热解(在高温下实现油、水、固的三相分离)、生物处理(加入微生物,降解油泥中的油)、综合利用(制备橡胶、建材产品)等十余种。这些处于不同发展阶段的技术在不同设定条件下,对特定的含油污泥取得了一定的处理效果,不同程度地实现了回收资源、减少或降低污染风险的目的,但不同技术具有各自的特点和适用范围,处理成本及因技术实施所引起的环境压力和潜在二次污染等差别很大。
随着油田以化学驱油为主的三次采油技术(三次采油是通过向油层注入聚合物、表面活性剂、微生物等物质,采用物理、化学、热量、生物等方法改变油藏岩石及流体性质,提高水驱后油藏采收率的技术,是在水驱技术基础上发展起来的大幅度提高采收率的方法)的推广应用,原油性质发生变化,导致含油污泥组分更加复杂。在碳达峰碳中和等绿色低碳的新形势下,石油石化企业面临着含油污泥低成本处理和稳定达标的压力,含油污泥处理领域需要新一轮的技术升级与工艺革新。未来,含油污泥源头减量管控、高效破乳除油、低能耗热解炭化和区域协同处置等技术将是主要发展方向。