引言

含油污泥热处理技术主要包括含油污泥干化技术、含油污泥热解技术和含油污泥燃烧技术。文章对这三种主要技术的原理、特点进行了详细分析，阐述了其还存在的问题，并对其未来的发展进行了展望。

1 含油污泥简介

含油污泥是原油提取、运输、储存、精炼过程中产生的主要固体废弃物，包括罐底污泥、着陆污泥、池塘沉淀物污泥、精炼污泥等。含油污泥主要由水、石油烃类、固体杂质组成，还含有各种重金属、微生物、病毒、细菌等，已被法律列为HW08 废矿物油类危险废物[1]。据估计，我国含油污泥年产量已超过300 万吨，并且近年来我国含油污泥的产量逐年增长。因此，迫切需要一种成熟、高效、规模化的含油污泥处理技术。

国内外已经开发出固化、溶剂萃取、生物修复、燃烧、热解、超声波、超临界水等多种含油污泥处理技术。然而，大多数技术都有缺陷，阻碍了它们进一步的工业应用。例如，原始的填埋、地耕、堆肥等技术手段由于达不到环境保护的要求，现在已经基本不再使用。一般的物理化学技术（物理分离、溶剂萃取等）在工业上的处理效果不好、处理效率低。常见的生物处理技术由于处理周期长、技术要求高、资源难回收等原因在工业上也应用较少。相较而言，含油污泥热处理技术具有物料适应广、处理速度快、减量化程度高和资源可回收等显著优势，目前在含油污泥处理领域得到了广泛的研究与应用。

2 含油污泥热处理技术

含油污泥热处理技术指将含油污泥置于空气、缺氧或者无氧的气氛中加热升温，利用相变或化学热反应实现含油污泥干化、热解或焚烧，进而实现含油污泥减容减量、资源化回收的目的[2]。

2.1 干化技术

含油污泥干化技术即利用热源使含油污泥加热到水的相变温度以上，使水分转化为水蒸气排出，从而减小含水率，从而降低后续工艺中的负荷、减少燃料的浪费，同时降低企业的运输成本，主要包括蒸汽干化技术、超热蒸汽喷射干化技术。蒸汽干化技术是在换热器中利用蒸汽热能对污泥进行加热，使污泥干化。以蒸汽为热源，在热电厂或炼化企业等厂矿企业中容易获得，可以实现综合循环利用，降低企业成本、节省资源。超热蒸汽喷射干化技术是利用500～600℃的超热蒸汽对污泥进行干化。经脱水处理的泥饼进入干化室，超热蒸汽从喷嘴喷出与之接触、碰撞。固体表面的液体在高温环境下快速蒸发，同时高速蒸汽所蕴含的动能会加快液体从固体颗粒中的渗出速度，从而使污泥迅速干化。但是，含油污泥干化技术仅对含油污泥中结合水以外的水分去除率较高，所以往往作为热解或焚烧处理前的预处理技术，很少单独应用。

2.2 热解技术

含油污泥热解技术是将含油污泥在高温、缺氧或无氧的状态下，将蒸馏和热分解融为一体，利用有机物的热不稳定性，将污泥转变为固、液、气三相，从而实现含油污泥的资源化回收，其中热解气以小分子烃类、H2、CO 以及CO2等为主，热解油以大分子烃类和水为主，热解焦以无机矿物质以及残碳为主[3][4]。热解技术通常分为微波热解技术和常规热解技术两类，微波热解技术采用微波作为高温热源，热解时间短，控制更加容易，但对设备要求高，目前还未在工业上应用。常规热解技术采用传统热源，实际应用更广。

大量研究表明升温速率、热解终温、热解气氛、反应时间、添加剂种类对含油污泥热解过程都有较大影响。随着温度升高，气态产物增多，在达到一定温度时，产物还会发生二次分解，因此在希望得到某种热解产品时，控制合适的温度可以获得较高品质和收率的产?guan 等[5]发现加热速率只在在较低的热解温度下才有作用（如450℃）；而在较高的温度下，升温速率的影响可以忽略不计（如650℃）。在450℃时，更高的加热速率促使热解效率更高，液态成分和气态成分的产生量增多，而固态剩余物的量降低。就目前的研究来看，升温速率对热解的影响不显著。热解停留时间的不同会导致含油污泥热解程度的不同：气体停留时间降低，会影响油泥的二次反应，降低液体收率；固体停留时间增加，会使油泥二次反应加剧，促进气体产率的增加。目前含油污泥热解使用N2气氛较为普遍，氮气吹扫量会影响产物收率，吹扫量过小，反应生成油气不能及时被带出冷凝，二次反应加剧，使得固相产物增加；氮气吹扫量过大，部分被带出的油气不能及时冷凝而被外排，液相收率较低。含油污泥热解过程中入添加剂可以改变反应转化率和提高产品质量，某些添加剂还具有抑制二次污染物产生的作用。目前含油污泥热解添加剂主要有钠、钾、铝、铁、锌、钙基金属化合物。Je-Lueng Shie 等[6]研究了钠、钾化合物和铁、铝化合物对含油污泥热解的影响，结果表明，以上添加剂能够提高热解反应转化率、反应速率以及热解油质量，而NaOH、K2CO3、KOH、AlCl3、FeSO4·7H2O、Al2O3在某种程度上会对液体产率的提高起到反作用。Liu 等[7]发现Fe2O3可以促进SO2与煤中矿物质之间的反应并增强煤灰的固硫能力，从而降低烟气中SO2的浓度。含油污泥热解过程添加添加剂的目的一是将添加剂作为热解催化剂，提高热解反应的转化率、反应速率、产量，以实现资源的二次利用；二是通过添加剂与含油污泥中无机盐反应，减少污染物的排放，同时达到热解残渣的无害化处理，实现“零排放”。