油田含油污泥处理技术及工艺应用研究

含油污泥是油田开发生产过程中，在钻井、压裂、试采、作业、原油处理、含油污水处理、原油储运等方面产生的主要污染物之一，含油污泥得不到及时处理，将会对生产区域和周边环境造成不同程度的影响。本书是作者通过多年在大庆油田开展调质-离心、电化学生物耦合、含油土壤生物修复等研究工作，积累了大量生产现场的数据资料，同时收集了我国主要油田油泥和油砂的处理技术与工艺资料，经过整理撰写而成的，全面反映了我国含油污泥处理的现状与技术水平，提出了许多新观点和新理论，内容新颖、信息量大、理论体系脉络完整，具有较强的实用性，是理论与实践相结合的成果。
本书可以作为从事油田含油污泥处理、固体废弃物处理、环境微生物、环境科学与工程等专业的研究生及高校教师的教学用书，也可以作为相关学科生产一线的研究人员和工作人员的参考用书。

序
前言
第1章 绪论 1
1.1 含油污泥处理的意义和必要性 1
1.2 国内外相关技术及发展趋势 2
1.2.1 国内外含油污泥的处理现状 2
1.2.2 国外油田含油污泥处理关键技术 3
1.3 国内油田含油污泥处理技术 8
1.4 含油污泥处理技术的发展前景与展望 9
第2章 含油污泥特性、检测方法及处理标准 11
2.1 含油污泥来源及特性 11
2.1.1 大庆油田含油污泥来源及特性 11
2 2 辽河油田含油污泥来源及特性 18
2 3 大港油田含油污泥来源及特性 22
2.2 含油污泥的检测方法 25
2.2.1 含油污泥中油类污染物的测定方法 25
2.2.2 含泥率的测定 29
2.2.3 含油污泥中的矿物与有机污染物分析 29
2.2.4 含油污泥处理后油、水、泥三相的组分分析 29
2.2.5 含油污泥pH的测定 31
2.2.6 生物表面活性剂分析 32
2.2.7 含油污泥、含油土壤微生物观察及测定 32
2.3 含油污泥处理标准 38
2.3.1 国外含油污泥处理标准 38
2.3.2 国内含油污泥处理标准 40
第3章 含油污泥减量化处理工艺技术研究与应用 42
3.1 含油污泥减量化现状及研究进展 42
3.1.1 技术背景及其现实意义 42
3.1.2 污泥减量化技术的理论基础 42
3.1.3 含油污泥减量化处理技术现状 43
3.2 含油污泥源头减量化处理技术研究与应用 47
3.2.1 预氧化降污泥技术研究与应用 48
3.2.2 复合碱-污泥回用技术研究 51
3.2.3 含油污泥脱水药剂及其脱水性能 52
3.3 含油污泥排泥技术 54
3.3.1 积泥坑停产排泥工艺 54
3.3.2 压力排泥工艺 55
3.3.3 静压排泥技术 55
3.3.4 负压排泥技术 57
3.3.5 内置式机械刮吸泥技术 59
3.3.6 机械刮泥机排泥技术 61
3.4 含油污泥浓缩工艺技术与应用 62
3.4.1 含油污泥特性 62
3.4.2 污泥自然浓缩试验 63
3.4.3 加药后污泥沉降时间效果试验 65
3.4.4 污泥浓缩工业化试验 66
3.5 污泥脱水技术 70
3.5.1 重力脱水-自然干化 70
3.5.2 板框压滤脱水 70
3.5.3 厢式压滤脱水 72
3.5.4 带式压滤脱水 73
3.5.5 离心脱水 75
3.6 两级水力旋流污泥稠化工艺应用 75
3.6.1 试验工艺 75
3.6.2 人口来液 76
3.6.3 脱水率评价方法 77
3.4 旋流浓缩试验 77
3.5该工艺的特点 80
3.7 叠片螺旋式固液分离工艺应用 80
3.7.1 叠片螺旋式污泥脱水系统构成及工作原理 80
3.7.2 主要技术特点 81
3.7.3 现场实施效果 82
第4章 筛分流化-调质-离心处理工艺技术研究及应用 85
4.1 国外研究和应用现状 85
4.1.1 加拿大MG工程公司的APEX技术及应用 85
4.1.2 美国Hydropure Technologies Inc.的含油污泥处理（STS） 90
4.1.3 德国Hiller GmbH公司的含油废物处理 91
4.1.4 德国Hans Huber AG公司的含油污泥成套预处理设备 91
4.1.5 荷兰G-force CE bv公司的油污处理设备 92
4.1.6 不同国家的含油污泥处理工艺方案比较 93
4.2 筛分流化-调质-离心处理工艺原理 94
4.2.1 筛分流化 94
4.2.2 调质 95
4.2.3 离心脱水 95
4.3 含油污泥流化-调质-离心处理试验研究 96
4.3.1 试验材料 96
4.3.2 试验方法 96
4.3.3 试验结果及分析 97
4.4 含油污泥筛分流化-调质-离心处理工艺技术应用 100
4.4.1 含油污泥处理工程设计基本参数 100
4.4.2 处理规模 100
4.4.3 技术指标 102
4.4.4 主体处理工艺描述 102
4.4.5 筛分流化-调质-离心工艺物料平衡 109
4.4.6 筛分流化-调质-离心处理工艺现场运行结果 112
第5章 电化学生物耦合含油污泥深度处理工艺技术研究 124
5.1 含油污泥深度处理研究背景 124
5.2 电化学处理技术原理及应用 125
5.2.1 电化学处理技术原理 125
5.2.2 含油土壤中有机污染物在电场中的行为及研究进展 127
5.2.3 电化学处理土壤中有机污染物的工艺研究 129
5.2.4 含油污泥电化学处理工业化应用 130
5.2.5 含油土壤电化学处理技术的优势 132
5.3 微生物降解技术 133
5.3.1 微生物降解石油的机理 134
5.3.2 微生物降解石油过程的关键因素 137
5.4 大庆油田电化学生物耦合含油污泥深度处理技术 138
5.4.1 电化学生物耦合处理技术 138
5.4.2 研究的目的和意义 139
5.4.3 含油污泥高效降解菌剂开发 139
5.4.4 室内电场作用方式和电场强度的选择 144
5.4.5 室内电化学生物耦合处理效能研究 149
5.4.6 电化学生物耦合处理现场试验工艺 152
5.4.7 电化学生物耦合处理现场试验 153
第6章 超热蒸汽喷射和超声清洗工艺技术研究 171
6.1 含油污泥离心脱水-超热蒸汽喷射处理工艺技术 171
6.1.1 “污泥离心脱水+超热蒸汽喷射处理”技术研究背景 171
6.1.2 超热蒸汽喷射原理 172
6.1.3 “污泥离心脱水+超热蒸汽喷射处理”工艺 172
6.1.4 现场工程应用 177
6.2 超声清洗处理技术研究 180
6.2.1 超声清洗技术原理 180
6.2.2 超声技术在原油破乳方面的应用与研究 181
6.2.3 主要研究内容和技术路线 182
6.2.4 超声技术清洗含油污泥试验 183
6.2.5 超声脱稳技术及其应用 196
第7章 热解法处理工艺技术研究 202
7.1 热解法的原理及国内外应用现状 202
7.1.1 热解法的原理 202
7.1.2 热解法国内外应用现状 202
7.2 含油污泥热解技术研究的技术路线 204
7.3 大港油田含油污泥热解试验研究 204
7.3.1 含油污泥室内热解试验 204
7.3.2 含油污泥现场小型热解试验 213
7.3.3 含油污泥处理现场试验 219
7.4 辽河油田热解法处理工艺技术研究 227
7.4.1 室内试验研究 227
7.4.2 现场试验 231
7.5 新疆油田含油污泥热解工艺技术研究 244
7.5.1 污泥基本特征 244
7.5.2 室内热解处理试验 244
7.5.3 中试热解处理试验 245
7.6 微波热解技术处理含油污泥工艺技术研究 247
7.6.1 微波热解机理 247
7.6.2 微波在污泥处理技术方面的研究进展 248
7.6.3 微波处理含油污泥室内试验 250
7.6.4 微波处理含油污泥现场试验 252
第8章 含油污泥焚烧处理工艺技术研究及应用 256
8.1 焚烧原理 256
8.2 污泥焚烧技术 256
8.3 污泥焚烧技术的应用现状 259
8.4 基于不同焚烧炉类型的油泥焚烧工艺 260
8.4.1 循环流化床焚烧工艺 260
8.4.2 旋转窑焚烧工艺 260
8.4.3 旋转窖热解工艺 262
8.4.4 层燃技术和热解气化技术相结合焚烧工艺 263
8.4.5 不同焚烧工艺的方案比较分析 264
8.5 含油污泥室内焚烧试验 265
8.5.1 含油污泥的基本特性 265
8.5.2 室内焚烧试验分析的泥组分性质 265
8.5.3 室内焚烧试验评价 266
8.6 辽河油田含油污泥焚烧处理工艺技术研究 266
8.6.1 焚烧试验 266
8.6.2 含油污泥焚烧处理工艺及应用 270
8.6.3 主要工程量 279
8.7 胜利油田油泥砂焚烧处理工艺应用研究 280
8.8 超热蒸汽喷射污泥处理后焚烧试验 282
第9章 含油污泥清洗剂及其应用 283
9.1 含油污泥清洗剂作用机理及分类 283
9.1.1 化学清洗剂的作用机理 283
9.1.2 清洗剂的分类 284
9.2 生物表面活性剂的制备及油泥处理效能研究 287
9.2.1 研究目的和意义 287
9.2.2 生物表面活性剂的研究现状 287
9.2.3 研究技术路线 290
9.2.4 生物表面活性剂的制备方法 291
9.2.5 含油污泥生物处理效果分析讨论 296
9.3 生物酶制剂对油泥砂的清洗效能研究 303
9.3.1 生物酶的研究和应用现状 303
9.3.2 国内外油泥砂处理方法研究进展 304
9.3.3 油田油泥砂成分分析 305
9.3.4 油泥砂处理工艺 305
9.4 含油污泥化学清洗药剂的制备及去除效能研究 308
9.4.1 化学清洗药剂的筛选原则和技术要求 308
9.4.2 SL1001清洗药剂的制备 309
9.4.3 SL1001清洗剂除油效果试验 309
9.4.4 复合型清洗破乳剂的研制 313
9.5 清洗剂配套设备试验 319
9.5.1 油泥清洗设备原理与设计 319
9.5.2 室内反应器试验 324
9.5.3 含油污泥处理现场试验 328
第10章 含油污泥资源化技术研究 331
10.1 含油污泥资源化定义 331
10.2 含油污泥调剖技术研究 331
10.2.1 含油污泥调剖原理 331
10.2.2 含油污泥除油预处理技术 332
10.2.3 含油污泥体膨颗粒调剖剂的合成及条件优化 336
10.2.4 污泥体膨颗粒调剖剂的理化性能评价 339
10.2.5 污泥调剖剂室内放大聚合试验 343
10.2.6 含油污泥调剖剂封堵性能 343
10.2.7 含油污泥调堵剂的生产 345
10.2.8 含油污泥调堵剂与膨润土调堵剂的性能对比 345
10.2.9 含油污泥调堵剂现场施工方案 346
10.2.10 现场施工 348
10.2.11 实施效果 350
10.3 含油污泥制备橡胶填料剂研究 354
10.3.1 研究背景 354
10.3.2 含油污泥加工成橡胶填料剂的理论依据 355
10.3.3 油田含碳酸钙污泥成分特征 357
10.3.4 含碳酸钙污泥制备橡胶填料剂的生产工艺 358
10.4 含油污泥制备辅助新型燃料技术 361
10.4.1 研究背景 361
10.4.2 含油污泥作为辅助燃料技术试验 362
10.5 含油污泥固化技术研究 367
10.5.1 固化技术原理 367
10.5.2 含油污泥固化前处理 367
10.5.3 固化技术制作道砖试验 369
10.5.4 烧结制作建筑砌块试验 370
第11章 含油土壤生物修复技术研究 372
11.1 含油土壤修复技术研究进展 372
11.1.1 土壤的石油污染 372
11.1.2 土壤石油污染修复技术 373
11.1.3 土壤石油污染生物修复技术 378
11.2 影响石油污染土壤生物修复技术效果的因素 386
11.2.1 微生物及其活性 386
11.2.2 石油污染物的生物可利用性和浓度 391
11.2.3 土壤特性 392
11.2.4 其他因素 393
11.3 降解石油微生物的鉴定与生物修复制剂的研制 394
11.3.1 石油污染土壤的类型 394
11.3.2 降解石油微生物的筛选、鉴定 395
11.3.3 石油污染土壤微生物种群动态变化分析 399
11.3.4 生物修复制剂的研制 403
11.4 室内试验研究 407
11.4.1 不同试验参数对生物修复技术处理效果的影响 407
11.4.2 生物修复产品的效果评价 411
11.4.3 试验结果 413
11.5 原油污染土壤的现场试验研究 413
11.5.1 以污染井场为主体的土壤生物修复现场试验 414
11.5.2 以联合站内清除的含油污泥为主体的生物修复试验 418
11.5.3 以落地原油回收处理点的含油污泥为主体的生物修复现场试验 419
11.5.4 现场试验结论 419
11.6 技术分析及推广应用前景分析 421
11.6.1 技术分析 421
11.6.2 处理成本及社会效益分析 421
11.6.3 推广应用前景分析 422
参考文献 424
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