作为新型的污泥预处理技术，充分利用对污泥能够产生海绵效应、局 部发热等作用提高污泥脱水能力，降低污泥的粘性。

　　3、超声波污泥处置技术的原理及进展 3.1 超声波技术处理含油污泥的机理 超声波是指频率从 20kHz~10MHz 范围内的声波，该波段的声波 具有频率高、方向性恒定、穿透力强、能量集中等特点。超声波污泥 处理作为新型的污泥处理技术，主要是用来强化污泥中石油类的分 离，其作用原理主要为超声波的振动和声空化功能。 (1)超声波的机械振动，超声波使得在其中的液体物质高速高频 振动，形成极强的湍流。利用污油、固体无机物质和水的密度不同， 在强大湍流作用下，分离出来的石油小颗粒在振动作用下互相高速碰 撞，可以克服污油小颗粒之间的界面张力，凝聚成较大的油滴。 (2)超声波的声空化，由于超声波振动后三相密度不同的物质会 发生相对位移，会在石油和污泥的界面处发生空化(产生气泡)，这种 空化可以达到分离石油和固体无机物的效果。此外，高温高压Βιβλιοθήκη Baidu可以 降低固体无机物与污油之间的粘附力。 3.2 超声波处理含油污泥技术 超声波技术对含油污泥的影响是多方面的，由于含油污泥来源有 所不同，性质差异也比较大，其主要影响因素为超声波处理的频率、 强度、作用时间、反应温度及污泥的中值粒径等技术参数。 相关研究结果表明：合理选取处理温度是十分必要的，处理温度 较低时，导致油粘度高，粘附力强，不易于分离;而处理系统温度过

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　　2、含油污泥的处置技术现状 综合目前的污泥处置技术可知，含油污泥处理技术可分为：化学 处理法(加热碱性洗法、化学清洗法、溶剂萃取法和化学破乳-脱水法 等)、调质-机械分离法、回注调剖技术、热处理技术(干化焚烧、热解 法、焦化法等)、生物法(地耕法、堆肥法、生物反应器技术和植物修 复技等)及其它新衍生出的处理方法(如电动力学处理技术、超声波 法、冷冻融融处理技术、毛细吸入技术等)等，但每种方法都有各自 的适用范围、技术优缺点和经济性等。 为满足日益严格的环保监管要求，目前对于含油污泥的处置多是 采用多种处理工艺相组合，分别利用各自工艺在不同方面的技术优势 进行有机组合，进而实现污泥的合理高效处置。其中超声波辅助处理

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　　4.2.2 强度对于超声波处理钻采油泥效果的影响 在超声波预处理含油污泥过程中，随着超声波强度、输出功率的 不同，产生的机械振动作用和空化作用效果也不同。因此，在室内实 验基础上，研究了不同功率条件下钻采含油油泥处理效果见表 2。

　　由表 2 可分析，随着超声功率的逐步提高，油泥中出口单元油含 量出现先降后反而上升的趋势。分析其原因主要是超声声强增高，空 化强度增强，而超声波在弱空化效应下除油较高。因此确定油泥处理 系统最佳超声功率是 3kW。

　　1、含油污泥的来源及危害 含油污泥主要源自石油钻采、储存、运输、中转、炼制及含油污

　　水处理等工艺。油田含油污泥的主要成分是水、石油类、污泥中的泥 土和其他成分。

　　含油污泥具有成分复杂、难于脱稳脱胶、易于产生异味和处理过 程中需要进行防爆处置等，其含有的石油进入水体或土壤，将会对周 边生态、微生态系统和土壤植被生态造成严重的危害，随着《土壤污 染防治行动计划》和《土壤法》的相继出台实施，提出了严格强化未 污染土壤保护，必须对含油污泥进行无害化处置，最大限度地减少对 周边生态环境的影响已是大势所迫。

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　　高时，将导致超声波空化强度减弱，影响反应的效果。因此过高或过 低的反应温度均不利于含油污泥的污油、污泥分离和污油的去除等 [1];XUNing 等进行了含油污泥的超声预处理研究，研究结果表明：其 最佳工艺反应条件为超声频率为 28kHz，系统反应温度为 40℃，反应 时间为 20～30min，最优条件下，含油污泥干基油含量由 0.130g/g 降 低至 0.055g/g，除油效率较未采用超声处理技术提高了 55.6%。

　　在前期室内实验的基础上，初步确定了超声波除油的最佳运行参 数为：频率 40kHz、强度 3.0kW，作用时间 20min，现场试验研究了 不同温度下超声波脱稳技术对于含油污泥处理的效果，其效果详见见 表 1。

　　从表 1 可看出，油泥中单元出口油含量随着反应温度的升高而降 低，55℃时超声辐照可使超声出口油泥中油含量降到最小值，而继续 提高温度对于油泥处理效果改善不明显。为此确定 50℃为超声污泥 预处理的最佳温度。

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　　5、结论 通过超声波预处理工艺处理含油污泥，可实现污油与污泥、污水 的三相分离，有效降低污泥中的油含量。通过现场试验，确定了系统 运行最佳参数为：在现场试验 5.0t/d 的处理能力下，最佳运行参数确 定为：运行功率 3.0kW，时间为 20～25min，温度为 50℃，破乳剂投 加量为 10mg/L 的条件下，设备稳定运行，处理效果最佳。经超声波 除油预处理后的污泥经离心分离可以确保脱水后的油泥中含油量低 于 2%，符合国家固体废弃物排放标准。(来源：中海油能源发展股份 有限公司安全环保分公司)

　　4、超声波耦合混凝沉淀技术含油污泥现场试验研究 4.1 现场试验工艺及试验目标 现场试验所采用的整体工艺：“机械调质→超声波脱稳装置→混 凝沉淀→离心分离→焚烧”。而本次研究所涉及的仅为该整体处理工 艺中的超声波脱稳预处理段工艺，作为整个处理工艺的关键段，决定 着油、水和泥三相分离的效果。设计试验目标确定为：处理后的污泥 含油量≤2%、含水率≤10%，经处理后的含油污泥达到国家污泥处理 的标准限值，可用做建材原料、土地填埋等综合利用，可彻底实现含 油污泥的无害化处置。现场试验选在北方某海上石油钻采污泥处置厂 内开展，设计试验能力为 5.0m3/d。 4.2 参数优化及预处理效果研究 为了研究含油污泥处理效果，以油田落地油泥为基础，进行了现 场试验，确定了污泥无害化处理系统运行参数，并对污泥无害化处理 系统稳定运行效果进行了研究。 4.2.1 温度对于超声波处理钻采油泥效果的影响