高含硫氣田含硫污泥處理與處置工藝比選摘要：高含硫氣田在生產過程中不可避免地會產生大量的含硫污泥，如果不及時處理會對工藝裝置運行安全造成危害，也會對污水處理指標造成影響。根據《國家危險廢物名錄》（2016年），含硫污泥需按照危險廢物HW08類管理，在處理含硫污泥時會占用大量場地，如果處理不當會造成環境污染。目前國內外處理污泥的一般方法有：焚燒法、生物處理法、溶劑萃取法、化學破乳法、固液分離法等。為了消除含硫污泥的危害，高含硫氣田需探索出技術成熟、工藝簡單、環保經濟、可資源化利用的無害化處理與處置方法。為處理處置含硫污泥，某氣田征集了國內多家固廢處理處置單位提出的較成熟的工藝路線，結合氣田含硫污泥產生的部位、頻次、產生量、處置現狀及場地等情況，總結出了調質機械脫水技術、熱解（干餾）技術、水泥窯焚燒利用技術、干化技術等4種處理處置技術，并進行了工藝比選。關鍵詞：含硫污泥；處理；處置；比選引言：對于較為分散的含硫污泥產生點，選擇撬裝熱解工藝不定期開展現場減量化處理。對于水處理站產生的含硫污泥，在現有工藝末端增加調質機械脫水設施、干化設施，并開展水處理工藝優化研究和技術實驗進行驗證。通過實驗分析，得出化學藥劑+壓濾，固廢熱處理，破膠+壓濾+干餾，造粒+盤式干化4種工藝比較適合含硫污泥處理。含硫污泥來源及性狀含硫污泥主要來源于含硫天然氣開采、天然氣集輸、采氣污水處理過程。在開采過程中，含硫污泥主要來源于高壓氣流攜帶的少量井底巖屑、粉塵、單質硫顆粒物，壓力變化導致析出的單質硫顆粒，在集氣站容器、設備、管線中的沉積物以及工藝要求添加溶硫劑后的反應產物；集輸管道在清管批處理過程中，清管球將管線內壁硫化鐵粉末、緩蝕劑涂膜帶入管線末端的堆積物；污水站污水處理過程中添加的復合堿、除硫劑、殺菌劑、緩蝕阻垢劑、混凝劑、絮凝劑等藥劑的反應產物。這些固體物質混合后成分復雜，伴有惡臭等刺激性氣味。高含硫氣田含硫污泥有4類，分別是各產出水處理站清池、清罐的底泥，管道批處理的清管殘液，集氣站計量分離器、火炬分液管等壓力容器開罐清理的底泥，沖砂產生的底泥，產生量約500t/a。主要性狀為半固態的黏稠污泥，含有機物、油和單質硫等，其中，PH值為6?9，硫離子含量約25mg/L，含水率約80%?90%。實驗分析，初步認定含硫固廢中主要有機物是環烷基、烷基等雙氮五環高分子化合物與硫化氫反應的產物，以及少量泥砂和單質硫，有特殊異味。含硫污泥無害化處理處置方法比選2.1調質機械脫水技術調質機械脫水技術屬于常規處置方法，主要為氧化除臭破穩和高效脫水減量，去除硫離子及單質硫含量有限，殘渣仍為危廢，調質藥劑是關鍵，機械壓濾脫水后減量一般在60%左右，綜合處置單價約4000元，處置費每年可削減190萬元左右。根據污泥特點，在調質機械脫水技術中，優選氧化絮凝劑+壓濾和化學藥劑+壓濾工藝。污泥取自污水站，采用氧化絮凝劑+壓濾工藝處理，室內實驗研究表明，經過氧化絮凝，污泥減量62%以上，減量較小且設備占地面積大。某氣田屬于山區，集氣站面積有限，不適于現場環境；化學藥劑+壓濾工藝采用化學或生物除臭，室內實驗化學除臭過程為15min，生物除臭過程為25min。該工藝與其他現有污水處理站"加藥+過濾〃工藝相似，可在原有工藝上研究優化，將排污池改造為加藥攪拌裝置，增加壓濾、干化造粒設備各1臺，直接購買調質除臭藥劑或自行實驗選配藥劑，通過污泥低溫干化造粒可減去75%以上的水，產生的殘渣可委托具有資質的危廢處理單位處置。2.2熱解（干餾）技術該技術在冀東油田和涪陵氣田等的油基鉆井液處理中廣泛應用，主要加入除硫劑，去除硫離子，并通過熱解（或干餾）除去大部分有機物、單質硫及水。該技術可建固定站，也可撬裝，能實現固廢減量約80%-90%%，殘渣普遍能達到一般固廢標準，尾氣配套處理系統完善，可減少后續處置量，綜合處理單價（包含污泥減量和殘渣危廢處置）約1200-2200元/t，處置費用可削減184?331萬元/a。但殘渣的一般固廢屬性難以取得認定，仍要按照危廢管理，永久性設施一次性投資高。該技術有4家公司提出了4種處理工藝：溶蝕劑+干餾+固化，固廢熱處理，破膠+壓濾+干餾，壓濾+管鏈式熱解炭化爐。結合氣田實際，篩選掉占地面積較大、減量低、除硫效果較差的工藝，分析可將具有撬裝設備的工藝（如熱解、破膠+壓濾+干餾等）應用于集氣站等的含硫固廢處理及處置，根據集氣站現場危廢貯存量，不定期開展現場集中處置。溶蝕劑+干餾+固化工藝通過室內實驗試制成功了具有除臭、溶解、降黏的YH-H型溶蝕劑，能使污泥溶解分散，該工藝當單質硫含量大于3%時，用二硫化碳萃取預處理，加入催化劑無氧干餾可分解大部分有機物，需要連續處理，處理后的殘渣需進行危廢鑒別，占地面積較大，需單獨建站。撬裝式固廢熱處理裝置主要由前處理撬、后處理撬及電控撬組成。前處理撬主要包括上料系統、熱解析系統、除塵系統、冷凝單元等，熱解析處理單元溫度為550°C，熱解析時間5?30min。后處理撬主要由油氣冷凝回收系統、污油凈化系統、污水處理系統、尾氣凈化系統等組成，處理能力500?2000kg/h。該工藝移動方便，占地面積小，可考慮集氣站的含硫污泥處理，但處理后的殘渣仍需按危廢處置［1］。2.3水泥窯焚燒利用技術符合國家水泥窯協同處置危險廢物、固體廢物政策，無后患，是目前較為成熟的環保治理技術，但目前取得水泥窯協同處置危廢資質的公司較少。濕式催化氧化工藝可實現減量40%。但需建設反應釜（30m2、高2.8m、投資300萬），燒結的費用達7800元/t，經濟效益較差。2.4干化技術針對干化技術提出了“造粒+盤式干化〃和“壓濾+槳葉干燥〃兩種處理工藝。造粒+盤式干化工藝污泥減量85%，工藝簡單、運行管理方便，但不能撬裝，不適用于較為分散的集氣站。但綜合處置單價為158元/t，可削減處理費用374萬元/a，設備投資約300萬元，占地約40m2、高6m（含尾氣系統），結合氣田實際，作為采氣廢水處理末端設施，可考慮在采氣廢水處理站建設。壓濾+槳葉干燥工藝污泥減量達80%以上，減量效果好，工藝簡單，但占地面積達100m2，無論是集氣站還是污水處理站都受場地限制［2］。2.5比選結果通過以上分析結果，推薦化學藥劑+壓濾、固廢熱處理、破膠+壓濾+干餾、造粒+盤式干化等4種含硫污泥的處理處置方式，結果見表6。其中固廢熱處理、破膠+壓濾+干餾撬裝式工藝可以用于集氣站等較分散且點多的污泥處理，化學藥劑+壓濾和造粒+盤式干化工藝在現有的污水處理工藝上改造后適用。結論簡而言之，綜合考慮處理效果、場地條件和投資、運行成本，高含硫氣田處置含硫污泥建議如下。首先，對于集氣站較為分散的含硫污泥產生點，結合含硫污泥貯存情況，應選擇撬裝熱解工藝不定期開展現場減量化處理。另外，對于水處理站產生的含硫污泥，應開