含油污泥和含油尾砂利用处置控制技术规范 编制说明.docx
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1、含油污泥与含油尾砂利用处置控制技术规范编制说明标准名称:含油污泥与含蝇砂利用处置1辨胶栩!范项目编号:DB -017-2022制、修订类型: 主要起草单位: 协作单位: 归口单位: 起草时间:制定中国环境科学研究院青海省固体废物污染防治中心青海省生态环境厅2021年10月一2022年12月处理处置产物中有害物质等多方面控制指标,涉及的相关标 准、规范极多。本技术规范制定过程中,产生、贮存、运输、 利用处置的全过程污染控制充分与国家危险废物相关管理 标准衔接,水、气、土壤等与国家相关环境质量、污染排放 等强制性标准衔接,VOCs、颗粒物、处理处置产物的有毒有 害物质与国家相关最新管理要求相衔接,
2、具有较好的一致 性。(二)标准与现行法律、法规标准的关系本标准制定程序符合中华人民共和国标准化法、地 方标准管理办法的规定和要求。本标准结构和格式等分别符合标准化工作导则第1 部分:标准的结构和编写(GB/T 1. 1-2009)和标准编写 规则第5部分:规范标准(GB/T 20001. 5-2017)中的要 求。本标准中污染控制有关要求的制定严格落实2020年修订的中华人民共和国固体废物污染环境防治法有关固体 废物污染防治应遵循的“减量化、资源化和无害化”原则, 以及其中关于危险废物的专门条款规定。五、含油废物产生、利用处置和管理现状(一)含油废物概况与青海省产生情况含油废物包括废弃油基泥浆
3、及岩屑、含油污泥,是石油 和天然气开采过程产生的两种主要废物。其中,含油污泥包 括油气开发作业及集输过程中产生的落地油泥、油罐清罐产 生的含油底泥、水处理过程产生的含油浮渣等。因其成份复 杂、含油量大,不同程度含重金属及有机有害组分,含油污 泥和废油基钻井泥浆被列为国家危险废物名录中 071-001-08, 071-002-08 和 072-001-08 类废物。青海省含油废物产生量大,根据全国固体废物申报系统 平台数据,2021年青海省含油废物申报产生量达11. 1万吨, 在青海省所有危险废物中仅次于无机氟化物废物和有色金 属冶炼废物,排名第3O其与无机氟化物废物和有色金属冶 炼废物一起,占
4、据了青海省2021年危废产生量的93%。无机宛化物废 物70.1%图1 2021年青海省各类废物产生及含油废物占比情况(二)国内外含油废物利用处置现状(1)国内外含油污泥利用处置情况国外探索和研究技术经济可行含油污泥处理技术走过 了漫长的道路,尝试了单一处理方法和不同处理方法的联合 使用,对含油污泥处理技术已经有了一定程度的理论研究和 技术基础,建立了从最初的填埋、焚烧等简单处理模式转向 无害化处理与资源回用的技术模式,并开发了相应的工艺设 备和配套药剂。国外首先在炼油厂产生的含油污泥处理技术上取得了 进展和突破。自20世纪90年代起,国外炼油厂含油污泥的 热处理及热解吸技术迅速发展,并获得工
5、业化应用,包括开 发了溶剂萃取-氧化处理、加热蒸发-冷凝处理技术。Cochin 炼油公司开发了回收轻质油及沥青的技术,英国石油公司阿 兰斯炼油厂建设了一套污泥溶剂萃取处理装置并实现了工 业化应用,处理后的污泥经固化后再进行土地处理。美国 Navajo公司利用含油浮渣经催化裂化(FCC)后生产燃料油。 Mobil公司Solomon M也开发了利用含油污泥作为催化裂化 装置(FCC)的原料的技术。此外,国外学者Jan Bock, Sanjay RSrivatsa等分别发明了针对石油炼厂产生的含油污泥采用 调质-机械脱水工艺回收原油的有关专利技术,提出了通过 投加清洗剂、破乳剂(阴离子或高分子化合物
6、等)、pH值调 节剂等,同时进行搅拌、加热、降黏等调质手段,实现油- 水-固三相分离,对含油污泥进行无害化处理。在加拿大油 砂公司、原油合成公司等公司主要采用加碱、注热水或蒸汽、 离心分离的方法将油、砂分离。对于油田含油污泥的处理, 国外还有填埋、分散施耕、集中干燥焚烧、生物处理法、化 学固化处理等方法可供选择。加拿大MG工程公司采用APEX(Aqueous Petroleum Effluent Extraction) 技术(水溶 性石油提取),从含油污泥、受污染的土壤和稳定的油水乳 状液中分离出妙类的高新技术。荷兰吉福斯公司采用调质- 机械脱水+生物处理法,德国HILLER公司采用调质-机械
7、脱 水+电化学工艺,新加坡的CLEANSEAS公司则采用机械脱水 +美国ADTU热解吸工艺进行含有污泥的利用。法国、德国 的石化企业多采用焚烧处置的方式。我国,最初由于环保意识不强,各油田均采用直接填埋法处理含油污泥。虽然该方法操作简单,投资低,但是填埋 过程中需占用大量的土地,填埋坑多未采取相应的防渗措 施,填埋时也未投加促进石油类分解的化学药剂,因此填埋 后的污泥中的原油自身分解降解时间较长,含油污泥中的有 害成分在土壤中层层渗漏,可能使浅层或深层地下水受到污 染。近年来,油田又相继研究了焚烧法、溶剂萃取法、生物 法、固化法、热解吸法、燃料化法、超热蒸汽喷射发、焦化 法等方法处理含油污泥,
8、对含油污泥的利用处置也有了大量 的实践。如辽河油田在锦州采油厂兴建了一座污泥处理站,采用 焚烧法处理含油污泥,处理后的固体用做建筑材料。中原油田将含油碳酸钙污泥经粉体加工,将其开发成为含油橡胶填充剂。河南油田获得了一种处理效果较好的高效污泥浓缩剂, 并且研制了一套由自吸式排污泵、污泥分离器、集泥箱、污 泥提升泵、加药装置等设备组成的具有自主知识产权的撬装 式含油污泥处理装置。2006年,克拉玛依市属企业采用“多级热洗+助溶剂” 技术建设了一座处理规模为200m7d的油泥无害化处理厂。 胜利电厂建设了油泥砂焚烧处理站,焚烧残留物为细砂和中 粗砂。冀东油田建设了两套超热蒸汽喷射处理含油污泥设 施,
9、用于处理联合站内生化池和浮选池的含油浮渣。(2)废钻泥浆利用处置技术现状美国与加拿大在其境内油气田钻井废物工业处理处置 方法包括:填埋(包括简易回填、密封回填与混合-填埋-覆 盖等)、固液分离、固化/稳定化、土地处置(包括土地播撒 与土地耕作)、回注地下(包括注入处置井或者井的环形空 间及地下盐穴)、生物修复(也称做生物处理)、热处理等。 对于油气田钻井废物,美国、加拿大境内的油气作业者按照 有关监管要求大都进行现场处置与管理,而对于某些不适于 进行现场管理的钻井废物(如一些盐水泥浆或含油较多的钻 屑),以及不适于现场处理处置废物的环境敏感区的井场(如 处于季节性高地下水位地区、沼泽带或苔原带
10、等环境敏感 区),或者油气公司考虑成本、运营风险、环境监管要求等 因素不能现场处置的钻井废物,将被移交给钻井废物处置运营许可商进行场外处置。在现阶段,我国钻井废物处置的总体思路是将钻井废物进行不落地收集后,先进行固液分离,然后分别再对钻井废 物的固相和液相进行无害化处置。处理处置方法包括:一是固液分离,即使用化学与物理方法实现固液分离,再对分离后的液相与固形物分别处理来实现整体钻井废物 的无害化处置。通常是液相经处理达到相关标准后排放或回 注,固相物加固化剂进行固化处理,测其浸出毒性达标后填 埋处置;二是直接填埋,钻井废物在储存坑内通过沉降分离,上 部清液达到国家或地方排放标准后直接排放。剩余
11、部分经风 干至一定程度后,在储存坑内就地填埋,填埋池进行地表恢 复。还有就是钻井废物收集在经防渗处理的密封池内再填 埋,密封池上覆土恢复地貌;三是固化处置,固化物经检测浸出毒性达标后填埋处 置,固化池表面覆土恢复地貌,或固化物达到相关标准作为 路基、制砖等原材料。比较成熟的应用实例包括:在川渝地 区油气田实施的钻井废物破胶固化处理工艺主要基于化学 破胶反应和水泥的水合水硬胶凝反应,进而对钻井废物进行 稳定化和固化处理,将钻井废泥浆中的有害成分通过物理和 化学反应进行束缚、稳定或包容,以减小废弃物的毒性、可 迁移性和溶解性,减少对环境的危害,浸出液经检验合格后 就地填埋复耕或转运。中石油塔里木油
12、田分公司及中石化西 匕油田分公司所属的塔里木盆地油田区块于2012年至2013 全面开展“油田钻井废弃物无害化处理技术”井场示范推广 运用。该技术针对钻井废物成分复杂,重金属类污染物及盐 份组分含量高的特点,经过稀释一絮凝一分离将钻井废物成 三部分:即岩屑、泥饼和水。其技术特点是利用机械分离法 去除固相岩屑砂粒,采用化学絮凝处理,破除废弃泥浆的胶 体状态,使固液分离,将泥浆中的化学有机成分析入水中, 通过真空抽吸和挤压脱水,固相物质制成泥饼排出,脱出水 循环使用,示范装置推广运用的钻井现场实验结果表明,该 项技术可有效降低钻井废物的环境污染风险,技术、经济可 行。此外,其他钻井废物处理处置技术
13、也进一步发展。如针 对盐水泥浆体系的钻井废物真空吸水反渗透处理技术,可有 效降低处理后的泥浆、岩屑有害成分含量;钻井废物高强度 抗压技术,有效提高固化物环境相容性;新型钻井废物生物 降解技术,可将处理后的钻井废物用于土地耕作。(三)含油废物相关管理和污染控制要求(1)国外相关标准与规范含油污泥污染物控制方面欧美等发达国家认为仅用含油污泥特征污染因子TPH来 表达含油污泥对人类的健康影响和对环境的危害并不全面, 除此之外还应考虑与石油相关的污染物指标,如重金属和多 环芳煌等。如欧美国家通过对含油污泥危险特性和环境风险 的评估,制定出的含油污泥污染控制标准极具针对性,如美 国阿拉斯加州采用挥发性的
14、BTEX (苯、甲苯、乙苯、对二甲 苯)和PAH (多环芳烧)等作为需要控制的危害组分。在含油污泥污染物控制限值方面,欧美等发达国家目前 已形成了与处理处置技术配套的污染控制标准规范,如加拿 大制定的关于上游石油工业油田废物管理要求、Sask 土 地填埋指导准则,美国出台的TPH指导准则美国溢油 清洁度等级的指导原则和石油和天然气勘探和生产废料 联邦危险废物豁免条例,欧盟EEA的2000/532/EEC指令、 76/769/EEC指令等。加利福尼亚允许TPH高达5%的含有废 物用于铺路。加拿大用原油污染的砂土和含油污泥用于筑路 或在油区进行排放时,TPH最大允许浓度为2%5%。法国对 于降水量
15、较高的湿润地区要求土壤中TPH应小于0. 5%,而对 于干旱地区则规定TPH小于2%即可。表1国外含油废物污染物控制标准限值国家/地 区利用途径标准限值加利福尼 亚固体废物用于铺路TPH5%加拿大关于上游石油工业油田废物管理 要求铺路TPH5%;排到 土壤 TPH2%加拿大原油污染的砂土筑路或在油区进 行排放TPH2% 5%加拿大Sask 土地填埋指导准则规定,送 入工业垃圾填埋场所前TPH3%法国湿地土壤 TPH0O.5%;旱地土壤TPH2%荷兰土壤、沉积物中矿物油含量50mg/kg,干基沙特阿拉 伯土壤TPH5%表2部分国外固废填埋/筑路含油率要求废钻井泥浆污染控制方面国家土壤中含油量的要
16、求(wt)填埋处置筑路、铺路加拿大25美国25法国2一美国、加拿大等油气生产国都制定了严格的钻井废物监管法规。如美国联邦政府和各州政府都施行了相关法规监管 钻井废物。有关钻井废物的排放主要遵从美国环保局(EPA) 的监管规定,而其他钻井废物处理处置方案则遵从联邦政府 和州政府的共同要求。EPA禁止陆地排放与钻井废物相关的 废液。此外,因各油气田所在区域环境敏感性不同,EPA对 钻井废物的监管要求各异。在墨西哥湾地区,不允许排放废 弃油基钻井泥浆,对于废弃水基泥浆,规定了排放量和毒性 的限值要求,对于合成基泥浆,只能排放钻屑,不得排放废 液;在内陆水体,不允许排放油基钻井废物;在陆上,对钻 井废
17、物进行处置通常要求泥浆池加衬垫,完井后的废泥浆运 走集中处理,钻屑进行填埋,完井后的泥浆池恢复地貌;在 阿拉斯加州,禁止排放油基钻井泥浆;在阿拉斯加北坡,要 求所有钻井废物零排放,向内陆水体排放和墨西哥湾要求相 同,同时对神、铜等重金属的排放提出限值要求。在加拿大, 各油气生产省对于钻井废物各类处置方案都有严格的监管 要求。在加拿大能源大省阿尔伯达(Alberta),阿尔伯达能 源资源保护委员会(ERCB)颁布了 一项专门指令钻井废物 管 理指令 050(Directive 050: Drilling Waste Management)o该指令明确规定各种钻井废物处置污染控制 要求,同时ERC
18、B作为Alberta省钻井废物处置事务的管辖 机构,严格按照联邦、Alberta省监管要求,以及钻井废 物管理指令监管油气生产企业产生的钻井废物。在英国, 要求采用低毒油基钻井液,禁止使用柴油,排海钻屑含油量 必须低于1%。北海油田从2001年1月1日起禁止排放油基、 合成基泥浆钻井液和钻屑,对水基泥浆,则要求在尽可能清 洁钻屑、降低重金属含量的条件下,可向海底排放钻屑和经 处理的废液。在挪威,要求油基泥浆和钻屑全部回注;其他 钻井废物进行分类,可利用的钻井废物运到岸上再循环处 理,不可利用的钻井废物运到岸上处理后达标排放,仅允许 开钻泥浆或地表层井段的水基钻井液、钻屑直接排放。在澳 大利亚,
19、要求在地表层井段水基泥浆回注,钻屑直接排放, 在中间层段和生产层段泥浆和钻屑全部回注。(2)国内相关标准与规范目录一、工作简况(一)任务来源4(二)起草单位、协作单位 4(三)主要起草人4二、制定标准的必要性和意义三、主要起草过程(一)前期准备7 _(二)资料调研7(三)现场调研、在线研讨8(四)编制标准8一(五)征求意见和送审报批8四、制定原则和依据,与现行法律、法规、标准的关系(一)制定原则和依据9(二)标准与现行法律、法规标准的关系J0五、含油废物产生、利用处置和管理现状(一)含油废物及青海省产生情况 W(二)国内外含油废物利用处置现状J1(1)国内外含油污泥利用处置情况 H(2)废钻泥
20、浆利用处置技术现状J4(三)含油废物相关管理和污染控制要求 16目前我国没有含油污泥污染控制的国家标准,但是废矿 物油污染控制、土壤环境质量等相关国家标准中规定了含油 率等含油废物特征指标的控制限值。另外,部分石油和天然 气开采大省制定了相应的地方性标准。国家相关标准中的控 制要求见表3,相关省份含油废物污染控制要求见表。表3国家相关标准中的含油废物特征指标控制限值编 号标准名称标准限值1危险废物鉴别标准毒性物质含量鉴别 (GB5085.6)3%2废矿物油回收利用污染控制技术规范 (HJ607-2011)油泥沙经油沙分离后含油率2%3农用污泥中污染物控制标准(GB4284)0.3%4土壤环境质
21、量标准(修订版GB15618-2008)工业用地土壤,1级筛选值5000mg/kg5陆上石油天然气开采含油污泥资源化综合利 用及污染控制技术要求(SY/T7301)处理后剩 余固相用于铺设通井路、铺垫井场基础材料的条 件石油烧总量2%表4地方含油废物污染物控制标准限值标准名称标准限值黑龙江油田含油污泥综合利用污染控 制标准(DB23/T1413-2010),石油类垫井场、通井路32%新疆油气田含油污泥综合利用污染控 制要求(DB65/T3998),含油率2%陕西含油污泥处置利用控制限值 (DB61),石油类铺设井场等级公路时,1%;用做工业原料时,2%六、主要条款的说明(重要项)(一)适用范吕
22、本标准规定了油气开采含油废物污染控制的总体要求, 收集、贮存、运输、处理、处置、利用处置后的产物,包括 含油尾砂、处置残渣和回收的矿物油等的污染控制要求,以 及环境监测和环境管理要求。本标准适用于陆上油气开采废物在收集、贮存、运输、处理、处置、利用过程及利用处置后的产物,包括含油尾砂、 处置残渣和回收的矿物油等的污染控制,可作为与陆上油气 开采废物及利用产物有关项目的环境影响评价、环境保护设 施设计、竣工环境保护验收、排污许可管理、清洁生产审核 等的技术依据。本标准明确含油废物收集、贮存和处置设施安全防火有 关要求执行GB 50183有关规定,海上油气开采含油废物的 污染控制可参照本标准执行。
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