油田土壤保護新技術(shù)
時間:2017-10-12 17:05
來源:
作者:胡贊同 王志強
油氣開采和加工產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境破壞是相當嚴重的。石油產(chǎn)品是主要的污染源,它們對環(huán)境污染的強度,直接與油氣產(chǎn)量和加工處理量的增長有關(guān)。
因此,必須對采油企業(yè)的環(huán)保問題給予足夠的重視 ,并采取切實可行的有效措施,提高環(huán)保質(zhì)量,保護人們的生存環(huán)境。石油產(chǎn)生的生態(tài)問題石油工業(yè)產(chǎn)生的生態(tài)問題取決于幾個因素:采出的地層流體的特殊組分和性質(zhì);采用的油氣開采、集輸和處理工藝;采油區(qū)的生態(tài)氣候、地形和地球化學等自然條件特點。此外,還在極大程度上取決于石油公司采取的環(huán)境保護措施。導致環(huán)境污染的最高危險性,是采油企業(yè)的潛在污染源,如數(shù)以萬計的油水井、油氣水管道、原油處理裝置、天然氣聯(lián)合處理裝置、天然氣廠、石油氣利用裝置。各礦場的故障次數(shù),直接與油田規(guī)模、該區(qū)域相應的開發(fā)單元總數(shù)、開發(fā)年限和單位礦場面積的污染源密度有關(guān),包括礦場間管線的多次小型破 裂 的 故 障 總 數(shù)。 故 障 的 主 要 原因——金屬腐蝕、設(shè)施機械破壞、建筑物報廢和生產(chǎn)工藝破壞導致的井漏、原油初加工點的儲油容器和石油管線故障。
清除土壤和水體原油污染采 用 微 生 物 方 法 清 除 土 壤 和水體污染的主要優(yōu)點,是高度的生態(tài)安全性和有效性。因為采用烴類氧化微生物學方法,可強化土壤和水體污染的自清除過程。但是原油復雜的化學成分,會不同程度地制約微生物的作用。因此,在開發(fā)微生 物 工 藝 時, 有 效 的 菌 株 - 分 散劑、微生物群落及其生命活性的選擇非常重要。目前俄羅斯采用微生物工藝清除土壤污染,已成功地將春夏季的土壤含油飽和度下降了33~75%。這時土壤中的烴類氧化微生物的數(shù)量增加了 4~5 個數(shù)量級,可氧化和局部降解石油產(chǎn)品的去硝化菌的數(shù)量,也增加了 1~4 個數(shù)量級。
石油和石油產(chǎn)品的生物降解,會使水溶性微生物新陳代謝產(chǎn)物的含量升高,采用無機肥料和有機添加劑可隨心所欲地加快這種生物降解過程。探尋原油的強化化學降解方法,就是合理選擇化學或生物降解 劑, 或 可 催 化 降 解 過 程 的 化 合物。多環(huán)芳香烴就是這類化合物,它可穩(wěn)定原油的降解過程,只是它對人體有害。將吸附劑與微生物方法相結(jié)合,是清除土壤和水面原油污染的有效工藝。其中具有高吸收能力和生態(tài)安全性的吸附劑,已在原油輸送管道中廣泛應用。其主要優(yōu)點是具有高吸油能力和低吸水能力。利用吸附劑清除原油污染可以回收原油,并且價格低廉。目前工業(yè)應用的有機吸附劑具有極高的吸附能力——由 4.17g/g(滌綸無紡材 料) 到 46.31g/g( 合 成 纖 維 材料),而植物吸附劑的吸油能力較低,由鋸末的 1.72g/g 到活性泥煤的 17.71g/g,但其生態(tài)安全性較有機吸附劑好。
當土壤和水體的污染較嚴重時,生態(tài)和經(jīng)濟合理的清除污染方案,是將化學、物理化學和微生物方法相結(jié)合,開發(fā)和采用清除土壤和水體石油和石油產(chǎn)品污染的綜合方法?;厥帐陀倌嗟奈⑸锓椒ㄊ陀倌嗟亩逊e,在世界各國的產(chǎn)油區(qū)都普遍存在,其原因是回收和利用比較困難。近年來雖然廣泛采用了各種由其中回收烴類原料的工藝,但仍然不能完全解決石油淤泥的回收問題。必須采用經(jīng)濟上可行和環(huán)境污染最小的綜合技術(shù),來處理石油淤泥這種有機和無機化合物的復合體。由于化學、物理和生物學因素等的影響,目前將石油淤泥完全綜合利用,仍存在一些困難??上驳氖牵S著微生物學研究的不斷深入和基因工程的飛速發(fā)展,人們可定向作用于石油重質(zhì)餾分的微生物來分解這種活性淤泥,強化石油淤泥的微生物分解??梢灶A期,在不久的將來,人們一定可以采用高效的生態(tài)安全的微生物處理工藝,將石油淤泥變廢為寶,為環(huán)境保護做出更大貢獻。含纖維素基質(zhì)清除原油污染實驗表明,烘干的造紙工業(yè)廢料粉末可提高土壤的再生速率和氧化烴類微生物的數(shù)量,降低烴類對植物和土壤微生物的毒性。該種由含纖維素基質(zhì)和糖 - 無機添加劑組成的生物預防劑,可形成絮片尺寸為 3~1,000 微米的棉絮狀結(jié)構(gòu)。將其添加到石油污染土壤或含油基質(zhì)內(nèi),可改善其氣體交換過程,是一種極好的松散劑。對它進行的的微生物分析表明,其中的主要石油酸化微生物是假單胞菌、桿菌素、土壤細菌類、硫酸鹽還原菌和念珠菌等 10 種。
在含纖維素基質(zhì)作用 5 天后,原油的黏度就下降了 30%。這是一個有利因素,因石油進入土壤后其黏度升高,可破壞土壤的氣體交換過程。此外,對含纖微素基質(zhì)的吸附性能研究表明,因其中存在高分子微生物(纖維素和木質(zhì)素),它具有較高的容油能力和吸油能力。在室內(nèi)研究過程中,研究了土壤和石油渣的殘余油含量變化。對含油物體施用含纖維素基質(zhì)第 30 天后,就發(fā)現(xiàn)其殘余油含量明顯下降。將含纖維素基質(zhì)施用到土壤和石油渣中,其殘余石油含量下降了 22%。并且, 含纖維素基質(zhì)的孵化期越長,烴類污染物中的殘余石油產(chǎn)品含量越低。