化學熱洗法在眾多處理方法中是為常用的一種，其基本原理是使用熱堿水在洗滌條件下對含油污泥進行清洗，然后用氣浮等措施使固液分離，達到油、水、泥三相分離的目的。使用該方法可將含油污泥殘油率降到1%以下，并且使用的堿大多為廉價易得的無機堿或無機鹽等物質(zhì)，成本低廉的同時能耗也相應(yīng)較低。許多研究者針對不同地區(qū)、不同類型的含油污泥改變清洗劑的種類，對清洗條件加以研究，從而提高含油污泥的處理效率。
　　1、化學熱洗清洗劑

　　表面活性劑是一種兼具親水基團和親油基團的兩親分子，其可以使油相從固體顆粒表面脫除，并穩(wěn)定存在于水溶液中，達到油相與泥相的分離。因此，在化學熱洗技術(shù)中常使用表面活性劑作為清洗劑，對清洗劑的篩選也極為重要。

　　目前常用的表面活性劑可分為化學和生物兩類：

　?、倩瘜W表面活性劑包括陰離子、陽離子、非離子以及兩性表面活性劑。陰離子表面活性劑中磺酸鹽在實際生產(chǎn)中應(yīng)用比較廣泛，其次是硫酸鹽。此類表面活性劑具有較好的去污、發(fā)泡、乳化等性能，在工業(yè)洗滌、紡織印染等諸多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在石油化工行業(yè)的應(yīng)用中，陰離子表面活性劑大約占到工業(yè)用量的17%。在陽離子表面活性劑中，重要的是含氮的陽離子表面活性劑，常見的有銨鹽、季銨鹽、雜環(huán)類等類型。陽離子表面活性劑一般不具有清潔與洗滌作用，但因其良好的殺菌、抗靜電與調(diào)理性能而廣泛用作殺菌劑、調(diào)理劑、絮凝劑和浮選劑等。兩性表面活性劑可分為甜菜堿型、咪唑啉型、氨基酸型、氧化銨型四大類。兩性表面活性劑價格較高，是表面活性劑中產(chǎn)量的一類，兼有洗滌和抗靜電、柔軟作用、耐硬水、有良好的乳化性和分散性等特點，在日用化工、制藥、機械、洗滌等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。非離子表面活性劑在產(chǎn)量上是僅次于陰離子表面活性劑的重要品種，主要包括聚氧乙烯型、多元醇型、烷醇酰胺型以及烷基多苷型等。非離子表面活性劑具有良好的表面活性，

　　除大量用于合成洗滌劑外，還廣泛應(yīng)用于石油、化纖、環(huán)保、消防等工業(yè)領(lǐng)域。

　?、谏锉砻婊钚詣┦俏⑸锎x過程中分泌的具有一定表面活性的代謝產(chǎn)物。根據(jù)化學結(jié)構(gòu)不同，生物表面活性劑可分為單糖脂類、多糖脂類、脂蛋白類、磷脂類等。由于生物表面活性劑在降低界面能以及穩(wěn)定乳化液方面與化學表面活性劑相同，且其具有無毒、無污染、易生物降解等優(yōu)點，在石油、醫(yī)藥、日用品、食品等領(lǐng)域被廣泛開發(fā)與應(yīng)用。

　　Ramirez 等對比了Triton X-100、Triton X-114、鼠李糖脂、吐溫80和十二烷基硫酸鈉的臨界膠束濃度與油相回收率的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)有較低臨界膠束濃度的Triton X-100、Triton X-114和鼠李糖脂油相回收率較高。劉曉燕對無機洗滌劑硅酸鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉，陰離子洗滌劑DBS（自制）、十二烷基苯磺酸鈉，非離子洗滌劑NP-10，陽離子洗滌劑甜菜堿以及兩種生物表面活性劑（生物1#、生物2#）進行了篩選，發(fā)現(xiàn)硅酸鈉、甜菜堿、生物1#的洗滌效果較好。Duan等使用界面張力（IFT）方法篩選了清洗劑，發(fā)現(xiàn)碳酸鈉、脂肪醇乙氧基化物（AEO-9）和鼠李糖脂的比例為5∶1∶0.5的混合物具有的IFT，當其質(zhì)量分數(shù)為 2% 時，在工藝條件下清洗后，油泥中石油類含量低于1%。

　　從現(xiàn)有研究來看，無機堿作為清洗助劑表現(xiàn)出了較好的清洗效果，同時一些陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑對原油的脫除效果也較為不錯。但是化學清洗劑會對環(huán)境造成二次污染。雖然一些生物表面活性劑如鼠李糖脂等也有良好的脫油效果，但仍需開發(fā)環(huán)境友好型清洗劑。

　　2、化學熱洗條件

　　除清洗劑外，化學熱洗條件對處理效果的影響也較為重要，如熱洗溫度、熱洗時間、液固比、攪拌速度等。

　　2.1、熱洗溫度

　　溫度對含油污泥脫油效果有著極大的影響。有研究表明，隨著溫度的升高，原油回收率逐漸增大，達到值后，溫度繼續(xù)升高但原油回收率保持基本不變，可能是因為溫度的升高加劇了清洗液的蒸發(fā)，抵消掉了升溫帶來的良好效果。

　　刁潘等的研究發(fā)現(xiàn)，隨著溫度的升高，殘油率逐漸下降。這是因為原油黏度會由于溫度升高而降低，更容易從污泥表面脫離，并且溫度升高提高了洗滌劑的活性，有利于原油的脫除。除此之外，Jin等對儲油罐油泥進行了研究，認為隨著溫度的升高，原油與泥砂之間的靜電排斥力也增加，因此油的附著力變?nèi)酰讖哪嗌氨砻婷撀?。而宋健認為熱洗溫度的升高，增加了含油污泥顆粒的熱運動，顆粒之間碰撞機會增多，利于油泥破乳脫油，提升除油效率。

　　從以上研究來看，溫度的升高對于含油污泥的處理有一定的積極作用，主要是由于溫度升高使原油黏度下降，容易脫除。研究溫度對含油污泥熱洗處理效果的影響機理可以更好地幫助理解熱洗工藝的原理，并對熱洗工藝的工程應(yīng)用起指導(dǎo)作用，這部分工作有待今后進一步深入研究。

　　2.2、熱洗時間

　　清洗劑作用于油相與液相界面，熱洗時間過短會導(dǎo)致清洗液不能與油泥充分混合均勻，清洗劑不能完全將油分從固體表面脫離，而熱洗時間過長可能會導(dǎo)致乳化油的產(chǎn)生，并且能耗增大。

　　孫佰仲等研究了頁巖油泥在清洗10-40min情況下殘油率的變化，發(fā)現(xiàn)在10-30min 之間，殘油率不斷下降，30min之后趨于平緩。李曉歌研究了攪拌時間分別為30min、60min、90min、120min和150min時含油污泥的清洗效果，結(jié)果表明，隨著時間的延長，含油率先快速下降然后在60min后逐步平緩，輕微上升。王銀生對長慶油田第二采油廠含油污泥進行化學熱洗處理，發(fā)現(xiàn)當熱洗時間為40min時，原油去除率可達85%以上，繼續(xù)延長熱洗時間，原油去除率趨于平緩。崔世彬等對比了不添加清洗劑與添加清洗劑在不同時間下對于含油污泥處理效果的影響。實驗結(jié)果顯示，當反應(yīng)時間小于30min時，殘油率隨著時間的延長而下降，但當時間大于30min后，添加清洗劑的組別殘油率隨時間延長而增加，可能是反應(yīng)時間增長導(dǎo)致了乳化油的產(chǎn)生。

　　2.3、攪拌速度

　　含油污泥熱洗工藝中的攪拌，是通過機械作用使原有油泥中的相平衡狀態(tài)打破，攪拌速度的增大有助于清洗劑與油泥充分混合，有利于原油的脫除。

　　黃朝琦等對勝利油田產(chǎn)生的含油污泥進行了化學熱洗，研究了不同的攪拌速度對除油效果的影響，發(fā)現(xiàn)隨著攪拌速度的升高，油泥的除油效率也逐漸升高。但過高的攪拌速度可能會形成水包油型乳狀液，對除油不利，也增加成本。Liu等使用槐糖脂清洗油田中的油泥并回收其中的原油，當攪拌速度從150r/min升高到350r/min后，底泥殘油率降到，小于2%。劉旭等對稠油區(qū)塊含油污泥的化學熱洗實驗結(jié)果證明，隨著攪拌速度的逐漸增加，含油污泥中油類含量逐漸降低，認為原因是攪拌速度的增加使油類破乳的速度加快，進而使泥土上的油類逐漸減少。章媛媛等考察了攪拌速度對處理效果的影響，實驗結(jié)果顯示，隨著攪拌速度的增加，含油率逐漸降低，當攪拌速度大于30r/min后，含油率下降平緩。

　　2.4、液固比

　　液固比是清洗劑的水溶液與所需清洗的含油污泥的總量之比。過低的液固比不能使藥劑與油泥充分接觸，影響除油效果，但液固比過高必然會增加藥劑的使用量，造成資源浪費，成本增加。

　　Li等在分析含油污泥樣品特性的基礎(chǔ)上，研究了液固比對含油污泥處理效果的影響，實驗數(shù)據(jù)顯示，當液固比低于5∶1時，對油相的去除效果并不理想，油泥殘油率均高于1%，這是由于過低的液固比不僅不能使污泥與水完全接觸，而且也不能實現(xiàn)將其流態(tài)化的目的。Chen等研究了不同液固比對塔河油田油泥的清洗效果影響，發(fā)現(xiàn)液固比為3∶1時殘油率且不大于2%。雷江輝采用生物表面活性劑對含油污泥進行熱洗，實驗結(jié)果顯示，隨著液固比的增大，含油率先降低后緩慢升高，在液固比為5時，含油率。許琦在液固比1∶1至10∶1時考察液固比對準東火燒山作業(yè)區(qū)油泥的影響，結(jié)果顯示，隨著液固比的改變，液固比越大，也就是增加熱水的量對油泥的清洗效果有促進作用。

　　2.5、各影響因素間交互作用

　　單一因素對含油污泥的處理效率因?qū)嶒灄l件的不同存在差異，并且各因素之間的交互作用也是影響處理效率的重要原因之一。李曉歌根據(jù)單因素水平實驗，以液固比、清洗劑濃度、清洗溫度和攪拌速度為考察對象進行四因素三水平正交實驗，實驗結(jié)果表明，清洗溫度為主要的顯著性因素，其次依次為清洗劑濃度、液固比、攪拌速度。在工藝條件下，處理后的油泥含油率僅為0.13%。Da Silva等應(yīng)用曲面響應(yīng)實驗，以殘油率為指標，研究了清洗劑濃度與清洗時間、清洗劑濃度與清洗溫度、清洗溫度與清洗時間之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)溫度升高會使表面活性劑疏水性增強，從而影響除油效果，當清洗溫度控制在33.6-53.3℃并且清洗時間在54-125min時能取得理想的除油效果。

　　從目前研究來看，探究各因素之間的相互作用多采用正交實驗和曲面響應(yīng)實驗。對各因素之間影響的研究僅表現(xiàn)在各因素間存在交互作用，但如何相互影響的研究并不透徹。研究各因素之間是協(xié)同作用或是拮抗作用可以提高化學熱洗技術(shù)的機理認識，也可以指導(dǎo)清洗劑的篩選，對該技術(shù)的工程應(yīng)用推廣起到積極作用。