化學(xué)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(duì)含油污泥進(jìn)行清洗，然后用氣浮等措施使固液分離，達(dá)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(jià)易得的無機(jī)堿或無機(jī)鹽等物質(zhì)，成本低廉的同時(shí)能耗也相應(yīng)較低。許多研究者針對(duì)不同地區(qū)、不同類型的含油污泥改變清洗劑的種類，對(duì)清洗條件加以研究，從而提高含油污泥的處理效率。
　　1、化學(xué)熱洗清洗劑

　　表面活性劑是一種兼具親水基團(tuán)和親油基團(tuán)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(dá)到油相與泥相的分離。因此，在化學(xué)熱洗技術(shù)中常使用表面活性劑作為清洗劑，對(duì)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(xué)和生物兩類：

　?、倩瘜W(xué)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(shí)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(jià)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(diǎn)，在日用化工、制藥、機(jī)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(xué)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(xué)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(diǎn)，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(duì)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(duì)無機(jī)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(jìn)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(dāng)其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 2% 時(shí)，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(jī)堿作為清洗助劑表現(xiàn)出了較好的清洗效果，同時(shí)一些陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑對(duì)原油的脫除效果也較為不錯(cuò)。但是化學(xué)清洗劑會(huì)對(duì)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(xué)熱洗條件

　　除清洗劑外，化學(xué)熱洗條件對(duì)處理效果的影響也較為重要，如熱洗溫度、熱洗時(shí)間、液固比、攪拌速度等。

　　2.1、熱洗溫度

　　溫度對(duì)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(dá)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?yàn)闇囟鹊纳呒觿×饲逑匆旱恼舭l(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?yàn)樵宛ざ葧?huì)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(duì)儲(chǔ)油罐油泥進(jìn)行了研究，認(rèn)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)?，更易從泥砂表面脫落。而宋健認(rèn)為熱洗溫度的升高，增加了含油污泥顆粒的熱運(yùn)動(dòng)，顆粒之間碰撞機(jī)會(huì)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(duì)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(duì)含油污泥熱洗處理效果的影響機(jī)理可以更好地幫助理解熱洗工藝的原理，并對(duì)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(jìn)一步深入研究。

　　2.2、熱洗時(shí)間

　　清洗劑作用于油相與液相界面，熱洗時(shí)間過短會(huì)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(shí)間過長可能會(huì)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(shí)間分別為30min、60min、90min、120min和150min時(shí)含油污泥的清洗效果，結(jié)果表明，隨著時(shí)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(duì)長慶油田第二采油廠含油污泥進(jìn)行化學(xué)熱洗處理，發(fā)現(xiàn)當(dāng)熱洗時(shí)間為40min時(shí)，原油去除率可達(dá)85%以上，繼續(xù)延長熱洗時(shí)間，原油去除率趨于平緩。崔世彬等對(duì)比了不添加清洗劑與添加清洗劑在不同時(shí)間下對(duì)于含油污泥處理效果的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，當(dāng)反應(yīng)時(shí)間小于30min時(shí)，殘油率隨著時(shí)間的延長而下降，但當(dāng)時(shí)間大于30min后，添加清洗劑的組別殘油率隨時(shí)間延長而增加，可能是反應(yīng)時(shí)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(jī)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(duì)勝利油田產(chǎn)生的含油污泥進(jìn)行了化學(xué)熱洗，研究了不同的攪拌速度對(duì)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(huì)形成水包油型乳狀液，對(duì)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(dāng)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(duì)稠油區(qū)塊含油污泥的化學(xué)熱洗實(shí)驗(yàn)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(rèn)為原因是攪拌速度的增加使油類破乳的速度加快，進(jìn)而使泥土上的油類逐漸減少。章媛媛等考察了攪拌速度對(duì)處理效果的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，隨著攪拌速度的增加，含油率逐漸降低，當(dāng)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(huì)增加藥劑的使用量，造成資源浪費(fèi)，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(duì)含油污泥處理效果的影響，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)液固比低于5∶1時(shí)，對(duì)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(shí)現(xiàn)將其流態(tài)化的目的。Chen等研究了不同液固比對(duì)塔河油田油泥的清洗效果影響，發(fā)現(xiàn)液固比為3∶1時(shí)殘油率且不大于2%。雷江輝采用生物表面活性劑對(duì)含油污泥進(jìn)行熱洗，實(shí)驗(yàn)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(shí)，含油率。許琦在液固比1∶1至10∶1時(shí)考察液固比對(duì)準(zhǔn)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(duì)油泥的清洗效果有促進(jìn)作用。

　　2.5、各影響因素間交互作用

　　單一因素對(duì)含油污泥的處理效率因?qū)嶒?yàn)條件的不同存在差異，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(shí)驗(yàn)，以液固比、清洗劑濃度、清洗溫度和攪拌速度為考察對(duì)象進(jìn)行四因素三水平正交實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)，以殘油率為指標(biāo)，研究了清洗劑濃度與清洗時(shí)間、清洗劑濃度與清洗溫度、清洗溫度與清洗時(shí)間之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)溫度升高會(huì)使表面活性劑疏水性增強(qiáng)，從而影響除油效果，當(dāng)清洗溫度控制在33.6-53.3℃并且清洗時(shí)間在54-125min時(shí)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(shí)驗(yàn)和曲面響應(yīng)實(shí)驗(yàn)。對(duì)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(xué)熱洗技術(shù)的機(jī)理認(rèn)識(shí)，也可以指導(dǎo)清洗劑的篩選，對(duì)該技術(shù)的工程應(yīng)用推廣起到積極作用。