申请日2019.01.09
公开(公告)日2019.04.05
IPC分类号C02F11/14; C02F11/121; C10G1/00
摘要
本发明公开了一种基于化学热洗法的工艺原理，对含油污泥进行全流程彻底的处理方法及装置，处理方法主要包括以下步骤：1)除杂，添加药剂及水，混合后进行破乳;2)经初步回收油相后，得到混合溶液;3)通过超声及臭氧氧化深度处理后，回收混合溶液中的残余油相;4)将所得混合溶液浓缩、脱水，处理完成。本发明中的高效连续的含油污泥处理方法及装置，实现了含油污泥中油、水、泥的三相分离，经过处理后的污泥含油率能够降低到2%以下，满足国家排放标准;并且能够回收含油污泥中绝大多数的油相组分，回收率高达98%以上;分离出来的水相完全循环利用，有效利用了废水中残留的药剂及热量，减小了后续水处理的负荷，达到了节能减排，绿色经济的处理效果。
权利要求书
1.一种含油污泥的处理方法，其特征在于，主要包括以下步骤：
1)除杂，添加药剂及水，混合后进行破乳;
2)经初步回收油相后，得到混合溶液;
3)通过超声及臭氧氧化深度处理后，回收混合溶液中的残余油相;
4)将所得混合溶液浓缩、脱水，处理完成。
2.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤1)中，温度控制在50-80℃，所述药剂为酸，碱，氧化剂，催化剂，絮凝剂，和表面活性剂中的至少一种。
3.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤2)中，温度控制在50-80℃，且在卧式搅拌条件下进行，搅拌转速控制在0-100r/min。
4.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤3)中，在超声和臭氧的循环作用下对含油污泥进行处理，超声功率控制在10-20KW，臭氧流量控制在50-200g/h。
5.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤4)中，通过絮凝、沉淀对混合溶液进行浓缩，且絮凝在搅拌条件下完成，搅拌转速控制在30-60r/min。
6.一种采用权利要求1-5任一项所述处理方法的含油污泥处理装置，其特征在于，包括依次连接的预处理装置、缓冲装置、除油装置，沉淀装置及脱水装置;所述缓冲装置包括缓冲池及在缓冲池上安装的一级气浮装置;除油装置包括除油池、在除油池上安装的二级气浮装置、以及与除油池连接的对含油污泥深度除油的超声反应釜。
7.如权利要求6所述的处理装置，其特征在于，所述预处理装置包括热洗罐及设置在热洗罐顶部的进料斗，所述进料斗正下方连接有可旋转的格栅筐，格栅筐浸没于热洗罐内部的液体中;热洗罐内设置有加热盘管，贯穿热洗罐底部水平安装有预处理螺旋搅拌，热洗罐的底壁为与所述预处理螺旋搅拌相匹配的圆弧面;热洗罐内的物料通过螺杆泵送入高速搅拌器进行破乳，所述高速搅拌器为卧式搅拌器，高速搅拌器内水平安装有搅拌刀片。
8.如权利要求6所述的处理装置，其特征在于，所述缓冲池的顶部安装有回收油相的缓冲池刮油机，在缓冲池的侧壁顶部设置有缓冲池浮油槽，缓冲池刮油机将所述一级气浮装置产生的浮油刮入缓冲池浮油槽并收集至一级浮油罐中;缓冲池底部水平设置有若干个缓冲池螺旋搅拌，缓冲池的底壁为与缓冲池螺旋搅拌相匹配的圆弧面;缓冲池及一级浮油罐中均设置有加热盘管，一级浮油罐上安装有一级浮油罐搅拌器。
9.如权利要求6所述的处理装置，其特征在于，所述除油池的顶部安装有回收油相的除油池刮油机，在除油池的侧壁顶部设置有除油池浮油槽，除油池刮油机将所述二级气浮装置产生的浮油刮入除油池浮油槽并收集至二级浮油罐中;除油池底部水平设置有除油池螺旋搅拌，除油池的底壁为与除油池螺旋搅拌相匹配的圆弧面;除油池及二级浮油罐中均设置有加热盘管，二级浮油罐上安装有二级浮油罐搅拌器。
10.如权利要求6或9所述的处理装置，其特征在于，所述超声反应釜的内侧壁上间隔布设有若干个超声波振板，在超声反应釜下部设置有臭氧曝气板，用于将臭氧发生器所产的臭氧通入到超声反应釜内，同时对含油污泥进行超声及臭氧氧化。
说明书
一种含油污泥的处理方法及装置
技术领域
本发明涉及固废处理领域，尤其涉及一种含油污泥的处理方法及装置。
背景技术
当今社会，能源与环境问题日益突出，而油田环境污染则是这两大问题的焦点。其中，含油污泥由于产量大，成分复杂，处理难度高成为油田环境污染的重点和难点。
含油污泥是指石油在开采，炼制，生产加工和运输过程中，由于混入了泥土和其他各类化合物而导致其中石油组分不能被有效利用而形成的一类组成复杂且污染环境的危险废物。其主要组成为水分，粘土颗粒，化学药剂，有机质，微生物及其代谢产物和矿物油等，其中含水率为10-50%，含油率为10-40%，含渣率为10-30%。
含油污泥的产生途径主要有三个方面：(1)原油开采产生含油污泥，此部分含油污泥主要来源于地面处理系统，采油污水处理过程中产生的含油污泥，以及污水净化过程中投加净水剂所产生的絮体、设备腐蚀泥垢以及微生物等。(2)油田集输过程中产生含油污泥，此部分含油污泥主要来源于接转站、联合站的油罐、沉降罐、污水罐、隔油池底泥、炼厂含油水处理设施等。(3)炼油厂污水处理场产生含油污泥，此部分油泥主要来源于隔油池底泥、浮选池浮渣、原油罐底泥等。
含油污泥不仅体积庞大，且会占用大量耕地，而且对周围土壤，水体和空气都将造成污染。若不加处理直接排放，一方面严重污染当地环境，危害人类健康，另一方面造成资源的大量浪费，实现含油污泥的无害化和资源化是当前处理的首要目标。
目前常见的处理方法包括焚烧法，溶剂萃取法，生物法，焦化法，含油污泥调质，及含油污泥综合利用等。这些处理方法均存在一定弊端，如焚烧法，不仅浪费能源，还将污染物由固体污染转变为大气污染;萃取法需要大量的萃取剂，成本较高，且萃取剂难以完全回收;生物法处理周期长，且难以达标。其他各类方法均存在处理成本，处理时间和处理效果上的缺陷。
化学热洗法由于具有处理条件温和，处理效率高，处理速度快等优势近年来得到大量的推广和应用。化学热洗法是通过加入一定的化学药剂和含油污泥进行充分混合，并将其升高到一定温度进一步降粘，以实现分离和回收含油污泥中油分的一种化学物理相结合的处理方法。
然而，在现有含油污泥的化学热洗法处理工艺中，主要存在以下问题：
1)工艺流程短，且处理周期长;
2)处理过程产生大量不能回用的废水，化学药剂回用率低;
3)所需能耗高，污泥处理不达标。
因此，亟需提出一种对含油污泥处理彻底，有效回用废水及其所含化学药剂的高效连续处理方法。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于化学热洗法的工艺原理，对含油污泥进行全流程彻底的处理方法，该方法连续高效，可完全回用在处理过程中的水分，极大降低了处理过程中化学药剂的消耗;本发明还提供了一种采用上述方法的含油污泥处理装置。
为实现上述目的，本发明技术方案如下：
一种含油污泥的处理方法，主要包括以下步骤：
1)除杂，添加药剂及水，混合后进行破乳;
2)经初步回收油相后，得到混合溶液;
3)通过超声及臭氧氧化深度处理后，回收混合溶液中的残余油相;
4)将所得混合溶液浓缩、脱水，处理完成。
进一步，步骤1)中，温度控制在50-80℃，所述药剂为酸，碱，氧化剂，催化剂，絮凝剂，和表面活性剂中的至少一种。
进一步，步骤2)中，温度控制在50-80℃，且在卧式搅拌条件下进行，搅拌转速控制在0-100r/min。
进一步，步骤3)中，在超声和臭氧的循环作用下对含油污泥进行处理，超声功率控制在10-20KW，臭氧流量控制在50-200g/h。
进一步，步骤4)中，通过絮凝、沉淀对混合溶液进行浓缩，且絮凝在搅拌条件下完成，搅拌转速控制在30-60r/min。
一种采用上述方法的含油污泥的处理装置，包括依次连接的预处理装置、缓冲装置、除油装置，沉淀装置及脱水装置;所述缓冲装置包括缓冲池及在缓冲池上安装的一级气浮装置;除油装置包括除油池、在除油池上安装的二级气浮装置、以及与除油池连接的对含油污泥深度除油的超声反应釜。
进一步，所述预处理装置包括热洗罐及设置在热洗罐顶部的进料斗，所述进料斗正下方连接有可旋转的格栅筐，格栅筐浸没于热洗罐内部的液体中;热洗罐内设置有加热盘管，贯穿热洗罐底部水平安装有预处理螺旋搅拌，热洗罐的底壁为与所述预处理螺旋搅拌相匹配的圆弧面;热洗罐内的物料通过螺杆泵送入高速搅拌器进行破乳，所述高速搅拌器为卧式搅拌器，高速搅拌器内水平安装有搅拌刀片。
进一步，所述缓冲池的顶部安装有回收油相的缓冲池刮油机，在缓冲池的侧壁顶部设置有缓冲池浮油槽，缓冲池刮油机将所述一级气浮装置产生的浮油刮入缓冲池浮油槽并收集至一级浮油罐中;缓冲池底部水平设置有若干个缓冲池螺旋搅拌，缓冲池的底壁为与缓冲池螺旋搅拌相匹配的圆弧面;缓冲池及一级浮油罐中均设置有加热盘管，一级浮油罐上安装有一级浮油罐搅拌器。
进一步，所述除油池的顶部安装有回收油相的除油池刮油机，在除油池的侧壁顶部设置有除油池浮油槽，除油池刮油机将所述二级气浮装置产生的浮油刮入除油池浮油槽并收集至二级浮油罐中;除油池底部水平设置有除油池螺旋搅拌，除油池的底壁为与除油池螺旋搅拌相匹配的圆弧面;除油池及二级浮油罐中均设置有加热盘管，二级浮油罐上安装有二级浮油罐搅拌器。
进一步，所述超声反应釜的内侧壁上间隔布设有若干个超声波振板，在超声反应釜下部设置有臭氧曝气板，用于将臭氧发生器所产的臭氧通入到超声反应釜内，同时对含油污泥进行超声及臭氧氧化。
进一步，所述处理装置还包括对含油污泥在处理过程中供配药剂的加药装置，所述加药装置由若干个药罐和储水池组成，药剂的配制在药罐中进行，储水池对在所述沉淀装置及脱水装置中回收的水分进行储存。
进一步，所述沉淀装置由絮凝罐和斜板沉淀池组成，所述除油池中处理合格的泥沙溶液经絮凝罐絮凝后溢流进入斜板沉淀池，初步浓缩后的泥沙沉淀在斜板沉淀池泥沙斗里，上清液输送入所述加药装置的储水池中。
进一步，所述脱水装置为脱水机，脱水机将所述斜板沉淀池泥沙斗里的泥沙溶液进一步脱水，并将脱出的水分送入所述加药装置的储水池中。
进一步，所述预处理装置、缓冲装置、除油装置、沉淀装置、脱水装置以及加药装置均设置有控制柜，不同装置的控制柜与所述处理装置的集成化控制电路电连接。
本发明通过提供一种高效连续的含油污泥处理方法及装置，实现了含油污泥中油、水、泥的三相分离，经过处理后的污泥含油率能够降低到2%以下，满足国家排放标准;分离出来的水相完全循环利用，有效利用了废水中残留的药剂及热量，减小了后续水处理的负荷，达到了节能减排，绿色经济的处理效果;通过本发明的处理装置，能够回收含油污泥中绝大多数的油相组分，回收率高达98%以上，经回收后的石油经管网可进入炼油厂进行重新利用，实现了固废处理减量化，无害化和资源化的技术目标。