公布日：2022.09.30
申请日：2022.06.24
分类号：C02F11/12(2019.01)I;C02F11/00(2006.01)I;C02F103/36(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种高硫高沥青质油泥处理的方法。所述方法包括在对高硫高沥青质油泥进行脱水干化处理前，先对其进行预处理，所述预处理包括空气催化氧化脱硫、酸化催化改质、中和调理和静置分离。经过预处理后的浓缩污泥后续再经离心脱水、低温干化后作为高热值燃料，送往危废焚烧单元处理，从根本上避免了处理系统硫化氢的产生和沥青质油泥对低温干化带来的不良影响，并且提高了干化污泥的热值。
权利要求书
1.一种用于高硫高沥青质油泥的预处理方法，其特征在于，所述方法是在对油泥进行脱水干化处理前，先对其进行预处理，所述预处理包括以下步骤：（1）向油泥中加入油泥改质催化剂，并进行曝气，在油泥改质催化剂的作用下对油泥中的硫化物进行空气催化氧化脱硫；所述油泥改质催化剂为含铁催化剂，所述含铁催化剂是指所有能产生Fe2+或Fe3+的含铁化合物的一种或其混合物，所述油泥改质催化剂的投加量为每升油泥中铁离子浓度为20-50mg；（2）反应完成后，向步骤（1）得到的油泥中加入浓硫酸至油泥pH为0.5-2.0，对油泥进行酸化催化改质，同时继续曝气；（3）反应完成后，向步骤（2）得到的油泥中加入氢氧化钠溶液至油泥pH为6-7.5，对油泥进行中和调理，同时继续曝气；（4）停止曝气，对步骤（3）得到的油泥进行静置澄清，将浓缩污泥送至下游进行脱水干化处理。
2.根据权利要求1所述的预处理方法，其特征在于，步骤（1）、步骤（2）和步骤（3）中通过曝气对油泥进行搅拌，使油泥与其他物质快速混合均匀，曝气强度为9-12Nm3/m2.h。
3.根据权利要求1所述的预处理方法，其特征在于：步骤（1）中油泥的初始温度在35-45℃；步骤（1）中空气催化氧化脱硫的时间为3-4小时；步骤（2）中酸化催化改质的时间为30-50分钟；步骤（3）中中和调理的时间为30-50分钟；步骤（4）中静置澄清的时间为4小时。
4.一种用于高硫高沥青质油泥处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将油泥与油泥改质催化剂经管道混合器混合后一起送入程控油泥预处理设备，开启压缩空气曝气装置，对油泥进行曝气，在油泥改质催化剂的作用下对油泥中的硫化物进行空气催化氧化脱硫，当程控油泥预处理设备的液位到达设定值时，自动停止输送油泥与油泥改质催化剂，继续曝气至设定时间后，自动开启加酸装置；油泥改质催化剂为含铁催化剂，所述含铁催化剂是指所有能产生Fe2+或Fe3+的含铁化合物的一种或其混合物，所述油泥改质催化剂的投加量为每升油泥中铁离子浓度为20-50mg；（2）保持曝气，通过开启加酸装置向程控油泥预处理设备加注浓硫酸，对油泥进行酸化催化改质，加酸装置运行时间达到设定值后，自动开启pH监测装置，设定pH监测装置出口pH值，当pH到达设定值后，自动停运加酸装置和pH监测装置，继续曝气至设定时间后，自动开启加碱装置；其中，pH设定值为0.5-2.0；（3）保持曝气，通过开启加碱装置向程控油泥预处理设备加注氢氧化钠溶液，对油泥进行中和调理，加碱装置运行时间达到设定值后，自动开启pH监测装置，设定pH监测装置出口pH值，当pH到达设定值后，自动停运加碱装置和pH监测装置，继续曝气至设定时间后，关闭压缩空气曝气装置；其中，pH设定值为6-7.5；（4）对程控油泥预处理设备中的油泥进行静置澄清，然后打开程控油泥预处理设备上清液出口，将上清液排至污水处理场，然后将中下部的浓缩污泥送至离心机；（5）在将浓缩污泥送至离心机的同时，在离心机的进料管线上投加絮凝剂，然后使用离心机对浓缩污泥进行离心脱水处理，将脱水污泥送入脱水污泥储罐暂存，离心机的排水则送入污水处理场；（6）将脱水污泥储罐中暂存的脱水污泥连续均匀地送入干燥机进行低温干化处理；（7）用双轴冷却螺旋输送器将干燥机中的干化污泥进行冷却卸料，然后将其输送至危废焚烧单元处理；（8）在上述步骤中，程控油泥预处理设备、脱水污泥储罐和干燥机在运行过程中产生的废气均被送入洗气塔，废气被洗气塔中上部引入的洗气水洗涤净化，然后送至危废焚烧单元一并处理。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤（1）、步骤（2）和步骤（3）中通过曝气对油泥进行搅拌，使油泥与其他物质快速混合均匀，曝气强度为9-12Nm3/m2.h。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：步骤（1）中油泥的进料温度在35-45℃；步骤（1）的曝气时间为3-4小时；步骤（2）的曝气时间为30-50分钟；步骤（3）的曝气时间为30-50分钟；步骤（2）和步骤（3）中所述的pH监测装置是设置在所述程控油泥预处理设备的回流管道上，且泵前设过滤器及反吹管线，保证测量的准确性和长周期运行；步骤（4）中静置澄清的时间为4小时；步骤（5）中所述絮凝剂为阳离子型有机高分子絮凝剂；步骤（6）中所述干燥机的热源采用温度为170℃、压力为0.7MPag的低压饱和水蒸汽，所述干燥机腔体的排气温度控制在100℃-115℃，所述干燥机内氧含量在0.8-1.6%，所述干燥机微负压运行。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种用于高硫高沥青质油泥处理的方法。
具体地，本发明采用了以下技术手段：
本发明提供了一种用于高硫高沥青质油泥处理的预处理方法，所述方法是在对油泥进行脱水干化处理前，先对其进行预处理，所述预处理包括以下步骤：
(1)向油泥中加入油泥改质催化剂，并进行曝气，在油泥改质催化剂的作用下对油泥中的硫化物进行空气催化氧化脱硫；
(2)反应完成后，向步骤(1)得到的油泥中加入浓硫酸，对油泥进行酸化催化改质，同时继续曝气；
(3)反应完成后，向步骤(2)得到的油泥中加入氢氧化钠溶液，对油泥进行中和调理，同时继续曝气；
(4)停止曝气，对步骤(3)得到的油泥进行静置澄清，将浓缩污泥送至下游进行脱水干化处理。
优选的，步骤(1)中所述油泥改质催化剂为含铁催化剂，所述含铁催化剂是指所有能产生Fe2+或Fe3+的含铁化合物的一种或其混合物，所述油泥改质催化剂的投加量为每升油泥中铁离子浓度为20～50mg。
优选的，步骤(2)中加入浓硫酸至油泥pH为0.5～2.0，步骤(3)中加入氢氧化钠溶液至油泥pH为6～7.5。
优选的，步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)中通过曝气对油泥进行搅拌，使油泥与其他物质快速混合均匀，曝气强度为9～12Nm3/m2.h。
优选的，步骤(1)中油泥的初始温度在35～45℃。
优选的，步骤(1)中空气催化氧化脱硫的时间为3～4小时。
优选的，步骤(2)中酸化催化改质的时间为30～50分钟。
优选的，步骤(3)中中和调理的时间为30～50分钟。
优选的，步骤(4)中静置澄清的时间为4小时。
本发明还提供了一种程控油泥预处理设备，所述设备用于对高硫高沥青质油泥油泥进行脱水干化处理前，先对其进行预处理；所述的程控油泥预处理设备包括立式筒体、中上部的上清液收集组件、下部的曝气组件、底部的浓缩污泥外排组件；所述上清液收集组件包括上清液收集环管和上清液排出口，所述上清液收集环管通过三根互成120度角的直管汇集后与所述上清液排出口连接；所述曝气组件包括压缩空气进口及与其相连的曝气环管，所述曝气环管上设有若干个散流式空气分配器；所述浓缩污泥外排组件包括四根互成90度的末端敞口的收集管，四根收集管汇合后与排泥口连接；所述程控油泥预处理设备还设有硫酸进口和氢氧化钠溶液进口，分别通过酸下引管和碱下引管将浓硫酸和氢氧化钠溶液引入程控油泥预处理设备的中下部；所述程控油泥预处理设备还设有油泥进口、排气口、第一pH监测泵入口、第二pH监测泵入口、pH监测泵回流口、液位计下法兰口、液位计上法兰口。
本发明还提供了一种用于高硫高沥青质油泥处理的装置，包括依次通过管道连接的以上所述的程控油泥预处理设备、离心机、脱水污泥储罐、干燥机、双轴冷却螺旋输送器和危废焚烧单元，且所述程控油泥预处理设备、所述脱水污泥储罐和所述干燥机分别通过管道与洗气塔连接，所述洗气塔通过管道与所述危废焚烧单元连接，且所述程控油泥预处理设备、所述离心机和所述洗气塔还通过管道连接至污水处理场，其中：
所述程控油泥预处理设备用于接收油泥，并对其进行空气催化氧化脱硫、酸化催化改质、中和调理、油水分离和污泥浓缩处理，处理后的浓缩污泥送入所述离心机，产生的废气送入洗气塔，产生的污水送至污水处理场；
所述离心机用于接收来自所述程控油泥预处理设备的浓缩污泥，并添加絮凝剂对其进行离心脱水处理，处理后的脱水污泥送入所述脱水污泥储罐，产生的污水送至污水处理场；
所述脱水污泥储罐用于接收并暂存来自所述离心机的脱水污泥，并送入所述干燥机，产生的废气送入洗气塔；
所述干燥机用于接收来自所述脱水污泥储罐的脱水污泥，并对其进行低温干化处理，处理后的干化污泥送入所述双轴冷却螺旋输送器，产生的废气送入洗气塔；
所述双轴冷却螺旋输送器用于接收来自所述干燥机的干化污泥，并对其进行冷却处理和输送，将处理后的干化污泥送入所述危废焚烧单元；
所述洗气塔用于接收来自所述程控油泥预处理设备、所述脱水污泥储罐和所述干燥机的废气，并进行洗气、冷却和预净化处理，处理后的废气送入所述危废焚烧单元，产生的污水送至污水处理场；
所述危废焚烧单元用于接收来自所述双轴冷却螺旋输送器的干化污泥和来自所述洗气塔的废气，并对其进行焚烧处理，产生的灰分外协。
优选的，所述程控油泥预处理设备的进料管线处设有管道混合器，连接有催化剂进料装置。
优选的，所述程控油泥预处理设备连接有加酸装置、加碱装置和压缩空气曝气装置。
优选的，所述程控油泥预处理设备上设有回流管道，所述回流管道上设有pH监测装置。
优选的，所述离心机的入口管线连接有絮凝剂进料装置。
优选的，所述干燥机的热源连接低压蒸汽装置。
优选的，所述干燥机的腔体连接氮气输送装置。
优选的，所述干燥机为圆盘干燥机、桨叶干燥机或伞式干燥机。
优选的，所述洗气塔的中上部设有洗气水喷洒装置。
本发明还提供了一种用于高硫高沥青质油泥处理的方法，包括以下步骤：
(1)将油泥与油泥改质催化剂经管道混合器混合后一起送入程控油泥预处理设备，开启压缩空气曝气装置，对油泥进行曝气，在油泥改质催化剂的作用下对油泥中的硫化物进行空气催化氧化脱硫，当程控油泥预处理设备的液位到达设定值时，自动停止输送油泥与油泥改质催化剂，继续曝气至设定时间后，自动开启加酸装置；
(2)保持曝气，通过开启加酸装置向程控油泥预处理设备加注浓硫酸，对油泥进行酸化催化改质，加酸装置运行时间达到设定值后，自动开启pH监测装置，设定pH监测装置出口pH值，当pH到达设定值后，自动停运加酸装置和pH监测装置，继续曝气至设定时间后，自动开启加碱装置；
(3)保持曝气，通过开启加碱装置向程控油泥预处理设备加注氢氧化钠溶液，对油泥进行中和调理，加碱装置运行时间达到设定值后，自动开启pH监测装置，设定pH监测装置出口pH值，当pH到达设定值后，自动停运加碱装置和pH监测装置，继续曝气至设定时间后，关闭压缩空气曝气装置；
(4)对程控油泥预处理设备中的油泥进行静置澄清，然后打开程控油泥预处理设备上清液出口，将上清液排至污水处理场，然后将中下部的浓缩污泥送至离心机；
(5)在将浓缩污泥送至离心机的同时，在离心机的进料管线上投加絮凝剂，然后使用离心机对浓缩污泥进行离心脱水处理，将脱水污泥送入脱水污泥储罐暂存，离心机的排水则送入污水处理场；
(6)将脱水污泥储罐中暂存的脱水污泥连续均匀地送入干燥机进行低温干化处理；
(7)用双轴冷却螺旋输送器将干燥机中的干化污泥进行冷却卸料，然后将其输送至危废焚烧单元处理；
(8)在上述步骤中，程控油泥预处理设备、脱水污泥储罐和干燥机在运行过程中产生的废气均被送入洗气塔，废气被洗气塔中上部引入的洗气水洗涤净化，然后送至危废焚烧单元一并处理。
优选的，步骤(1)中油泥的进料温度在35～45℃。
优选的，步骤(1)中所述油泥改质催化剂为含铁催化剂，所述含铁催化剂是指所有能产生Fe2+或Fe3+的含铁化合物的一种或其混合物，所述油泥改质催化剂的投加量为每升油泥中铁离子浓度为20～50mg。
优选的，步骤(1)的曝气时间为3～4小时。
优选的，步骤(2)中的pH设定值为0.5～2.0。
优选的，步骤(2)的曝气时间为30～50分钟。
优选的，步骤(3)中的pH设定值为6～7.5。
优选的，步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)中通过对油泥进行搅拌，使油泥与其他物质快速混合均匀。
优选的，步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)中的曝气强度为9～12Nm3/m2.h。
优选的，步骤(2)和步骤(3)中所述的pH监测装置是设置在所述程控油泥预处理设备的回流管道上，且泵前设过滤器及反吹管线，保证测量的准确性和长周期运行。
优选的，步骤(3)的曝气时间为30～50分钟。
优选的，步骤(4)中静置澄清的时间为4小时。
优选的，步骤(5)中所述絮凝剂为阳离子型有机高分子絮凝剂。
优选的，步骤(6)中所述干燥机的热源采用温度为170℃、压力为0.7MPag的低压饱和水蒸汽，所述干燥机腔体的排气温度控制在100℃～115℃，所述干燥机内氧含量在0.8～1.6％，所述干燥机微负压运行。
（发明人：罗德春;林深海;郭巧玲;闫海洋;高博）