CN105152504A - 一种污泥除油系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种污泥除油系统，包括搅拌装置、反应装置、中间水箱和溶气罐，搅拌装置的顶部开设有进泥口，底部开设有排污口；搅拌装置下部通过第一连通管与反应装置的底部连通，反应装置与中间水箱的顶部连通，中间水箱底部与溶气罐的顶部连通，溶气罐底部与设置在反应装置内底部的气浮释放器连通，气浮释放器位于连通管出泥口的下方；反应装置的顶部开设有排油口，底部开设有排污口。本发明还公开了一种污泥除油方法。本发明通过溶气气浮除油，反应装置内的部分污泥回流进入搅拌装置再次除油，进一步降低了污泥中的含油比，大大提高了除油效果；同时提高了投加的化学药剂的利用率；部分气浮水回流至中间水箱循环利用，大大减少了耗水量。

Description

一种污泥除油系统及方法

技术领域

本发明涉及除油技术领域，具体涉及一种污泥除油系统及方法。

背景技术

在工业生产中产生的含油污泥(泥浆)很大一部分属于危废。含油污泥是指原油或成品油混入污泥或其他物质中。含油污泥中的油分难以回收，会造成环境污染；含油污泥中通常还含有苯系物、酚类等物质，伴随有恶臭和一定的毒性，不经处理直接排放会使土壤、水体和植被受到极大污染。

目前，常见的污泥回收利用处理方法主要有焚烧法、萃取法、热解法和固化法等物理化学处理方法。但是，上述处理方法均存在成本高，在处理过程中易产生二次污染等问题。如采用焚烧法处理含油污水需要建造专门的焚烧炉，并需要消耗燃料，一次性成本和运行成本都比较高；萃取法需经过多次萃取才能达到排放标准，而且萃取液的选择和再生较难，目前工业化成功实例不多；热解法中低温热解可以处理轻质废油，但也需建造专门的加热炉并消耗能源，成本较高；固化法需要大面积的土地作为填埋场，若发生泄漏会导致二次污染。因此，有必要对现有技术进行改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种节能环保、运行成本低、可靠性高、分离效果好的污泥除油系统及方法。

本发明采用的技术方案是：一种污泥除油系统，包括搅拌装置、反应装置、中间水箱和溶气罐，所述搅拌装置的顶部开设有进泥口，底部开设有排污口；搅拌装置的下部通过第一连通管与反应装置的底部连通，反应装置与中间水箱的顶部连通，中间水箱的底部与溶气罐的顶部连通，溶气罐的底部与设置在反应装置内底部的气浮释放器连通，气浮释放器位于连通管出泥口的下方；所述反应装置的顶部开设有排油口，底部开设有排污口。

按上述方案，所述反应装置包括壳体，壳体顶部开设有排油口，所述气浮释放器安设在壳体内下部，气浮释放器的下方安设有与外部压缩空气连通的穿孔盘管；气浮释放器正上方的区域为气浮反应区，气浮反应区与壳体之间的区域为污泥沉降区，污泥沉降区的上部与搅拌装置的顶部连通，污泥沉降区的底部开设有排污口。

按上述方案，所述壳体内安设有与外部压缩空气气源连通的穿孔盘管，穿孔盘管位于气浮释放器的下方。

按上述方案，所述壳体顶部设置有与中间水箱顶部连通的环形的出水槽，出水槽与污泥沉降区的上部连通。

按上述方案，所述壳体内安设有刮油刮渣机，刮油刮渣机的出油口与壳体顶部的排油口连通。

按上述方案，所述溶气罐包括自上而下的布水区，填料区和溶气区，布水区安设有与中间水箱连通的布水器，填料区填充空心塑胶球填料；溶气区与气浮发生泵或外设空气气源相连，溶气区的上部开设有进气口和安全排气口，溶气区的底部与气浮释放器连通；溶气区的外侧设置有液位计。

按上述方案，所述中间水箱与溶气罐连通的管道上设置有提升泵。

一种污泥除油方法，该方法是将待处理的含油污泥导入搅拌装置后，添加化学药剂高速搅拌，破碎油分子与其他固体分子的稳固结构，独立的油分子重新结合成油颗粒；再将破碎重组后的污泥通入反应装置溶气气浮，油颗粒吸附细小气泡后通过浮力分离浮在表层刮除排出，除油后的污泥静沉后排出，未沉淀的部分污泥回流至搅拌装置进一步除油，部分气浮水回流至中间水箱再利用。

按上述方案，污泥回流比为50％～60％。

按上述方案，所述气浮水回流比为80％～100％。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过物理方法和化学方法的结合，充分打破含油污泥中的油分子与其他成分的稳定结合状态，独立后的油分子再次相互结合形成油颗粒，在后续的溶气气浮处理中油颗粒充分分离，大大提高了分离效率，降低了最终污泥处理产物的含油率，对污泥后续的处理处理、回收再利用，以及环境保护具有极为重要的意义；

2、反应装置内的部分污泥回流，进入搅拌装置搅拌后通入反应装置除油，一方面进一步降低了污泥中的含油比，大大提高了除油效果；另一方面，污泥回流至搅拌装置，提高了投加的化学药剂的利用率，加强了除油效果，减小了相关除油设备的体积；

3、反应装置内的部分气浮水回流至中间水箱继续循环利用，一方面提供了后续除油反应所需的气浮水，大大减少了耗水量；另一方面，由于回流水量所占的百分比是影响气浮效率的重要因素，反应装置每处理一定体积的含油污泥后均回流部分气浮水，强化了后续含油污泥溶气气浮的效果；

4、设置穿孔盘管，经穿孔盘管进入反应装置的压缩空气起搅拌作用，防止污泥在气浮反应区堆积沉淀，影响气浮释放器的高效运行；

5、本发明涉及到的设备较少，一次性投资成本低，操作相对简单，可靠性高，运行成本低，实用性强。

附图说明

图1为本发明的系统示意图。

图2为反应装置的结构示意图。

图3为搅拌装置的结构示意图。

图4为溶气罐的结构示意图。

其中：1、搅拌装置；1-1、搅拌桨叶；1-2、紊流板；2、反应装置；2-1、壳体；2-2、气浮释放器；2-3、气浮反应区；2-4、出水槽；2-5、调节阀；2-6、刮油刮渣机；2-7、污泥沉降区；2-8、穿孔盘管；2-9、第二连通管；3、中间水箱；4、溶气罐；4-1、布水区；4-2、填料区；4-3、溶气区；4-4、液位计；5、提升泵；6、污泥提升泵；7、气浮发生泵；8、污泥回流调节阀；9、第一连通管。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地描述。

如图1所示的一种污泥除油系统，包括搅拌装置1、反应装置2、中间水箱3和溶气罐4，搅拌装置1的顶部开设有进泥口，底部开设有排污口；搅拌装置1的下部通过第一连通管9与反应装置2的底部连通(第一连通管9的出泥口位于反应装置2的下部)，搅拌后的污泥经第一连通管9(第一连通管9也即为反应装置进料管)通入反应装置2内下部，第一连通管9上设置有污泥提升泵6；反应装置2的顶部开设有排油口，反应装置2的底部开设有排污口，反应装置2的顶部由连通管道与中间水箱3的顶部连通(反应装置2内的部分气浮水经该连通管道回流至中间水箱3)，中间水箱3的底部由连通管道与溶气罐4的顶部连通，该连通管道上设置有提升泵5；溶气罐4的底部由连通管道与安设在反应装置2内下部的气浮释放器2-2连通，气浮释放器2-2的释放口位于第一连通管9出泥口的下方。

本实施例中，反应装置1包括壳体2-1，壳体2-1顶部开设有排油口；所述气浮释放器2-2安设在壳体2-1内下部，气浮释放器2-2的下方设置有与外部压缩空气气源连通的穿孔盘管2-8(压缩空气经穿孔盘管2-8进入壳体2-1，起了搅拌作用，防止了污泥在气浮反应区2-3堆积沉淀，影响气浮释放器2-2的高效运行)；气浮释放器2-2正上方的区域为气浮反应区2-3；气浮反应区2-3与壳体2-1之间的区域为污泥沉降区2-7，污泥沉降区2-7的上部经污泥回流调节阀8与搅拌装置1的顶部连通(未沉淀完全的污泥回流至搅拌装置1再次搅拌除油)，污泥沉降区2-7的底部开设有排污口(排污口均匀间隔开设)。

本实施例中，壳体2-1顶部设置有与中间水箱3顶部连通的环形的出水槽2-4，出水槽2-4内设置有调节阀2-5，以调节出水槽2-4的水位；出水槽2-4通过第二连通管2-9(第二连通管2-9均布于壳体2-1的外壁)与污泥沉降区2-7的上部连通，气浮反应后，污泥沉降区2-7的下部为污泥，上部聚集从中间的气浮反应区2-3扩散的气浮水，部分气浮水经出水槽2-4回流至中间水箱3，经溶气罐4再次进入壳体2-1循环利用。

本实施例中，搅拌装置1采用变频驱动机驱动，转速可调，向下推流搅拌；搅拌装置1的搅拌桨叶1-1为上下两层，搅拌桨叶1-1相互错开；搅拌装置1的内壁设置有紊流板1-2。

本实施例中，溶气罐4包括自上而下的布水区4-1、填料区4-2和溶气区4-3，布水区4-1安设有与中间水箱3连通的布水器(附图未示出)，填料区4-2填充空心塑胶球填料；溶气区4-3与气浮发生泵7连通(溶气区4-3也可与外设压缩空气气源连通，其提供0.5mPa的压缩空气)，溶气区4-3与气浮水释放器2-2连通；溶气区4-3设置有液位计4-4。

本发明中，待处理的含油污泥进入搅拌装置1搅拌后，通入反应装置2溶气气浮；溶气罐4为上进下出式，压缩空气充分溶解在水中，经气浮释放器2-2为反应装置2内的气浮反应提供气浮水；中间水箱3为溶气罐4溶解空气提供所需要的水，反应装置2内的部分气浮水经出水槽2-4回流至中间水箱3循环再利用；同时经穿孔盘管2-8进入反应装置2内的外界压缩空气也起了搅拌作用，防止了污泥在气浮反应区2-3堆积沉淀，影响气浮释放器2-2的高效运行。

一种污泥除油方法，该方法为：首先，将待处理的含油污泥导入搅拌装置1，根据含油污泥的成分和质量，在搅拌装置1内投加合适适量的化学药剂，使油分子与其他固态分子脱离，接着进行高速搅拌，增大污泥中固态物质之间的摩擦，使独立的油分子相互结合成油颗粒；然后，将破碎重组后的含油污泥通入反应装置2内，穿孔盘管2-8内的压缩空气进入反应装置2溶解成气浮水，溶气罐4内的气浮水经气浮释放器2-2送入反应装置2内，对含油污泥进行再次搅拌，含油污泥中的油颗粒吸附汽水混合物中的细小气泡，受浮力作用上浮在表面，与污泥分离；反应装置2顶部的刮油刮渣机2-6将浮油刮出，经排油口排出反应装置2；除油后的污泥在反应装置2的污泥沉降区2-7沉淀后，经排污口排出，污泥沉降区2-7中未沉淀的污泥再次通入搅拌装置1搅拌，进一步除油；控制出使反应装置2内的部分气浮水经出水槽2-4回流至中间水箱3，中间水箱3的水再入溶气罐4内溶解压缩空气后进入反应装置2。

本方法中，污泥回流比为50％～60％，气浮水回流比为80％～100％；气浮水与含油污泥的质量比为40％～55％；溶气罐4的运行压力为0.5MPa；气浮水气水比(溶解在水中的压缩空气量与水量的比值)为0.05：1～0.08：1；污泥在反应装置2内的水力停留时间为15～30min(水力停留时间即为单位质量的含油污泥在反应装置2内的反应时间)；搅拌装置1的转速为110～240rpm；化学药剂为碱(可为NaOH)，投加量为40～80ppm，能够去除污泥中含的大于60％油分；实际生产中，搅拌装置1的转速、化学药剂的种类和投加量、以及其他相关参数均由具体的含油污泥的成分和质量确定。

本发明中，分离方法的选择与污泥的浓度及性质、所含油脂的性质有关，也可选择旋流分离器进行旋流分离除油(旋流分离是利用油脂颗粒与污泥中固体颗粒的密度差，通过高速旋转使其分离)，旋流分离器分离出来的浮油可用导管排出。

以上仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种污泥除油系统，其特征在于，包括搅拌装置、反应装置、中间水箱和溶气罐，所述搅拌装置的顶部开设有进泥口，底部开设有排污口；搅拌装置的下部通过第一连通管与反应装置的底部连通，反应装置与中间水箱的顶部连通，中间水箱的底部与溶气罐的顶部连通，溶气罐的底部与设置在反应装置内底部的气浮释放器连通，气浮释放器位于连通管出泥口的下方；所述反应装置的顶部开设有排油口，底部开设有排污口。

2.如权利要求1所述的一种污泥除油系统，其特征在于，所述反应装置包括壳体，壳体顶部开设有排油口，所述气浮释放器安设在壳体内下部，气浮释放器的下方安设有与外部压缩空气连通的穿孔盘管；气浮释放器正上方的区域为气浮反应区，气浮反应区与壳体之间的区域为污泥沉降区，污泥沉降区的上部与搅拌装置的顶部连通，污泥沉降区的底部开设有排污口。

3.如权利要求2所示的一种污泥除油系统，其特征在于，所述壳体内安设有与外部压缩空气气源连通的穿孔盘管，穿孔盘管位于气浮释放器的下方。

4.如权利要求2所述的一种污泥除油系统，其特征在于，所述壳体顶部设置有与中间水箱顶部连通的环形的出水槽，出水槽与污泥沉降区的上部连通。

5.如权利要求2所述的一种污泥除油系统，其特征在于，所述壳体内安设有刮油刮渣机，刮油刮渣机的出油口与壳体顶部的排油口连通。

6.如权利要求1所述的一种污泥除油系统，其特征在于，所述溶气罐包括自上而下的布水区，填料区和溶气区，布水区安设有与中间水箱连通的布水器，填料区填充空心塑胶球填料；溶气区与气浮发生泵或外设空气气源相连，溶气区的上部开设有进气口和安全排气口，溶气区的底部与气浮释放器连通；溶气区的外侧设置有液位计。

7.如权利要求1所述的一种污泥除油系统，其特征在于，所述中间水箱与溶气罐连通的管道上设置有提升泵。

8.一种污泥除油方法，其特征在于，该方法是将待处理的含油污泥导入搅拌装置后，添加化学药剂高速搅拌，破碎油分子与其他固体分子的稳固结构，独立的油分子重新结合成油颗粒；再将破碎重组后的污泥通入反应装置溶气气浮，油颗粒吸附细小气泡后通过浮力分离浮在表层刮除排出，除油后的污泥静沉后排出，未沉淀的部分污泥回流至搅拌装置进一步除油，部分气浮水回流至中间水箱再利用。

9.如权利要求8所述的一种污泥除油方法，其特征在于，污泥回流比为50%~60%。

10.如权利要求8所述的一种污泥除油方法，其特征在于，所述气浮水回流比为80%~100%。