CN106116067A - 一种含油污泥处理工艺及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含油污泥处理工艺，包括进料、加入催化剂、加水、加入氧化剂、进入氧化阶段、污泥脱水、废液缓存、污泥排放和废液回用；氧化剂在催化剂的作用下产生具有强氧化能力的羟基自由基，羟基自由基快速与污泥中的有机污染物发生化学反应，并破坏其碳氢化学键，最终生成二氧化碳与水；经过脱水设备脱水后的污泥含油率小于0.3％，能够达标排放。本发明还公开了一种含油污泥处理装置，包括上料装置、预处理装置、氧化反应器、脱水装置和废液缓存罐；含油污泥先在预处理装置中进行定量配药、初步氧化反应，然后交替地进入到两个氧化反应器中继续深度氧化反应，保证了设备运行的连续性，极大地提高设备的处理效率。
Description
技术领域
本发明涉及环保领域，特别是涉及一种含油污泥处理工艺及装置。
背景技术
含油污泥是石油开采与炼化过程中的伴生产物，也是影响石油炼化企业周边环境的主要固体废弃物之一。含油污泥具有成分复杂、粘度高、毒性大等特点，已被列为《国家危险废物名录》HW08类危废污染物。由于含油污泥中含有丰富的石油资源，如何更加充分的回收利用其中油气资源并无害化排放是从事油田环保的科技工作者一直热衷研究探索的问题。
目前普遍采用的含油污泥处理方法有调质+机械离心，微生物处理法、焚烧等。随着三次采油大面积推广，各种化学药剂的加入，使得油水及固体颗粒体系乳化充分，以至于造成后期产生的含油污泥成分更加复杂，目前绝大多数调质+机械离心处理技术只能起到资源化、减量化作用，要达到《农用污泥中污染物控制标准》(GB4284-1984)中要求的排放污泥中矿物含油率小于0.3％，还需要进行深度处理。焚烧法与微生物处理法是石油石化行业最常用的无害化处理方法，焚烧法是一种最为彻底的处理方法，然而焚烧不仅会造成石油资源的浪费也会产生二次污染烟气，并且设备投资与运营费用高，目前没有大面积推广应用。微生物处理法是一种最为环保的处理方法，由于其处理时间长、见效缓慢、占地面积大，也抑制了该技术的大规模工业化的推广及应用。
综上所述，传统的含油污泥处理技术均存在弊端，含油污泥无害化处理问题仍然是各大石油石化污泥处理单位的一大困扰。因此研究一种更为经济、高效、环保的含油污泥无害化处理工艺及装置是解决目前问题的关键所在。
发明内容
本发明的目的是提供一种含油污泥处理工艺及装置
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种含油污泥处理工艺，包括如下步骤：
进料：在预处理装置内加入含油污泥，所述含油污泥的含水率为20～70％，含油率小于10％；
加入催化剂：按含油污泥进料量1/100～1/2的比例加入催化剂，在预处理装置内将含油污泥与催化剂进行预搅拌；
加水：按含油污泥进料量1/20～5倍的比例往预处理装置内加水稀释，并搅拌1～10分钟；
加入氧化剂：按含油污泥进料量1/50～5加入氧化剂，并混合搅拌10～60分钟，此过程边加药边搅拌；
进入氧化阶段：对预处理后的含油污泥继续搅拌10～60分钟，使污泥中氧化剂充分反应；
污泥脱水：经过氧化处理后的浆状污泥进入污泥脱水装置；
废液缓存：经过脱水装置脱出的废液流入污水缓存罐；
污泥排放：经过脱水装置脱水后的含油污泥进行排放；
废液回用：由于废液中仍含大量催化剂，通过对废液中催化剂的浓度进行检测，并将废液重新加入预处理装置。
可选的，所述催化剂为一种碱性混合物，其成分包括：Ca(OH)2、Fe2O3、FeSO4和MnO2，上述的各种成分重量比为：10.01-1.5：0.01-1.5：0.01-1.5；所述氧化剂为浓度为10％-35％的双氧水。
一种含油污泥处理装置，包括上料装置、预处理装置、氧化反应器、脱水装置、废液缓存罐和水箱；所述上料装置、所述预处理装置、所述氧化反应器、所述脱水装置和所述废液缓存罐依次通过管道连接；所述废液缓存罐的出口与所述预处理装置的废液入口相连接；所述水箱的出水口与所述预处理装置的入水口相连接；所述预处理装置与所述氧化反应器之间设置有所述电动阀，所述氧化反应器与所述脱水装置之间设置有所述污泥泵，所述废液缓存罐与所述预处理装置之间设置有污水泵，所述水箱与所述预处理装置之间设置有水泵。
可选的，所述氧化反应器内部设置有第一搅拌器。
可选的，所述氧化反应器数量为多个且并行设置，每个所述氧化反应器与所述预处理装置之间分别设有所述电动阀，每个所述氧化反应器与所述脱水装置之间设有所述污泥泵。
可选的，所述废液缓存罐中设置有第二搅拌器。
可选的，所述上料装置为螺旋输送器。
可选的，所述脱水装置上还设置有污泥排放口。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
氧化剂在催化剂的作用下产生具有强氧化能力的羟基自由基，羟基自由基快速与污泥中的有机污染物发生化学反应，并破坏其碳氢化学键，最终生成二氧化碳与水；经过脱水设备脱水后的污泥含油率小于0.3％，能够达标排放；含油污泥在预处理装置中与水、催化剂均匀混合后，边搅拌边加入氧化剂，在此过程中污泥、催化剂、氧化剂能够充分的接触，从而进行初步的氧化反应，而后交替地进入到两个氧化反应器中继续搅拌混合，污泥在反应器中进行深度氧化反应，使得在初步氧化反应阶段残留的氧化剂与污泥中的有机污染物继续充分反应，同时也保证了设备运行的连续性，极大地提高设备的处理效率。经过高级氧化处理后的污泥呈泥浆状，由污泥泵送入脱水装置，脱水后的干泥达标排放，脱出的废水排入废液缓存罐，由于废液中含有大量残余催化剂，通过污水泵送入预处理装置中与污泥混合，可减少35～50％催化剂的添加量与加水量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例含油污泥处理工艺流程图；
图2为本发明实施例含油污泥处理装置示意图；
附图标记说明：1、上料装置2、预处理装置3、电动阀4、氧化反应器5、污泥泵6、脱水装置7、污水泵8、废液缓存罐9、水箱10、水泵。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种含油污泥处理工艺，包括如下步骤：
进料：在预处理装置内加入含油污泥，所述含油污泥的含水率为20～70％，含油率小于10％；
加入催化剂：按含油污泥进料量1/100～1/2的比例加入催化剂，在预处理装置内将含油污泥与催化剂进行搅拌，搅拌时间1～10分钟；
加水：按含油污泥进料量1/20～5倍的比例往预处理装置内加水稀释，并搅拌1～10分钟；
加入氧化剂：按含油污泥进料量1/50～5加入氧化剂，并混合搅拌10～60分钟，此过程边加药边搅拌；
进入氧化阶段：对预处理后的含油污泥继续搅拌10～60分钟，使污泥中氧化剂充分反应；；
污泥脱水：经过氧化处理后的浆状污泥进入污泥脱水装置；
废液缓存：经过脱水装置脱出的废液流入污水缓存罐；
污泥排放：经过脱水装置脱水后的含油污泥进行排放；
废液回用：由于废液中仍含大量OH-离子，通过对废液中OH-离子的浓度进行检测，并将废液重新加入预处理装置，可减少催化剂中Ca(OH)2的加入量。
本发明的含油污泥处理装置，包括上料装置1、预处理装置2、氧化反应器4、脱水装置6、废液缓存罐8和水箱9；所述上料装置1、所述预处理装置2、所述氧化反应器4、所述脱水装置6和所述废液缓存罐8依次通过管道连接；所述废液缓存罐8的出口与所述预处理装置2的废液入口相连接；所述水箱9的出水口与所述预处理装置2的入水口相连接；所述预处理装置2与所述氧化反应器4之间设置有电动阀3，所述氧化反应器4与所述脱水装置6之间设置有污泥泵5，所述废液缓存罐8与所述预处理装置2之间设置有污水泵7，所述水箱9与所述预处理装置2之间设置有所述水泵10；所述氧化反应器4内部设置有第一搅拌器；所述氧化反应器4数量为多个且并行设置，每个所述氧化反应器4与所述预处理装置2之间分别设有所述电动阀3，每个所述氧化反应器4与所述脱水装置6之间设有所述污泥泵5；所述废液缓存罐8中设置有第二搅拌器；所述上料装置1为螺旋输送器；所述脱水装置6上还设置有污泥排放口。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
含油污泥处理工艺，具体步骤如下：
步骤一：对待处理污泥进行化学分析，测出其含水率、含固率、含油率。根据污泥的组分确定加水、催化剂和氧化剂的比例。
步骤二：待处理的含油污泥与催化剂通过上料装置1输送至预处理装置2中，上料装置1具有称重功能，可确定每批次进入该处理系统的污泥重量，以便确定相应的加水量及加催化剂和氧化剂的量。
步骤三：在上料装置1往预处理装置2送料的同时，预处理装置2内的搅拌器与水泵10开启，边上料边加水搅拌稀释。此上料过程约5分钟完成，上料完成后水泵10关闭。
步骤四：加水搅拌结束后，开始往预处理装置2中喷入氧化剂，边加药边搅拌，此加药过程持续约20分钟。污泥在预处理装置2中开始初步的氧化反应，20分钟加药过程结束后，停止加药，开启预处理装置2底部电动阀3的其中一个，让污泥靠重力流到下部的第一个氧化反应器4中，电动阀3开启时间持续5分钟后关闭，预处理装置2中的污泥全部流入氧化反应器4中，污泥在氧化反应器4中继续搅拌反应持续30分钟，在这段时间内上料装置1完成第二次上料，预处理装置2完成第二次加水、加药搅拌，并完成往第二个氧化反应器4中进料的过程。
步骤五：开启与第一个氧化反应器4连接的污泥泵5，第一个氧化反应器4中的污泥开始去脱水装置脱水6，脱水持续时间约25分钟，结束后污泥泵5关闭，开启第一个氧化反应器4对应的电动阀3，污泥进入第一个氧化反应器3，时间约5分钟。在此过程内第二个氧化反应器4内的污泥完成搅拌反应，开始去脱水装置6进行脱水。通过两个氧化反应器4的交替运行可保持设备的连续运行，既提高设备的处理效率，也减小设备的体积。
步骤六：经过污泥脱水装置6脱水处理后的干泥达标排放，出来的废水进入废液缓存罐8存放，由于废液中溶解了大量催化剂，当废液缓存罐8存储的废液达到一定量时，步骤三中的用水可通过污水泵7从废液缓存罐8中取水回用，这样既解决了废水的排放问题，又减少了水与催化剂的用量进而节省了运行成本。
实施例一：
本实施例待处理污泥样品选自某石油炼化厂，经化学分析，待处理污泥含水率为50％，含油率为10％，将0.25吨上述待处理污泥加入预处理装置，加入待处理污泥的同时向预处理装置2中加入20千克的催化剂，所述催化剂中Ca(OH)2、Fe2O3、FeSO4和MnO2的重量比为：1：0.1：0.1：0.1；加料的同时在预处理装置内将含油污泥与催化剂进行预搅拌，加料的同时向预处理装置2中加入0.2吨水，加料和加水均完成后，继续搅拌5分钟；搅拌结束后开始往预处理装置2中喷入90升浓度为35％的双氧水，边加药边搅拌，此加药过程持续约20分钟，加药结束后，开启预处理装置2底部电动阀3的其中一个，让污泥靠重力流到下部的第一个氧化反应器4中，电动阀3开启时间持续5分钟后关闭，预处理装置2中的污泥全部流入氧化反应器4中，污泥在氧化反应器4中继续搅拌反应持续30分钟，在这段时间内上料装置1完成第二次上料，预处理装置2完成第二次加水、加药搅拌，并完成往第二个氧化反应器4中进料的过程；开启与第一个氧化反应器4连接的污泥泵5，第一个氧化反应器4中的污泥开始去脱水装置脱水6，脱水持续时间约25分钟，结束后污泥泵5关闭，开启第一个氧化反应器4对应的电动阀3，污泥进入第一个氧化反应器3，时间约5分钟。在此过程内第二个氧化反应器4内的污泥完成搅拌反应，开始去脱水装置6进行脱水。经过污泥脱水装置6脱水处理后的干泥达标排放，出来的废水进入废液缓存罐8存放，当废液缓存罐8存储的废液达到一定量时，通过污水泵7从废液缓存罐8中取水回用。经污泥脱水装置6脱水处理后的干泥含油率为0.24％，通过废液回用环节节省催化剂用量1/3左右。
实施例二：
经化学分析，待处理污泥含水率为60％，含油率为5％，将0.25吨上述待处理污泥加入预处理装置，加入待处理污泥的同时向预处理装置2中加入15千克的催化剂，所述催化剂中Ca(OH)2、Fe2O3、FeSO4和MnO2的重量比为：1：0.05：0.05：0.05；加料的同时在预处理装置内将含油污泥与催化剂进行预搅拌，加料的同时向预处理装置2中加入0.15吨水，加料与加水完毕后继续搅拌5分钟，再加入100升浓度为10％的双氧水，其他步骤与实施例一相同。经污泥脱水装置6脱水处理后的干泥含油率为0.28％。
实施例三：
经化学分析，待处理污泥含水率为70％，含油率为6％，将0.5吨上述待处理污泥加入预处理装置，加入待处理污泥的同时向预处理装置2中加入30千克的催化剂，所述催化剂中Ca(OH)2、Fe2O3、FeSO4和MnO2的重量比为：1：0.07：0.07：0.07；加料的同时在预处理装置内将含油污泥与催化剂进行预搅拌，加料的同时向预处理装置2中加入0.4吨水，加料与加水完毕后继续搅拌5分钟，再加入120升浓度为20％的双氧水，其他步骤与实施例一相同。经污泥脱水装置6脱水处理后的干泥含油率为0.25％。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种含油污泥处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
进料：在预处理装置内加入含油污泥，所述含油污泥的含水率为20～70％，含油率小于10％；
加入催化剂：按含油污泥进料量1/100～1/2的比例加入催化剂，在预处理装置内将含油污泥与催化剂进行预搅拌；
加水：按含油污泥进料量1/20～5倍的比例往预处理装置内加水稀释，并搅拌1～10分钟；
加入氧化剂：按含油污泥进料量1/50～5倍的比例加入氧化剂，并混合搅拌10～60分钟，此过程边加药边搅拌；
进入氧化阶段：对预处理后的含油污泥继续搅拌10～60分钟，使污泥中氧化剂充分反应；
污泥脱水：经过氧化处理后的浆状污泥进入污泥脱水装置；
废液缓存：经过脱水装置脱出的废液流入污水缓存罐；
污泥排放：经过脱水装置脱水后的含油污泥达标排放；
废液回用：由于废液中仍含大量催化剂，通过对废液中催化剂的浓度进行检测，并将废液重新加入预处理装置中与污泥混合，减少催化剂的加药量。
2.一种含油污泥处理工艺，其特征在于，所述催化剂为碱性混合物，其成分包括：其成分包括：Ca(OH)2、Fe2O3、FeSO4和MnO2，上述的各种成分重量比为：10.01-1.5：0.01-1.5：0.01-1.5；所述氧化剂为浓度为10％-35％的双氧水。
3.一种含油污泥处理装置，其特征在于，包括上料装置、预处理装置、氧化反应器、脱水装置、废液缓存罐和水箱；所述上料装置、所述预处理装置、所述氧化反应器、所述脱水装置和所述废液缓存罐依次通过管道连接；所述废液缓存罐的出口与所述预处理装置的废液入口相连接；所述水箱的出水口与所述预处理装置的入水口相连接；所述预处理装置与所述氧化反应器之间设置有电动阀，所述氧化反应器与所述脱水装置之间设置有污泥泵，所述废液缓存罐与所述预处理装置之间设置有污水泵，所述水箱与所述预处理装置之间设置有水泵。
4.根据权利要求3所述的含油污泥处理装置，其特征在于，所述氧化反应器内部设置有第一搅拌器。
5.根据权利要求3所述的含油污泥处理装置，其特征在于，所述氧化反应器数量为多个且并行设置，每个所述氧化反应器与所述预处理装置之间分别设有所述电动阀，每个所述氧化反应器与所述脱水装置之间设有所述污泥泵。
6.根据权利要求3所述的含油污泥处理装置，其特征在于，所述废液缓存罐中设置有第二搅拌器。
7.根据权利要求3所述的含油污泥处理装置，其特征在于，所述上料装置为螺旋输送器。
8.根据权利要求3所述的含油污泥处理装置，其特征在于，所述脱水装置上还设置有污泥排放口。
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