CN107162359A - 含油污泥处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明含油污泥处理方法涉及污泥处理领域。其目的是为了提供一种油水固三相分离效果好、干化速率高、回收利用率高、成本低的含油污泥处理方法。本发明含油污泥处理方法，步骤如下，步骤一：含油污泥进入送料装置，步骤二：含油污泥超声破乳处理，步骤三：含油污泥蒸汽快速干化处理，步骤四，快速干化的含油污泥造粒处理；步骤五，污泥颗粒再利用。

Description

含油污泥处理方法

技术领域

本发明涉及污泥处理领域，特别是涉及一种含油污泥处理方法。

背景技术

含油污泥是指混入原油、各种成品油、渣油等重质油的污泥。含油污泥不是自然界固有存在的，而是由于油田开采、石油炼制过程、运输、使用、贮存等各种与原油、成品油有关的工业、民用、个人等，因各种事故、操作不当、设备陈旧、破损、腐蚀等原因造成原油、成品油跑、冒、滴、漏，外泄到地面，沉积到海洋、湖泊、河底，与泥土、水等混合在一起而形成的油、土，水，甚至掺混有等其他污染物的混合物。含油污泥对人体有害，对植物、水体生物有害，蒸发在空气中的油气能刺激皮肤、眼睛及呼吸器官，使土地失去植物生长的功能，处理和修复困难，是石油及石油化工工业的主要污染物之一。

现有的污泥处理方法，主要是采用传统的热风干燥或焚烧处理，传统的干燥方法，能将含油污泥中的水分去除，但是不能将含油污泥中的油份分离，干化后的含油污泥，对环境和水体具有危害。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种油水固三相分离效果好、干化速率高、回收利用率高、成本低的含油污泥处理方法。

本发明含油污泥处理方法，步骤如下，

步骤一：含油污泥进入送料装置，

所述送料装置上设有分选转轮和筛板，所述分选转轮对含油污泥进行破碎，所述筛板对含油污泥进行筛选，含油污泥通过所述筛板进入所述送料装置，没有通过所述筛板的含油污泥回转到所述分选转轮，进行再次破碎；含油污泥经过若干次循环破碎，直至含油污泥通过所述筛板；

步骤二：含油污泥超声破乳处理，

所述送料装置将含油污泥输送到超声破乳系统，超声破乳系统中设有超声波发生装置、第 一搅拌装置、加热装置、加药装置、供水装置和离心分离装置，所述加药装置定时定量向含油污泥中添加药剂，所述超声波发生装置、所述第一搅拌装置和所述加热装置同时工作；所述超声波发生装置产生超声震荡，同时配合所述第一搅拌装置的机械搅拌和所述加热装置的热溶解，供水装置向超声破乳系统供水，含油污泥快速破碎与水混合转化为流态化流体，含油污泥中分离得到的油分流入液体回流系统，流态化的含油污泥流入所述离心分离装置，流态化的含油污泥在所述离心分离装置内去除部分游离水，得到含水率80％-90％、含油率≤5％的含油污泥；

步骤三：含油污泥蒸汽快速干化处理，

含水率80％-90％、含油率≤5％的含油污泥沿所述离心分离装置进入蒸汽干化系统，所述蒸汽干化系统包括蒸汽发生装置、干化处理装置，所述蒸汽发生装置产生过热蒸汽，所述蒸汽发生装置上连接有加压喷射装置，所述加压喷射装置设置在所述干化处理装置内，过热蒸汽经过所述加压喷射装置后以超音速喷射到所述干化处理装置，含水率80％-90％、含油率≤5％的含油污泥进入所述干化处理装置的流动方向与过热蒸汽的流动方向交叉，过热蒸汽直接喷射含油污泥进行快速干化，快速干化得到含水率≤5％、含油率≤0.5％的含油污泥；

步骤四，快速干化的含油污泥造粒处理，

含水率≤5％、含油率≤0.5％的含油污泥沿所述干化处理装置输送到造粒机，所述造粒机通过挤压式造粒得到含水率≤5％的污泥颗粒；

步骤五，污泥颗粒再利用，

含水率≤5％的污泥颗粒与煤粉混合，污泥颗粒与煤粉按质量比1:(80-120)的比例混合得到混合燃料，混合燃料送入燃烧锅炉进行燃料利用。

本发明含油污泥处理方法，其中步骤五中所述的污泥颗粒与煤粉的混合质量比为1:99。

本发明含油污泥处理方法，其中步骤五中所述燃烧锅炉设为循环流化床锅炉。

本发明含油污泥处理方法，其中所述循环流化床锅炉的流化床温度范围850℃-950℃、压力范围-0.02MPa～-0.01MPa。

本发明含油污泥处理方法，其中步骤五中所述燃烧锅炉设为链条锅炉。

本发明含油污泥处理方法，其中步骤三中过热蒸汽的温度范围在400-600℃。

本发明含油污泥处理方法，其中步骤三中所述过热蒸汽的温度为500℃。

本发明含油污泥处理方法，其中步骤三中过热蒸汽喷射到所述干化处理装置的速度范围为2-3马赫。

本发明含油污泥处理方法与现有技术不同之处在于：本发明含油污泥处理方法，结合超 声破乳技术和蒸汽干化技术，超声破乳技术将块状或粘度较大含油污泥进行破碎分离，超声波可彻底破坏油水固三相稳定乳化体系，实现理想的油水固三相分离效果；油水固三相分离后，采用超音速的过热蒸汽喷射干化，处理物在瞬间进行固/液分离，效率高、干化效果好，过热蒸汽快速干化后，进行造粒处理，通过机挤压式造粒过程，得到含水率≤5％的污泥颗粒；污泥颗粒进行再利用，污泥颗粒与煤粉结合得到混合燃料，其中污泥颗粒与煤粉按照质量比1:(80-120)进行混合，充分利用污泥颗粒中的能量，还实现了对含油污泥的无害化处理。

具体实施方式

本发明含油污泥处理方法，包括送料、超声破乳处理、蒸汽干化处理、造粒、再利用等过程，含油污泥经过超声破乳技术振动分离转化为流态化，流态化的含油污泥进入蒸汽干化处理过程，蒸汽干化处理过程中过热蒸汽与含油污泥喷射接触，过热蒸汽气化含油污泥中的水分和油分，迅速干化含油污泥，解决含油污泥干化后水分分布不均的问题，提高了含油污泥干化的均匀程度，含油污泥经过蒸汽干化后，进入造粒机进行造粒，含油污泥转化为污泥颗粒，污泥颗粒与煤粉混合，进行燃烧再利用。本发明含油污泥处理方法，不仅对含油污泥进行了油水固三相分离，还对含油污泥进行焚烧利用，充分利用含油污泥中的能量。

本发明含油污泥处理方法，具体步骤如下，

步骤一：含油污泥进入送料装置，

送料装置上设有分选转轮和筛板，分选转轮对含油污泥进行破碎，筛板对含油污泥进行筛选，含油污泥通过筛板进入送料装置，没有通过筛板的含油污泥回转到分选转轮，进行再次破碎；含油污泥经过若干次循环破碎，直至含油污泥通过筛板；其中筛板的孔径在20-30mm，含油污泥的粒径小于筛板孔径才能进入送料装置，含油污泥的粒径大于筛板孔径则进行二次处理，直至含油污泥的粒径小于筛板的孔径则进入送料装置；

步骤二：含油污泥超声破乳处理，

送料装置将含油污泥输送到超声破乳系统，超声破乳系统中设有超声波发生装置、第一搅拌装置、加热装置、加药装置、供水装置和离心分离装置，加药装置定时定量向含油污泥中添加药剂，超声波发生装置、第一搅拌装置和加热装置同时工作；超声波发生装置产生超声震荡，同时配合第一搅拌装置的机械搅拌和加热装置的热溶解，供水装置向超声破乳系统供水，含油污泥快速破碎与水混合转化为流态化流体，含油污泥中分离得到的油分流入液体回流系统，流态化的含油污泥流入离心分离装置，流态化的含油污泥在离心分离装置内去除部 分游离水，得到含水率80％-90％、含油率≤5％的含油污泥；

加药装置向第一搅拌装置内添加药剂，药剂对含油污泥中的游离原油、胶质物、腊质物、沥青等进行初步处理，供水装置向超声破乳系统供水，同时第一搅拌装置进行机械式搅拌，加热装置加热促进含油污泥与水融合，搅拌和加热过程加速药剂与含油污泥的反应，促进油固分离；并且超声波发生装置产生的超声震荡，超声场中，固体颗粒震荡更为剧烈，油相粘度和油膜束缚相对减弱，更易于进入水相，实现固液分离，加速含油污泥破碎和混合，含油污泥转化为流态化状态；

在加热装置的加热作用下，油水混合物以气液混合态流出超声破乳系统，超声破乳系统上连接有喷淋冷却装置，喷淋冷却装置将气液混合物转化为液体混合物，喷淋冷却装置上连接有油水分离器，油水分离器将液体油分和水分分离后进行分别处理，油分回收利用，水分进行进一步净化处理；

流态化的含油污泥输送到离心分离装置，离心分离装置分离流态化的含油污泥中的部分游离水，初步减小流态化的含油污泥的含水率，离心分离装置处理得到的含油污泥的含水率80％-90％、含油率≤5％；

经过超声破乳处理后，含油污泥转变为流态化，进行初步的油固分离，便于对含油污泥进行后续的干化处理过程，超声破乳处理过程的设备简单、操作简便、生产效率高；

步骤三：含油污泥蒸汽快速干化处理，

含水率80％-90％、含油率≤5％的含油污泥沿离心分离装置进入蒸汽干化系统，蒸汽干化系统包括蒸汽发生装置、干化处理装置，蒸汽发生装置产生过热蒸汽，蒸汽发生装置上连接有加压喷射装置，加压喷射装置设置在干化处理装置内，过热蒸汽经过加压喷射装置后以超音速喷射到干化处理装置，含水率80％-90％、含油率≤5％的含油污泥进入干化处理装置的流动方向与过热蒸汽的流动方向交叉，过热蒸汽直接喷射含油污泥进行快速干化，快速干化得到含水率5％、含油率≤0.5％的含油污泥；

蒸汽发生装置设为蒸汽锅炉，蒸汽锅炉产生的过热蒸汽温度范围控制在400-600℃，优选的过热蒸汽温度为500℃，500℃的过热蒸汽在干化处理装置中与含油污泥碰撞，接触过程中发生热交换；干化处理装置内设有处理室，含油污泥和过热蒸汽在处理室内接触干化，含水率80％-90％、含油率≤5％的含油污泥中的水份和油份瞬时蒸发，固体物质被干燥成小颗粒；过热蒸汽喷射到干化处理装置中的速度范围为2-3马赫，过热蒸汽在2-3马赫的高速喷射条件下，进行热交换，实现快速干化；

蒸汽快速干化处理过程中，过热蒸汽高速喷射，含水率80％-90％、含油率≤5％的含油污 泥与过热蒸汽接触充分，解决了含油污泥干化过程受热不均的问题，提高了含油污泥中水分分布的均匀程度，避免了含油污泥表皮过度干化、内部含水率高的问题；

步骤四，快速干化的含油污泥造粒处理，

含水率≤5％、含油率≤0.5％的含油污泥沿干化处理装置输送到造粒机，造粒机通过挤压式造粒过程得到含水率≤5％的污泥颗粒；造粒机的造粒过程通过机械挤压破碎；

造粒机包括若干组滚轴组，滚轴组包括主动轴和从动轴，主动轴和从动轴之间设有间隙，主动轴与从动轴相互反向旋转，在自身重力和滚轴组的驱动作用下，含油污泥下落，在造粒机的竖直方向上设有若干组相互联动的滚轴组，形成造粒组件，含油污泥逐级下落，下落过程中通过机械挤压，含油污泥破碎为污泥颗粒；造粒机的水平方向上分布有若干组造粒组件，提高造粒机的造粒效率，增大造粒机的产量；

挤压式造粒的过程通过多级滚轴组连续破碎，提高含油污泥的造粒效率，并且不易堵塞，设备运行稳定，使用寿命长，得到的污泥颗粒储存备用；

步骤五，污泥颗粒再利用，

含水率≤5％的污泥颗粒与煤粉混合，污泥颗粒与煤粉按质量比1:(80-120)的比例混合得到混合燃料，混合燃料送入燃烧锅炉进行燃料利用；燃烧锅炉设为循环流化床锅炉，循环流化床锅炉先通过流化床将混合燃料转变为流态化，再通过循环系统，将混合燃料循环燃烧，促进混合燃料充分燃烧；循环流化床锅炉的流化床温度范围控制850℃-950℃、压力控制在-0.02MPa～-0.01MPa，流化床温度控制850℃-950℃范围内，混合燃料的流化效果好，脱硫效果好，压力控制在-0.02MPa～-0.01MPa，有利于混合燃料流化，增大混合燃料与空气的接触面积，促使混合燃料充分燃烧；

燃烧锅炉还可以设为链条锅炉，链条锅炉的耐高温、耐高压能力强，通过减速机带动链条炉排转动，使煤从前方着点燃，到锅炉尾部燃尽，相较传统锅炉，能够提高燃烧效率，同时链条转到下方时，风冷降温，能够保护链条炉排不烧损，是较好的一种燃烧锅炉；

热值不小于5000cal的污泥颗粒，与煤粉混合燃烧的燃烧率高、热能利用充分，混合燃料的混合比例优选为，污泥颗粒与煤粉的质量比为1:99，混燃更充分。

本发明含油污泥处理方法，其中污泥颗粒再利用过程，污泥颗粒还能与其他燃料混合燃烧，不限于煤粉，例如，污泥颗粒可以与生物质燃料中的秸秆、木屑等燃料混合燃烧。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种含油污泥处理方法，其特征在于：步骤如下，

步骤一：含油污泥进入送料装置，

所述送料装置上设有分选转轮和筛板，所述分选转轮对含油污泥进行破碎，所述筛板对含油污泥进行筛选，含油污泥通过所述筛板进入所述送料装置，没有通过所述筛板的含油污泥回转到所述分选转轮，进行再次破碎；含油污泥经过若干次循环破碎，直至含油污泥通过所述筛板；

步骤二：含油污泥超声破乳处理，

所述送料装置将含油污泥输送到超声破乳系统，超声破乳系统中设有超声波发生装置、第一搅拌装置、加热装置、加药装置、供水装置和离心分离装置，所述加药装置定时定量向含油污泥中添加药剂，所述超声波发生装置、所述第一搅拌装置和所述加热装置同时工作；所述超声波发生装置产生超声震荡，同时配合所述第一搅拌装置的机械搅拌和所述加热装置的热溶解，供水装置向超声破乳系统供水，含油污泥快速破碎与水混合转化为流态化流体，含油污泥中分离得到的油分流入液体回流系统，流态化的含油污泥流入所述离心分离装置，流态化的含油污泥在所述离心分离装置内去除部分游离水，得到含水率80％-90％、含油率≤5％的含油污泥；

步骤三：含油污泥蒸汽快速干化处理，

含水率80％-90％、含油率≤5％的含油污泥沿所述离心分离装置进入蒸汽干化系统，所述蒸汽干化系统包括蒸汽发生装置、干化处理装置，所述蒸汽发生装置产生过热蒸汽，所述蒸汽发生装置上连接有加压喷射装置，所述加压喷射装置设置在所述干化处理装置内，过热蒸汽经过所述加压喷射装置后以超音速喷射到所述干化处理装置，含水率80％-90％、含油率≤5％的含油污泥进入所述干化处理装置的流动方向与过热蒸汽的流动方向交叉，过热蒸汽直接喷射含油污泥进行快速干化，快速干化得到含水率≤5％、含油率≤0.5％的含油污泥；

步骤四，快速干化的含油污泥造粒处理，

含水率≤5％、含油率≤0.5％的含油污泥沿所述干化处理装置输送到造粒机，所述造粒机通过挤压式造粒的方式得到含水率≤5％的污泥颗粒；

步骤五，污泥颗粒再利用，

含水率≤5％的污泥颗粒与煤粉混合，污泥颗粒与煤粉按质量比1:(80-120)的比例混合得到混合燃料，混合燃料送入燃烧锅炉进行燃料利用。

2.根据权利要求1所述的含油污泥处理方法，其特征在于：步骤五中所述的污泥颗粒与煤粉的混合质量比为1:99。

3.根据权利要求1所述的含油污泥处理方法，其特征在于：步骤五中所述燃烧锅炉设为循环流化床锅炉。

4.根据权利要求3所述的含油污泥处理方法，其特征在于：所述循环流化床锅炉的流化床温度范围850℃-950℃、压力范围-0.02MPa～-0.01MPa。

5.根据权利要求1所述的含油污泥处理方法，其特征在于：步骤五中所述燃烧锅炉设为链条锅炉。

6.根据权利要求1所述的含油污泥处理方法，其特征在于：步骤三中过热蒸汽的温度范围在400-600℃。

7.根据权利要求6所述的含油污泥处理方法，其特征在于：步骤三中所述过热蒸汽的温度为500℃。

8.根据权利要求1所述的含油污泥处理方法，其特征在于：步骤三中过热蒸汽喷射到所述干化处理装置的速度范围为2-3马赫。