CN107973502A - 一种可移动序批式油泥生物除油系统 - Google Patents

Abstract

一种可移动序批式油泥生物除油系统，涉及油泥处理领域。该可移动序批式油泥生物除油系统，包括预处理装置、通用设备、投加装置、系统自控装置、油泥生物驱油反应塔、曝气搅拌装置及后处理装置，较之现有的其它处理技术具有运行成本低、处理效率高、生产能耗低、处理过程无二次污染、多塔组合灵活、运行达标可靠等优点。对油田环境改善和解决油田油泥处理过程中二次污染问题有着非凡意义。其从根本上解决油泥无害化处理达标问题，将实用技术从理论探讨提升到规模化生产，填补了油田没有这种规模化生产技术的空白，经过油田油泥产业化处理系统的实际生产测试各项运行指标达到设计标准要求，真正实现了油田油泥大规模无害化处理的目标。

Description

一种可移动序批式油泥生物除油系统

技术领域

本发明涉及油泥处理领域，特别涉及一种可移动序批式油泥生物除油系统。

背景技术

每个油田从采油、储运、生产各个环节都会产生大量含油泥砂，由于油泥中含有多种有毒有害物质属危险废弃物(危废)环保法规定严禁焚烧、排放，目前各油田均囤积大量待处理油泥(采用油泥池储存)，有些油泥处理厂由于没有适用的处理技术，只能采用热洗减量后存入油泥储池，甚至为储存油泥建造仓储式建筑，这些都极大地延缓了油泥的及时无害化处理和耗费了大量建设资源。

而现有的处理技术大多数不能处理油泥达到国家标准，一些高能耗高处理费用的技术在处理油泥达标的同时又会产生新的环境污染。一些现有的生物处理技术在成果转化进入规模化生产时在扩大生产时又难于实现实验中达到的效果，其主因就是没有一套完善的生物除油综合处理系统和在曝气搅拌方面难于完成扩大化运转突破。

目前采用的和正在试用的技术多为热洗法、离心分离法、热熔+化学沉淀法、干燥焚烧法、生物修复法等。国外目前对被原油污染土壤多采用生物修复技术，生物修复技术只适合被污染土壤修复而不能采用生物修复技术进行油田油泥处理，两者在微生物菌株特性、适宜温度、生长环境、处理时间等方面均有明显区别。因此各油田都在寻找一种能够低能耗短时间内驱油达标的油泥处理系统。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种可移动序批式油泥生物除油系统，其具有结构设计合理、有效防治二次污染，节能显著安全可靠的优点。

本发明所采用的技术方案是：一种可移动序批式油泥生物除油系统，预处理分选装置、通用设备、投加装置、系统自控装置、油泥生物驱油反应塔、曝气搅拌装置及后处理装置，其技术要点是，包括：

全部装置设备均设计为集成式安装便于拆卸运输整体形成可移动式除油系统。预处理装置的提泥泵与油泥生物驱油反应塔连接为油泥生物驱油反应塔提供待处理油泥，投加装置与所述的油泥生物驱油反应塔连接为油泥生物驱油反应塔提供微生物菌剂及营养剂，风机分别与所述的油泥生物驱油反应塔和设置在油泥驱油反应塔内的曝气搅拌装置连接，为油泥生物驱油反应塔和曝气搅拌装置提供气源，经油泥生物驱油反应塔处理后的物质由曝气搅拌装置各锥形泥斗底部的排泥口排出，排出物经廊道进入分离池，分离池的顶部浮油经吸油器吸入储油桶，上清液部分经管路进入回用水池后再重新进入油泥生物驱油反应塔或预处理装置回用，底部沉泥经污泥脱水后晾晒烘干排放；

所述的油泥生物驱油反应塔与预处理装置中的冲洗装置连接为冲洗装置提供冲洗污泥用水。

上述方案中，所述的预处理装置包括带有射水口、振动筛、冲洗篮、双级放料阀、人工操作台的油泥混料提进卸泥斗、筛分台、带有进笼隔栅的转筒式油泥砂石分离装置、计量储泥槽及带有放料阀的石砂脱油处理槽，油泥混料提进卸泥斗内设置有振动筛，在油泥混料提进卸泥斗的入口处设置有冲洗篮和人工操作台，油泥混料提进卸泥斗通过双级放料阀与筛分台连接；筛分台经进笼格栅与转筒式油泥砂石分离装置连接，转筒式油泥砂石分离装置设置在计量储泥槽的上端，在计量储泥槽的石沙输出口设置有将砂石送至石沙处理槽的石沙提升装置，在计量出泥槽底部还设置有将油泥提升至油泥生物驱油反应塔的提升泵；

在计量储泥槽还设置有反冲洗泵，反冲洗泵连接设置在油泥混料提进卸泥斗上方的第一冲洗装置、设置在筛分台上方的第二冲洗装置、及与转筒式油泥砂石分离装置输入输出两端连接的第三冲洗装置。上述方案中，进入油泥混料提进卸泥斗的油泥混合物，一部分通过站在人工操作台上的操作人员将非砂石杂质挑拣出来放入冲洗篮，由第一冲洗装置进行冲洗，另一部分混合物通过振动筛进行过筛处理，经过筛后的油泥与由射水阀进入的水混合后进入筛分台；第二冲洗装置对位于筛分台上的混合物进行冲洗，人工将塑料物件挑拣出来放入塑料物件废渣车，其余混合物进入转筒式油泥砂石分离装置；经第三冲洗装置向转筒式油泥砂石分离装置注入冲洗水，经转筒式油泥砂石分离装置分离后的油泥进入计量储泥槽；砂石经自流进入石砂处理槽，经石砂处理槽处理后的石砂经放料阀进入脱水石砂料车或石砂晾晒槽，油泥经提升泵进入油泥生物驱油反应塔内。

上述方案中，转筒式油泥砂石分离装置由入料口、出泥口、排砂石口、转笼、冲洗转区、网孔转区、高压请堵设施、石砂导流隔板、减速电机组成；其中，入料口与分筛台末端格栅相连，转筒主体由冲洗转区和网孔转区组成，网孔转区与出泥口和出砂石口相连，转笼上端设置高压喷水口向下冲洗转笼与反冲洗泵相连，转笼与减速电机相连，导流隔板贯穿整个转笼焊接在转笼内壁上。

上述方案中，设置在油泥生物驱油反应塔内的曝气搅拌装置包括：

气提式泥砂翻腾器，是一种通过水压和气压共同作用下形成底部局部负压通过防堵塞吸砂口将泥砂吸入翻腾装置主体并在汽水压差作用下提升泥砂至油泥生物驱油反应塔顶部的装置；

涌泉式爆气搅拌装置，是一种用于在旋流离心力作用下，将由进水口垂直向下吸入的泥水溶氧搅拌后由喷出口垂直向上喷出形成涌泉搅动，使向中心聚集并将下沉的油泥吹向顶部使微生物与油泥接触充分混合的装置；

设置在内侧壁上的旋流式搅拌器，是一种使油泥生物驱油反应塔被处理液体在水流带动下沿塔内壁形成旋流扰动的装置。

上述方案中，所述的气提式泥砂翻腾器包括挡水帽、输送管、带有进气口、进水口、控制线缆接口的翻腾器主体、吸砂管和旋流吹砂管，所述的吸泥砂管和防堵塞吹砂管均设置在翻腾器主体下端防堵塞吸泥砂口用于将泥砂吸入翻腾器主体内，吸泥砂管腔内还倾斜的固定连接有防堵塞吹砂管，经防堵塞吹砂管的泥砂直接进入吸泥砂管的侧壁，所述的输送管固定在翻腾器主体的输出口，输送管的顶端固定连接有挡水帽。

上述方案中，所述的涌泉式爆气搅拌器包括带有进气口、进水口和旋流喷水口的立管、伞形突出固定物、固定支架及防堵孔板，其中，所述的伞形突出固定物均匀的设置在立管的内壁上，在立管的外壁还设置有防堵孔板。

上述方案中，所述的涌泉式爆气搅拌器彼此并联形成双联或多联组合式涌泉式爆气搅拌装置；

涌泉式爆气搅拌器彼此间通过固定支架连接在一起，另外还设置有与油泥生物驱油反应塔顶的进气口连接的进气管，所述的进气管具有两个出气端，一个出气端与涌泉式爆气搅拌器的进气口连接，另一个出气端与另一个涌泉式爆气搅拌器的进气口连接。

上述方案中，所述的旋流式搅拌器由高至低的设置在油泥生物驱油反应塔生物反应区的内壁上，在不同水位层形成旋流；最顶层的旋流式搅拌器位于油泥生物驱油反应塔的进泥口的下端，且旋流式搅拌器的旋流喷水口产生的水流直接冲击由进泥口进入的被处理液体。

上述方案中，在油泥生物驱油反应塔的底端设置有多组锥形泥斗，旋冲管设置在锥形泥斗的侧壁上，换热器的出水口与旋冲管的入口连接，旋冲管产生的水柱冲击位于锥形泥斗底部的泥沙形成方向向下的旋流，每组锥形泥斗均设置有防堵塞反冲口，并与设在锥形泥斗底部的排料口相连，每个所述的锥形泥斗内均设置有气提式泥砂翻腾器和涌泉式爆气搅拌装置。

发明的有益效果是：该可移动序批式油泥生物除油系统，包括预处理装置、通用设备、投加装置、系统自控装置、油泥生物驱油反应塔、曝气搅拌装置及后处理装置，较之现有的其它处理技术具有运行成本低、处理效率高、生产能耗低、处理过程无二次污染、多塔组合灵活、运行达标可靠等优点。对油田环境改善和解决油田油泥处理过程中二次污染问题有着非凡的意义。其从根本上解决油泥无害化处理达标问题，将实用技术从理论探讨提升到规模化生产，填补了油田没有这种规模化生产技术的空白，经过油田油泥产业化处理系统的实际生产测试各项运行指标达到设计标准要求，真正实现了油田油泥大规模无害化处理的目标。

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的前提下，还可根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中油泥生物脱油处理系统结构示意图；

图2为本发明实施例中油泥生物驱油反应塔结构示意图

图3为本发明实施例中气提式泥砂翻腾器结构示意图；

图4为本发明实施例中涌泉式爆气搅拌装置结构示意图；

图5为本发明实施例中组合式涌泉式爆气搅拌装置结构示意图；

图6为本发明实施例中预处理分选部分转筒式油泥砂石分离装置示意图；

图7为本发明实施例中每批次均为相同菌剂量时除油结果示意图；

图8为本发明实施例中一次投加菌剂除油处理效率与时间对应示意图(按每批次24小时处理出泥含油率计)；

图中序号说明如下：1预处理装置、101油泥混料提进卸泥斗、102人工操作台、103振动筛、104射水阀、105冲洗篮、106双级放料阀、107筛分台、108进笼隔栅、109转筒式油泥砂石分离装置、110计量储泥槽、111放料阀、112石砂处理槽、113石砂提升装置、114提升泵、115反冲洗泵、116冲洗装置、117冲洗装置、、119塑料物件废渣车、120脱水石沙料车、2油泥生物驱油反应塔、201生物接触区、202锥形泥斗、203塔底设备区、204加菌口、205控制线缆口、206排沫排气口、207观察口、208进气管、209进泥口、210排油口、211溢流口、212热循环出水口、213热循环回水口、214旋流出水口、215旋流回水口、216翻腾机用回水口、217翻腾用泵、218设备入孔、219温度传感器插口、220泥斗排渣口、221自控排泥阀、223塔底进水口、224电气线缆口、225气动管口、226塔底进气口、227锥体设备线缆口、228设备舱控制箱、229锥体进气口、230锥体进水口、3曝气搅拌装置、301气提式泥砂翻腾器、302旋流式搅拌器、303涌泉式爆气搅拌装置、304伞形挡水帽、305输送管、306翻腾器主体、307控制线缆接口、308进气口、309进水口、310进气阀、311吸泥砂管、312防堵塞吹砂管、313旋流吹砂管、314角钢或钢槽、315进气口、316进水口、317旋流喷水口、318立管、319伞形突出固定物、320防堵孔板、321固定支架、322进气管、323桶爆气进口、324防急坠板、325椎桶冲砂管、326翻腾用反冲洗口、4通用设备、401罗茨风机、402旋流搅拌泵、403翻腾用水泵、404防堵塞热循环水泵、405管式换热器、406分气缸、5投加装置、501菌液吨桶、502手持提泥泵、503菌液扩培塔、504进菌口、505加药口、506提菌泵、507营养药剂调配桶、508加药泵、509搅拌口、6后处理装置、601储油桶、602泥水分离池、603回用水池、604离心脱水机、605提升泵、606回用水泵、607手持式加油泵、7系统自控装置、701主控柜。

具体实施方式

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1～图8和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1：

本实施例采用的可移动序批式油泥生物除油系统，包括：预处理分选装置1、油泥生物驱油反应塔2、曝气搅拌装置3、通用设备4、投加装置5及后处理装置6。预处理装置1的提升泵114与油泥生物驱油反应塔2连接为油泥生物驱油反应塔2提供待处理油泥，投加装置5与所述的油泥生物驱油反应塔2连接为油泥生物驱油反应塔2提供微生物菌剂及营养剂，罗茨风机401分别与所述的油泥生物驱油反应塔2和设置在油泥驱油反应塔2内的曝气搅拌装置3连接，为油泥生物驱油反应塔2和曝气搅拌装置3提供气源，经油泥生物驱油反应塔2处理后的物质(每批次油泥24小时为一个处理周期)由锥形泥斗底部的排泥口220排出，排出物经廊道进入泥砂、油泥、水分离池，泥砂、油泥、水分离池的顶部浮油经吸油器吸入储油桶，上清液部分经管路进入回用水池后再重新进入油泥生物驱油反应塔3或预处理装置1回用，底部沉泥经污泥脱水后晾晒烘干排放；

油泥生物驱油反应塔2与预处理装置1中的冲洗机构连接为冲洗机构提供冲洗污泥用水。

本实施例中的预处理分选装置1，是一种用于对油泥混料提进卸泥斗101的混合油泥进行筛分处理，并为油泥生物驱油反应塔2提供经预处理后的油泥的装置，包括带有射水阀104、振动筛103、冲洗篮105、双级放料阀106、人工操作台102的油泥混料提进卸泥斗101、筛分台107、带有进笼隔栅108的转筒式油泥砂石分离装置109、计量储泥槽110及带有放料阀111的石沙处理槽112。油泥混料提进卸泥斗101内设置有振动筛103，在油泥混料提进卸泥斗101的入口处设置有冲洗篮105和人工操作台102，油泥混料提进卸泥斗101通过双级放料阀106与筛分台107连接；筛分台107经进笼隔栅108与转筒式油泥砂石分离装置109连接，转筒式油泥砂石分离装置109设置在计量储泥槽110的上端，在计量储泥槽110的石砂输出口设置有将砂石送至石砂处理槽的石砂提升装置113，在计量储泥槽110底部还设置有将油泥提升至油泥生物驱油反应塔2的提升泵114；

在计量储泥槽110入口处还设置有反冲洗泵115，反冲洗泵115连接设置在油泥混料提进卸泥斗101上方的冲洗装置116、设置在筛分台107上方的冲洗装置117、及与转筒式油泥砂石分离装置109输入输出两端连接的冲洗装置。

其工作过程如下：进入油泥混料提进卸泥斗101的油泥混合物，一部分通过站在人工操作台上的操作人员将大块杂质挑拣出来放入冲洗篮105，由冲洗装置116进行冲洗后排入塑料物件废渣车119，另一部分油泥混合物通过振动筛103进行过筛处理，过筛后的油泥与通过射水阀104进入的水流混合，经双级放料阀106出来的物料进入筛分台107；冲洗装置117对位于筛分台107上的混合物进行冲洗，并人工将塑料木块衣物等物件挑拣出来放入塑料物件废渣车119，其余油泥混合物进入转筒式油泥砂石分选装置109；利用反冲洗泵115向转筒式油泥砂石分离装置109内加入含菌水冲洗石砂油泥，经转筒式油泥砂石分选装置109分离后的油泥进入计量储泥槽110；砂石经泥砂提升装置113进入石砂处理槽112，经石砂处理槽112处理后的砂石经放料阀111进入脱水石砂料车120，油泥经提升泵114进入油泥生物驱油反应塔2。

油泥生物驱油反应塔2，是一种用于对经预处理装置1分选处理后的细油泥进行脱油处理的装置。

本实施例中的油泥生物驱油反应塔2分为上下两部分，上部分为生物接触区201、下部为多个锥形泥斗202和塔底设备区203，油泥生物驱油反应塔2的顶部设有周边护栏、雨水排泄口、加菌口204、控制线缆口205、排沫排气口206、观察口207、进气管208和进泥口209，油泥生物驱油反应塔2的侧壁设有排油口210(多组)、溢流口211、热循环出水口212(多组)至热循环泵、热循环回水口213、旋流出水口214至旋流用泵、旋流回水口215、翻腾用回水口216、设备入孔218、温度传感器插口219(多组)、进气管208在塔下设备间223分路后与各锥形泥斗202相连，油泥生物驱油反应塔2底部每个锥形泥斗202均设有泥斗排渣口220、自控排泥阀221经排泥管道与后处理装置6的入口相连，侧壁下部的塔底设备区203设有舱门、及侧壁旋转爬梯至塔顶，在塔下设备间223内还设有设备舱控制箱，设备舱控制箱通过控制线缆口205与系统自控装置7相连。

本实施例中所述的曝气搅拌装置3，设置在油泥生物驱油反应塔2底部，是一种用于使油泥生物驱油反应塔2内液体产生扰动、防止泥砂沉积、使生物菌株与泥砂接触均匀、充分搅拌的装置，包括：

气提式泥砂翻腾器301，是一种通过水压和气压共同作用下形成底部局部负压将泥砂吸入翻腾装置主体并在汽水压差作用下提升泥砂至油泥生物驱油反应塔顶部的装置；

设置在内侧壁上的旋流式搅拌器302，是一种使油泥生物驱油反应塔被处理液体在水流带动下沿塔内壁形成旋流扰动的装置。

涌泉式爆气搅拌装置303，是一种用于在旋流离心力作用下，将由进水口垂直向上吸入的泥水溶氧搅拌后由喷出口垂直向下喷出形成涌泉扰动，使向中心聚集并将下沉的油泥吹向顶部使微生物与油泥接触充分混合的装置。

其中，所述的气提式泥砂翻腾器301设置在油泥生物驱油反应塔2的生物区2内，包括挡水帽304、输送管305、带有进气口308、进水口309、控制线缆接口307的翻腾器主体306、吸泥砂管311和旋流吹砂管313，吸泥砂管311和防堵塞吹砂管312均设置在翻腾器主体306下端用于将泥沙吸入翻腾器主体306内，在吸泥砂管311腔内还倾斜的固定连接有防堵塞吹砂管312，经防堵塞吹砂管312的泥砂直接进入吸泥砂管311的侧壁，所述的输送管305固定在翻腾器主体306的输出口，输送管305的顶端固定连接有挡水帽304。挡水帽304为伞形，挡水帽304通过角钢或槽钢314固定在油泥生物驱油反应塔2的生物接触区201的内壁上。输送管305的出砂口位于生物接触区液面上部200-300mm处。在进气口308的管路上还设置有进气阀310。

所述的气提式泥砂翻腾器301可由双层多组输送管305组成,各输送管305均与翻腾器主体306的出泥沙口连接在一起。

在立管318顶部的二个旋流喷水口317上端安装伞形挡水帽304，使得翻腾到顶部的泥砂形成扇水状落在塔内液面上与含菌水充分混合。气提式泥砂翻腾器301通过在水压和气压的共同作用下形成底部局部负压将泥砂吸入翻腾器主体306内并在汽水压差作用下提升泥砂至输送管305顶部，气提式泥砂翻腾器301实现了无轴无叶轮和叶片对油泥沉渣进行无剪力切割的提升翻腾，根本上解决了沉降区淤泥堆积难于生物接触问题，针对停机沉积后再启动时生物接触区201下部泥砂可以无堵塞翻腾至伞形挡水帽304处。

气提式泥砂翻腾器301的翻腾强度受塔内页面高度和气压气量影响，通过翻腾进气阀310和防堵塞控制实现调节控制翻腾效果，气提式泥砂翻腾器301吸泥口设置进入粒径要求应满足石砂状物体粒径小于10mm、轻质泥块粒状物粒径小于20mm均可翻腾至伞形挡水帽304，装置底部设置的旋流吹砂管313和吸泥口内防堵塞吹砂管312在中控控制下循环工作保障翻腾系统底部泥砂紊动吸泥管不涨堵。

所述的涌泉式爆气搅拌装置303设置在油泥生物驱油反应塔2的生物反应区201内壁或者固定在油泥生物驱油反应塔2底部的锥形泥斗202中,包括带有进气口315、进水口316和旋流喷水口317的立管、伞形突出固定物319、固定支架321及防堵孔板320，其中，伞形突出固定物319均匀的设置在立管318的内壁上，在立管318的外壁还设置有防堵孔板320。所述的防堵孔板320的孔径不大于15mm，其作用是防止杂物堵住进水口316和挂在伞形突出固定物319上影响空气的切割和造成涌泉式爆气搅拌装置303的整体堵塞，立管318的旋流喷水口317呈喇叭口形。

涌泉式爆气搅拌装置303安装于油泥生物驱油反应塔2的顶端椎板处和/或每个锥形泥斗202中，可上下两层排布，以中心主管平行分布两层到各支管接至涌泉式爆气搅拌装置303的进气口315，总管与塔顶进气口相连并受自控阀门控制开启与关闭，涌泉式爆气搅拌装置303采用旋流式进气导流管经伞形突出固定物319切割后气泡变成微细气泡，立管318内壁四周排布多组伞形突出固定物319，在空气旋转中通过伞形突出固定物319时气泡被切割分离成微细气泡，而通过管内外的压差和气流升腾作用带动水流从底部进水口316快速进入在立管318的旋流喷水口317形成曝气和涌泉喷出双重效果,而通过进水口316大量进入的泥水混合物经气水冲击切割碎大粒径泥块使得泥水和菌种充分接触后从旋流喷水口317吹出，涌泉式爆气搅拌装置303可安装于油泥生物驱油反应塔2的下部，为了保证涌泉和曝气效果可分层次错位布置在生物接触区201内，通过固定支架321和塔侧壁锥形泥斗侧壁相连。

涌泉式爆气搅拌器彼此串联形成双联或多联组合式涌泉式爆气搅拌装置303。涌泉式爆气搅拌器彼此间通过固定支架321连接在一起，另外还设置有与油泥生物驱油反应塔2顶的进气口323连接的进气管322，所述的进气管322具有两个出气端，一个出气端与涌泉式爆气搅拌器的进气口315连接，另一个出气端与另一个涌泉式爆气搅拌器的进气口315连接。

立管318在旋流离心力作用下形成的向中心聚集并下沉的油泥吹向顶部，确保微生物与油泥接触充分且减少沉积，涌泉式爆气搅拌装置303安装在塔体平面中心点上位于生物接触区201的下部，安装在锥体和塔体连接板上，涌泉式爆气搅拌装置303总进气口308与油泥生物驱油反应塔2的塔顶进气管相连，旋流喷水口317呈喇叭口形垂直向上形成引流加强涌泉效果，涌泉式爆气搅拌装置303的进水口316垂直向下吸入泥水并溶氧搅和后由旋流喷水口317喷出形成强力涌泉般扰动。

所述的旋流式搅拌器302由高至低的设置在油泥生物驱油反应塔2生物反应区201的内壁上，在不同水位层形成旋流；最顶层的旋流式搅拌器302位于油泥生物驱油反应塔2的进泥口209的下端，且旋流式搅拌器302的旋流喷水口产生的水流直接冲击吹散由进泥口209进入的被处理油泥。

最顶层旋流式搅拌器302设在进料口下部平行错位水流方向后端使水流能直接冲散从进泥口209下落的油泥，在进泥口209垂直下方设置防急坠板让泥砂在板面上稍作停留并由旋流式搅拌器302吹散于生物接触区内，可有效防止进料时泥砂急坠底部，形成局部堆泥。从换热器出水经地步进水口引入塔内分别与各锥体旋冲管322相连，锥体旋冲管322安装在每个锥体侧壁形成旋流向下方向冲击椎体内泥砂使得泥砂扰动防止沉积。

在油泥生物驱油反应塔2的底端设置有锥形泥斗202，旋冲管设置在锥形泥斗的侧壁上，换热器的出水口与旋冲管的入口连接，旋冲管产生的水柱冲击位于锥形泥斗底部的泥沙形成方向向下的旋流。

通用设备4，是一种用于为油泥生物驱油反应塔2提供气流、热水等辅助原料的装置，具体包括风机、水泵、加热恒温设备以及传感器。通用设备4包括罗茨风机401、旋流搅拌泵402、翻腾用水泵403、防堵塞热循环水泵404、管式换热器405(气水/水水)、风管分气缸406组成，管式换热器405壳程入出口分别与热源供回口相连，管式换热器405管程入口与热循环水泵404泵出口相连、管程出口分多路与热循环回水口213和各路反冲管322相连并通过自控阀门控制工作状态，热循环泵404入口与热循环出水口212相连，旋流搅拌泵402入水口与油泥生物驱油反应塔2外循环出水口相连，旋流搅拌泵402出口与油泥生物驱油反应塔2生物接触区上部内旋流入水口相连，翻腾用水泵403入水口与油泥生物驱油反应塔2外循环出水口相连，翻腾用水泵403的出水口通过生物接触区201侧壁与涌泉式爆气搅拌装置303的各个进水口相连。

旋流搅拌泵402与翻腾用水泵403的入口(泵吸口)与油泥生物驱油反应塔22侧壁相连，而在油泥生物驱油反应塔2塔内侧出水口上部安装防砂吸入装置，防止石砂吸入水泵中，防砂吸入装置为双层结构中间上部可通过空气，双层板均呈向下流线型(顶部石砂可滑下角度)分布吸口上方固定在油泥生物驱油反应塔2侧壁上。

投加装置5是一种用于为油泥生物驱油反应塔2提供微生物菌剂及营养剂的装置。本实施例中的投加装置5由至少一个菌液吨桶501、手持提液泵502、带有进菌口504和加药口505的菌液扩培塔503、提菌泵506、带有搅拌口509的营养药剂调配桶507及加药泵508组成，每个工作周期开始前根据塔内菌液生长情况和处理效率进行补充(可按时间每2-4天补菌一次，补菌量根据原油泥含油量增高而增量)，手持提液泵502将菌液吨桶501内的原装菌液抽出经进菌口504进入菌液扩培塔503内，加药泵508将营养药剂调配桶507内的营养药剂经加药口505送入菌液扩培塔503内，进入菌液扩培塔503内的混合药剂经提菌泵506送至油泥生物驱油反应塔2的加菌口204内。

一套投加装置5可分时服务于多台油泥生物驱油反应塔2，通过手持提液泵502插入原装菌液吨桶501中提取原菌液至菌液扩培塔503，提菌泵506吸水口经自控阀和管道与菌液扩培塔503的出菌口相连并由自控系统控制菌液扩培塔、营养药剂调配桶507、提菌泵506的工作状态，菌液扩培塔503出口经输送管道与油泥生物驱油反应塔2的加菌口204相连，营养药剂调配桶507采用常规加药搅拌装置完成培养液的调配和投加。

后处理装置6，是一种用于接收经油泥生物驱油反应塔2处理后的物质的装置。所述的后处理装置6包括，储油桶601、泥水分离池602、回用水池603、离心脱水机604、提升泵605、回用水泵606及手持式加油泵607组成，泥水分离池602入口与曝气搅拌装置3的排泥口相连，泥水分离池602与回用水池603连体建设，泥水分离池602上清液溢流入回用水池603，泥水分离池602沉积泥经提升泵605提至离心脱水机604压滤成泥饼后晒干，用于种植花草或外运，设置在油泥生物驱油反应塔2侧壁的排油口经管道阀门自流至储油桶601通过手持式加油泵607放油并观察油浓度满桶后由油田回收外运。

系统自控装置7，是用于控制气流、油泥、微生物菌剂及营养剂的输入量的装置。由主机柜701构成，用于判断生物接触反应状态并通过I/O控制各功能单元预处理装置1、油泥生物驱油反应塔2、曝气搅拌装置3、通用设备4、投加装置5中的设备启/停和各单元相关自控阀门的开/关，系统自控装置7具有系统流程显示、油泥处理运行工况显示、采集参数显示、各单元异常报警显示、各单元操作页面显示、工作累计时间记录、系统各单元定期维护提示、远端监管、手动自动运行切换功能。

本实施例中采用的油泥处理系统已通过产业化试生产，现已进入成熟应用阶段，具有适应性强(可通过匹配相应生物菌种适应不同类型油田不同稠度油泥)、系统结构配置完善合理多锥形泥斗设计让搅拌和泥砂防沉积得以实现、采用非机械式多维曝气搅拌相结合技术使得油泥砂和菌株接触均匀、处理效率高，采用本专利技术工艺路线使油泥脱油系统更加节能、驱油效果及出料无害化达标稳定、可按日处理量排产。完全解决油田所产生的各类油泥(生产中产生油泥、油落地产生含油泥砂、贮油罐污油罐沉积泥砂、长期堆放的油泥储池泥坑的清理与无害化处理。

该系统经过产业化实际生产得出相关合理实用的除油工艺路线和实际生产数据，可指导完成处理含油污泥50～2000吨/每日的油田油泥处理厂的建设。本发明较之现有的其它处理技术有着运行成本低、处理效率高、生产能耗低、处理过程绝无二次污染、多塔组合灵活、运行达标可靠等优点。对油田环境改善和解决油田油泥处理过程中二次污染问题有着非凡的意义。

以某采油厂正运行热洗法油泥处理系统为对比，处理效率如下：

表1不同含油量油泥的生物除油处理结果对应表(工况60°±2°时)

由图6可以看出，数据以每批次均为相同菌剂量时除油结果。实践中如果原油泥含油超过70％可通过增加菌剂量调控出泥含油率。在原油泥不变的情况下，菌剂需在3-4个工作日周期补充一次，否则出泥含油率将增高，由此推证生物处理系统含菌剂数量决定出泥含油率，也就是菌剂决定除油效率，如图7所示。

本实施例中利用系统自控装置对油泥生物脱油处理系统进行控制，具体如下：

油泥混合物进入油泥混料提进卸泥斗后，启动震动筛和第一冲洗装置来冲洗物料，将筛上塑料袋、大物件等人工放入冲洗篮内单独冲洗后排入塑料物件废渣车；泥砂石水油等进入油泥混料提进卸泥斗的斗底后开启斗底射水阀和双级放料阀，物料进入筛选台后，由人工进一步筛选塑料、铁件、木块、玻璃等非石砂物料排至塑料物件废渣车，油泥砂石自流通过进笼隔栅进入转筒式油泥砂石分离装置。

大粒径砂石经提升进入砂石处理槽，经菌液侵泡、喷水反冲脱油处置、排水淋干后经放料阀排入脱水石砂料车去晾晒，经冲洗后的泥水重新回流到计量储泥槽内。而小粒径油泥砂自流进入计量储泥槽，锥斗设置提泥泵提泥进入油泥生物驱油反应塔内，计量储泥池内中间水位设置反洗水泵为各工位反洗供水。

预处理装置最终确保进入提泥泵区的油泥粒径小于后续工艺设备允许的最大通径。达到单台班次处理量的被稀释油泥经提泥泵提升至油泥生物驱油反应塔的进泥口并进入油泥生物驱油反应塔内。由于稀释水源于油泥生物驱油反应塔故而油泥生物驱油反应塔内最终增加的量值为计量池内的干泥总量，即：

油泥生物驱油反应塔的有效容积＝菌液+营养药液+稀释水+源于油泥储池的干泥。

本实施例中，进泥控制过程为：将回用池内适量泥水加入油泥生物驱油反应塔内——营养药剂加入并开始加温至菌种需要温度——开启内外循环冲泥搅拌和提泥翻腾过程——开启曝气——油泥处理菌剂(高温)注入塔内——培菌并恒温——用塔内水稀释和冲击计量格污池内的油泥——通过提泥泵将泥水提回油泥生物驱油反应塔内——液面达到油泥生物驱油反应塔设定高度——进泥过程结束。

本实施例中除油控制过程如下：每一批次在进泥完成后关闭进泥阀——启动运行搅拌和曝气控制——循环开停上中下旋流扰动控制阀——翻腾系统常开——翻腾反洗和旋流冲底多椎斗循环进行——通过温度传感器经中控控制热源进气(水)实现油泥生物驱油反应塔内恒温——通过溶解氧仪数据经中控控制投入曝气层次和组数——完成生物接触驱油过程(8～16小时)——生物除油过程完成。

本实施例中的排油排泥控制过程如下：生物除油过程结束后——停止加温、曝气和搅拌——静置10～60分钟(随不同性质油泥静置时间不同)——开启排油阀向油桶排油——定时和定量相结合确定排油量——排油结束——启动排泥砂管道反洗排砂控制——通过中控阀门控制每个椎斗定时定量排泥砂至泥水分离池——排砂结束——通过液位控制回用水泵将油泥生物驱油反应塔内液位补充到设定位置——开启翻腾、搅拌、曝气——准备下一班次操作(从进料到出泥标准一个周期24小时一班)。

本实施例中的泥砂处理过程如下：经各锥形泥斗排至泥水分离池——沉积底部泥砂经提升泵提升至离心脱水机对污泥进行脱水——脱水后泥砂排入泥砂储池种植花草或外运——脱水排至中水池或用于油井回灌发挥水中剩余菌种作用。

本实施例中的反冲洗过程如下：进泥管反洗(将提泥泵和油泥生物驱油反应塔顶进泥阀关闭、开启反洗阀，热水在高压作用下冲洗进泥管路出水经提泥泵流入计量格污池)。锥形泥斗底部沉积冲洗(开启热水冲洗阀形成延各锥形泥斗上沿向锥形泥斗下部切线压力喷水，形成扰动冲洗翻腾吸泥口)。油泥生物驱油反应塔的塔体排泥管冲洗(关闭总排泥管阀、开启反洗阀，水沿着塔排泥反方向向塔内高压反冲洗，完成对排泥管、锥形泥斗底部和翻腾吸泥口的多重冲洗)。

实施例2:

本实施例与实施例1的区别在于,将预处理装置1做成集成式箱体,将油泥生物驱油反应塔2和曝气搅拌装置3做成集成式箱体,将通用设备4、投加装置5和系统自控装置7做成集成式箱体，将后处理装置6做成集成式箱体。各集成式箱体方便运输，运送到指定地点后，直接进行组装即可，其占地小，便于工程实践中使用。

以上所述，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，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，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以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种可移动序批式油泥生物除油系统，预处理分选装置、通用设备、投加装置、系统自控装置、油泥生物驱油反应塔、曝气搅拌装置及后处理装置，其特征在于，包括：

预处理分选装置通过提升泵管道与油泥生物驱油反应塔连接为油泥生物驱油反应塔提供待处理油泥，投加装置与所述的油泥生物驱油反应塔连接为油泥生物驱油反应塔提供微生物菌剂及营养剂，风机分别与所述的油泥生物驱油反应塔和设置在油泥驱油反应塔内的曝气搅拌装置连接，为油泥生物驱油反应塔和曝气搅拌装置提供气源，经油泥生物驱油反应塔处理后的物质由曝气搅拌装置各锥形泥斗底部的排泥口排出，排出物经管道进入分离池，分离池的顶部浮油经吸油器吸入储油桶，上清液部分经管路进入回用水池后再重新进入油泥生物驱油反应塔或预处理装置回用，底部沉泥经污泥脱水后晾晒烘干排放；

所述的油泥生物驱油反应塔与预处理装置中的冲洗装置连接为冲洗装置提供冲洗污泥用水。

2.如权利要求1所述的可移动序批式油泥生物除油系统，其特征在于，所述的预处理分选装置包括带有射水口、振动筛、冲洗篮、双级放料阀、人工操作台的油泥混料提进卸泥斗、筛分台、带有进笼隔栅的转筒式油泥砂石分离装置、计量储泥槽及带有放料阀的石砂脱油处理槽，油泥混料提进卸泥斗内设置有振动筛，在油泥混料提进卸泥斗的入口处设置有冲洗篮和人工操作台，油泥混料提进卸泥斗通过双级放料阀与筛分台连接；筛分台经进笼格栅与转筒式油泥砂石分离装置连接，转筒式油泥砂石分离装置设置在计量储泥槽的上端，在计量储泥槽的石沙输出口设置有将砂石送至石沙处理槽的石沙提升装置，在计量出泥槽底部还设置有将油泥提升至油泥生物驱油反应塔的提升泵；

在计量储泥槽还设置有反冲洗泵，反冲洗泵连接设置在油泥混料提进卸泥斗上方的第一冲洗装置、设置在筛分台上方的第二冲洗装置、及与转筒式油泥砂石分离装置输入端连接的第三冲洗装置。

3.如权利要求2所述的可移动序批式油泥生物除油系统，其特征在于，进入油泥混料提进卸泥斗的油泥混合物，一部分通过站在人工操作台上的操作人员将非砂石杂质挑拣出来放入冲洗篮，由第一冲洗装置进行冲洗，另一部分混合物通过振动筛进行过筛处理，经过筛后的油泥与由射水阀进入的水混合后进入筛分台；第二冲洗装置对位于筛分台上的混合物进行冲洗，人工将塑料物件挑拣出来放入塑料物件废渣车，其余混合物进入转筒式油泥砂石分离装置；经第三冲洗装置向转筒式油泥砂石分离装置注入水，经转筒式油泥砂石分离装置分离后的油泥进入计量储泥槽；砂石经提升进入石砂处理槽，经石砂处理槽处理后的石砂经放料阀进入脱水石砂料车或石砂晾晒槽，油泥经提升泵进入油泥生物驱油反应塔内。

4.如权利要求3所述的可移动序批式油泥生物除油系统，其特征在于，转筒式油泥砂石分离装置由入料口、出泥口、排砂石口、转笼、冲洗转区、网孔转区、高压清堵设施、石砂导流隔板、减速电机组成；其中，入料口与分筛台末端格栅相连，转笼主体由冲洗转区和网孔转区组成，网孔转区与出泥口和出砂石口相连，转笼末端中心位置设置高压喷水口与笼内冲洗转笼和反冲洗泵相连，转笼与减速电机相连，导流隔板贯穿整个转笼焊接在转笼内壁上。

5.如权利要求1所述的可移动序批式油泥生物除油系统，其特征在于，设置在油泥生物驱油反应塔内的曝气搅拌装置包括：

气提式泥砂翻腾器，是一种通过水压和气压共同作用下形成底部局部负压通过防堵塞吸砂口将泥砂吸入翻腾装置主体并在汽水压差作用下提升泥砂至油泥生物驱油反应塔顶部的装置；

涌泉式爆气搅拌装置，是一种用于在旋流离心力作用下，将由进水口垂直向下吸入的泥水溶氧搅拌后由喷出口垂直向上喷出形成涌泉搅动，使向中心聚集并将下沉的油泥吹向顶部使微生物与油泥接触充分混合的装置；

设置在内侧壁上的旋流式搅拌器， 是一种使油泥生物驱油反应塔被处理液体在水流带动下沿塔内壁形成旋流扰动的装置。

6.如权利要求5所述的可移动序批式油泥生物除油系统，其特征在于，所述的气提式泥砂翻腾器包括挡水帽、输送管、带有进气口、进水口、控制线缆接口的翻腾器主体、吸砂管和旋流吹砂管，所述的吸泥砂管和防堵塞吹砂管均设置在翻腾器主体下端防堵塞吸泥砂口用于将泥砂吸入翻腾器主体内，吸泥砂管腔内还倾斜的固定连接有防堵塞吹砂管，经防堵塞吹砂管的泥砂直接进入吸泥砂管的侧壁，所述的输送管固定在翻腾器主体的输出口，输送管的顶端固定连接有挡水帽。

7.如权利要求5所述的可移动序批式油泥生物除油系统，其特征在于，所述的涌泉式爆气搅拌器包括带有进气口、进水口和旋流喷水口的立管、伞形突出固定物、固定支架及防堵孔板，其中，所述的伞形突出固定物均匀的设置在立管的内壁上，在立管的外壁还设置有防堵孔板。

8.如权利要求5所述的可移动序批式油泥生物除油系统，其特征在于，所述的涌泉式爆气搅拌器彼此并联形成双联或多联组合式涌泉式爆气搅拌装置；

涌泉式爆气搅拌器彼此间通过固定支架连接在一起，另外还设置有与油泥生物驱油反应塔顶的进气口连接的进气管，所述的进气管具有两个出气端，一个出气端与涌泉式爆气搅拌器的进气口连接，另一个出气端与另一个涌泉式爆气搅拌器的进气口连接。

9.如权利要求5所述的可移动序批式油泥生物除油系统，其特征在于，所述的旋流式搅拌器由高至低的设置在油泥生物驱油反应塔生物反应区的内壁上，在不同水位层形成旋流；最顶层的旋流式搅拌器位于油泥生物驱油反应塔的进泥口的下端，且旋流式搅拌器的旋流喷水口产生的水流直接冲击由进泥口进入的被处理液体。

10.如权利要求1所述的可移动序批式油泥生物除油系统，其特征在于，在油泥生物驱油反应塔的底端设置有多组锥形泥斗，旋冲管设置在锥形泥斗的侧壁上，换热器的出水口与旋冲管的入口连接，旋冲管产生的水柱冲击位于锥形泥斗底部的泥沙形成方向向下的旋流，每组锥形泥斗均设置有防堵塞反冲口，并与设在锥形泥斗底部的排料口相连，每个所述的锥形泥斗内均设置有气提式泥砂翻腾器和涌泉式爆气搅拌装置。