CN109824226A - 一种降解含油污泥油份的水力空化器 - Google Patents

Abstract

一种降解含油污泥油份的水力空化器，包括定子、转轴和空化轮盘，定子内部形成密封的空化腔，定子上设置有进水管和出水管；转轴安装在定子中，转轴一端伸出定子，该伸出端与传动装置连接，空化轮盘固定连接在转轴上并处于空化腔中，空化轮盘的外壁和空化腔的内壁均分布有盲孔。含油污泥由进水管进入定子的空化腔中，转轴带动空化轮盘旋转，发生空化现象，实现降解失含油污泥油份的作用，最后产生降解污泥由出水管输出。本发明采用水力空化装置降解含油污泥油份，处理量大，可连续作业，具有高效性，无污染，具有良好的环保性，安全稳定运行，有效降低整个含油污泥降解工艺流程的复杂程度。

Description

一种降解含油污泥油份的水力空化器

技术领域

本发明涉及一种通过水力空化装置降解含油污泥油份的环保装置，属于含油污泥降解技术领域。

背景技术

在石油开采、运输、炼制及含油污水处理过程中产生的含油固体废物，称之为含油污泥。含油污泥是水、石油烃类和固体泥砂等混合而成的乳化体系，难以降解，不易填埋，是油田和炼化企业的主要污染之一，是油田生产和炼化生产中的重要污染防治内容。

目前，油泥处理方法有焚烧法、固化法、生物法、热解法等方法，但是这些方法均存在很大问题，焚烧法存在能源消耗量大，成本高，产生粉尘，硫化物造成二次污染；固化法反应条件苛刻，技术条件不足；生物法只能处理低含油污泥，占地面积大，处理时间长；热解法可处理高含油污泥，但是能源消耗大，操作复杂，工艺不成熟。针对上述处理方法存在的问题，急需一种结构简单，适应性强，技术成熟，高效节能的油泥降解装置。

水力空化过程中，空化结构附近产生极高压高温的条件，水中的水分子和溶解的氧分子的原子之间的化学键会断裂，并形成具有强氧化性的羟自由基。所产生的大量高活性羟自由基·OH能够氧化油泥中的化学物质，极高温高压会使分子中的化学键断裂从而达到降解油份大分子有机物的目的。如中国专利文献CN106830586A公开的一种钻井泥浆处理工艺，包括搅拌、筛分、空化、旋流撇油和三相分离五部分，该工艺处理所得钻削污泥可直接进行现场排放，无二次污染。CN104556266A公开了一种强化水力空化处理装置，使流体空化后崩溃产生大量自由基，有效提高水力空化降解有机污染物的能力，以达到提高和强化空化处理废水效果的目的。

但是目前市面上的水力空化处理装置基本采用文丘里管，空化喷嘴的结构实现空化的目的，上述结构均存在处理量小、效率低下、结构复杂、能耗大的问题，无法应用于含油污泥油份降解过程中。因此急需一种结构简单，适应性强，技术成熟，高效节能的水力空化装置实现含油污泥的油份降解。

发明内容

本发明针对现有水力空化技术在含油污泥油份降解方面存在的不足，提出一种降解效率高、效果好的降解含油污泥油份的水力空化器。

本发明的降解含油污泥油份的水力空化器，采用如下技术方案：

该装置，包括定子、转轴和空化轮盘，定子内部形成空化腔，定子上设置有进水管和出水管；转轴安装在定子中，转轴一端伸出定子，该伸出端与传动装置连接，空化轮盘固定连接在转轴上并处于空化腔中，空化轮盘的外壁和空化腔的内壁均分布有盲孔。

所述传动装置包括联轴器和电机，转轴通过联轴器与电机连接，带动空化轮盘在定子内转动。

所述空化轮盘的外壁和空化腔的内壁之间的间隙为4-8mm，保证空化现象的形成。

所述盲孔的直径与深度比为1:3。

所述盲孔的直径为20mm，深度为60mm。

所述空化轮盘的转速为2000转/分钟-4000转/分钟。

所述进水管和出水管在定子上对角设置，以防止短流。

含油污泥由进水管进入定子的空化腔中，转轴带动空化轮盘旋转，发生空化现象，实现降解失含油污泥油份的作用，最后产生降解污泥由出水管输出。

上述装置，由电机带动空化轮盘高速旋转，使空化轮盘上的空化孔洞与含油污泥作相对运动，从而引发空化现象。空化现象是指液体内部局部压力降低时，液体中形成气泡并溃灭的过程，当液体流经水力结构时，由于水力结构的限流作用，流速急剧上升，压力下降，当压力降低到工作温度下液体饱和蒸气压时产生空化现象，在空化气泡破灭的瞬间其周围极小范围会产生高压高温，在高温高压条件下污水中的水分子和溶解的氧分子的原子之间的化学键会断裂，并形成具有强氧化性的羟自由基，产生的大量高活性羟自由基·OH能够氧化废水中的化学物质，极高温高压会使分子中的化学键断裂从而达到降解含油污泥中的油份等大分子有机物的目的。

对含油污泥油份的降解系统，除了包括上述降解含油污泥油份的水力空化器以外，还包括含油污泥池、格栅池、调质池、搅拌池和收集池。含油污泥池、格栅池、调质池、搅拌池、所述降解含油污泥油份的水力空化器和收集池依次连接。首先将固态及半固态含油污泥输送至含油污泥池溶解，再格栅渠过滤掉大物块杂物，输送至调质池调节油泥pH，进入搅拌池进行搅拌，由泥浆泵将油泥送入水力空化器中对含油污泥油份降解，获得处理泥浆，输送至收集池。

本发明具有以下特点：

1.采用水力空化装置降解含油污泥油份，处理量大，可连续作业，具有高效性。

2.采用轮盘式开孔式空化结构，并在轮盘外壁和定子内壁开孔，极大地提高了水力空化装置的处理效率。

3.采用电能为能源，零排放，无污染，具有良好的环保性。

4.采用电机作为污水处理系统的动力来源，不受环境因素的影响，可根据需求随用随开，具有很高的灵活性。

5.本发明工作状态为常压，可以安全稳定运行，清理及检修拆卸方便。

6.本发明可大型化，只需改变空化轮盘、定子尺寸，保证定子内壁与空化轮盘外壁的间隙，更换大功率变频电机便可以满足更大含油污泥油份处理量的需求。

7.本发明结构简单，适应性强，技术成熟，高效节能，可有效降低整个含油污泥降解工艺流程的复杂程度。

附图说明

图1是本发明降解含油污泥油份的水力空化器的结构示意图。

图2是本发明的水力空化器中转盘结构图。

图3是本发明的含油污泥油份降解系统的工艺流程图。

图中：1.进水管，2.密封盖，3.机械密封，4.角接触球轴承，5.端盖，6.转轴，7.定子，8.空化轮盘，9.密封圈，10.端盖，11.螺栓，12.出水管道，13.楔键，14.密封圈，15.联轴器，16.变频电机，17.转子盲孔，18.定子盲孔。

具体实施方式

如图1所示，本发明的降解含油污泥油份的水力空化器，包括定子7、空化轮盘8和转轴6。定子7中形成密闭的空化腔，转轴6安装在定子7中，空化轮盘8通过楔键13固定设置在转轴6上并处于空化腔中，整个空化轮盘8与转轴6一起旋转。空化轮盘8采用单双面开孔(盲孔17)结构。

定子7的一端或两端通过螺栓连接有端盖10，以便于加工，连接处设置有密封圈9，定子7及其端盖10组成密闭的空化腔。定子7的两端分别设有轴承壳2，轴承壳2内安装有角接触球轴承4，轴承壳2上连接密封端盖5，连接处设置有密封圈14，实现密封。定子7的下端两侧均设置有进水管1，定子7的上端设置有出水管12。进水管1和出水管12对角设置，以防止出现短流现象。

转轴6通过定子7两端的角接触球轴承4安装在定子7中，并且一端伸出端盖10，该伸出端通过联轴器15与电机16连接，电机16采用变频电机。电动机16带动转轴6转动。转轴6上在定子7两端的轴承壳2内均设置有密封装置3，可采用机械密封，以将污水隔离开，防止渗漏。

空化轮盘8的外壁(左右两侧面及外周面)上分布有转子盲孔17，转子盲孔17的分布如图2所示，在空化轮盘8的整个外壁面上均设置空化孔洞，可以提高空化效率，提高油份降解速率。定子7的空化腔内壁分布有定子盲孔18。空化轮盘8的外壁与空化腔内壁之间的间隙为4-8mm，保证空化现象的形成。空化轮盘8的转速为2000r/min-4000r/min。转子盲孔17和定子盲孔18的深度为60mm、直径为20mm，直径与深度比例为1：3。这些参数的设置是根据降解含油污泥油份的特点设置的，也是经过大量实验得出的，达到了降解效率、效果和成本的最佳匹配。

含油污泥由进水管1进入定子7的空化腔中，转轴6带动空化轮盘8旋转，发生空化现象，实现降解失含油污泥油份的作用，最后产生降解污泥由出水管12输出，进入收集池。

对含油污泥油份的降解系统，如图3所示，除了包括上述降解含油污泥油份的水力空化器以外，还包括含油污泥池、格栅池、调质池、搅拌池和收集池。含油污泥池、格栅池、调质池、搅拌池、所述降解含油污泥油份的水力空化器和收集池依次连接。搅拌池和所述水力空化器的连接管路上设置有输送泵。

通过油泥输送装置将固态及半固态含油污泥输送至含油污泥池进行溶解，成为泥浆。泥浆进入格栅渠，过滤掉丝带、木棍等大物块杂物，再由泥浆泵将含油污泥输送至调质池，加入溶剂药剂调节油泥pH后流入搅拌池进行搅拌，混合均匀。再由泥浆泵将油所述水力空化器中对含油污泥油份降解，获得处理泥浆，输送至收集池。

Claims (8)

1.一种降解含油污泥油份的水力空化器，其特征是：包括定子、转轴和空化轮盘，定子内部形成空化腔，定子上设置有进水管和出水管；转轴安装在定子中，转轴一端伸出定子，该伸出端与传动装置连接，空化轮盘固定连接在转轴上并处于空化腔中，空化轮盘的外壁和空化腔的内壁均分布有盲孔。

2.根据权利要求1所述的降解含油污泥油份的水力空化器，其特征是：所述传动装置包括联轴器和电机，转轴通过联轴器与电机连接。

3.根据权利要求1所述的降解含油污泥油份的水力空化器，其特征是：所述空化轮盘的外壁和空化腔的内壁之间的间隙为4-8mm。

4.根据权利要求1所述的降解含油污泥油份的水力空化器，其特征是：所述盲孔的直径与深度比为1:3。

5.根据权利要求1所述的降解含油污泥油份的水力空化器，其特征是：所述盲孔的直径为20mm，深度为60mm。

6.根据权利要求1所述的降解含油污泥油份的水力空化器，其特征是：所述空化轮盘的转速为2000转/分钟-4000转/分钟。

7.根据权利要求1所述的降解含油污泥油份的水力空化器，其特征是：所述进水管和出水管在定子上对角设置。

8.一种含油污泥油份的降解系统，包括权利要求1-7所述的降解含油污泥油份的水力空化器，还包括含油污泥池、格栅池、调质池、搅拌池和收集池，含油污泥池、格栅池、调质池、搅拌池、所述降解含油污泥油份的水力空化器和收集池依次连接。