CN111115992A - 含油污泥处理工艺及一体化处理装置 - Google Patents

含油污泥处理工艺及一体化处理装置 Download PDF

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Abstract

本发明属于油田环保设备技术领域，具体涉及一种含油污泥处理工艺的一体化处理装置。工艺流程为含油污泥来料进入油泥预处理单元，启动搅拌装置搅拌，实现药剂与污泥充分混合，同时从排油口将上浮浮油收走。剩余污泥进入强化脱油单元，在强化脱油单元利用超声波空化破乳、微纳米气浮共同作用，促使油泥中油上浮并回收进入集油槽。分离原油后的污泥，通过输送泵进入隔膜式压滤机进行压滤脱水操作，分离后的污水进入污水暂存槽，用于系统内部循环掺水。经过脱水得到的污泥进入生化深度处理单元，该单元内设置曝气、抽气装置，同时配以特种微生物，通过微生物的新陈代谢，最终降解污泥中的剩余原油，达到含油率3‰，达标后定期外运。

Description

含油污泥处理工艺及一体化处理装置
技术领域：
本发明属于油田环保设备技术领域，具体涉及一种含油污泥处理工艺的一体化处理装置。
背景技术：
石化企业每年都有大量的含油污泥产生。炼油厂的含油污泥通常来自原油罐底泥、浮选池浮渣、隔油池底泥等，有“三泥”之称，含油污泥处理难度也非常的高，这些固体废弃物含油污泥种类繁多、性质复杂，如果没有一个妥善的处理办法，会堆积成害，或污染水体和环境，造成二次污染。部分企业建立了三泥脱水及泥渣焚烧设施，但操作复杂，设备故障率高，所以处理效果不理想。
随着环保要求提高，含油污泥处理迫在眉睫，处理效果好、自动化程度高的含油污泥处理工艺及一体化装置是目前含油污泥处理技术重点发展方向之一。还有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。传统的含油污泥处理技术均存在弊端，含油污泥无害化，资源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、环保的含油污泥处理工艺及一体化装置是解决目前问题的关键所在。
发明内容：
为了实现含油污泥一体化处理，解决目前已有工艺流程复杂，处理效率低、能耗高、投资大的不足，本发明提供一种含油污泥强化除油-压滤脱水-生物深度处理工艺及装置。该工艺采用“油泥预处理+强化脱油+油泥脱水+深度生化处理”一体化集成处理工艺，具有均质、收油、气浮、强化微生物处理等功能，有效的实现了对含油污泥高效、低成本的处理，达到排放和回用的目的。
本发明采用的技术方案为：一种含油污泥处理工艺，包括以下步骤：
步骤一、将含油污泥投入油泥预处理装置的格栅网中，再向单元中加入热水和复配清洗剂，然后用搅拌器搅拌含油污泥；
步骤二、经步骤一处理后的初步分离原油的污泥输送至强化脱油装置，在强化脱油单元利用超声波空化破乳和微纳米气浮的共同作用，进一步地分离原油；
步骤三、经步骤二处理后获得进一步原油分离的污泥，通过输送泵输送至油泥脱水装置，进行压滤脱水处理，分离后的污水进入污水暂存槽，用于系统内部循环掺水；
步骤四、经步骤三处理后脱水的污泥输送至生化深度处理装置进行生化深度处理，通过空压机将压缩空气由曝气管打入反应器，提高污泥中溶解氧浓度，促进微生物生长，分解大分子有机物为小分子，再通过抽提管连接抽提泵将降解后挥发性气体吸出，实现油泥达标处理，达标后定期外运。
一种含油污泥处理工艺的一体化处理装置，所述一体化装置包括包括油泥预处理装置、油泥强化脱油装置、油泥脱水装置和生化深度处理装置；所述的油泥预处理装置的出料口通过管路与输送泵连接，输送泵通过管路与油泥强化脱油装置的进料口连接，油泥强化脱油装置的出料口通过管路与另一个输送泵连接，该输送泵通过管路与油泥脱水装置的进料管路连接，油泥脱水装置的出料管路与生化深度处理装置的填料口相对，管路上安装有控制阀。
进一步地，所述油泥预处理装置包括罐体、电机、搅拌器和补偿加热器；所述罐体顶部设有加料口和盖板，其底部设有出料管，罐体内设有蒸汽管和格栅网，格栅网位于罐体一侧，罐体上部设有排油管；所述搅拌器和补偿加热器位于罐体内，搅拌器与设置在罐体顶端的电机联接。
进一步地，所述油泥强化脱油装置包括壳体、超声振动棒、钛曝气盘、溶气罐、蒸汽管和补偿加热器；所述壳体内一侧设有集油槽，壳体顶部设有进料管和加液口，壳体底部设有原油出料管和混合物出料管；所述超声波振动棒位于壳体内；所述钛曝气盘位于壳体底部；所述溶气罐与钛曝气盘的管线连通；所述蒸汽管和补偿加热器位于壳体内；箱体上部设有填料口。
进一步地，所述生化深度处理装置包括箱体、渗滤液收集管、空压机和抽提泵；所述抽提泵与伸入箱体内的抽提管连通，提油管上设有圆孔，所述空压机与伸入箱体内的曝气管连通，曝气管上设有圆孔；所述渗滤液收集管位于箱体内，其出口位于箱体外，位于箱体内的渗滤液收集管上开有圆孔。
本发明的有益效果：
(1)、本工艺及装置对含油污泥进行了两次油水分离，分离程度一步步深化，对原油达到了高效的资源化回收。
(2)、本工艺及装置采用“油泥预处理+强化脱油+油泥脱水+深度生化处理”一体化集成处理工艺，具有均质、收油、气浮、强化微生物处理等功能，有效的实现了对含油油泥高效、低成本的处理，达到排放和回用的目的。
(3)本工艺及装置中的强化脱油单元采用溶气气浮、超声相高度兼容的方式，具备破乳、空化、高效油水分离的特点。加压式溶气气浮可产生微米级气泡，在超声波作用下，可快速进行破乳，在微米级气泡的作用下，可快速的达到分离原油的效果。
(4)、本工艺及装置中生化深度处理单元由曝气抽气装置、生化反应装置、渗滤液收集装置组成。采用微生物技术，可对污泥中残存的石油以及有机物进行降解，成本低，无二次污染。通过空压机将压缩空气由曝气管打入反应器，提高污泥中溶解氧浓度，促进微生物生长，分解大分子有机物为小分子，再通过抽提管连接抽提泵将降解后挥发性气体吸出，实现油泥达标处理。
附图说明：
图1是实施例一的处理工艺流程图；
图2是实施例二的结构示意图；
图3是实施例二中油泥预处理装置的结构示意图；
图4是实施例二中罐体的俯视图；
图5是实施例二中蒸汽管的排布图；
图6是实施例二中油泥强化脱油装置的结构示意图；
图7是实施例二中壳体的主视示意图；
图8是实施例二中壳体的侧视示意图；
图9是实施例二中蒸汽管路的排布图；
图10是实施例二中生化深度处理装置的结构示意图；
图11是实施例二中箱体的俯视示意图；
图12是实施例二中箱体的仰视示意图；
图13是实施例二中箱体的主视示意图。
具体实施方式：
实施例一
参照图1，一种含油污泥处理工艺，所述处理工艺包括以下步骤：
步骤一、将含油污泥投入油泥预处理装置的格栅网中，再向单元中加入热水和复配清洗剂，然后用搅拌器搅拌含油污泥；这些工序一是除去进样油泥中沙砾、编织袋等杂物，二是提高污泥流动状态，以便于进入强化脱油单元。
步骤二、经步骤一处理后的初步分离原油的污泥输送至强化脱油装置，在强化脱油单元利用超声波空化破乳和微纳米气浮的共同作用，进一步地分离原油；超声波处理技术是通过声场的机械振动、空化效应及热作用来破坏含油污泥的结构，降低污泥中原油的黏度，减小原油与无机固体间的黏附作用，从而使含油污泥中的油和泥砂分离，微纳米气浮，使含油污泥中的油上浮然后进入集油槽。
步骤三、经步骤二处理后获得进一步原油分离的污泥，通过输送泵输送至油泥脱水装置，进行压滤脱水处理，分离后的污水进入污水暂存槽，用于系统内部循环掺水；该单元为隔膜式压滤机，可充分地降低污泥中的含水率。
步骤四、经步骤三处理后脱水的污泥输送至生化深度处理装置进行生化深度处理，生化深度处理单元由曝气抽气装置、生化反应装置、渗滤液收集装置组成，通过空压机将压缩空气由曝气管打入反应器，提高污泥中溶解氧浓度，促进微生物生长，分解大分子有机物为小分子，再通过抽提管连接抽提泵将降解后挥发性气体吸出，实现油泥达标处理，达到含油率低于3‰，达标后定期外运。
工艺流程为含油污泥来料进入油泥预处理单元，根据污泥流动情况适当补充热水，控制污泥固含量在5～10％，加入复配清洗剂，通入蒸汽控制温度55～60℃，启动搅拌装置搅拌，实现药剂与污泥充分混合，同时从排油口将上浮浮油收走。剩余污泥进入强化脱油单元，在强化脱油单元利用超声波空化破乳、微纳米气浮共同作用，促使油泥中油上浮并回收进入集油槽。分离原油后的污泥，通过输送泵进入隔膜式压滤机进行压滤脱水操作，分离后的污水进入污水暂存槽，用于系统内部循环掺水。经过脱水得到的污泥进入生化深度处理单元，该单元内设置曝气、抽气装置，同时配以特种微生物，通过微生物的新陈代谢，最终降解污泥中的剩余原油，达到含油率3‰，达标后定期外运。
实施例二
参照图2-13，一种含油污泥处理工艺的一体化处理装置，所述一体化装置包括包括油泥预处理装置100、油泥强化脱油装置200、油泥脱水装置300和生化深度处理装置400；所述的油泥预处理装置400的出料口通过管路与输送泵27连接，输送泵27通过管路与油泥强化脱油装置200的进料口连接，油泥强化脱油装置200的出料口通过管路与另一个输送泵27连接，该输送泵27通过管路与油泥脱水装置300的进料管路28连接，油泥脱水装置300的出料管路29与生化深度处理装置400的填料口相对，管路上安装有控制阀。
所述油泥预处理装置包括罐体9、电机2、搅拌器6和补偿加热器10；所述罐体9顶部设有加料口1和盖板3，其底部设有出料管8，罐体9内设有蒸汽管7和格栅网4，格栅网4位于罐体9一侧，罐体9上部设有排油管5；所述搅拌器6和补偿加热器10位于罐体9内，搅拌器6与设置在罐体9顶端的电机2联接。罐体上方加盖板，处理过程中保证装置处于全程密闭状态，结构形式为锥形罐结构，为不锈钢制设备，箱体材料采用SS304；油泥预处理单元设置了格栅拦网，可以去除进样油泥中沙砾及编织袋等杂物；油泥预处理单元下部设置排泥装置，保证池内无污泥沉积；油泥预处理单元顶部设置搅拌电机；油泥预处理单元设置50-100℃补偿式加热器，配合温度传感器，可设置温度范围，可实现低温自启、高温自停；油泥预处理单元设置旋流掺水系统，增加混合效率。
所述油泥强化脱油装置包括壳体19、超声振动棒13、钛曝气盘14、溶气罐17、蒸汽管和补偿加热器；所述壳体19内一侧设有集油槽12，壳体19顶部设有进料管18和加液口11，壳体19底部设有原油出料管15和混合物出料管16；所述超声波振动棒13位于壳体19内；所述钛曝气盘14位于壳体19底部；所述溶气罐17与钛曝气盘14的管线连通；所述蒸汽管和补偿加热器位于壳体19内。强化脱油单元结构形式为方形结构，为不锈钢制设备，箱体材料采用SS304；强化脱油单元设有溶气装置和超声波、回收原油装置、恒温加热装置，预留加药口；强化脱油单元设置50-100℃补偿式加热器；加压式溶气气浮可产生微米级气泡，在超声波作用下，可快速进行破乳，在微米级气泡的作用下，可快速的达到分离原油的效果。还可以研究加压溶气气浮、超声波，两者独立或协同作用对原油去除效果。在工作温度50-100℃，加压溶气气浮，溶气效率99％以上，气体溶解效率80％以上，气泡与油结合，实现油的快速去除；开启超声，控制超声频率2-200Khz，声强低于0.1-1.0w/m2，进一步除油；曝气盘中释放气泡直径小于0.45um；超声是采用探头式超声发生器，一套正交超声，超声频率20Khz，声强低于0.8w/m2。
所述生化深度处理装置包括箱体26、渗滤液收集管25、空压机21和抽提泵23；所述抽提泵23与伸入箱体26内的抽提管24连通，提油管(24)上设有圆孔，所述空压机21与伸入箱体26内的曝气管22连通，曝气管22上设有圆孔；所述渗滤液收集管25位于箱体26内，其出口位于箱体26外，位于箱体26内的渗滤液收集管25上开有圆孔；箱体26上部设有填料口20。生化深度处理单元的结构形式为方形箱式结构，为不锈钢制设备，箱体材料采用SS304；曝气、抽提管、渗滤液收集管材料采用PPR。曝气抽提系统，可及时排出微生物呼吸气体，并提供氧气，可对污泥中石油烃组分吹脱出来；渗滤液收集系统，不仅可调节箱体内污泥水分含量，还可排除石油类污水，加快生化处理效率。采用微生物技术，可对污泥中残存的石油以及有机物进行降解，成本低，无二次污染；生物深度处理后的最终产物为H2O、CO2等，同时可增加土壤中腐殖质含量。去除效率高，最终可达到《农用污泥中污染物控制指标》中规定的含油量小于3000mg/kg，无需频繁操作、微生物作用持久。
所述油泥脱水装置包括单隔膜板和厢式滤板排列组成滤室，在输料泵的压力作用下将料浆输入滤室，通过过滤介质(滤布)将料浆中的固体和液体分离，当料浆中的固体形成饼后，再向隔膜通入空气，对滤室内的固体充分压榨，降低含水率。尤其对于粘性物料的过滤及对含水率要求较高的用户，此机更有其独特的特性。滤板采用增强聚丙烯模压而成，隔膜与聚丙烯板镶嵌在一起，坚固牢靠、不易脱落、使用寿命长。其中配有多种安全装置，确保操作人的安全和压滤机的正常运行。
首先在油泥预处理单元的格栅网中投入含油污泥，再从加药，加热水口中加入热水、复配清洗剂，用电机启动搅拌器，蒸汽管控制装置内温度，在排油口收集初步分离的原油，流动污泥经出料口在输送泵的作用下流动污泥经进料口进入强化脱油单位，在超声波振动棒和钛曝气盘的条件下，进行超声波空化和微纳米气泡的作用，进一步的分离原油。原油在气浮的作用下进入集油槽12，经原油出料口收集进一步分离原油。得到进一步原油分离的污泥通过泥水混合物出料口在输送泵的作用下进入油泥脱水处理单元的进料口，油泥脱水处理单元可充分地降低污泥中的含水率，分离后的污水进入污水暂存槽，用于系统源头掺水。处理后脱水的干化污泥经干化污泥进入口进入生化深度处理单元(脱水污泥通过人工或者机械堆填经生化深度处理装置的进料口进入生化深度处理装置)。生化深度处理单元由曝气抽气装置、生化反应装置、渗滤液收集装置组成。通过空压机将压缩空气由曝气管打入反应器，提高污泥中溶解氧浓度，促进微生物生长，分解大分子有机物为小分子，再通过抽提管连接抽提泵将降解后挥发性气体吸出，渗滤液收集管收集渗滤液。实现油泥达标处理，达到含油率0.3％，达标后定期外运。所述油泥脱水装置选用景津环保公司生产的2600型程控节能高效隔膜滤榨机。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明只局限于上述具体实施。在不脱离本发明整体思路和权利要求所保护的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种含油污泥处理工艺，其特征在于：所述处理工艺包括以下步骤：
步骤一、将含油污泥投入油泥预处理装置的格栅网中，再向单元中加入热水和复配清洗剂，然后用搅拌器搅拌含油污泥；
步骤二、经步骤一处理后的初步分离原油的污泥输送至强化脱油装置，在强化脱油单元利用超声波空化破乳和微纳米气浮的共同作用，进一步地分离原油；
步骤三、经步骤二处理后获得进一步原油分离的污泥，通过输送泵输送至油泥脱水装置，进行压滤脱水处理，分离后的污水进入污水暂存槽，用于系统内部循环掺水；
步骤四、经步骤三处理后脱水的污泥输送至生化深度处理装置进行生化深度处理，通过空压机将压缩空气由曝气管打入反应器，提高污泥中溶解氧浓度，促进微生物生长，分解大分子有机物为小分子，再通过抽提管连接抽提泵将降解后挥发性气体吸出，实现油泥达标处理，达标后定期外运。
2.一种实施权利要求1的含油污泥处理工艺的一体化处理装置，其特征在于：所述一体化装置包括包括油泥预处理装置(100)、油泥强化脱油装置(200)、油泥脱水装置(300)和生化深度处理装置(400)；所述的油泥预处理装置(400)的出料口通过管路与输送泵(27)连接，输送泵(27)通过管路与油泥强化脱油装置(200)的进料口连接，油泥强化脱油装置(200)的出料口通过管路与另一个输送泵(27)连接，该输送泵(27)通过管路与油泥脱水装置(300)的进料管路(28)连接，油泥脱水装置(300)的出料管路(29)与生化深度处理装置(400)的填料口相对，管路上安装有控制阀。
3.根据权利要求2所述的含油污泥处理工艺的一体化处理装置，其特征在于：所述油泥预处理装置包括罐体(9)、电机(2)、搅拌器(6)和补偿加热器(10)；所述罐体(9)顶部设有加料口(1)和盖板(3)，其底部设有出料管(8)，罐体(9)内设有蒸汽管(7)和格栅网(4)，格栅网(4)位于罐体(9)一侧，罐体(9)上部设有排油管(5)；所述搅拌器(6)和补偿加热器(10)位于罐体(9)内，搅拌器(6)与设置在罐体(9)顶端的电机(2)联接。
4.根据权利要求2所述的含油污泥处理工艺的一体化处理装置，其特征在于：所述油泥强化脱油装置包括壳体(19)、超声振动棒(13)、钛曝气盘(14)、溶气罐(17)、蒸汽管和补偿加热器；所述壳体(19)内一侧设有集油槽(12)，壳体(19)顶部设有进料管(18)和加液口(11)，壳体(19)底部设有原油出料管(15)和混合物出料管(16)；所述超声波振动棒(13)位于壳体(19)内；所述钛曝气盘(14)位于壳体(19)底部；所述溶气罐(17)与钛曝气盘(14)的管线连通；所述蒸汽管和补偿加热器位于壳体(19)内。
5.根据权利要求2所述的含油污泥处理工艺的一体化处理装置，其特征在于：所述生化深度处理装置包括箱体(26)、渗滤液收集管(25)、空压机(21)和抽提泵(23)；所述抽提泵(23)与伸入箱体(26)内的抽提管(24)连通，提油管(24)上设有圆孔，所述空压机(21)与伸入箱体(26)内的曝气管(22)连通，曝气管(22)上设有圆孔；所述渗滤液收集管(25)位于箱体(26)内，其出口位于箱体(26)外，位于箱体(26)内的渗滤液收集管(25)上开有圆孔；箱体(26)上部设有填料口(20)。
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