CN114195337A - 一种泥砂分离及油泥脱水干化处理设备及处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种泥砂分离及油泥脱水干化处理设备及处理工艺，所述处理设备包括潜水采砂泵、洗砂罐、潜水泵、旋流器、脱水机、干化机，所述处理工艺包括：①用潜水采砂泵从油泥池中把油泥抽送到洗砂罐；②启动洗砂罐内的搅拌桨，边搅拌边加入热水，与油泥充分混合；③潜水泵将油泥水抽送至旋流器内，砂石排出，油泥水向上从溢流口排出进入脱水机；④在脱水机中浓缩脱水，得到湿泥；⑤湿泥在干化机内干化，得到干化污泥。本发明所述的泥砂分离及油泥脱水干化处理设备及处理工艺，将油泥中的砂石与污泥分离开，一方面砂石可以重复利用，节能环保；另一方面有利于后续污泥的处理，提高了油泥的处理效率，最终得到的干化污泥含水率低，含油率低。
Description
技术领域
本发明属于油泥处理技术领域，特别涉及一种泥砂分离及油泥脱水干化处理设备及处理工艺。
背景技术
油泥是石油开采过程中产生的含油污泥，不仅含有石油成分，还有水及砂石等物质。因此具有含油量高、粘度大、有害成分多及体积庞大等特点，若放任不管，将会对土壤、地下水及空气产生污染。
目前国内外对于含油污泥的处理通常采用堆放、填埋、焚烧、固化等处理方法，但是这些方法处理能力低，能耗大，成本高，周期长，效果差，并且会产生不同程度的二次污染，也不利于资源重复利用；热解法是在无氧或缺氧的条件下加热，利用物料中热不稳定的有机物，使其分解，得到热解气、热解油和热解焦。热解能够有效地使物料中的有机物转化为可利用的形式。但是热解法的加热炉体分布不合理，热效率不高，设备复杂，热解控制困难，运行成本高，处理能力低。
因此，上述问题亟待解决。
发明内容
发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种泥砂分离及油泥脱水干化处理设备及处理工艺，将油泥中的砂石与污泥分离开，一方面砂石可以重复利用，节能环保；另一方面有利于后续污泥的处理，提高了油泥的处理效率，最终得到的干化污泥含水率低，含油率低。
技术方案：为了实现上述目的，本发明提供了一种泥砂分离及油泥脱水干化处理设备，包括潜水采砂泵、洗砂罐、潜水泵、旋流器、脱水机、干化机，所述潜水采砂泵的输出端通过输送管道连接洗砂罐，所述潜水泵的输入端设在洗砂罐内，所述潜水泵的输出端通过输送管道连接旋流器的进料口，所述旋流器的溢流口通过输送管道连接脱水机的进料口，所述脱水机的出料口连接干化机的进料口。
进一步的，上述的泥砂分离及油泥脱水干化处理设备，所述潜水采砂泵的输入端设在油泥池内。
进一步的，上述的泥砂分离及油泥脱水干化处理设备，所述洗砂罐内设有搅拌桨，所述洗砂罐上设有热水注入管道。
进一步的，上述的泥砂分离及油泥脱水干化处理设备，所述旋流器的沉沙口下方设有存砂池。本发明所述的泥砂分离及油泥脱水干化处理设备，存砂池中的砂石外运用于建筑材料，实现资源再利用，节能环保。
进一步的，上述的泥砂分离及油泥脱水干化处理设备，所述脱水机为叠螺式脱水机。本发明所述的泥砂分离及油泥脱水干化处理设备，叠螺式脱水机主体是由多重固定环和游动环组成，前端为浓缩部，后端为脱水部，污泥在浓缩部经过重力浓缩后，被运输到脱水部，在前进的过程中随着滤缝及螺距的逐渐变小，以及背压板的阻挡作用下，产生极大的内压，容积不断缩小，达到充分脱水的目的。
进一步的，上述的泥砂分离及油泥脱水干化处理设备的处理工艺，包括以下步骤：
①采用潜水采砂泵从油泥池中把油泥抽送到洗砂罐；
②启动搅拌桨，同时通过热水注入管道向洗砂罐中注入水温为40～50℃的热水，搅拌桨转速为200～400rpm，边搅拌边加入热水，使油泥和热水充分混合；
本发明所述的泥砂分离及油泥脱水干化处理设备，油泥粘度大，通过向油泥中注入热水使油泥和热水充分混合，将油泥中裹挟的砂石和粘稠的污泥分离开，便于后续将砂石分离出来。
③经过步骤②混合后的油泥水，经过潜水泵抽送至旋流器内，油泥水在旋流器内被导向叶片带动旋转，在离心力和重力作用下，油泥水中的砂石从旋流器下方排出进入存砂池；不含砂石的油泥水在旋流器内收缩向中心流动，向上从溢流口排出进入脱水机；
本发明所述的泥砂分离及油泥脱水干化处理设备，油泥水经过旋流器时，受到导向叶片的导流作用产生旋转，流体沿筒壁呈螺旋形向下进入筒体，比重大的在离心力和重力作用下，从旋流器下方排出进入存砂池；旋转的流体在筒内收缩向中心流动，向上至旋流器出口。
④不含砂石的油泥水在脱水机中先经过前端重力浓缩，再运输至后端进行脱水，脱水后得到含水率≤80～85％、含油量≤5％的湿泥，湿泥通过脱水机的出料口输送至干化机的进料口；
⑤湿泥在干化机内，通过热风与湿泥接触形成对流换热，将湿泥内的水分带走，最终得到含水率≤30％、含油率≤5％的干化污泥。本发明所述的泥砂分离及油泥脱水干化处理设备，干化机是利用冷凝换热机组对污泥采用热风循环冷凝除湿烘干的原理，把污泥平铺在不锈钢网带上，网带间段运动，在网带运动过程中，热风与污泥接触形成对流换热，把污泥的水份带走。经过连续不断进料、出料形成干化，最终干化后的污泥外运进行焚烧处理，与直接焚烧处理相比明显提高了处理效率，降低了处理能耗，大大缩短了处理周期。
进一步的，上述的泥砂分离及油泥脱水干化处理设备的处理工艺，所述步骤④中，脱水机的浓缩池处理量为6～80m3/h，处理温度为0～50℃。
进一步的，上述的泥砂分离及油泥脱水干化处理设备的处理工艺，所述步骤⑤中，干化机的送风温度为70～85℃，风量14000～20000m3/h；回风温度为45～60℃，风量9000～14000m3/h。
上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：本发明所述的泥砂分离及油泥脱水干化处理设备及处理工艺，将油泥中的泥砂与污泥分离开，一方面使得泥砂可以得到单独处理和利用，实现资源重复利用，节能环保；另一方面有利于后续污泥的处理，提高了油泥的处理效率，最终得到的干化污泥含水率低，含油率低，大大提高了油泥处理的经济性、安全性和处理效率。
附图说明
图1为本发明所述泥砂分离及油泥脱水干化处理设备的结构示意图；
图中：1、潜水采砂泵；2、洗砂罐；21、搅拌桨；22、热水注入管道；3、潜水泵；4、旋流器；5、脱水机；6、干化机；7、输送管道；8、油泥池；9、存砂池。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面将结合实施例以及具体实验数据，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，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，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例1
如图1所示的泥砂分离及油泥脱水干化处理设备，包括潜水采砂泵1、洗砂罐2、潜水泵3、旋流器4、脱水机5、干化机6，所述潜水采砂泵1的输出端通过输送管道7连接洗砂罐2，所述潜水泵3的输入端设在洗砂罐2内，所述潜水泵3的输出端通过输送管道7连接旋流器4的进料口，所述旋流器4的溢流口通过输送管道7连接脱水机5的进料口，所述脱水机5的出料口连接干化机6的进料口。
其中，所述潜水采砂泵1的输入端设在油泥池8内。
并且，所述洗砂罐2内设有搅拌桨21，所述洗砂罐2上设有热水注入管道22。
又，所述旋流器4的沉沙口下方设有存砂池9。
并且，所述脱水机5为叠螺式脱水机。
实施例2
实施例1所述的泥砂分离及油泥脱水干化处理设备的处理工艺，包括以下步骤：
①采用潜水采砂泵1从油泥池8中把油泥抽送到洗砂罐2；
②启动搅拌桨21，同时通过热水注入管道22向洗砂罐2中注入水温为40～50℃的热水，搅拌桨21转速为200rpm，边搅拌边加入热水，使油泥和热水充分混合；
③经过步骤②混合后的油泥水，经过潜水泵3抽送至旋流器4内，油泥水在旋流器4内被导向叶片带动旋转，在离心力和重力作用下，油泥水中的砂石从旋流器4下方排出进入存砂池9；不含砂石的油泥水在旋流器4内收缩向中心流动，向上从溢流口排出进入脱水机5；
④不含砂石的油泥水在脱水机5中先经过前端重力浓缩，再运输至后端进行脱水，脱水后得到湿泥，湿泥通过脱水机5的出料口输送至干化机6的进料口；
⑤湿泥在干化机6内，通过热风与湿泥接触形成对流换热，将湿泥内的水分带走，最终得到干化污泥。
其中，所述步骤④中，脱水机5的浓缩池处理量为6～80m3/h，处理温度为0～50℃。
再，所述步骤⑤中，干化机6的送风温度为70℃，风量14000m3/h；回风温度为45℃，风量9000m3/h。
实施例3
实施例1所述的泥砂分离及油泥脱水干化处理设备的处理工艺，包括以下步骤：
①采用潜水采砂泵1从油泥池8中把油泥抽送到洗砂罐2；
②启动搅拌桨21，同时通过热水注入管道22向洗砂罐2中注入水温为40～50℃的热水，搅拌桨21转速为400rpm，边搅拌边加入热水，使油泥和热水充分混合；
③经过步骤②混合后的油泥水，经过潜水泵3抽送至旋流器4内，油泥水在旋流器4内被导向叶片带动旋转，在离心力和重力作用下，油泥水中的砂石从旋流器4下方排出进入存砂池9；不含砂石的油泥水在旋流器4内收缩向中心流动，向上从溢流口排出进入脱水机5；
④不含砂石的油泥水在脱水机5中先经过前端重力浓缩，再运输至后端进行脱水，脱水后得到湿泥，湿泥通过脱水机5的出料口输送至干化机6的进料口；
⑤湿泥在干化机6内，通过热风与湿泥接触形成对流换热，将湿泥内的水分带走，最终得到干化污泥。
其中，所述步骤④中，脱水机5的浓缩池处理量为6～80m3/h，处理温度为0～50℃。
再，所述步骤⑤中，干化机6的送风温度为85℃，风量20000m3/h；回风温度为60℃，风量14000m3/h。
实施例4
实施例1所述的泥砂分离及油泥脱水干化处理设备的处理工艺，包括以下步骤：
①采用潜水采砂泵1从油泥池8中把油泥抽送到洗砂罐2；
②启动搅拌桨21，同时通过热水注入管道22向洗砂罐2中注入水温为40～50℃的热水，搅拌桨21转速为300rpm，边搅拌边加入热水，使油泥和热水充分混合；
③经过步骤②混合后的油泥水，经过潜水泵3抽送至旋流器4内，油泥水在旋流器4内被导向叶片带动旋转，在离心力和重力作用下，油泥水中的砂石从旋流器4下方排出进入存砂池9；不含砂石的油泥水在旋流器4内收缩向中心流动，向上从溢流口排出进入脱水机5；
④不含砂石的油泥水在脱水机5中先经过前端重力浓缩，再运输至后端进行脱水，脱水后得到湿泥，湿泥通过脱水机5的出料口输送至干化机6的进料口；
⑤湿泥在干化机6内，通过热风与湿泥接触形成对流换热，将湿泥内的水分带走，最终得到干化污泥。
其中，所述步骤④中，脱水机5的浓缩池处理量为6～80m3/h，处理温度为0～50℃。
再，所述步骤⑤中，干化机6的送风温度为75℃，风量17000m3/h；回风温度为55℃，风量11500m3/h。
实施例5
实施例1所述的泥砂分离及油泥脱水干化处理设备的处理工艺，包括以下步骤：
①采用潜水采砂泵1从油泥池8中把油泥抽送到洗砂罐2；
②启动搅拌桨21，同时通过热水注入管道22向洗砂罐2中注入水温为40～50℃的热水，搅拌桨21转速为300rpm，边搅拌边加入热水，使油泥和热水充分混合；
③经过步骤②混合后的油泥水，经过潜水泵3抽送至旋流器4内，油泥水在旋流器4内被导向叶片带动旋转，在离心力和重力作用下，油泥水中的砂石从旋流器4下方排出进入存砂池9；不含砂石的油泥水在旋流器4内收缩向中心流动，向上从溢流口排出进入脱水机5；
④不含砂石的油泥水在脱水机5中先经过前端重力浓缩，再运输至后端进行脱水，脱水后得到湿泥，湿泥通过脱水机5的出料口输送至干化机6的进料口；
⑤湿泥在干化机6内，通过热风与湿泥接触形成对流换热，将湿泥内的水分带走，最终得到干化污泥。
其中，所述步骤④中，脱水机5的浓缩池处理量为6～80m3/h，处理温度为0～50℃。
再，所述步骤⑤中，干化机6的送风温度为70℃，风量17000m3/h；回风温度为60℃，风量14000m3/h。
对比例1
本对比例的泥砂分离及油泥脱水干化处理设备的处理工艺与实施例2所述的处理工艺的不同之处仅在于，在步骤②中，通过热水注入管道22向洗砂罐2中注入水温为15～25℃的水。
对比例2
本对比例的泥砂分离及油泥脱水干化处理设备的处理工艺与实施例2所述的处理工艺的不同之处仅在于，在步骤②中，不向洗砂罐2内注入水。
测试例1
分别按照本发明实施例2-5、对比例1-2的处理工艺对油泥进行处理，处理情况见表1。
其中，日脱水量均为10吨，油泥处理量为500Kg/h，处理前油泥含水率为71％，含油率为20％，含固率为9％。
表1不同处理工艺的油泥处理情况
由表1可知，实施例2-5的处理工艺对油泥进行处理时，通过向洗砂罐中加入热水并与油泥充分混合稀释，将油泥中的砂石清洗出来，油泥中的油类物质也分散开来，有利于后续砂石和油泥的分离以及湿泥的干化，最终制得的干泥含水率低，含油率低，含砂量少，有利于干泥后续处理；并且，砂石在旋流器中被排出外运用于建筑材料，实现资源再利用。
对比例1-2的处理工艺对油泥进行处理时，对比例1是向洗砂罐中通入水温为15～25℃的水，对比例2是未向洗砂罐中通入水，均非40～50℃的热水，这使得油泥中的砂石并未完全被清洗出来，油泥中的油类物质分散效果也并不理想，进而影响了后续砂石和油泥的分离以及湿泥的干化，最终制得的干泥含油率高，含砂量高，一方面不利于干泥后续处理，也影响了砂石资源的再利用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种泥砂分离及油泥脱水干化处理设备，其特征在于，包括潜水采砂泵（1）、洗砂罐（2）、潜水泵（3）、旋流器（4）、脱水机（5）、干化机（6），所述潜水采砂泵（1）的输出端通过输送管道（7）连接洗砂罐（2），所述潜水泵（3）的输入端设在洗砂罐（2）内，所述潜水泵（3）的输出端通过输送管道（7）连接旋流器（4）的进料口，所述旋流器（4）的溢流口通过输送管道（7）连接脱水机（5）的进料口，所述脱水机（5）的出料口连接干化机（6）的进料口。
2.根据权利要求1所述的泥砂分离及油泥脱水干化处理设备，其特征在于，所述潜水采砂泵（1）的输入端设在油泥池（8）内。
3.根据权利要求1所述的泥砂分离及油泥脱水干化处理设备，其特征在于，所述洗砂罐（2）内设有搅拌桨（21），所述洗砂罐（2）上设有热水注入管道（22）。
4.根据权利要求1所述的泥砂分离及油泥脱水干化处理设备，其特征在于，所述旋流器（4）的沉沙口下方设有存砂池（9）。
5.根据权利要求1所述的泥砂分离及油泥脱水干化处理设备，其特征在于，所述脱水机（5）为叠螺式脱水机。
6.根据权利要求1所述的泥砂分离及油泥脱水干化处理设备的处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
①采用潜水采砂泵（1）从油泥池（8）中把油泥抽送到洗砂罐（2）；
②启动搅拌桨（21），同时通过热水注入管道（22）向洗砂罐（2）中注入水温为40~50℃的热水，搅拌桨（21）转速为200~400rpm，边搅拌边加入热水，使油泥和热水充分混合；
③经过步骤②混合后的油泥水，经过潜水泵（3）抽送至旋流器（4）内，油泥水在旋流器（4）内被导向叶片带动旋转，在离心力和重力作用下，油泥水中的砂石从旋流器（4）下方排出进入存砂池（9）；不含砂石的油泥水在旋流器（4）内收缩向中心流动，向上从溢流口排出进入脱水机（5）；
④不含砂石的油泥水在脱水机（5）中先经过前端重力浓缩，再运输至后端进行脱水，脱水后得到含水率≤80~85%、含油量≤5%的湿泥，湿泥通过脱水机（5）的出料口输送至干化机（6）的进料口；
⑤湿泥在干化机（6）内，通过热风与湿泥接触形成对流换热，将湿泥内的水分带走，最终得到含水率≤30%、含油率≤5%的干化污泥。
7.根据权利要求6所述的泥砂分离及油泥脱水干化处理设备的处理工艺，其特征在于，所述步骤④中，脱水机（5）的浓缩池处理量为6~80m³/h，处理温度为0~50℃。
8.根据权利要求6所述的泥砂分离及油泥脱水干化处理设备的处理工艺，其特征在于，所述步骤⑤中，干化机（6）的送风温度为70~85℃，风量14000~20000m³/h；回风温度为45~60℃，风量9000~14000m³/h。
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- 2021-10-25 CN CN202111251988.5A patent/CN114195337A/zh active Pending
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