CN114590980A - 一种油泥处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种油泥处理系统，包括进料预处理系统、油泥初提处理单元、多梯度分离系统单元和物料终端处理分送系统，其中整个处理以电能+蒸汽作为热源，处置过程密闭操作，产生的污水和混合油密闭进入储水罐和储油罐贮存，分送后进一步处理利用，产生的污泥运至堆场进一步处理后，可作为路基材料使用。通过本方案处理含油污泥，可提升资源利用效率，强化污染物排放控制和环境风险防控，解决生态环境质量不达标、生态环境风险高等问题。

Description

一种油泥处理系统

技术领域

本发明涉及含油污泥处理技术领域，尤其涉及一种油泥处理系统。

背景技术

在石油开采和联合站贮存过程中，产生含矿物油废物主要包括含油污泥，由于现阶段固废处理站不能满足含矿物油废物的处理需求，且含油污泥产生地点均位于偏远市区的地方，特别是处于内蒙古草原开发石油的地区。为了克服现有条件所带来的不便，维护当地的环境需求，在此提出一种油泥处理系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种油泥处理系统，以解决上述背景技术中遇到的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种油泥处理系统，包括进料预处理系统、油泥初提处理单元、多梯度分离系统单元和物料终端处理分送系统，所述进料预处理系统用于去除杂质使油水泥均匀混合，进料预处理系统的末端连接油泥初提处理单元；

所述油泥初提处理单元将均质油泥混合物采用密闭输送系统送入初提处理装置内，加入表面活性剂，再通过天然气锅炉输送的饱和蒸汽进行加热，再经过二级分离装置初步处理，使油浮至上表面，污泥沉降至底部；分离的污油回收到储油罐中，底部沉降污泥利用密闭管道输送到多梯度分离系统单元；

所述多梯度分离系统单元将初提调质处理后的污泥采用密闭输送管道送入连续高能电子脉冲处理装置内，经过多层次多梯度深度破乳处理，使油浮至上表面，污泥沉降至底部；分离的污油回收到储油罐中，底部沉降污泥采用密闭管道输送到物料终端处理分送系统；

所述物料终端处理分送系统将一部分粗粒砂在调理系统内沉降后通过螺杆泵打入污泥进入离心分离系统进行脱水；将剩余的另一部分污泥从多梯度分离系统处理过的污泥经缓冲罐加PAM药剂，通过螺杆泵打入污泥进入离心脱水机进行脱水；经脱水设备脱水后的干化污泥送至堆场待检测。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本方案中，含油污泥和油基钻屑及其附属物，采用“进料预处理系统、油泥初提处理单元、多梯度分离系统单元和物料终端处理分送系统”工艺处理。整个处理以电能+蒸汽作为热源，处置过程密闭操作，产生的污水和混合油密闭进入储水罐和储油罐贮存，分送后进一步处理利用，产生的污泥运至堆场进一步处理后，可作为路基材料使用。通过本方案处理含油污泥，可提升资源利用效率，强化污染物排放控制和环境风险防控，解决生态环境质量不达标、生态环境风险高等问题。

附图说明

参照附图来说明本发明的公开内容。应当了解，附图仅仅用于说明目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。在附图中，相同的附图标记用于指代相同的部件。其中：

图1为本发明工作原理示意图；

图2为本发明中进料预处理系统的结构示意图；

图3为本发明中油泥初提处理单元的结构示意图；

图4为本发明中多梯度分离系统单元的结构示意图；

图5为本发明中物料终端处理分送系统的结构示意图；

图6为本发明中污水处理系统的结构示意图；

图7为本发明中废气处理系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示本发明有关的构成。

根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明。

实施例1，如图1至图5所示，一种油泥处理系统，包括进料预处理系统1、油泥初提处理单元2、多梯度分离系统单元3和物料终端处理分送系统4。

污油泥来料因其来源不同，在收储过程中又未进行详细分类储存，造成污油泥成分复杂，含油率和含水率分布不均，差异较大，并混合有大量的块状杂质。进料预处理系统1用于去除杂质使油水泥均匀混合，进料预处理系统1的末端连接油泥初提处理单元2。当然还可以采用去除粒径较大石块等物体，使油水泥均匀混合。

具体的，作为一种优选的实施方案，进料预处理系统1包括破碎机11、搅拌装置12、砂水分离器13和第一提升装置14，破碎机11的底部连接搅拌装置12，将破碎的油泥输送至搅拌装置12进行搅拌处理，搅拌装置12的一侧出料输送至砂水分离器13，颗粒杂质运输至外界进行处理，比如可以铺路或者回填场地。含有的油泥水混合物通过搅拌装置12的另一侧出料连接提升装置14，提升装置14的末端连接油泥初提处理单元2，进行初步提处理。

进料预处理系统1中的物料收集设备主要由格栅震动筛构成的破碎机11，以及第一提升装置14进行组合，能够实现将物料中粒径较大的分离，然后含有小颗粒的油泥水通过第一提升装置14将物料打入油泥初提处理单元2进行后续处理。大颗粒经过皮带机进入螺旋清洗机和螺旋压榨机处理后，含水率为60％-80％，分选出的大块杂质经充分的清洗和处理后用螺旋输送机送至大块废料堆放区。

在进料预处理系统1中，工作时，搅拌装置12中电机带动减速机齿轮减速后，带动叶轮缓慢转动，油泥、砂石等物料进入洗槽中，在叶轮的带动下翻滚，并互相研磨，除去覆盖砂石表面的污油，同时破坏包覆砂粒的水汽层，以利于脱水。同时加水，形成强大水流，及时将污油杂质及比重小的异物带走，并从溢出口洗槽排出，完成初步分离作用。大颗粒砂石由叶片带走，并进行筛选分离粗砂石，最后细砂石进入下一道工序，完成油泥砂预处理的清洗作用。

油泥初提处理单元2将均质油泥混合物采用密闭输送系统送入初提处理装置内，加入表面活性剂，再通过天然气锅炉输送的饱和蒸汽进行加热，油泥水加热至50-60度左右，再经过二级分离装置初步处理，使油浮至上表面，污泥沉降至底部。分离的污油回收到储油罐中，底部沉降污泥利用密闭管道输送到多梯度分离系统单元3。通过初提处理工艺使污泥含油率降低至10-15％以下，污油泥的各类组分成均质分布状态，为后续的连续高能电子脉冲系统安全稳定的运行提供了保障。

具体的，作为一种优选的实施方案，油泥初提处理单元2包括第一分离装置21、第二提升装置22和二级分离装置23，第一分离装置21的进料端连接进料预处理系统1的进料，比如第一提升装置14的来料，第一分离装置21在加入表面活性剂后，利用外界的天然气锅炉输送的饱和蒸汽进行加热，使油泥水加热至50-60度左右，第一分离装置21的底部输出端通过第二提升装置22与二级分离装置23连接，使油浮至上表面，污泥沉降至底部，二级分离装置23的底部沉降污泥利用密闭管道输送到多梯度分离系统单元3。

在油泥初提处理单元2中，在第一分离装置21内，油泥水加热至60度左右，利用一系列的力学、热学和化学的各种效应，使具有不同密度、不同粒径及不同重量的成分相互分离，各组分再按照相同的物性而发生集聚，实现处理对象的高效分离，达到油、泥、砂分离效果。在二级分离装置23中，再通过分子间剧烈运动达到各自聚集成大分子的效果，使物料中的含油物质通过水泡及气浮作用浮于液面上层，通过收集装置去除水中含油物质，

在第一分离装置21内，通过添加表面活性剂促进油水泥快速分离。高分子表面活性剂配以化学药品处理系统，根据含油污泥的性质加入专门配制和优化的絮凝化聚合体、除垢剂、破乳剂以及其它专门合成的表面活性剂。加药同时搅拌，搅拌时间为连续搅拌、无静置时间。油通过分离后浮在水表面通过刮板收集到集油槽，通过管道输送到油水分离罐，再通过油水分离后经过油泵打入混合油储存罐。

多梯度分离系统单元3将初提调质处理后的污泥采用密闭输送管道送入连续高能电子脉冲处理装置内，经过多层次多梯度深度破乳处理，使油浮至上表面，污泥沉降至底部；分离的污油回收到储油罐中，底部沉降污泥采用密闭管道输送到物料终端处理分送系统4。通过连续高能电子脉冲处理工艺的含油泥水，可以将污泥水中含油率降低至1-2％以下。

具体的，作为一种优选的实施方案，多梯度分离系统单元3包括第二分离装置31和多个脉冲处理装置32，第二分离装置31的顶部一侧依次连接多个脉冲处理装置32，经过再次分离再进行高压脉冲处理，第二分离装置31的底部和多个脉冲处理装置32的末端分别连接物料终端处理分送系统4。第二分离装置31输出的物料基本为泥砂类，多个脉冲处理装置32输出的物料基本为泥浆类。

第二分离装置31的外侧和多个脉冲处理装置32的末端外侧分别设有油水分析仪，进行检测油水含量，第二分离装置31的输出端和多个脉冲处理装置32的输出端分别通过第一净化系统33与物料终端处理分送系统4连接，对输出的物料再次过滤，使其符合物料终端处理分送系统4的需求。

经过第二分离装置31处理后的油污水泥通过密闭管道输送到多个脉冲处理装置32进行多层次深度分离系统中，为确保油污泥在分离过程各工序中尽可能的少卷入油分，设计连续组合处置工艺路线，针对多层次深度分离后含油污水泥，经过高精度油水检测系统检测，分阶段多层次采用高能电子脉冲设备系统对不同含油量污水泥进行不同强度、多形式组合处理，其中污泥中水经过高能电子脉冲设备系统设备的高压放电、分子震动作用而使得水分子簇团变小，使具有不同密度、不同粒径及不同重量的成分相互分离，各组分再按照相同的物性而发生集聚，经过多个脉冲处理装置32连续运行，逐级除去油泥中含油分，实现油泥达标处置。通过多梯度分离系统单元3可以将污泥水中含油率降低至1-2％以下，系统中污水基本在系统内循环使用，少量污水密闭输送到废水收集池。

在多梯度分离系统单元3中，多层次深度分离工艺是由三个系列多组高能电子脉冲装置连续进行多梯度处理并同步进行油、水、泥分离处理的系统。高能电子脉冲装置促使污泥中含油物质带出进入水系统，加药促进水包油中的油水分离，然后进行分离处理。

其中，高能电子脉冲装置是通过电磁感应、分子震动、惯性离心等多种作用在空间和时间上的优化耦合，利用一系列的力学、热学、电磁学和化学的各种效应，使具有不同密度、不同粒径及不同重量的成分相互分离，各组分再按照相同的物性而发生集聚，三个系列高能电子脉冲装置连续运行，逐级除去油泥中含油分，实现油泥达标处置。同时设置在线油水检测系统，实时反馈油水分离效果，实现精准控制。

物料终端处理分送系统4将一部分粗粒砂在调理系统内沉降后通过螺杆泵打入污泥进入离心分离系统进行脱水；将剩余的另一部分污泥从多梯度分离系统处理过的污泥经缓冲罐加PAM药剂，通过螺杆泵打入污泥进入离心脱水机进行脱水；经脱水设备脱水后的干化污泥送至堆场待检测。

离心脱水机采用耐高压隔膜滤板，滤板韧性高、耐冲击性高，可达到进料压力20公斤，压榨压力可以在10-40公斤范围内自由调整(压榨泵为变频器控制)，通过高压破壁挤压出细胞内部水份，从而到达污泥滤饼含水率≤40％。

具体的，作为一种优选的实施方案，物料终端处理分送系统4包括第一分离沉降罐41、第二分离沉降罐42、第一离心脱水机44和第二离心脱水机45，两个分离沉降罐和两个离心脱水机依次连接后构成了离心分离系统。第一分离沉降罐41的输入端连接一部分多梯度分离系统单元3的来料，第一分离沉降罐41的输出端与第二分离沉降罐42连接，第二分离沉降罐42的出料端通过第二净化装置43与第一离心脱水机44连接，第二离心脱水机45的输入端用于接收另一部分来自多梯度分离系统单元3的来料。

作为一种优选的方案，物料终端处理分送系统4还包括回用水罐46，回用水罐46用于将回水输送至油泥初提处理单元2，比如为第一分离装置21提供回水。

多梯度分离系统处理过的污泥经缓冲罐加PAM药剂，沉降后经脱水设备脱水后送至堆场待检测。系统中污水基本在系统内循环使用，少量污水密闭输送到废水收集池。PAM在水处理工业中的应用主要包括原水处理、污水处理和工业水处理3个方面。在污水处理中，PAM可用于污泥脱水，在工业水处理中，主要用作配方药剂，采用PAM可以增加水回用循环的使用率。

在物料终端处理分送系统4中，两个离心脱水机是在滤板与滤布之间加装了一层弹性膜隔膜板。运行过程中，当入料结束，可将高压流体介质注入滤板与隔膜之间，这时整张隔膜就会鼓起压迫滤饼，从而实现滤饼的进一步脱水，就是压榨过滤。

首先是正压强压脱水，也称进浆脱水，即一定数量的滤板在强机械力的作用下被紧密排成一列，滤板面和滤板面之间形成滤室，过滤物料在强大的正压下被送入滤室，进入滤室的过滤物料其固体部分被过滤介质(如滤布)截留形成滤饼，液体部分透过过滤介质而排出滤室，从而达到固液分离的目的，随着正压压强的增大，固液分离则更彻底。

进浆脱水之后，配备了橡胶挤压膜的压滤机，则压缩介质(如气、水)进入挤压膜的背面推动挤压膜使挤压滤饼进一步脱水，构成挤压脱水。进浆脱水或挤压脱水之后，压缩空气进入滤室滤饼的一侧透过滤饼，携带液体水份从滤饼的另一侧透过滤布排出滤室而脱水，构成风吹脱水。若滤室两侧面都敷有滤布，则液体部分匀可透过滤室两侧面的滤布排出滤室，为滤室双面脱水。

脱水完成后，解除滤板的机械压紧力，单块逐步拉开滤板，分别敞开滤室进行卸饼为一个主要工作循环完成。根据过滤物料性质不同，离心脱水机可分别设置进浆脱水、挤压脱水、风吹脱水或单、双面脱水，目的就是最大限度地降低滤饼水份。

本方案中，含油污泥和油基钻屑及其附属物，采用“进料预处理系统1、油泥初提处理单元2、多梯度分离系统单元3和物料终端处理分送系统4”工艺处理。其中整个处理以电能+蒸汽作为热源，处置过程密闭操作，产生的污水和混合油密闭进入储水罐和储油罐贮存，分送后进一步处理利用，产生的污泥运至堆场进一步处理后，可作为路基材料使用。通过本方案处理含油污泥，可提升资源利用效率，强化污染物排放控制和环境风险防控，解决生态环境质量不达标、生态环境风险高等问题。

通过本方案，为生态保护和环境治理业中的危险废物治理、含油污泥处置提供帮助，有利于改善油田含油污泥产生区域的生态环境，有益于当地生态环境的改善，减少了当地环境污染，对环境有着良好的正效益。

实施例2，如图1至图6所示，在实施例1的基础上，还包括污水处理系统5，污水处理系统5用于收集油泥初提处理单元2和多梯度分离系统单元3的污水，经过处理后，输送至进料预处理系统1和物料终端处理分送系统4进行回用。

污水处理系统5包括废水池51、气浮装置52、过滤器53和收集池54，废水池51用于收集油泥初提处理单元2和多梯度分离系统单元3的污水，废水池51通过气浮装置52将污水进行过滤，浮渣进入收集池54，处理后的水进入过滤器53，经过再次过滤，废水进入收集池54，清水作为回用水进行回收利用，收集池54的废水输送至物料终端处理分送系统4进行再次处理。

在气浮装置52中，气浮装置52通过絮凝及气浮的作用，对污水中的油及悬浮物进行进一步分离。通过溶气的气浮及重力的分离作用，能够对含油污水中的油和悬浮物进行进一步的分离，降低污水中的含油率及悬浮物含量，分离后的浮油收集至指定罐内储存。设备为自动化控制，可以实现自动进液、自动收集浮油的功能，大大降低了人员的劳动强度。

多介质过滤单元，是含有不同介质的过滤器53，由袋式过滤器、陶粒过滤器、阻截式过滤器组成。通过多介质的吸附及过滤，能够去除水中的油及悬浮物含量，经过处理后水满足项目设计的要求。过滤器具有报警及反冲洗功能，可以实现自动化连续处理，大大降低了人员的劳动强度及填料的更换时间。

在油泥初提处理单元2和多梯度分离系统单元3中，现场排污和冷凝液等废水收集后进气浮装置52处理后再进过滤器53处理，处理后的出水回用，排污水排到外排废水池定期运到污水处理站处理。水处理系统采用气浮+多介质过滤工艺，处理后的出水全部回用，避免外排，避免对环境造成不利影响。

实施例3，如图1至图7所示，在实施例1或实施例2的基础上，还包括废气处理系统6，废气处理系统6用于收集油泥初提处理单元2和物料终端处理分送系统4产生的废气。

废气处理系统6包括电催化氧化装置61、活性炭吸附装置62和引风机63，接收的废气经过电催化氧化装置61的催化反应处理，再经过活性炭吸附装置62的吸附净化处理，最后通过引风机63排出。整个系统处置过程中产生的废气全部经过密闭管道收集到废气处理系统6中，进行无害化处理后达标经15m高烟囱排放。

含油污泥处理过程中产生的废气全部经过密闭管道收集至废气处理系统，经电催化氧化+活性炭吸附后通过高15m，内径0.4m的排气筒排放，废气处理效率为85％，风机风量为3000m3/h。

本项目在运行时，在密闭管道连接的各个装置系统中运行，通过过滤掉含油污泥，方便后期对废料的处理，从而具有巨大的社会效益，有利于危险废物的减量化、无害化、资源化。采用本方案后的环境效益显著，有利于减少因危险废物带来的环境污染。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。这些未公开的要素，均属于本领域的技术人员能够获知的现有技术。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式，并不用于限定本发明保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种油泥处理系统，其特征在于：包括进料预处理系统(1)、油泥初提处理单元(2)、多梯度分离系统单元(3)和物料终端处理分送系统(4)，所述进料预处理系统(1)用于去除杂质使油水泥均匀混合，进料预处理系统(1)的末端连接油泥初提处理单元(2)；所述油泥初提处理单元(2)通过初提处理装置配合蒸汽进行二级分离，将均匀混合的油水泥进行分离，沉淀物输送至多梯度分离系统单元(3)；多梯度分离系统单元(3)通过连续高能电子脉冲处理装置对沉淀物进一步分离，分离的沉淀物输送至物料终端处理分送系统(4)，进行离心分离后外运。

2.根据权利要求1所述的一种油泥处理系统，其特征在于：所述油泥初提处理单元(2)将均质油泥混合物采用密闭输送系统送入初提处理装置内，加入表面活性剂，再通过天然气锅炉输送的饱和蒸汽进行加热，再经过二级分离装置初步处理，使油浮至上表面，污泥沉降至底部；分离的污油回收到储油罐中，底部沉降污泥利用密闭管道输送到多梯度分离系统单元(3)；

所述多梯度分离系统单元(3)将初提调质处理后的污泥采用密闭输送管道送入连续高能电子脉冲处理装置内，经过多层次多梯度深度破乳处理，使油浮至上表面，污泥沉降至底部；分离的污油回收到储油罐中，底部沉降污泥采用密闭管道输送到物料终端处理分送系统(4)；

所述物料终端处理分送系统(4)将一部分粗粒砂在调理系统内沉降后通过螺杆泵打入污泥进入离心分离系统进行脱水；将剩余的另一部分污泥从多梯度分离系统处理过的污泥经缓冲罐加PAM药剂，通过螺杆泵打入污泥进入离心分离系统脱水；经脱水设备脱水后的干化污泥送至堆场待检测。

3.根据权利要求2所述的一种油泥处理系统，其特征在于：所述油泥初提处理单元(2)包括第一分离装置(21)、第二提升装置(22)和二级分离装置(23)，所述第一分离装置(21)的进料端连接进料预处理系统(1)的进料，第一分离装置(21)的底部输出端通过第二提升装置(22)与二级分离装置(23)连接，二级分离装置(23)的底部沉降污泥利用密闭管道输送到多梯度分离系统单元(3)。

4.根据权利要求2所述的一种油泥处理系统，其特征在于：所述多梯度分离系统单元(3)包括第二分离装置(31)和多个脉冲处理装置(32)，所述第二分离装置(31)的顶部一侧依次连接多个脉冲处理装置(32)，所述第二分离装置(31)的底部和多个脉冲处理装置(32)的末端分别连接物料终端处理分送系统(4)；

所述第二分离装置(31)的外侧和多个脉冲处理装置(32)的末端外侧分别设有油水分析仪，所述第二分离装置(31)的输出端和多个脉冲处理装置(32)的输出端分别通过第一净化系统(33)与物料终端处理分送系统(4)连接。

5.根据权利要求2所述的一种油泥处理系统，其特征在于：所述物料终端处理分送系统(4)包括第一分离沉降罐(41)、第二分离沉降罐(42)、第一离心脱水机(44)和第二离心脱水机(45)，所述第一分离沉降罐(41)的输入端连接一部分多梯度分离系统单元(3)的来料，所述第一分离沉降罐(41)的输出端与第二分离沉降罐(42)连接，第二分离沉降罐(42)的出料端通过第二净化装置(43)与第一离心脱水机(44)连接，第二离心脱水机(45)的输入端用于接收另一部分来自多梯度分离系统单元(3)的来料。

6.根据权利要求5所述的一种油泥处理系统，其特征在于：所述物料终端处理分送系统(4)还包括回用水罐(46)，所述回用水罐(46)用于将回水输送至油泥初提处理单元(2)。

7.根据权利要求1所述的一种油泥处理系统，其特征在于：还包括污水处理系统(5)，所述污水处理系统(5)用于收集油泥初提处理单元(2)和多梯度分离系统单元(3)的污水，经过处理后，输送至进料预处理系统(1)和物料终端处理分送系统(4)进行回用。

8.根据权利要求7所述的一种油泥处理系统，其特征在于：所述污水处理系统(5)包括废水池(51)、气浮装置(52)、过滤器(53)和收集池(54)，废水池(51)用于收集油泥初提处理单元(2)和多梯度分离系统单元(3)的污水，废水池(51)通过气浮装置(52)将污水进行过滤，浮渣进入收集池(54)，处理后的水进入过滤器(53)，经过再次过滤，废水进入收集池(54)，清水作为回用水进行回收利用，收集池(54)的废水输送至物料终端处理分送系统(4)进行再次处理。

9.根据权利要求1所述的一种油泥处理系统，其特征在于：还包括废气处理系统(6)，废气处理系统(6)用于收集油泥初提处理单元(2)和物料终端处理分送系统(4)产生的废气。

10.根据权利要求9所述的一种油泥处理系统，其特征在于：所述废气处理系统(6)包括电催化氧化装置(61)、活性炭吸附装置(62)和引风机(63)，接收的废气经过电催化氧化装置(61)的催化反应处理，再经过活性炭吸附装置(62)的吸附净化处理，最后通过引风机(63)排出。

Images