CN117700063A - 一种基于水力空化预处理含油污泥的干化处理系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种基于水力空化预处理含油污泥的干化处理系统，涉及含油污泥处理技术的领域；其包括水力空化设备、三相离心机和油水分离器；含油污泥通过管道输入至水力空化设备内；水力空化设备的输出端通过管道与三相离心机连通；三相离心机包括第一出口、第二出口和第三出口，第一出口用于排放分离出的水，第二出口用于排放分离出的底泥，第三出口用于排放分离出的油；第三出口通过管道与油水分离器连通。本申请提高了含油污泥的脱水率、油分去除率以及资源化提取利用率，并同步降解含油污泥中的大分子有毒有机物，反应周期短，稳定性强，效率高。
Description
技术领域
本申请涉及含油污泥处理技术的领域，尤其是涉及一种基于水力空化预处理含油污泥的干化处理系统。
背景技术
石油炼化企业的含油污泥和浮渣主要来自隔油池、浮选池、生化处理池、储油罐和污油罐等。含油污泥是一种多相分散体系，组成复杂，一般含有烃类化合物、酚类化合物、苯系物、蒽类化合物等。含油污泥一般由水包油(O/W)、油包水(W/O)以及悬浮固体杂质组成，乳化充分，黏度较大，属于较稳定的多相体系，固相难以彻底沉降，处理难度非常大，油泥在水中一般呈稳定的悬浮乳状液体系，其水合和带电性形成了稳定的分散状态，很难实现多相分离，增加了处理难度和成本。
近年来研究主要集中在用超声波、臭氧、微细气泡等技术处理含油污泥，实现含油污泥中油的回收以及减量化处理。超声波能够将污泥絮体打散，将胞内溶解性有机物释放，促进难降解有机物的分解，尤其是低强度超声波产生的空化效应，但其降解效率低、能耗高、反应器设计困难等问题限制了大范围应用。
综上，现有的含油污泥处理技术，或成本高、操作难度大，或二次污染严重，或资源化程度低。
发明内容
为了改善现有的含油污泥处理技术，或成本高、操作难度大，或二次污染严重，或资源化程度低的问题，本申请提供一种基于水力空化预处理含油污泥的干化处理系统。
本申请提供的一种基于水力空化预处理含油污泥的干化处理系统采用如下的技术方案：
一种基于水力空化预处理含油污泥的干化处理系统，包括水力空化设备、三相离心机和油水分离器；
含油污泥通过管道输入至所述水力空化设备内；
所述水力空化设备的输出端通过管道与所述三相离心机连通；
所述三相离心机包括第一出口、第二出口和第三出口，所述第一出口用于排放分离出的水，所述第二出口用于排放分离出的底泥，所述第三出口用于排放分离出的油；
所述第三出口通过管道与所述油水分离器连通。
可选的，所述油水分离器的出油口通过管道连接有回收油储罐。
可选的，所述油水分离器的出水口和所述三相离心机的第一出口均通过管道连接有废水处理设备。
可选的，还包括螺旋输送机和低温干化机，所述螺旋输送机用于将所述三相离心机第二出口分离出的底泥传送至低温干化机内。
可选的，所述水力空化设备通过管道连接有污泥储罐且管道上安装有高压泵。
可选的，所述水力空化设备设有一个或多个，各个所述水力空化设备并列分布。
可选的，所述油水分离器包括罐体、进水管、出水管、第一挡板、第二挡板、挡油板、出油管和隔板；
所述进水管和所述出水管分别连接在所述罐体的两端并与罐体内部连通，且所述出水管低于所述进水管；
所述第一挡板和所述第二挡板分别连接在所述罐体的内顶壁和内底壁上，且所述第一挡板靠近所述进水管设置，所述第一挡板和所述第二挡板之间设有粗粒化床；
所述挡油板连接在所述罐体内顶壁并位于所述第二挡板背离所述第一挡板的一侧，所述挡油板下端设有朝向的所述第二挡板的集油板，所述集油板呈L形并与挡油板之间形成蓄油区；
所述出油管连接在所述罐体侧壁并与所述蓄油区对应；
所述隔板设置罐体内底壁上并靠近所述出水管。
可选的，所述进水管伸进所述罐体内并形成有弯折段，所述弯折段的出口输出方向与进口输入方向相反且出口高于进口。
可选的，所述隔板外周壁与所述罐体的内周壁相连，所述隔板靠近底端位置设有第一支管，所述第一支管朝向所述第二挡板的一端连接有垂直向上分布的波纹管，所述波纹管远离所述第一支管的一端连接有水平的第二支管；
所述罐体上螺纹连接有所述第二支管正对的螺柱，所述螺柱下端穿进所述罐体内与所述第二支管转动连接，所述第二支管上设有两个与所述螺柱相平行的导柱，两个所述导柱均向上穿出所述罐体外；
所述罐体上设有用于与所述导柱配合的第一密封组件，所述第一密封组件包括密封套和密封填料，所述密封套固定在所述罐体上并套设与所述导柱外侧，所述密封填料填充在所述密封套内，所述螺柱上固定有位于所述罐体内的弹性密封垫；
所述罐体上设有用于观察内部液面的观察窗。
可选的，所述粗粒化床分为多层且各层之间存在间距，所述第一挡板侧壁转动连接有若干冲洗管，所述冲洗管穿过所述第一挡板并插入相邻两层粗粒化床之间，所述冲洗管上开设有若干沿其长度方向间隔排列的喷孔，各个所述冲洗管背离所述第二挡板的一端均连接有第一输水管，各个所述第一输水管通过第二输水管串联，所述第二输水管上连接有穿出罐体外的第三输水管，所述第三输水管与所述罐体密封连接；
相邻两个所述冲洗管通过带传动连接，所述第一挡板侧壁转动连接有转轴，所述转轴与其中一个所述冲洗管通过带传动连接，所述转轴穿出所述罐体外并连接有手柄，所述罐体上设有与所述转轴配合的第二密封组件，所述第二密封组件与所述第一密封组件结构相同。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.利用水力空化的多重效应，实现空化破乳、爆裂热解、·OH自由基氧化协同作用于含油污泥，破坏含油污泥团聚体的结构，促进含油污泥中水分和油分的释放，促进重质石油烃的轻质化和降解，进而提高含油污泥的脱水率、油分去除率以及资源化提取利用率；并同步降解含油污泥中的大分子有毒有机物，反应周期短，稳定性强，效率高；
2.通过空化效应产生的无数微小空化泡与含油污泥接触粘附含油污泥中密度接近于水的油滴而使含油污泥中稳定的悬浮乳状液体系迅速脱稳，进而使得含油污泥颗粒表面的油类物质剥离，达到油，泥，水三相分离的目的；
3.不同空化设备型式组合可实现对不同工况的含有污泥进行预处理，实现高效破乳的同时降解大分子、难降解、有毒有机物，适用范围广，适用性强；并通过三相离心机分离出油分，经过油水分离器提高油分浓度，提升回收率，实现含油污泥无害化、减量化和资源化。相较一般预处理工艺省去调质、加药环节，流程简单、具有高效、工艺设备简单、不产生二次污染等优势；
4.一方面能够实现含油污泥的水分和油分的去除，另一方面还能够将含油污泥内的重质石油烃转化成轻质石油烃进行提取和再利用，提取的油分也能创造较高的经济价值，降低含油污泥的空化处理成本；
5.通过粗粒化床使得含油废水中的油被材料捕获而滞留于材料表面和孔隙内，随着捕获油粒的增加，油粒间会产生变形，从而合并聚结成较大的油粒，加快油粒的上浮速度并与水相分离，提高油水分离的效果；
6.第二支管的高度可调节，使得操作者可根据油层厚度来调整第二支管的位置，改变罐体内水位高度，保证上浮的油层与集油板相对。
附图说明
图1是本申请实施例一的整体结构示意图。
图2是本申请实施例一的剖视图。
图3是图2中A处放大图。
图4是本申请实施例一用于体现冲洗管的示意图。
图5是本申请实施例二的整体结构示意图。
附图标记说明：11、水力空化设备；12、三相离心机；13、油水分离器；131、罐体；132、进水管；133、出水管；134、第一挡板；1341、粗粒化床；135、第二挡板；136、挡油板；1361、集油板；137、出油管；138、隔板；14、回收油储罐；15、废水处理设备；16、螺旋输送机；17、低温干化机；18、高压泵；19、污泥储罐；21、第一支管；22、波纹管；23、第二支管；24、螺柱；25、弹性密封垫；26、导柱；27、密封套；28、密封填料；29、观察窗；3、冲洗管；31、第一输水管；32、第二输水管；33、第三输水管；34、转轴；35、手柄。
具体实施方式
下面结合附图和具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”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，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本发明的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本发明的保护范围。
本申请实施例公开一种基于水力空化预处理含油污泥的干化处理系统。
实施例一
如图1，干化处理系统包括水力空化设备11、三相离心机12、油水分离器13、螺旋输送机16和低温干化机17。
水力空化设备11通过管道连接有污泥储罐19且管道上安装有高压泵18，通过高压泵18将污泥储罐19中的污泥经管道输送至水利空化设备中进行处理。
水力空化设备11的输出端通过管道与三相离心机12连通，三相离心机12包括第一出口、第二出口和第三出口，第一出口用于排放分离出的水，第二出口用于排放分离出的底泥，第三出口用于排放分离出的油，且第三出口通过管道与油水分离器13连通，油水分离器13的出油口通过管道连接有回收油储罐14。油水分离器13的出水口和三相离心机12的第一出口均通过管道连接有废水处理设备15。
螺旋输送机16位于三相离心机12和低温干化机17之间，螺旋输送机16用于将三相离心机12第二出口分离出的底泥传送至低温干化机17内。
高压泵18将污泥储罐19内的污泥输送至水力空化设备11中进行预处理，处理后的物料输送至三相分离机中，由三相离心机12分离成水、油和污泥，其中，水进入废水处理设备15进一步净化处理；油进入油水分离器13，经过油水分离器13的处理后，油通过管道输送至回收油储罐14中，污水则输送至废水处理设备15净化；污泥经螺旋输送机16传送到低温干化机17中进行干燥处理，去除污泥中的水分。
将水力空化用于含油污泥预处理，利用空化空泡溃灭瞬间产生的高速微射流及内爆力、剪切力破坏含油污泥团聚体的乳化结构，促进水分和油分的释放，实现含油污泥高效破乳，油泥分离，从而提高含油污泥的脱水率、油分去除率以及提取率。
同时空泡溃灭瞬间极短暂的强压力脉冲在气泡周围形成高温高压，促进水电离产生氢气、羟基自由基等，一方面可以促进石油烃的加氢催化裂解，从而促进石油烃裂解转化形成轻质烃或降解；另一方面可以氧化降解含油污泥中难降解、大分子、有毒有机物，在爆裂热解和强氧化性基团氧化双重作用下，实现含油污泥减量化、无害化。
如图2，油水分离器13包括罐体131、进水管132、出水管133、第一挡板134、第二挡板135、挡油板136、出油管137和隔板138；进水管132和出水管133分别连接在罐体131的两端并与罐体131内部连通，且出水管133低于进水管132，进水管132伸进罐体131内并形成有弯折段，弯折段的出口输出方向与进口输入方向相反且出口高于进口。
第一挡板134和第二挡板135分别连接在罐体131的内顶壁和内底壁上，且第一挡板134靠近进水管132设置，第一挡板134和第二挡板135之间设有粗粒化床1341；挡油板136连接在罐体131内顶壁并位于第二挡板135背离第一挡板134的一侧，挡油板136下端设有朝向的第二挡板135的集油板1361，集油板1361呈L形并与挡油板136之间形成蓄油区；出油管137连接在罐体131侧壁并与蓄油区对应；隔板138设置罐体131内底壁上并靠近出水管133。
隔板138外周壁与罐体131的内周壁相连，将其两侧分隔开，隔板138靠近底端位置设有第一支管21，第一支管21朝向第二挡板135的一端连接有垂直向上分布的波纹管22，波纹管22远离第一支管21的一端连接有水平的第二支管23。第二支管23、波纹管22和第一支管21将隔板138两侧连通。
如图2和图3，罐体131上螺纹连接有与第二支管23正对的螺柱24，螺柱24下端穿进罐体131内与第二支管23转动连接，第二支管23上设有两个与螺柱24相平行的导柱26，两个导柱26均向上穿出罐体131外。操作者转动螺柱24便可带动第二支管23上下移动，调整第二支管23的高度，从而改变第二支管23所在区域的液面高度。
罐体131上设有用于与导柱26配合的第一密封组件，第一密封组件包括密封套27和密封填料28，密封套27固定在罐体131上并套设与导柱26外侧，密封填料28填充在密封套27内；螺柱24上固定有位于罐体131内的弹性密封垫25，当第二支管23向上移动至一定高度时，弹性密封垫25与罐体131内顶壁抵紧，将罐体131与螺柱24之间的间隙堵住，实现密封；罐体131上设有用于观察内部液面的观察窗29，以便于操作者根据飘浮的油层厚度来调整第二支管23位置，使得油层高度与集油板1361对应，保证油液进入蓄油区。
废油从进水管132输入罐体131内，由于进水管132的弯折段，使得废油冲向罐体131内壁，再沿罐体131内壁下流，实现对废油的缓冲；废油经粗粒化床1341并由上向下越过第二挡板135后进入第二挡板135与隔板138之间的区域，废油在经过粗粒化床1341时，油粒被聚结成较大的油粒而快速上浮，因此油和水在第二挡板135和隔板138之间的区域时由于空间增大而流速变缓，并实现快速分层，飘浮的油层被集油板1361拦住并引入蓄油区，然后由出油管137流出；水则依次经第二支管23、波纹管22和第一支管21流入隔板138另一侧，从出水管133排出。
如图4，粗粒化床1341分为多层且各层之间存在间距，第一挡板134侧壁转动连接有若干冲洗管3，冲洗管3穿过第一挡板134并插入相邻两层粗粒化床1341之间，冲洗管3上开设有若干沿其长度方向间隔排列的喷孔，各个冲洗管3背离第二挡板135的一端均通过旋转密封接头连接有第一输水管31，各个第一输水管31通过第二输水管32串联，第二输水管32上连接有穿出罐体131外的第三输水管33，第三输水管33与罐体131密封连接。
相邻两个冲洗管3通过带传动连接，第一挡板134侧壁转动连接有转轴34，转轴34与其中一个冲洗管3通过带传动连接，带传动连接方式选择同步轮和同步带的结构，转轴34穿出罐体131外并连接有手柄35，罐体131上设有与转轴34配合的第二密封组件，第二密封组件与第一密封组件结构相同。
操作者转动转轴34驱使各个冲洗管3转动，操作者将第三输水管33接通清水，各个冲洗管3的喷孔喷出清水并对粗粒化床1341进行冲洗，将其表面残留的油滴去除，保证粗粒化床1341的聚结效果，而转动的冲洗管3扩大了可冲洗范围，既缩减了所需冲洗管3数量，又减小了冲洗死角，使得清洗效果得到提升。
实施例二
一种干化处理系统，如图5，与实施例一不同之处在于，水力空化设备11设有多个，各个水力空化设备11并列分布，每个水力空化设备11均通过管道与污泥储罐19连接，每个管道上均安装有高压泵18，各个水力空化设备11的物料均输送给同一台三相离心机12。
不同空化设备型式组合可实现对不同工况的含有污泥进行预处理，实现高效破乳的同时降解大分子、难降解、有毒有机物，适用范围广。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本申请中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。
本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。
Claims (10)
1.一种基于水力空化预处理含油污泥的干化处理系统，其特征在于：包括水力空化设备(11)、三相离心机(12)和油水分离器(13)；
含油污泥通过管道输入至所述水力空化设备(11)内；
所述水力空化设备(11)的输出端通过管道与所述三相离心机(12)连通；
所述三相离心机(12)包括第一出口、第二出口和第三出口，所述第一出口用于排放分离出的水，所述第二出口用于排放分离出的底泥，所述第三出口用于排放分离出的油；
所述第三出口通过管道与所述油水分离器(13)连通。
2.根据权利要求1所述的一种基于水力空化预处理含油污泥的干化处理系统，其特征在于：所述油水分离器(13)的出油口通过管道连接有回收油储罐(14)。
3.根据权利要求1所述的一种基于水力空化预处理含油污泥的干化处理系统，其特征在于：所述油水分离器(13)的出水口和所述三相离心机(12)的第一出口均通过管道连接有废水处理设备(15)。
4.根据权利要求1所述的一种基于水力空化预处理含油污泥的干化处理系统，其特征在于：还包括螺旋输送机(16)和低温干化机(17)，所述螺旋输送机(16)用于将所述三相离心机(12)第二出口分离出的底泥传送至低温干化机(17)内。
5.根据权利要求1所述的一种基于水力空化预处理含油污泥的干化处理系统，其特征在于：所述水力空化设备(11)通过管道连接有污泥储罐(19)且管道上安装有高压泵(18)。
6.根据权利要求1或5所述的一种基于水力空化预处理含油污泥的干化处理系统，其特征在于：所述水力空化设备(11)设有一个或多个，各个所述水力空化设备(11)并列分布。
7.根据权利要求1所述的一种基于水力空化预处理含油污泥的干化处理系统，其特征在于：所述油水分离器(13)包括罐体(131)、进水管(132)、出水管(133)、第一挡板(134)、第二挡板(135)、挡油板(136)、出油管(137)和隔板(138)；
所述进水管(132)和所述出水管(133)分别连接在所述罐体(131)的两端并与罐体(131)内部连通，且所述出水管(133)低于所述进水管(132)；
所述第一挡板(134)和所述第二挡板(135)分别连接在所述罐体(131)的内顶壁和内底壁上，且所述第一挡板(134)靠近所述进水管(132)设置，所述第一挡板(134)和所述第二挡板(135)之间设有粗粒化床(1341)；
所述挡油板(136)连接在所述罐体(131)内顶壁并位于所述第二挡板(135)背离所述第一挡板(134)的一侧，所述挡油板(136)下端设有朝向的所述第二挡板(135)的集油板(1361)，所述集油板(1361)呈L形并与挡油板(136)之间形成蓄油区；
所述出油管(137)连接在所述罐体(131)侧壁并与所述蓄油区对应；
所述隔板(138)设置罐体(131)内底壁上并靠近所述出水管(133)。
8.根据权利要求7所述的一种基于水力空化预处理含油污泥的干化处理系统，其特征在于：所述进水管(132)伸进所述罐体(131)内并形成有弯折段，所述弯折段的出口输出方向与进口输入方向相反且出口高于进口。
9.根据权利要求8所述的一种基于水力空化预处理含油污泥的干化处理系统，其特征在于：所述隔板(138)外周壁与所述罐体(131)的内周壁相连，所述隔板(138)靠近底端位置设有第一支管(21)，所述第一支管(21)朝向所述第二挡板(135)的一端连接有垂直向上分布的波纹管(22)，所述波纹管(22)远离所述第一支管(21)的一端连接有水平的第二支管(23)；
所述罐体(131)上螺纹连接有所述第二支管(23)正对的螺柱(24)，所述螺柱(24)下端穿进所述罐体(131)内与所述第二支管(23)转动连接，所述第二支管(23)上设有两个与所述螺柱(24)相平行的导柱(26)，两个所述导柱(26)均向上穿出所述罐体(131)外；
所述罐体(131)上设有用于与所述导柱(26)配合的第一密封组件，所述第一密封组件包括密封套(27)和密封填料(28)，所述密封套(27)固定在所述罐体(131)上并套设与所述导柱(26)外侧，所述密封填料(28)填充在所述密封套(27)内，所述螺柱(24)上固定有位于所述罐体(131)内的弹性密封垫(25)；
所述罐体(131)上设有用于观察内部液面的观察窗(29)。
10.根据权利要求9所述的一种基于水力空化预处理含油污泥的干化处理系统，其特征在于：所述粗粒化床(1341)分为多层且各层之间存在间距，所述第一挡板(134)侧壁转动连接有若干冲洗管(3)，所述冲洗管(3)穿过所述第一挡板(134)并插入相邻两层粗粒化床(1341)之间，所述冲洗管(3)上开设有若干沿其长度方向间隔排列的喷孔，各个所述冲洗管(3)背离所述第二挡板(135)的一端均连接有第一输水管(31)，各个所述第一输水管(31)通过第二输水管(32)串联，所述第二输水管(32)上连接有穿出罐体(131)外的第三输水管(33)，所述第三输水管(33)与所述罐体(131)密封连接；
相邻两个所述冲洗管(3)通过带传动连接，所述第一挡板(134)侧壁转动连接有转轴(34)，所述转轴(34)与其中一个所述冲洗管(3)通过带传动连接，所述转轴(34)穿出所述罐体(131)外并连接有手柄(35)，所述罐体(131)上设有与所述转轴(34)配合的第二密封组件，所述第二密封组件与所述第一密封组件结构相同。
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