CN203411445U

CN203411445U - 一种含油污泥两级分离处理设备

Info

Publication number: CN203411445U
Application number: CN201320312656.8U
Authority: CN
Inventors: 孙根行; 刘若阳; 腾青; 侯云卓
Original assignee: Shaanxi University of Science and Technology
Current assignee: Shaanxi University of Science and Technology
Priority date: 2013-05-31
Filing date: 2013-05-31
Publication date: 2014-01-29
Anticipated expiration: 2023-05-31

Abstract

本实用新型公开了一种含油污泥两级分离处理设备，包括由调质分离箱、一级分离箱以及二级分离箱组成的主体箱和与主体箱相关部位连接的加药与进料系统、搅拌系统、加热并自动控温系统、曝气系统、石油类回收系统、泥水混合液排出系统等组成。该设备调质反应箱中油泥混合液的经过反应脱稳，自下而上活塞流从溢流管进入到一级分离箱，混合液中的石油类在一级分离箱中自然上浮进入溢流堰槽从排油管流出，实现石油类第一次自然分离，一级分离后的“泥/水”混合液从一级分离箱底部出口排出进入二级分离箱进行二次气浮分离去除残余的石油类，通过控制的液位差保证各单元两者之间的连续自然流畅，无需泵送，节约能耗，含油污泥处理稳定高效。

Description

一种含油污泥两级分离处理设备

技术领域

本实用新型属于石油行业污染治理工程领域，尤其涉及一种含油污泥两级分离处理设备。

背景技术

含油污泥是指在石油开采、运输（输送）、含油污水处理过程中产生的固体废弃物。各油田的生产状况不同，含油污泥的组成也就有所不同，总的来说，含油污泥成分复杂，为水包油、油包水混合乳化体系。含油污泥中含有老化原油、蜡质、沥青质、胶体、细菌、盐类、腐蚀产物等，还有生产过程中投加的大量驱油剂、破乳剂、缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂等水处理剂。坑储或堆放的含油污泥不但占用大量土地，而且还会对周围土壤、水体、空气环境造成极大的危害，一旦被污染将很难恢复。同时，含油污泥有再利用价值。

含油污泥的处理视石油类含量的不同而不同，有萃取法、焚烧法、生物降解法、热解法、化学调质分离法、综合利用和填埋法。萃取法以回收石油类为目的，适合石油类含量高的污泥，其石油类回收充分，但设备投资大，工艺复杂，实际应用较少。焚烧法以无害化处理为主要目的，可获得一定的热能，适用于石油类含量范围较宽的污泥处理；通过焚烧污泥体积降至最低、处理速度快、无需储存，但设备投资费用较大、需要添加轻质油，另外也存在水分损耗热能和二次污染治理等问题，炼化企业多用此技术处理炼油废水处理系统所产生的含油量不高的“三泥”。生物降解法是石油类含量2～5%以下含油污泥处理的首选方法，不需要加入化学药剂、无能耗、绿色环保。热解法适合含水率不高、烃类含量高的油泥，有毒有害物质处置彻底，处理速度快，节约能源，而且产生的烟气少，减少了大气污染，但一次性投资大，操作复杂，能耗高。综合利用法（制砖、蜂窝煤）因为无法保障正常生产工艺稳定性及二次污染问题难以推广；而填埋法逐渐禁止。

化学调质分离法是目前含油污泥普遍认可的处理方法，适合石油类含量高于10%的油泥，操作较为简便、设备投资少，可以将污染治理与石油类回收有机的统一起来。含油污泥的化学调质分离法一般是在稀释的条件下，通过采用超声波或加热的方式破坏油泥的稳定体系，实现石油类与泥水的分离并回收。但普遍存在因为工艺条件不合适而导致的分离效果差、系统处理效率低、设备投资大等问题。

面对日益增长的含油污泥产量和紧迫的环境保护要求，行业迫切需要运行稳定可靠、处理速度快、效果好、投资与运行费用较低的含油污泥处理设备。

实用新型内容

本实用新型为了克服上述技术问题提供一种占地面积小、加工制作简单方便、操作简单的含油污泥两级分离处理设备，实现石油类污泥的充分解吸分离。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种含油污泥两级分离处理设备，包括依次设置的调质反应箱，一级分离箱和二级分离箱；

所述的调质反应箱中设置有搅拌系统，内部设置有与换热器与温度控制传感器，下部通过进料管与加药进料系统相连，上部设有与一级分离箱相连通的溢流管；

所述的一级分离箱内壁上部四周设有一级溢流堰槽，下端通过一级排空及泥水混合液出口三通与二级分离箱相连；溢流管的出口位于一级分离箱上部正中位置且位于溢流堰槽的下方；

所述的二级分离箱内壁上部四周设有二级溢流堰槽，内部设置有上下对应布置的泥水混合液进料管和带有曝气管的曝气系统，底部通过泥水出口管与泥水混合液排出系统相连通；泥水混合液进料管的入口端与一级排空及泥水混合液出口三通相连通；

所述的一级溢流堰槽和二级溢流堰槽分别经一级排油管和二级排油管与通往污油回收系统的汇管相连。

所述的调质反应箱与一级分离箱液位差50～100mm；一级分离箱与二级分离箱共壁设置，且两者内部的液位差为200～400mm。

所述的一级分离箱上部设置有与溢流管出口正对的淹没式圆形反射锥，且距溢流液面50～300mm，溢流管出口与反射锥锥尖距离50～100mm；圆形反射锥锥顶角120～150°。

所述的一级分离箱为立方锥斗结构，一级分离箱侧壁设有条形视窗，底部通过排空及泥水混合液出口三通分别连接一级分离排空管和带有一级流量控制阀的一级泥水混合液出口管；一级分离箱顶部设置一级盖板，一级盖板相应部位设检修孔，一级分离箱内部设有爬梯；一级分离排空管上设置有排空蝶阀。

所述的调质反应箱为立方锥斗结构，设置有保温套，调质反应箱底部通过混合液进料及排空三通分别连接反应排空管和加药进料系统，调质反应箱顶部设置盖板，盖板相应部位设检修孔，调质反应箱内部设有爬梯；反应排空管上设置有蝶阀。

所述的加药进料系统包括设置在进料管上的进料止回阀，管式混合器以及加药管和油泥混合液输送泵；管式混合器的入口端与并联设置的加药管和油泥混合液输送泵出口相连接，管式混合器的出口端与进料止回阀连通。

所述的搅拌系统包括设置在调质反应箱中的浆式双层搅拌器以及与浆式双层搅拌器连接的电器控制箱。

所述的换热器的输出端与导热油炉的输入端连接，导热油炉的输出端经导热油循环泵和设置于导热油循环泵出口的回止阀与换热器的输入端连接并形成循环回路；温度传感器连接自动控温仪，自动控温仪与导热油炉与换热器循环回路中的导热油循环泵连接。

所述的曝气系统包括曝气管，所述的曝气管末端成环形设置，所述的曝气管通过曝气回止阀与空压机相连。

所述的二级分离箱为立方梯形结构，侧壁设条形玻璃钢视窗，顶部设置二级盖板，二级盖板相应部位设检修孔；二级分离箱内部设有爬梯，下底面为长方形，长度与二级分离箱上部边长相等；所述的泥水出口管上设置有排出流量控制阀。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型提供的设备由调质反应箱、一级分离箱以及二级分离箱组成的主体箱和与其相关部位相连的加药与进料系统、搅拌系统、加热并自动控温系统、曝气系统、泥水混合液排出系统等组成。该设备调质反应箱中油泥混合液经过反应脱稳，自下而上活塞流从溢流管进入到一级分离箱，混合液中的石油类在一级分离箱中自然上浮进入溢流堰槽从排油管流出，实现石油类第一次自然分离，一级分离后的“泥/水”混合液从一级分离箱底部出口排出进入二级分离箱进行二次气浮分离去除残余的石油类，通过控制一级分离箱推流式与二级分离箱的液位差保证两者之间的连续自然流畅，因此装置各单元之间为无泵送连续自流，节约能耗。

本实用新型提供的设备设计合理、操作简便、加工制作方便、占地面积小；且连续运行、石油类分离快速且回收充分、从而使“泥/水”混合液中石油类含量降至最低值，为后续脱水操作快速进行给予了根本的保障，使除油后“泥/水”混合液脱水快速，脱水后的泥饼含水率<60～70%，石油类含量<2%。

附图说明

图1为本实用新型提供的含油污泥两级分离法处理设备结构示意图；

图2为本实用新型提供的含油污泥两级分离法处理设备一级分离箱及二级分离箱组成的浮油收集系统结构示意图；

图3为本实用新型提供的含油污泥两级分离法处理设备中二级分离箱进料管结构示意图。

图4为本实用新型提供的含油污泥两级分离法处理设备中二级分离箱曝气管结构示意图。

图5为本实用新型提供的含油污泥两级分离法处理设备中换热器与温度控制传感器与自动控温仪连接方式示意图。

其中：1为调质反应箱；2为一级分离箱；3为浆式双层搅拌器；4为换热器；5为混合液进料及排空三通；6为进料止回阀；7为管式混合器；8为加药管；9为油泥混合液输送泵；10为蝶阀；11为溢流管；12为条形视窗；13为二级分离箱；14为淹没式圆形反射锥；15为溢流管的出口；16为一级溢流堰槽；17为一级排油管；18为污油回收系统；19为汇管；20为排空及泥水混合液出口三通；21为排空蝶阀；22为一级流量控制阀；23为盖板；24为一级盖板；25为进料总管；26为二级盖板；27为进料支管；28为条形玻璃钢视窗；29为曝气管；30为曝气回止阀；31为空压机；32为泥水混合液进料管；33为二级溢流堰槽；34为二级排油管；35为泥水出口管；36为排出流量控制阀；37为泥水混合液排出系统；38为温度控制传感器；39为自动控温仪；40为导热油炉；41为导热油循环泵；42为回止阀。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

参见图1、图2、图3、图4、图5，一种含油污泥两级分离处理设备，包括依次设置的含油污泥的调质反应箱1，一级分离箱2和二级分离箱13；所述的一级分离箱2与二级分离箱13同壁设置，且两者内部的液位差为200～400mm。其中，调质反应箱1，一级分离箱2和二级分离箱13由钢材料制成。调质反应箱1，一级分离箱2和二级分离箱13三个箱体置于同一个钢撬底座之上。

所述的调质反应箱1中设置有搅拌系统，所述的搅拌系统包括设置在调质反应箱1中的浆式双层搅拌器3以及与浆式双层搅拌器3连接的电器控制箱；调质反应箱1底部通过混合液进料及排空三通5分别连接反应排空管和加药进料系统，所述的加药进料系统包括设置在进料管上的进料止回阀6，管式混合器7以及加药管8和油泥混合液输送泵9；管式混合器7的入口端与并联设置的加药管8和油泥混合液输送泵9出口相连接，管式混合器7的出口端与进料止回阀6连通；调质反应箱1内部设置有盘管式换热器4及温度控制传感器38，盘管式换热器4的输出端与导热油炉40的输入端连接，导热油炉40的输出端经导热油循环泵41和设置于导热油循环泵41出口的止回阀42与盘管式换热器4的输入端连接并形成循环回路；温度控制传感器38连接自动控温仪39，自动控温仪39与导热油炉40与盘管式换热器4循环回路中的导热油循环泵连接；调质反应箱1上部设有与一级分离箱2相连通的溢流管11；其中，所述的调质反应箱1为立方锥斗结构，设置有保温套，调质反应箱1顶部设置盖板23，盖板23相应部位设检修人孔，调质反应箱1内部设有爬梯；反应排空管上设置有蝶阀10。

所述的一级分离箱2内壁上部四周设有一级溢流堰槽16，下端通过设置的一级排空及泥水混合液出口三通20与二级分离箱13相连；溢流管的出口15位于一级分离箱2上部正中位置且位于一级溢流堰槽16的下方；所述的一级分离箱2上部设置有与溢流管出口15正对的淹没式圆形反射锥14，且距溢流液面50～300mm，溢流管出口（15）与反射锥（14）锥尖距离50～100mm；圆形反射锥（14）锥顶角120～150°；所述的一级溢流堰槽16经与其连通的一级排油管17与通往污油回收系统18的汇管19相连。需要说明的是，一级分离箱为石油类一级分离箱。

其中，所述的一级分离箱2为立方锥斗结构，一级分离箱2侧壁设有条形视窗12，便于观察浮油界面；底部通过排空及泥水混合液出口三通20分别连接一级分离排空管和带有一级流量控制阀22的一级泥水混合液出口管；一级分离箱2顶部设置一级盖板24，一级盖板24相应部位设检修人孔，一级分离箱2内部设有爬梯；一级分离排空管上设置有排空蝶阀21。

所述的二级分离箱13内壁上部四周设有二级溢流堰槽33，内部设置有上下对应布置的泥水混合液进料管32和曝气系统，所述的曝气系统包括曝气管29，所述的曝气管29末端成环形设置，所述的曝气管29通过曝气回止阀30与空压机31相连；底部通过泥水出口管35与泥水混合液排出系统37相连通；泥水混合液进料管32的入口端与一级排空及泥水混合液出口三通20相连通；二级溢流堰槽33经与其连通的二级排油管34与通往污油回收系统18的汇管19相连。需要说明的是，二级分离箱为石油类二级分离箱；所述的曝气管29为穿孔曝气管；泥水混合液进料管32包括与一级排空及泥水混合液出口三通20相连通的进料总管25和均等排列与曝气管29上方的进料支管27，所述的进料支管27设有四个出口，均等排布在曝气管29上方。

所述的二级分离箱2为立方梯形结构，侧壁设条形玻璃钢视窗28，便于观察浮油界面；顶部设置二级盖板26，二级盖板26相应部位设检修人孔；二级分离箱2内部设有爬梯，下底面为长方形，长度与二级分离箱2上部边长相等；所述的泥水出口管35上设置有排出流量控制阀36。其中，所述的一级分离箱2及二级分离箱13组成石油类回收系统。

该设备中工艺流程为：油泥混合液输送泵9输送的流化除杂后的含油污泥在管式混合器7中与从加药管8加入的化学药剂充分混合后从调质反应箱1底部进入含油污泥两级分离法处理设备。在缓慢搅拌（40～120r/min）及恒温（70～90℃）条件下，含油污泥进行调质解吸反应，完全反应所需时间（“油/泥/水”混合液调质在反应箱中的水力停留时间）为5～15min。反应完全的“油 /泥/水”混合液从箱体上部的溢流管流出进入一级分离箱。

从溢流管口排出的“油/泥/水”混合液在淹没式圆形反射锥的导流下均匀分布进入一级分离箱2。“油/泥/水”混合液中石油类自然上浮进入一级溢流堰槽汇集从一级排油管17流出，通过箱外汇管19进入污油回收系统18；一级分离后的“泥/水”混合液则从一级分离箱2底部出口排出进入二级分离箱13。石油类在一级分离箱较为理想的分离时间（即混合液在一级分离箱中的水力停留时间）为5～15min。

通过调节一级流量控制阀22适时调节斗底“泥/水”混合液排出流量，实现进入一级分离箱2的“油/泥/水”混合液流量、浮油溢流排出流量及“泥/水”混合液排出流量三者之间的动态平衡；如进入一级分离箱“油/泥/水”混合液流量为10m³/h，石油类体积分数10%，则通过调节一级流量控制阀22控制的斗底“泥/水”混合液排出流量为9m³/h。此外，调质反应箱1与一级分离箱2液位差为100～200mm，保障混合液在两个操作单元之间的连续自流顺畅。

来自一级分离箱2的泥水混合液从泥水混合液进料管32的4个出口等流量进入二级分离箱13。泥水混合液中残余的石油类粘附上流的气泡上浮至液面，进入二级溢流堰槽33汇集从二级排油管34流出，通过箱外汇管19进入污油回收系统18；二级分离后的“泥/水”混合液则从斗底出口排出进入污泥池。石油类在二级分离箱较为理想的分离时间（即混合液在二级分离箱中的水力停留时间）为5～15min。

通过排出流量控制阀36适时调节斗底“泥/水”混合液排出流量，实现进入二级分离箱13的混合液流量、浮油溢流排出流量及“泥/水”混合液排出流量三者之间的动态平衡；如进入二级分离箱13“油/泥/水”混合液流量为10m³/h，石油类体积分数5%，则通过调节排出流量控制阀36控制的斗底“泥/水”混合液排出流量为9.5m³/h。

当一级分离效果较好时，进入二级分离箱13石油类含量很低（<1～2%），也可将斗底泥水混合液排出流量调节为与进入二级分离箱13混合液流量相等，待气浮上浮的石油层达到一定高度（混合液高度1/4～1/3），调小斗底“泥/水”混合液排出流量，使上层石油类进入二级溢流堰槽33汇集从排油管流出。当上层石油层基本消失时，重新将斗底泥水混合液排出流量调节为与进入二级分离箱混合液流量相等，上层石油类不再溢出。

此外，调质反应箱1与一级分离箱2液位差为50～100mm；一级分离箱2与二级分离箱13液位差为200～400mm，保障混合液在调质反应箱1、一级分离箱2一级二级分离箱13之间的连续自流顺畅。

需要说明的是，为了防止混合液中污泥在管路沉淀，管路中混合液流速不得低于2.0m/s，管径设计计算校核以此为准。

本实用新型是实现发明专利“含油污泥石油类两级分离法处理工艺”（申请号：201210125995.5）的关键设备。由钢构含油污泥调质反应箱、石油类一级分离箱及石油类二级分离箱组成的主体箱和与其相关部位连接的加药与进料系统、搅拌系统、加热并自动控温系统、曝气系统、石油类回收系统、泥水混合液排出系统等组成。在含油污泥在良好的预处理情况下，按照发明专利（申请号：201210125995.5）所述的工艺操作参数，在本装置中实现石油类快速充分解吸分离，从而使泥水混合液中石油类含量降至最低值，为后续脱水操作快速进行给予了根本的保障。此外，主体箱中的各单元之间为无泵送连续自流，节约能耗，含油污泥处理稳定高效。

本实用新型提供的设备设计合理、操作简便、加工制作方便、占地面积小；连续运行、石油类分离回收充分、除油后“泥/水”混合液脱水快速，脱水后的泥饼含水率<60～70%，石油类含量<2%，符合《废矿物油回收利用污染控制技术规范》（HJ607-2011）所述的指标要求。

以上所述仅为本发明较佳实施例，并非对本发明做任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作出的任何简单修改、变更以及等效变化，均为本发明权利要求所涵盖。

Claims

1.一种含油污泥两级分离处理设备，其特征在于，包括依次设置的调质反应箱（1），一级分离箱（2）和二级分离箱（13）；

所述的调质反应箱（1）中设置有搅拌系统，内部设置有换热器（4）及温度控制传感器（38），下部通过进料管与加药进料系统相连，上部设有与一级分离箱（2）相连通的溢流管（11）；

所述的一级分离箱（2）内壁上部四周设有一级溢流堰槽（16），下端通过一级排空及泥水混合液出口三通（20）与二级分离箱（13）相连；溢流管（11）的出口（15）位于一级分离箱（2）上部正中位置且位于溢流堰槽（16）的下方；

所述的二级分离箱（13）内壁上部四周设有二级溢流堰槽（33），内部设置有上下对应布置的泥水混合液进料管（32）和带有曝气管（29）的曝气系统，底部通过泥水出口管（35）与泥水混合液排出系统（37）相连通；泥水混合液进料管（32）的入口端与一级排空及泥水混合液出口三通（20）相连通；

所述的一级溢流堰槽（16）和二级溢流堰槽（33）分别经一级排油管（17）和二级排油管（34）与通往污油回收系统（18）的汇管（19）相连。

2.根据权利要求1所述的含油污泥两级分离处理设备，其特征在于，所述的调质反应箱（1）与一级分离箱（2）液位差50～100mm；一级分离箱（2）与二级分离箱（13）共壁设置，且两者内部的液位差为200～400mm。

3.根据权利要求1所述的含油污泥两级分离处理设备，其特征在于，所述的一级分离箱（2）上部设置有与溢流管出口（15）正对的淹没式圆形反射锥（14），且距溢流液面50～300mm，溢流管出口（15）与反射锥（14）锥尖距离50～100mm；圆形反射锥（14）锥顶角120～150°。

4.根据权利要求1或3所述的含油污泥两级分离处理设备，其特征在于，所述的一级分离箱（2）为立方锥斗结构，一级分离箱（2）侧壁设有条形视窗（12），底部通过排空及泥水混合液出口三通（20）分别连接一级分离排空管和带有一级流量控制阀（22）的一级泥水混合液出口管；一级分离箱（2）顶部设置一级盖板（24），一级盖板（24）相应部位设检修孔，一级分离箱（2）内部设有爬梯；一级分离排空管上设置有排空蝶阀（21）。

5.根据权利要求1所述的含油污泥两级分离处理设备，其特征在于，所述的调质反应箱（1）为立方锥斗结构，设置有保温套，调质反应箱（1）底部通过混合液进料及排空三通（5）分别连接反应排空管和加药进料系统，调质反应箱（1）顶部设置盖板（23），盖板（23）相应部位设检修孔，调质反应箱（1）内部设有爬梯；反应排空管上设置有蝶阀（10）。

6.根据权利要求1或5所述的含油污泥两级分离处理设备，其特征在于，所述的加药进料系统包括设置在进料管上的进料止回阀（6），管式混合器（7）以及加药管（8）和油泥混合液输送泵（9）；管式混合器（7）的入口端与并联设置的加药管（8）和油泥混合液输送泵（9）出口相连接，管式混合器（7）的出口端与进料止回阀（6）连通。

7.根据权利要求1所述的含油污泥两级分离处理设备，其特征在于，所述的搅拌系统包括设置在调质反应箱中的浆式双层搅拌器（3）以及与浆式双层搅拌器（3）连接的电器控制箱。

8.根据权利要求1所述的含油污泥两级分离处理设备，其特征在于，所述的换热器（4）的输出端与导热油炉（40）的输入端连接，导热油炉（40）的输出端经导热油循环泵（41）和设置于导热油循环泵（41）出口的回止阀（42）与换热器（4）的输入端连接并形成循环回路；温度传感器（38）连接自动控温仪（39），自动控温仪（39）与导热油炉（40）与换热器（4）循环回路中的导热油循环泵（41）连接。

9.根据权利要求1所述的含油污泥两级分离处理设备，其特征在于，所述的曝气系统包括曝气管（29），所述的曝气管（29）末端成环形设置，所述的曝气管（29）通过曝气回止阀（30）与空压机（31）相连。

10.根据权利要求1至3中任意一项所述的含油污泥两级分离处理设备，其特征在于，所述的二级分离箱（2）为立方梯形结构，侧壁设条形玻璃钢视窗（28），顶部设置二级盖板（26），二级盖板（26）相应部位设检修孔；二级分离箱（2）内部设有爬梯，下底面为长方形，长度与二级分离箱（2）上部边长相等；所述的泥水出口管（35）上设置有排出流量控制阀（36）。