CN210457928U - 一种乳化油泥超声波气浮三相分离系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种乳化油泥超声波气浮三相分离系统，包括：超声波脱稳罐，包括第一进料口、至少一喷射输入端、第一分离出料口及第二分离出料口，其中所述第一分离出料口具有第一分叉支路和第二分叉支路；超声波发射装置，设置在所述超声波脱稳罐上；喷射搅拌装置，包括第一输入端和至少一射流喷头，所述第一输入端连接至所述第一分叉支路，所述射流喷头连接至所述超声波脱稳罐的所述至少一喷射输入端；气浮除油罐，包括第二进料口、第三分离出料口、第四分离出料口；气浮发生装置，设置于所述气浮除油罐内。本实用新型提供的乳化油泥超声波气浮三相分离系统提高处理效果和效率高并降低成本，便于推广和使用。

Description

一种乳化油泥超声波气浮三相分离系统

技术领域

本发明涉及一种含油污泥污处理，特别涉及一种乳化油泥超声波气浮三相分离系统。

背景技术

含油污泥是石油开采、运输、炼制和含油污水处理过程中产生的固体废物，其主要成分是原油、水和泥，含油率通常在10～50％之间。含油污泥一般由水包油(o/w)、油包水(w/o)以及悬浮固体组成的稳定的悬浮乳状液体系,脱水效果差,污泥成分和物性受污水水质、处理工艺、加药剂等因素影响,差异性大,处理难度高。

目前，油泥“调质-机械离心分离”技术是一种有效的油泥处理技术。该处理技术的技术方案为：含油污泥经预处理后，经泵打入油泥调质罐，通过加热、搅拌和加入药剂的方式提高油泥的脱水效果，再与结合机械分离技术将污泥和油水混合物分离。该技术方案一般分两个阶段：①油泥调质，先经混合和沉降过程，进一步通过专用药剂、水和含油污泥的混合，使油、水、固在油泥均质罐中实现三相分离；②机械离心，采用加热和机械高速离心的方法进一步将水、油、细微固体颗粒更好的分离。该技术方案中机械离心效果很大程度取决于油泥调质的好坏，因此油泥调质是该技术的关键操作。

然而，现有的油泥调质技术还存在以下不足：

1)该技术方案中机械离心效果很大程度取决于油泥调质的好坏，因此油泥调质是该技术的关键操作，目前油泥均质装置能够较有效的脱除油泥中的游离态油水混合物，但对于乳化态的油泥不能够有效处理，造成机械离心后油含量不稳定，经常出现不合格现象；

2)为保证较好的破乳效果，往往需要加入较多了药剂，如清洗剂和破乳剂等，加入药剂量较大，不仅操作运行费用较高，而且后续处理困难。

3)油泥均质系统采用敞口或开放结构，未对均质过程产生的易燃易爆恶臭的挥发性气体进行统一回收处理，直接排空，不仅对环境造成污染，还不利于现场操作维护的安全；

由此可见，如何解决油泥调质技术的上述问题，是本领域亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种乳化油泥超声波气浮三相分离系统，从而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的上述技术问题。

根据本实用新型的第一个方面，提供一种乳化油泥超声波气浮三相分离系统，包括：

超声波脱稳罐，包括第一进料口、至少一喷射输入端、第一分离出料口及第二分离出料口，其中所述第一分离出料口具有第一分叉支路和第二分叉支路，所述第二分离出料口用于输送所述超声波脱稳罐内的油水混合物进行油水分离；

超声波发射装置，设置在所述超声波脱稳罐上；

喷射搅拌装置，包括第一输入端和至少一射流喷头，所述第一输入端连接至所述第一分叉支路，所述射流喷头连接至所述超声波脱稳罐的所述至少一喷射输入端；

气浮除油罐，包括第二进料口、第三分离出料口、第四分离出料口，所述第二进料口连接至所述第二分叉支路，所述第三分离出料口用于输送所述气浮除油罐内的油水混合物进行油水分离，所述第四分离出料口用于输送所述气浮除油罐内的油泥混合物进行离心分离；

气浮发生装置，设置于所述气浮除油罐内。

在本实用新型的一些实施例中，乳化油泥超声波气浮三相分离系统还包括：

油泥循环泵，所述喷射搅拌装置的所述第一输入端经由所述油泥循环泵连接至所述第一分叉支路；

油泥输送泵，所述气浮除油罐的第二进料口经由所述油泥输送泵连接至所述第二分叉支路。

在本实用新型的一些实施例中，乳化油泥超声波气浮三相分离系统还包括：

超声波控制系统，与所述超声波发射装置通讯连接。

在本实用新型的一些实施例中，乳化油泥超声波气浮三相分离系统还包括：

油泥外送泵，所述第四分离出料口通过所述油泥外送泵输送所述气浮除油罐内的油泥混合物进行离心分离。

在本实用新型的一些实施例中，所述第二分离出料口和所述第三分离出料口联通。

在本实用新型的一些实施例中，所述超声波脱稳罐包括第一端和第二端，所述第二端到所述第一端的方向为重力方向，所述第一分离出料口位于所述超声波脱稳罐的第一端，所述第二分离出料口位于所述超声波脱稳罐的第二端或者位于所述超声波脱稳罐的第二端和所述第一分离出料口之间。

在本实用新型的一些实施例中，所述气浮除油罐包括第三端和第四端，所述第四端到所述第三端的方向为重力方向，所述第四分离出料口位于所述气浮除油罐的第三端，所述第三分离出料口位于所述气浮除油罐的第四端或者位于所述气浮除油罐的第四端和所述第四分离出料口之间。。

在本实用新型的一些实施例中，所述超声波脱稳罐还包括第一尾气输出端，所述第一尾气输出端位于所述超声波脱稳罐的第二端。

在本实用新型的一些实施例中，所述气浮除油罐还包括第二尾气输出端，所述第二尾气输出端位于所述气浮除油罐的第四端，所述第二尾气输出端和所述第一尾气输出端联通。

在本实用新型的一些实施例中，所述超声波脱稳罐及所述气浮除油罐皆密闭。

本实用新型提供的乳化油泥超声波气浮三相分离系统具有如下优势：

1)乳化油泥采用超声波脱稳技术处理，结合药剂和喷射搅拌，在超声波空化效应的作用下，油泥充分混合，油水泥乳化界面破坏，油泥破乳效果大幅提高。

2)破乳处理后的油泥采用气浮除油技术，辅以絮凝剂，在气浮作用下，油水固三相聚结分离，悬浮物大幅降低，经沉降处理，将油水排出，固相油泥进离心分离装置。

3)超声波发射装置采用超声波自动控制系统，对超声波频率、超声时间和超声功率进行控制，灵活调节超声波破乳效果，使装置操作更加简便。

4)采用油泥密闭均质系统，油泥处理过程中，产生的有毒有害恶臭的挥发性气体直接进入尾气处理装置统一处理，有效防止了气体泄漏和污染，保证现场操作的安全。

为使能更进一步了解本申请的特征及技术内容，请参阅以下有关本申请的详细说明与附图，但是这里的详细说明以及附图仅是用来说明本申请，而非对本申请的权利要求范围作任何的限制。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本申请的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1为本实用新型的一个实施例的乳化油泥超声波气浮三相分离系统的示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本申请将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本实用新型的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本实用新型的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的结构、部件、步骤、方法等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、部件或者操作以避免模糊本实用新型的各方面。

本实用新型的其它特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本实用新型的实践而习得。

首先参考图1，图1为本实用新型的一个实施例的乳化油泥超声波气浮三相分离系统的示意图。

乳化油泥超声波气浮三相分离系统包括超声波脱稳罐1、超声波发射装置5、喷射搅拌装置4、气浮除油罐6、气浮发生装置8。

超声波脱稳罐1包括第一进料口11、至少一喷射输入端12、第一分离出料口13及第二分离出料口14。所述进料口包括油泥进料口S1和药剂进料口S3，油泥和药剂经由进料口11进入超声波脱稳罐1。所述第一分离出料口13具有第一分叉支路131和第二分叉支路132。所述第二分离出料口14用于输送所述超声波脱稳罐内的油水混合物进行油水分离(如标号S5)。

超声波发射装置5设置在所述超声波脱稳罐1上，用于向超声波脱稳罐1内发射超声波。

喷射搅拌装置4包括第一输入端41和至少一射流喷头42。所述第一输入端41连接至所述第一分叉支路131。所述射流喷头42连接至所述超声波脱稳罐1的所述至少一喷射输入端12。

气浮除油罐6包括第二进料口61、第三分离出料口62、第四分离出料口63。第二进料口61连接至所述第二分叉支路132。第二进料口61还可以包括药剂进料口(如标号S3)，以使得药剂进料口进入的第二药剂和第二分叉支路132仅搅拌超声处理的油泥混合进入气浮除油罐6。所述第三分离出料口62用于输送所述气浮除油罐6内的油水混合物进行油水分离(如标号S5)。所述第四分离出料口63用于输送所述气浮除油罐6内的油泥混合物进行离心分离(如标号S4)。

气浮发生装置8设置于所述气浮除油罐6内。

具体的油泥调质过程如下，油泥进料口S1与药剂进料口S3的油泥和第一药剂混合后通过第一进料口11进入超声波脱稳罐1。超声波脱稳罐1中混合有第一药剂的油泥经由第一分离出料口13的第一分叉支路131，通过喷射搅拌装置5雾化进入超声波脱稳罐1，以实现喷射搅拌，从而保证油泥的高效混合。混合后，启动超声波发射装置5以对超声波脱稳罐1内经搅拌的油泥混合物进行超声处理。经一段时间的超声处理后，超声波脱稳罐1内的油泥经由第一分离出料口13的第二分叉支路132，与药剂进料口(如标号S3)进入的第二药剂混合，进入气浮除油罐6。启动气浮除油罐6内的气浮发生装置8，在气浮和第二药剂的作用下，经超声波破乳后的油泥油水固三相聚结分离，悬浮物大幅降低，沉降一定时间后，从气浮除油罐6的第三分离出料口62排出油水混合物，处理后的油泥从气浮除油罐6的第四分离出料口63输送至离心分离装置。其中，第一药剂可以为单一破乳剂或复配型破乳剂，第二药剂可以为单一絮凝剂或复配型絮凝剂。

由此，本实用新型提供的乳化油泥超声波气浮三相分离系统，一方面，通过引进超声波脱稳技术，加入一定量的破乳剂，通过雾化搅拌，在超声波空化效应的作用下，乳化油泥实现油水泥的快速破乳，使油泥中包裹的油水剥离出来；另一方面，通过采用气浮除油技术，加入一定量的絮凝剂，在气浮作用下，破乳处理后的油水泥三相快速聚结分离，悬浮物大幅降低，经沉降处理，实现液固分层；再一方面，通过引入超声波脱稳和气浮除油的技术，相较于传统均质系统，不仅可大幅减少油泥中乳化态的油含量，而且有效减少药剂(清洗剂、破乳剂和絮凝剂)的消耗量，降低油泥处理操作运行费用。本实用新型提供的乳化油泥超声波气浮三相分离系统通过对油泥均质系统的改进和优化，采用超声波脱稳结合气浮除油的方法，能够有效处理乳化态的含油污泥，实现乳化油泥的三相分离，使油泥中的油含量大幅降低，保证了离心分离后油泥中油含量要求。

在本实用新型的一些实施例中，乳化油泥超声波气浮三相分离系统还包括油泥循环泵3和油泥输送泵2。所述喷射搅拌装置4的所述第一输入端41经由所述油泥循环泵3连接至所述第一分叉支路131。所述气浮除油罐6的第二进料口61经由所述油泥输送泵2连接至所述第二分叉支路132。由此，通过油泥循环泵3和油泥输送泵2增压以实现超声波脱稳罐1内的油泥泵送。

在本实用新型的一些实施例中，乳化油泥超声波气浮三相分离系统还包括油泥外送泵7。油泥外送泵7可以具有与油泥输送泵2相同的结构。所述第四分离出料口63通过所述油泥外送泵7输送所述气浮除油罐6内的油泥混合物进行离心分离。由此，通过油泥外送泵7增压以实现气浮除油罐6内的油泥泵送。

在本实用新型的一些实施例中，乳化油泥超声波气浮三相分离系统还包括超声波控制系统9。超声波控制系统9与所述超声波发射装置5通讯连接。超声波控制系统9可以设置在超声波脱稳罐1上，也可以设置在远端。通过超声波控制系统9可以对超声波频率、超声时间和超声功率进行控制，灵活调节超声波破乳效果，使装置操作更加简便。在一些具体实现中，超声波控制系统9可以控制超声波发射装置5发出超声波频率为20～40kHZ，超声处理持续10～40分钟。

在本实用新型的一些实施例中，所述第二分离出料口14和所述第三分离出料口62联通，以降低分别单独设置出料口产生的成本，且便于装置的装配。

在本实用新型的一些实施例中，所述超声波脱稳罐1包括第一端1A和第二端1B。所述第二端1B到所述第一端1A的方向为重力方向，所述第一分离出料口13位于所述超声波脱稳罐1的第一端1A，所述第二分离出料口14位于所述超声波脱稳罐1的第二端1B或者位于所述超声波脱稳罐1的第二端1B和所述第一分离出料口13之间。由此，考虑到油泥调质过程中，乳化态的油泥混合物将位于超声波脱稳罐1的底端(第一端1A)，油水混合物位于油泥混合物之上，从而上述第一分离出料口13和第二分离出料口14的设计最为合理，便于油水混合物和油泥混合物的输出。

在本实用新型的一些实施例中，所述气浮除油罐6包括第三端6A和第四端6B，所述第四端6B到所述第三端6A的方向为重力方向，所述第四分离出料口63位于所述气浮除油罐6的第三端6A，所述第三分离出料口62位于所述气浮除油罐6的第四端6B或者位于所述气浮除油罐6的第四端6B和所述第四分离出料口63之间。由此，考虑到油泥调质过程中，经气浮破乳处理后，固态的油泥混合物将位于气浮除油罐6的底端(第三端6A)，油水混合物位于油泥混合物之上，从而上述第三分离出料口62和第四分离出料口63的设计最为合理，便于油水混合物和油泥混合物的输出。

在本实用新型的一些实施例中，所述超声波脱稳罐1和气浮除油罐6皆密闭。相较于传统的敞口系统，该系统可有效防止有毒有害恶臭的挥发性气体的泄漏和污染，保证了现场操作的安全。

在本实用新型的上述实施例中，所述超声波脱稳罐1还包括第一尾气输出端15，所述第一尾气输出端15位于所述超声波脱稳罐1的第二端1B。由此，可以通过第一尾气输出端15进行尾气处理(如标号S6)。且由于尾气在超声波脱稳罐1内位于的超声波脱稳罐1的顶端(第二端1B)，由此，上述第一尾气输出端15的布置也便于超声波脱稳罐1内尾气的输出，且可以保证均质过程中挥发性气体不泄露。

在本实用新型的上述实施例中，所述气浮除油罐6还包括第二尾气输出端64，所述第二尾气输出端64位于所述气浮除油罐6的第四端6B，所述第二尾气输出端64和所述第一尾气输出端15联通。由此，可以通过第二尾气输出端64进行尾气处理(如标号S6)。且由于尾气在气浮除油罐6内位于的气浮除油罐6的顶端(第四端6B)，由此，上述第二尾气输出端64的布置也便于气浮除油罐6内尾气的输出，且可以保证均质过程中挥发性气体不泄露。第二尾气输出端64和所述第一尾气输出端15联通的设置，还可以降低分别单独设置尾气输出端产生的成本，且便于装置的装配。

在本实用新型的各个实施例中，油泥调质过程中的工艺参数可以包括：进料处理量1～10m³/小时，操作压力：0.1～0.5MPa，操作温度：40～80℃，进料液体含量98～99％(其中油含量10～50％)，固含量1～2％，处理后污泥中油含量6～15％，乳化油泥除油率为30～50％。。

在本实用新型的一个具体实现中，以某炼油厂油泥处理为例，处理量1.8m³/小时，油泥含油率14％，含水率83.6％，含固率2.3％，经本实用新型提供的乳化油泥超声波气浮三相分离系统处理，操作温度52℃，破乳剂注入量25mg/L，超声波频率20kHZ，超声时间20分钟，气浮时间1小时，沉降1小时，切水后油泥变化如下表所示。

分析项目	处理前，％	处理后，％
			油含量	14.0	8.94
水含量	83.6	88.47
			固含量	2.3	2.56

由上表可知，均质切水后油泥量减少至1.6m³/小时，乳化油泥除油率为43％。相较于传统油泥调质装置，乳化态油泥量大幅度降低，从而保证了后序离心脱水后油泥含油率要求。

以上实施例仅仅是为便于理解本实用新型。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本实用新型，不应视为对本实用新型的具体限制。

本实用新型提供的乳化油泥超声波气浮三相分离系统具有如下优势：

1)乳化油泥采用超声波脱稳技术处理，结合药剂和喷射搅拌，在超声波空化效应的作用下，油泥充分混合，油水泥乳化界面破坏，油泥破乳效果大幅提高。

2)破乳处理后的油泥采用气浮除油技术，辅以絮凝剂，在气浮作用下，油水固三相聚结分离，悬浮物大幅降低，经沉降处理，将油水排出，固相油泥进离心分离装置。

3)超声波发射装置采用超声波自动控制系统，对超声波频率、超声时间和超声功率进行控制，灵活调节超声波破乳效果，使装置操作更加简便。

4)采用油泥密闭均质系统，油泥处理过程中，产生的有毒有害恶臭的挥发性气体直接进入尾气处理装置统一处理，有效防止了气体泄漏和污染，保证现场操作的安全。

本实用新型已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本实用新型的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本实用新型的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种乳化油泥超声波气浮三相分离系统，其特征在于，包括：

超声波脱稳罐，包括第一进料口、至少一喷射输入端、第一分离出料口及第二分离出料口，其中所述第一分离出料口具有第一分叉支路和第二分叉支路，所述第二分离出料口用于输送所述超声波脱稳罐内的油水混合物进行油水分离；

超声波发射装置，设置在所述超声波脱稳罐上；

喷射搅拌装置，包括第一输入端和至少一射流喷头，所述第一输入端连接至所述第一分叉支路，所述射流喷头连接至所述超声波脱稳罐的所述至少一喷射输入端；

气浮除油罐，包括第二进料口、第三分离出料口、第四分离出料口，所述第二进料口连接至所述第二分叉支路，所述第三分离出料口用于输送所述气浮除油罐内的油水混合物进行油水分离，所述第四分离出料口用于输送所述气浮除油罐内的油泥混合物进行离心分离；

气浮发生装置，设置于所述气浮除油罐内。

2.如权利要求1所述的乳化油泥超声波气浮三相分离系统，其特征在于，还包括：

油泥循环泵，所述喷射搅拌装置的所述第一输入端经由所述油泥循环泵连接至所述第一分叉支路；

油泥输送泵，所述气浮除油罐的第二进料口经由所述油泥输送泵连接至所述第二分叉支路。

3.如权利要求1所述的乳化油泥超声波气浮三相分离系统，其特征在于，还包括：

超声波控制系统，与所述超声波发射装置通讯连接。

4.如权利要求1所述的乳化油泥超声波气浮三相分离系统，其特征在于，还包括：

油泥外送泵，所述第四分离出料口通过所述油泥外送泵输送所述气浮除油罐内的油泥混合物进行离心分离。

5.如权利要求1所述的乳化油泥超声波气浮三相分离系统，其特征在于，所述第二分离出料口和所述第三分离出料口联通。

6.如权利要求1所述的乳化油泥超声波气浮三相分离系统，其特征在于，所述超声波脱稳罐包括第一端和第二端，所述第二端到所述第一端的方向为重力方向，所述第一分离出料口位于所述超声波脱稳罐的第一端，所述第二分离出料口位于所述超声波脱稳罐的第二端或者位于所述超声波脱稳罐的第二端和所述第一分离出料口之间。

7.如权利要求6所述的乳化油泥超声波气浮三相分离系统，其特征在于，所述气浮除油罐包括第三端和第四端，所述第四端到所述第三端的方向为重力方向，所述第四分离出料口位于所述气浮除油罐的第三端，所述第三分离出料口位于所述气浮除油罐的第四端或者位于所述气浮除油罐的第四端和所述第四分离出料口之间。

8.如权利要求7所述的乳化油泥超声波气浮三相分离系统，其特征在于，所述超声波脱稳罐还包括第一尾气输出端，所述第一尾气输出端位于所述超声波脱稳罐的第二端。

9.如权利要求8所述的乳化油泥超声波气浮三相分离系统，其特征在于，所述气浮除油罐还包括第二尾气输出端，所述第二尾气输出端位于所述气浮除油罐的第四端，所述第二尾气输出端和所述第一尾气输出端联通。

10.如权利要求8或9所述的乳化油泥超声波气浮三相分离系统，其特征在于，所述超声波脱稳罐及所述气浮除油罐皆密闭。

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