CN217077347U - 一种含油污泥联合处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种含油污泥联合处理装置，其包括：进料单元、超声波预处理单元、气浮隔油单元、微生物降解单元、沉淀单元、污泥脱水单元和废气处理单元。本实用新型的联合处理装置将超声波装置和加热装置应用于预处理阶段，能够达到很好的破乳和油水分离效果，更利于后续石油组分的回收，同时本实用新型的装置大大减少了菌剂的使用量，节省了成本，深度氧化处理保证了泥浆无害化处理的效果。此外，废气处理装置进行处理达标后排放避免了产生二次污染。

Description

一种含油污泥联合处理装置

技术领域

本实用新型涉及含油污泥处理技术领域，具体地涉及一种含油污泥联合处理装置。

背景技术

在油田开采、石油炼制、运输和贮存过程中会产生大量的含油污泥，其处理处置困难，是石油石化行业的主要污染物之一，已被列入《国家危险废物名录》。含油污泥若不进行妥善处理，不但占用土地，造成资源浪费，而且还有可能带来土壤和水体污染、植被破坏等环境风险和生态问题。含油率较高的污泥因具有一定的原有回收价值，一般可通过热解处理或调质离心技术进行资源化利用，《废矿物油回收利用污染控制技术规范》(HJ606-2011)中也提出，“含油率大于5％的含油污泥、油泥沙应进行再生利用”。而对于含油率较低(5％左右及以下)的含油污泥，因回收价值较低，一般可直接通过无害化技术进行处置。

国内外已经开发出较多的适用于含油污泥修复的技术，常用的有生物法、物理化学法、综合利用法等处理方法。其中，微生物降解等生物处理法虽然投资较低，但降解速度较慢，受环境影响较大；调质分离、化学氧化、热处理等物理化学方法虽然处理较彻底，但成本较高，且容易产生大气及土壤等二次污染；水泥窑协同处置等综合利用方法简单成熟，但受地域限制较大且也容易产生烟气等二次污染。

因此，针对含油污泥的特性以及各处理方法的不足之处，亟需一种适应性强、经济有效且不造成二次污染的联合处理方法。

实用新型内容

为了解决现有技术中的问题，本实用新型提供一种含油污泥联合处理装置，其包括：

进料单元，用于输送含油污泥物料；

超声波预处理单元，与所述进料单元连接，用于接收所述含油污泥原料，并进行加热和超声波处理；

气浮隔油单元，与所述超声波预处理单元连接，用于曝气气浮，并回收上层液面的石油；

微生物降解单元，与所述气浮隔油单元连接，用于含油污泥泥浆在菌剂下进行降解；

沉淀单元，与所述微生物降解单元连接，用于含油污泥泥浆的沉淀分离；

氧化单元，与所述沉淀单元连接，用于含油污泥泥浆的深度氧化处理；

污泥脱水单元，与所述氧化单元连接；

废气处理单元，用于所述超声波预处理单元、所述气浮隔油单元、所述微生物降解单元、所述沉淀单元和所述氧化单元的废气的收集和处理。

根据本实用新型所述的含油污泥联合处理装置，优选地，所述进料单元设有污泥进料斗、螺旋输送机，其中所述螺旋输送机与所述超声波预处理单元连接。

根据本实用新型所述的含油污泥联合处理装置，优选地，所述超声波预处理单元设有预处理池、加热装置、第一搅拌器、超声波装置和第一污泥输送泵。

根据本实用新型所述的含油污泥联合处理装置，优选地，所述预处理池内部安装所述第一搅拌器，在所述预处理池内部的至少一个侧壁设置所述加热装置；

所述预处理池底部设置所述超声波装置；

所述第一污泥输送泵用于将污泥送入所述气浮隔油单元。

根据本实用新型所述的含油污泥联合处理装置，优选地，所述气浮隔油单元设有气浮隔油池、曝气盘、曝气鼓风机、刮油机、输油管和第二污泥输送泵；

所述气浮隔油池底部设置污泥斗，污泥斗上方设置有所述安装曝气盘，所述曝气盘与所述曝气鼓风机连接；

所述刮油机设置在所述气浮隔油池上部，其设置为通过刮板将液面的浮油刮入集油槽中，其中所述集油槽中设置有所述输油管，所述输油管设置为将分理出的石油烃混合液导出后通过回收装置进行回收利用。

根据本实用新型所述的含油污泥联合处理装置，优选地，所述微生物降解单元设有微生物降解池、热水盘管、第二搅拌器和第三污泥输送泵；

所述微生物降解池通过所述热水盘管进行加热；

充分降解后的含油污泥通过所述第三污泥输送泵送入所述沉淀单元。

根据本实用新型所述的含油污泥联合处理装置，优选地，所述沉淀单元设有沉淀池、菌液输送泵和第四污泥输送泵；

所述沉淀池底部设置为锥形或大致为锥形的污泥斗，下部污泥通过所述第四污泥输送泵送入所述氧化单元，上清液通过所述菌液输送泵送入所述微生物降解池进行回用。

根据本实用新型所述的含油污泥联合处理装置，优选地，所述氧化单元设有臭氧氧化池、臭氧曝气装置、臭氧发生装置、第三搅拌器和第五污泥输送泵；

所述臭氧曝气装置设置于所述臭氧氧化池的底部，所述臭氧曝气装置同所述臭氧发生装置相连，含油污泥溶液中的污泥通过所述第五污泥输送泵送入所述污泥脱水单元。

根据本实用新型所述的含油污泥联合处理装置，优选地，所述污泥脱水单元设有污泥脱水机、储液罐；

所述污泥脱水机设置为使来源于所述氧化单元的污泥进行泥水分离；

所述储液罐用于储存分离出的水分。

根据本实用新型所述的含油污泥联合处理装置，优选地，所述废气处理单元设有风管、集气口、离心风机和废气处理装置；

所述集气口设置于所述超声波预处理单元、所述气浮隔油单元、所述微生物降解单元、所述沉淀单元和所述氧化单元的顶部，用于收集各池体产生废气；

所述离心风机设置为将所述废气引入所述废气处理装置进行处理。

本实用新型的有益效果包括但不限于：

(1)本实用新型将超声波装置和加热装置应用于预处理阶段，在进行搅拌混合的同时能够达到很好的破乳和油水分离效果，更利于后续石油组分的回收；经预处理后的泥浆在隔油沉淀池中进行固液分离，气浮装置的引入能够好的分离泥浆中的油滴，混合液表面的石油采用刮油机进行收集后通过输油管导出并回收利用。

(2)本实用新型采用生物菌剂对经预处理后的泥浆进行生物降解处理，降解池设置加热装置，为微生物降解提供事宜、恒定的温度条件，同时设置沉淀池，对经降解后的泥浆进行固液分离，上部菌液可回用于降解池，可减少菌剂的使用量，节省了成本。

(3)本实用新型设置了臭氧氧化单元对泥浆中残留的石油烃进行深度处理，氧化池底部设置了臭氧曝气装置，使臭氧同泥浆进行充分接触，从而保证了泥浆无害化处理的效果。

(4)本实用新型中各处理单元均进行密封，防治废气外泄，并在预处理池、气浮隔油池、微生物降解池、氧化池等池体顶盖上设置集气口，将废气进行统一收集后送入废气处理装置进行处理达标后排放，避免产生二次污染。

附图说明

图1为示例性的含油污泥联合处理装置的结构示意图。

附图标记说明：

1-进料斗，2-螺旋输送机，3-超声波预处理池，4-第一搅拌器，5-加热装置，6-超声波装置，7-第一污泥输送泵，8-气浮隔油池，9-曝气盘，10-曝气鼓风机，11-刮油机，12-输油管，13-第二污泥输送泵，14-微生物降解池，15-热水盘管，16-第二搅拌器，17-第三污泥输送泵，18-沉淀池，19-菌液输送泵，20-第四污泥输送泵，21-臭氧氧化池，22-第三搅拌器，23-臭氧发生装置，24-臭氧曝气装置，25-第五污泥输送泵，26-污泥脱水机，27-集气口，28-离心风机，29-废气处理装置，30-储液罐，31-加液泵；

100-油泥、200-回收装置、300-热源、400-菌剂提供装置、500-外运装置、600-水提供装置。

具体实施方式

现详细说明本实用新型的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本实用新型的限制，而应理解为是对本实用新型的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。

应理解本实用新型中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本实用新型。另外，对于本实用新型中的数值范围，应理解为具体公开了该范围的上限和下限以及它们之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本实用新型内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。

除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本实用新型所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本实用新型仅描述了优选的元件、结构和材料，但是在本实用新型的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何元件、结构和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的元件、结构和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。

说明书和权利要求书中的术语第一、第二、第三等用于区分类似元件，而并不一定用于描述顺序或时序。应当理解，如此使用的术语在特定条件下可互换，并且本文所描述的本实用新型的实施例能够以不同于本文所描述或例示的其他顺序进行操作。

另外，在说明书和权利要求书中的术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。应当理解，如此使用的术语在适当条件下可替换，并且本文所描述的本实用新型的实施例能够以不同于本文所描述或例示的其他取向进行操作。

除非另有说明，本文各装置通过管道连接，管道包括进料管道、出料管道、导泥管、输油管、菌液管、集气管等。

除非另有说明，本实用新型的污泥输送泵的两侧设有污泥通过的导泥管。

实施例

图1示例性示出了含油污泥联合处理装置的结构示意图，其包括：进料单元、超声波预处理单元、气浮隔油单元、微生物降解单元、沉淀单元、污泥脱水单元和废气处理单元，下面进行详细说明。

本实用新型的进料单元设有污泥进料斗1、螺旋输送机2，螺旋输送机2的出料口同超声波预处理池3的顶盖相连。螺旋输送机的类型不特别限定，只要其能够实现推移物料进行输送即可。

本实用新型的超声波预处理单元设有超声波预处理池3、第一搅拌器4、加热装置5、超声波装置6、第一污泥输送泵7和相应的导泥管等；超声波预处理池3内部安装第一搅拌器4，从而将污泥和水溶液进行充分搅拌混合；在超声波预处理池3内部的任一侧壁设置加热装置5，加热装置5不特别限定，可以使用本领域已知的加热器，从而通过热电阻释放热量使污泥温度维持在40-60℃；超声波预处理池3底部设施超声波装置6，超声波装置6不特别限定，只要其含有超声波发生器即可，通过超声波发生器发出一定功率的超声波，从而达到含油污泥破乳的目的；超声波预处理池3内的导泥管连接第一污泥输送泵7，预处理后的污泥经第一污泥输送泵7送入气浮隔油池8。

本实用新型的气浮隔油单元设有气浮隔油池8、曝气盘9、曝气鼓风机10、刮油机11、输油管12和第二污泥输送泵13等；气浮隔油池8底部设置污泥斗，污泥斗设置为剖面为大致锥形或倒锥台的结构，污泥斗可以设置为多个，例如设置2、3、4、5或6个这样的污泥斗。污泥斗上方安装曝气盘9，曝气盘9同曝气鼓风机10相连；刮油机11设置在气浮隔油池8上部，刮油机11不特别限定，可以使用本领域已知的刮油机。通过其刮板将液面的浮油刮入集油槽中，集油槽不特别限定，其只要具有容纳浮油的空间即可，例如可以为正方形的槽型结构，其可以以固定或活动连接于所述气浮隔油池8。集油槽中的输油管12将分理出的石油烃混合液导出后通过回收装置200进行回收利用。

本实用新型的微生物降解单元设有微生物降解池14、热水盘管15、第二搅拌器16、第三污泥输送泵17和导泥管等；微生物降解池14通过热水盘管15为污泥进行加热，从而提供热水形式的热源300，并保持池内温度维持在30-35℃。

本实用新型的微生物降解单元中的微生物一方面来源于菌剂提供装置400，另一方面还可来源于沉淀单元的上清液的菌液。菌剂提供装置400中的微生物菌剂同含油污泥原料的比例为0.5～1:10(质量比)，优选为0.5-0.8：10。微生物菌剂可通过本地菌群进行选育，将选育的混合菌株进行扩大培养后使用，也可采用市售微生物处理菌剂，其实例包括但不限于例如柏奥生物科技有限公司生产的油泥处理菌剂。充分降解后含油污泥经导泥管排出，通过第三污泥输送泵17送入沉淀池18中。

本实用新型的沉淀单元设有沉淀池18、菌液输送泵19、第四污泥输送泵20和导泥管等；沉淀池18底部为锥形污泥斗，下部污泥经导泥管排出，通过第四污泥输送泵20送入臭氧氧化池21中，上清液(含菌液)通过菌液输送泵19送入微生物降解池14进行回用。

本实用新型的氧化单元设有臭氧氧化池21、第三搅拌器22、臭氧发生装置23、臭氧曝气装置24、第五污泥输送泵25和导泥管等；臭氧氧化池21底部设臭氧曝气装置24，臭氧曝气装置24同臭氧发生装置23相连，臭氧曝气装置24鼓入的臭氧在第三搅拌器22的作用下同含油污泥溶液进行充分混合，并对残留的石油烃进行氧化，经深度氧化处理后的污泥由导泥管排出，通过第五污泥输送泵25送入污泥脱水单元。臭氧发生装置23不特别限定，可以使用本领域已知的臭氧发生器。

本实用新型的污泥脱水单元设有污泥脱水机26储液罐30等。污泥脱水机26不特别限定，优选使用卧螺离心机，污泥通过卧螺离心机进行固液分离，分离出的水分流入储液罐30进行暂存，并可通过加液泵31回用于预处理单元，固相污泥可通过外运装置500外运用于铺垫井场、封场覆土及自然坑洼填充用土等途径进行资源化利用。储液罐30进一步可以通过设置的水提供装置600提供的清水补充水源。

本实用新型的废气处理单元设有风管、集气口27、离心风机28和废气处理装置29等；集气口27设置有多个，各池体产生废气经设置在顶部的集气口27进行收集导排，通过离心风机28引入废气处理装置29进行处理达标后排放；废气处理装置29不特别限定，可以使用市售成套装置，优先选用光催化氧化等绿色环保工艺的处理装置。

采用上述含油污泥处理装置进行操作工作流程，具体如下。

含油污泥(油泥100)通过进料斗1进料，经螺旋输送机2输送入超声波预处理池3，同时通过进水管添加清水，并采用第一搅拌器4进行混合搅拌，以获得均质的流态污泥；在进料搅拌的同时采用加热装置5(加热器)和超声波装置6对含油污泥进行预处理，以达到加热和破乳的目的，促进油、水、固三相的分离。

经预处理的污泥通过第一污泥输送泵7送入气浮隔油池8，气浮隔油池8污泥斗上方设置曝气盘9，通过曝气鼓风机10进行鼓风曝气，液态油泥中的油滴与曝气产生的气泡粘附并上升到液面，在刮油机11的作用下，油层汇入集油槽，通过输油管流出并回收利用；液态污泥通过下部污泥斗排出，经第二污泥输送泵13送入微生物降解池14中。

含油污泥进入微生物降解池14中后，与新进入的来自菌剂提供装置400的微生物菌剂在第二搅拌器16的作用下进行充分混合，微生物菌剂同含油污泥原料的比例为0.5～1:10(质量比)；采用热水盘管15对液态油泥进行恒温加热，维持温度在30～35℃之间，微生物在适宜的温度条件下生长繁殖会快速的消耗油泥的有机烃类物质，油泥中的石油类被逐渐降解。

经微生物充分降解后的油泥通过第三污泥输送泵17送入沉淀池18中进行沉淀处理，上部清液通过菌液输送泵19送入微生物降解池14进行回用，下部污泥通过排泥管和第四污泥输送泵20排入臭氧氧化池21进行深度处理。

臭氧氧化池21主要针对污泥中残留石油烃进行深度无害化处理，由臭氧发生装置23产生的臭氧气体通过臭氧氧化池21底部的臭氧曝气装置24鼓入中池内污泥中，臭氧气体是一种高级氧化剂，在搅拌器22的作用下与油泥充分接触，并将残留的石油烃进行氧化去除。

深度氧化处理后的污泥经第五污泥输送泵25送入污泥脱水机26(卧螺离心机)进行固液分离，卧螺离心机分离出的水分导入储液罐30进行储存，通过加液泵31回用于预处理单元，用于污泥原料的稀释混合；卧螺离心机脱水后的污泥含油率可到3‰以下(以干基计)，符合《农用污泥污染物控制标准》(GB4284-2018)B级污泥产物(允许使用的农用地类型为园地、牧草地、不种植使用农作物的耕地)的标准，可用于铺垫井场、封场覆土及自然坑洼填充用土等途径进行资源化利用。

此外，各池体产生废气经设置在顶部的集气口27进行收集导排，通过离心风机28引入废气处理装置29进行处理达标后排放。

尽管本实用新型已经参考示例性实施方案进行了描述，但应理解本实用新型不限于公开的示例性实施方案。在不背离本实用新型的范围或精神的情况下，可对本实用新型说明书的示例性实施方案做多种调整或变化。权利要求的范围应基于最宽的解释以涵盖所有修改和等同结构与功能。

Claims (10)

1.一种含油污泥联合处理装置，其特征在于，包括：

进料单元，用于输送含油污泥物料；

超声波预处理单元，与所述进料单元连接，用于接收所述含油污泥原料，并进行加热和超声波处理；

气浮隔油单元，与所述超声波预处理单元连接，用于曝气气浮，并回收上层液面的石油；

微生物降解单元，与所述气浮隔油单元连接，用于含油污泥泥浆在菌剂下进行降解；

沉淀单元，与所述微生物降解单元连接，用于含油污泥泥浆的沉淀分离；

氧化单元，与所述沉淀单元连接，用于含油污泥泥浆的深度氧化处理；

污泥脱水单元，与所述氧化单元连接；

废气处理单元，用于所述超声波预处理单元、所述气浮隔油单元、所述微生物降解单元、所述沉淀单元和所述氧化单元的废气的收集和处理。

2.根据权利要求1所述的含油污泥联合处理装置，其特征在于，所述进料单元设有污泥进料斗、螺旋输送机，其中所述螺旋输送机与所述超声波预处理单元连接。

3.根据权利要求2所述的含油污泥联合处理装置，其特征在于，所述超声波预处理单元设有预处理池、加热装置、第一搅拌器、超声波装置和第一污泥输送泵。

4.根据权利要求3所述的含油污泥联合处理装置，其特征在于，所述预处理池内部安装所述第一搅拌器，在所述预处理池内部的至少一个侧壁设置所述加热装置；

所述预处理池底部设置所述超声波装置；

所述第一污泥输送泵用于将污泥送入所述气浮隔油单元。

5.根据权利要求4所述的含油污泥联合处理装置，其特征在于，所述气浮隔油单元设有气浮隔油池、曝气盘、曝气鼓风机、刮油机、输油管和第二污泥输送泵；

所述气浮隔油池底部设置污泥斗，污泥斗上方设置有所述曝气盘，所述曝气盘与所述曝气鼓风机连接；

所述刮油机设置在所述气浮隔油池上部，其设置为通过刮板将液面的浮油刮入集油槽中，其中所述集油槽中设置有所述输油管，所述输油管设置为将分理出的石油烃混合液导出后通过回收装置进行回收利用。

6.根据权利要求5所述的含油污泥联合处理装置，其特征在于，所述微生物降解单元设有微生物降解池、热水盘管、第二搅拌器和第三污泥输送泵；

所述微生物降解池通过所述热水盘管进行加热；

充分降解后的含油污泥通过所述第三污泥输送泵送入所述沉淀单元。

7.根据权利要求6所述的含油污泥联合处理装置，其特征在于，所述沉淀单元设有沉淀池、菌液输送泵和第四污泥输送泵；

所述沉淀池底部设置为锥形或大致为锥形的污泥斗，下部污泥通过所述第四污泥输送泵送入所述氧化单元，上清液通过所述菌液输送泵送入所述微生物降解池进行回用。

8.根据权利要求6所述的含油污泥联合处理装置，其特征在于，所述氧化单元设有臭氧氧化池、臭氧曝气装置、臭氧发生装置、第三搅拌器和第五污泥输送泵；

所述臭氧曝气装置设置于所述臭氧氧化池的底部，所述臭氧曝气装置同所述臭氧发生装置相连，含油污泥溶液中的污泥通过所述第五污泥输送泵送入所述污泥脱水单元。

9.根据权利要求8所述的含油污泥联合处理装置，其特征在于，所述污泥脱水单元设有污泥脱水机、储液罐；

所述污泥脱水机设置为使来源于所述氧化单元的污泥进行泥水分离；

所述储液罐用于储存分离出的水分。

10.根据权利要求1所述的含油污泥联合处理装置，其特征在于，所述废气处理单元设有风管、集气口、离心风机和废气处理装置；

所述集气口设置于所述超声波预处理单元、所述气浮隔油单元、所述微生物降解单元、所述沉淀单元和所述氧化单元的顶部，用于收集各池体产生废气；

所述离心风机设置为将所述废气引入所述废气处理装置进行处理。

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