申請(qǐng)日2013.10.21
公開(kāi)(公告)日2014.04.30
IPC分類號(hào)C02F103/10; C02F11/14
摘要
本實(shí)用新型公開(kāi)了一種含油污泥脫水處理設(shè)備，涉及含油污泥處理技術(shù)。本設(shè)備包括撬座、輸送泵、文丘里裝置、螺旋送料機(jī)、第1調(diào)質(zhì)反應(yīng)罐、循環(huán)泵、臭氧射流器、靜態(tài)混合器、臭氧強(qiáng)度控制罐、第2調(diào)質(zhì)反應(yīng)罐、鼓風(fēng)機(jī)、螺桿泵、螺壓脫水機(jī)、臭氧裝置、2#絮凝劑調(diào)節(jié)罐和NaOH調(diào)節(jié)罐。本實(shí)用新型工藝簡(jiǎn)單，能較好地解決油田含油污泥的脫水難題;采用臭氧脫穩(wěn)是一個(gè)創(chuàng)新，不用藥劑且無(wú)二次污染;所采用的裝置為一體化全自動(dòng)撬裝裝置，鉆地面積小、自動(dòng)化程度高、投資及運(yùn)行成本都低于傳統(tǒng)處理裝置。
權(quán)利要求書
1.一種含油污泥脫水處理設(shè)備，其特征在于：
輸送泵(1)的進(jìn)口端連接含油污泥，輸送泵(1)的出口端和文丘里裝置(2)的進(jìn)口端連接，文丘里裝置(2)的上端與螺旋送料機(jī)(3)的出料端連接，文丘里裝置(2)的出口端分別與第1調(diào)質(zhì)反應(yīng)罐(4)和第2調(diào)質(zhì)反應(yīng)罐(9)的污泥進(jìn)口閥門(419)連接;
循環(huán)泵(5)的進(jìn)口端分別與第1調(diào)質(zhì)反應(yīng)罐(4)和第2調(diào)質(zhì)反應(yīng)罐(9)的循環(huán)水出口(412)連接，循環(huán)泵(5)的出口端與臭氧射流器(6)的進(jìn)口連接;
臭氧射流器(6)的出口與靜態(tài)混合器(7)的進(jìn)口連接，靜態(tài)混合器(7)的出口與臭氧強(qiáng)度控制罐(8)的進(jìn)口連接;
臭氧強(qiáng)度控制罐(8)的出口端分別與第1調(diào)質(zhì)反應(yīng)罐(4)和第2調(diào)質(zhì)反應(yīng)罐(9)的循環(huán)水進(jìn)口閥門(417)連接;
另外，循環(huán)泵(5)的進(jìn)口端還和NaOH調(diào)節(jié)罐(15)的下料口連接，循環(huán)泵(5)的出口端還分別與第1調(diào)質(zhì)反應(yīng)罐(4)和第2調(diào)質(zhì)反應(yīng)罐(9)的NaOH進(jìn)口閥門(420)連接;
1#絮凝劑直接由第1調(diào)質(zhì)反應(yīng)罐(4)和第2調(diào)質(zhì)反應(yīng)罐(9)的1#絮凝劑進(jìn)口閥門(421)進(jìn)入;
新鮮空氣直接由第1調(diào)質(zhì)反應(yīng)罐(4)和第2調(diào)質(zhì)反應(yīng)罐(9)的新鮮空氣進(jìn)口閥門(405)進(jìn)入;
鼓風(fēng)機(jī)(10)分別與第1調(diào)質(zhì)反應(yīng)罐(4)和第2調(diào)質(zhì)反應(yīng)罐(9)的廢氣出口閥門(403)連接;
螺桿泵(11)的進(jìn)口端分別與第1調(diào)質(zhì)反應(yīng)罐(4)和第2調(diào)質(zhì)反應(yīng)罐(9)的污泥出口閥門(418)連接，螺桿泵(11)的進(jìn)口端還與2#絮凝劑調(diào)節(jié)罐(14)的出料口連接，螺桿泵(11)的出口直接與螺壓脫水機(jī)(12)的進(jìn)口連接。
2.按權(quán)利要求1所述的一種含油污泥脫水處理設(shè)備，其特征在于：
所述的第1調(diào)質(zhì)反應(yīng)罐(4)和第2調(diào)質(zhì)反應(yīng)罐(9)結(jié)構(gòu)相同，其形狀為圓罐或方箱;
第1調(diào)質(zhì)反應(yīng)罐(4)包括下攪拌裝置(40)、筒體(402)、廢氣出口閥門(403)、上封頭(404)、新鮮空氣進(jìn)口閥門(405)、攪拌密封裝置(406)、槳葉(407)、下人孔(408)、視鏡(409)、液位計(jì)(410)、自來(lái)水進(jìn)口閥門(411)、循環(huán)水出口(412)、下封頭(413)、浮油排出口(414)、上圍堰槽(415)、罐體支撐腳(416)、循環(huán)水進(jìn)口閥門(417)、污泥出口閥門(418)、污泥進(jìn)口閥門(419)、NaOH進(jìn)口閥門(420)、1#絮凝劑進(jìn)口閥門(421);
其位置和連接關(guān)系是：
從上到下，上封頭(404)、筒體(402)、下封頭(413)和支撐腳(416)依次連接組成一個(gè)整體;
在上封頭(404)的左側(cè)、右側(cè)和頂部分別設(shè)置有新鮮空氣進(jìn)口閥門(405)、廢氣出口閥門(403)和1#絮凝劑進(jìn)口閥門(421);
在筒體(402)中部、左下端和右下端分別設(shè)置有人孔(408)、液位計(jì)(410)和視鏡(409);
在下封頭(413)的底部中間設(shè)置有攪拌裝置(401)，攪拌裝置(401)其上的攪拌軸穿過(guò)密封裝置(406)，再連接位于下封頭(413)內(nèi)的槳葉(407);
在下封頭(413)左、右側(cè)分別設(shè)置有污泥進(jìn)口閥門(419)、循環(huán)水進(jìn)口閥門417和污泥出口閥門(418)。
說(shuō)明書
一種含油污泥脫水處理設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及含油污泥處理技術(shù)，尤其涉及一種含油污泥脫水處理設(shè)備。
背景技術(shù)
油田污水處理過(guò)程中伴生大量的含油污泥，呈黑色黏稠漿狀。采取露天堆放或坑埋，不僅污染土壤、空氣和地下水源，危害環(huán)境和居民健康，并存在誘發(fā)燃燒和爆炸等安全隱患。含油污泥無(wú)公害處理已成為近年來(lái)研究的重點(diǎn)，若處理不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題，而有機(jī)污染物對(duì)人體及環(huán)境具有很高的毒害作用，并已逐漸引起人們的高度關(guān)注。含油污泥已被列入《國(guó)家危險(xiǎn)廢物目錄》中的廢礦物油類,必須對(duì)含油污泥進(jìn)行無(wú)害化處理。
1、調(diào)質(zhì)處理
經(jīng)重力沉降脫水后的黑色粘稠含油污泥濃縮液，一般由水包油(O/W)、油包水(W/O)以及懸浮固體共同組成，屬于多相的膠體體系，成分較為復(fù)雜。由于含油污泥顆粒表面吸附同種電荷，相互之間排斥，加之充分乳化，極難脫穩(wěn)，使得油、水、泥渣分離比較困難，需要進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，使原油與固體顆粒分離、油滴聚合以及原加入的化學(xué)藥劑隨固體雜質(zhì)沉降實(shí)現(xiàn)油、水、渣三相的完全分離。
2、調(diào)質(zhì)-機(jī)械分離處理
此技術(shù)在國(guó)外已經(jīng)相當(dāng)成熟，并且在污泥化學(xué)調(diào)質(zhì)方面，發(fā)展了一系列新型高效的高分子絮凝劑。選用絮凝劑處理含油污泥，可以改變含油污泥顆粒的結(jié)構(gòu)，破壞膠體的穩(wěn)定性，提高污泥的脫水性能，然后進(jìn)行機(jī)械脫水;機(jī)械脫水設(shè)備主要有螺壓脫水機(jī)、疊螺脫水機(jī)、真空過(guò)濾脫水機(jī)、板框式壓濾脫水機(jī)、帶式壓濾脫水機(jī)和臥式螺旋卸料離心機(jī)。污泥除油方法的傳統(tǒng)工藝是加入破乳劑進(jìn)行攪拌反應(yīng)，然后進(jìn)入三相離心機(jī)分離出油、水、泥三相，其中破乳劑的選擇、泥水比、攪拌強(qiáng)度、反應(yīng)溫度和時(shí)間是影響除油率的重要因素。
研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)老化時(shí)間較長(zhǎng)的含油污泥，如：長(zhǎng)慶油田采氣二廠米脂站的含油污泥采用上述辦法加入調(diào)質(zhì)劑、添加破乳劑、選用絮凝劑收效甚微。
由于含油污泥成分和物化性狀受污水水質(zhì)、處理工藝、加入藥劑等諸多因素影響,差異性較大,處理難度大。
利用臭氧這種強(qiáng)氧化劑對(duì)含油污泥進(jìn)行高級(jí)氧化的方法處理，實(shí)際上就是通過(guò)利用臭氧和含油污泥的充分混合、攪拌，將污泥中的有機(jī)物質(zhì)完全溶解在溶液中。臭氧氧化的主要功效不在于降低水中有機(jī)物總量,而是改變有機(jī)物的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)。通過(guò)臭氧氧化處理，水中大分子有機(jī)物分解氧化為小分子有機(jī)物、且具有飽和構(gòu)造的有機(jī)物成分明顯增加。臭氧的氧化特性決定了單一的臭氧氧化技術(shù)有臭氧在水溶液中的氧化反應(yīng)。由于臭氧是一種不穩(wěn)定的強(qiáng)氧化劑，O3及其在水中分解的中間產(chǎn)物游離基具有很強(qiáng)氧化性。因此，它能迅速而廣泛地氧化水溶液中某些元素和有機(jī)化合物，即使在低濃度下，也能瞬間完成。臭氧在水溶液中的氧化作用取決于其分解條件和機(jī)理。臭氧在水中能形成具有強(qiáng)氧化作用的羥基自由基HO-，不僅可以消毒殺菌,還可以氧化分解水中污染物，在廢水機(jī)污泥的處理中運(yùn)用日益廣泛。
其主要功能如下：①處理含油和含有機(jī)物廢水;②脫除氨氮;③脫色;④處理含氰廢水;⑤處理含酚廢水;⑥脫除重金屬。
該法可望被開(kāi)發(fā)為高效的含油污泥脫水處理及鉆井液污泥的處理方法。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)和不足，提供一種含油污泥脫水處理設(shè)備。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：
通過(guò)含油污泥調(diào)質(zhì)-機(jī)械脫水工藝實(shí)現(xiàn)油、水、渣三相分離。
本實(shí)用新型對(duì)含油污泥的主要處理方法進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。以含油污泥的脫水為研究重點(diǎn)，根據(jù)污泥穩(wěn)定性高的特點(diǎn)，提出了采用臭氧強(qiáng)氧化方法脫除油泥穩(wěn)定性，然后再進(jìn)行絮凝脫水的技術(shù)路線。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，通過(guò)臭氧強(qiáng)氧化(反絮凝)-絮凝(固液分離)-再凝聚(二次絮凝)-螺壓脫水工藝對(duì)含油污泥進(jìn)行脫水處理，含油污泥的含水率下降了17—24%，體積減量明顯，這是一個(gè)創(chuàng)新。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中采用了臭氧-硅藻土高效絮凝劑組合聯(lián)用，對(duì)含油污泥具有較好的脫穩(wěn)效果。對(duì)臭氧的用量及硅藻土高效絮凝劑加量，對(duì)油泥脫穩(wěn)、脫油效果影響進(jìn)行了重點(diǎn)考查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，臭氧在20mg/L和硅藻土高效絮凝劑的加量分別為2.0%～3.0%，對(duì)油泥脫穩(wěn)和脫水效果最佳，體積降了三分之一左右;含水率小于 80%，脫穩(wěn)脫水后的油泥無(wú)粘性。這種被預(yù)處理的含油污泥(油泥無(wú)粘性污泥)，再經(jīng)高效凝聚劑絮凝就可進(jìn)入螺壓(疊螺)脫水機(jī)進(jìn)行無(wú)障礙脫水了。
具體地說(shuō)，本設(shè)備的結(jié)構(gòu)是：
輸送泵的進(jìn)口端連接含油污泥，輸送泵的出口端和文丘里裝置的進(jìn)口端連接，文丘里裝置的上端與螺旋送料機(jī)的出料端連接，文丘里裝置的出口端分別與第1調(diào)質(zhì)反應(yīng)罐和第2調(diào)質(zhì)反應(yīng)罐的污泥進(jìn)口閥門連接;
循環(huán)泵的進(jìn)口端分別與第1調(diào)質(zhì)反應(yīng)罐和第2調(diào)質(zhì)反應(yīng)罐的循環(huán)水出口連接，循環(huán)泵的出口端與臭氧射流器的進(jìn)口連接;
臭氧射流器的出口與靜態(tài)混合器的進(jìn)口連接，靜態(tài)混合器的出口與臭氧強(qiáng)度控制罐的進(jìn)口連接;
臭氧強(qiáng)度控制罐的出口端分別與第1調(diào)質(zhì)反應(yīng)罐和第2調(diào)質(zhì)反應(yīng)罐的循環(huán)水進(jìn)口閥門連接;
另外，循環(huán)泵的進(jìn)口端還和NaOH調(diào)節(jié)罐的下料口連接，循環(huán)泵的出口端還分別與第1調(diào)質(zhì)反應(yīng)罐和第2調(diào)質(zhì)反應(yīng)罐的NaOH進(jìn)口閥門連接;
1#絮凝劑直接由第1調(diào)質(zhì)反應(yīng)罐和第2調(diào)質(zhì)反應(yīng)罐的1#絮凝劑進(jìn)口閥門進(jìn)入;
新鮮空氣直接由第1調(diào)質(zhì)反應(yīng)罐和第2調(diào)質(zhì)反應(yīng)罐的新鮮空氣進(jìn)口閥門進(jìn)入;
鼓風(fēng)機(jī)分別與第1調(diào)質(zhì)反應(yīng)罐和第2調(diào)質(zhì)反應(yīng)罐的廢氣出口閥門連接;
螺桿泵的進(jìn)口端分別與第1調(diào)質(zhì)反應(yīng)罐和第2調(diào)質(zhì)反應(yīng)罐的污泥出口閥門連接，螺桿泵的進(jìn)口端還與2#絮凝劑調(diào)節(jié)罐的出料口連接，螺桿泵的出口直接與螺壓脫水機(jī)的進(jìn)口連接。
含油污泥脫水處理方法
①采用污泥泵將含油污泥(漿狀)按一定的含固量打入調(diào)質(zhì)反應(yīng)罐，污泥在進(jìn)入罐體的運(yùn)行中將CaO(調(diào)節(jié)pH值)按比例同時(shí)進(jìn)入罐體;
②當(dāng)污泥灌滿調(diào)質(zhì)反應(yīng)罐后，循環(huán)泵啟動(dòng)運(yùn)行，在此循環(huán)的運(yùn)行中O3通過(guò)靜態(tài)混合器與污泥充分混合達(dá)到充分氧化后產(chǎn)生的二氧化碳從罐體上部排出;
�、弁ㄟ^(guò)O3調(diào)質(zhì)脫穩(wěn)處理后的污泥進(jìn)行絮凝處理，將1#絮凝劑-改性硅藻土絮凝劑(見(jiàn)本實(shí)用新型人的發(fā)明專利：ZL120071016899.4、ZL201010028954.5)按比例與污泥充分?jǐn)嚢杌旌虾筮M(jìn)行沉降處理;
�、芡ㄟ^(guò)O3調(diào)質(zhì)脫穩(wěn)處理后再進(jìn)行絮凝沉降處理的污泥此時(shí)開(kāi)始分離，罐體上 部是O3氣浮出來(lái)的浮油，下部是絮凝后沉淀的污泥，此時(shí)需要進(jìn)行排油處理，將浮油排入上部圍堰槽內(nèi)進(jìn)入油水分離器;
�、菖庞屯戤吅�，啟動(dòng)攪拌設(shè)備，將NaOH打入罐體調(diào)整pH值;
⑥上述步驟完成后，調(diào)質(zhì)好后的污泥進(jìn)入螺壓(疊螺)脫水機(jī)，同時(shí)進(jìn)入螺壓(疊螺)脫水機(jī)的還有2#絮凝劑(第二次絮凝)，2#絮凝劑與調(diào)質(zhì)好后的污泥經(jīng)過(guò)充分混合后，就會(huì)產(chǎn)生較大的絮體且有較大的結(jié)合強(qiáng)度，這樣就可順利的進(jìn)行脫水了。
本實(shí)用新型具有下列優(yōu)點(diǎn)和積極效果：
�、俟に嚭�(jiǎn)單，能較好地解決油田含油污泥的脫水難題;
�、诓捎贸粞趺摲�(wěn)是一個(gè)創(chuàng)新，不用藥劑且無(wú)二次污染;
�、鬯捎玫难b置為一體化全自動(dòng)撬裝裝置，鉆地面積小、自動(dòng)化程度高、投資及運(yùn)行成本都低于傳統(tǒng)處理裝置。
