公布日：2022.09.30
申請日：2022.06.24
分類號：C02F11/12(2019.01)I;C02F11/00(2006.01)I;C02F103/36(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種高硫高瀝青質(zhì)油泥處理的方法。所述方法包括在對高硫高瀝青質(zhì)油泥進行脫水干化處理前，先對其進行預處理，所述預處理包括空氣催化氧化脫硫、酸化催化改質(zhì)、中和調(diào)理和靜置分離。經(jīng)過預處理后的濃縮污泥后續(xù)再經(jīng)離心脫水、低溫干化后作為高熱值燃料，送往危廢焚燒單元處理，從根本上避免了處理系統(tǒng)硫化氫的產(chǎn)生和瀝青質(zhì)油泥對低溫干化帶來的不良影響，并且提高了干化污泥的熱值。
權(quán)利要求書
1.一種用于高硫高瀝青質(zhì)油泥的預處理方法，其特征在于，所述方法是在對油泥進行脫水干化處理前，先對其進行預處理，所述預處理包括以下步驟：（1）向油泥中加入油泥改質(zhì)催化劑，并進行曝氣，在油泥改質(zhì)催化劑的作用下對油泥中的硫化物進行空氣催化氧化脫硫；所述油泥改質(zhì)催化劑為含鐵催化劑，所述含鐵催化劑是指所有能產(chǎn)生Fe2+或Fe3+的含鐵化合物的一種或其混合物，所述油泥改質(zhì)催化劑的投加量為每升油泥中鐵離子濃度為20-50mg；（2）反應完成后，向步驟（1）得到的油泥中加入濃硫酸至油泥pH為0.5-2.0，對油泥進行酸化催化改質(zhì)，同時繼續(xù)曝氣；（3）反應完成后，向步驟（2）得到的油泥中加入氫氧化鈉溶液至油泥pH為6-7.5，對油泥進行中和調(diào)理，同時繼續(xù)曝氣；（4）停止曝氣，對步驟（3）得到的油泥進行靜置澄清，將濃縮污泥送至下游進行脫水干化處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預處理方法，其特征在于，步驟（1）、步驟（2）和步驟（3）中通過曝氣對油泥進行攪拌，使油泥與其他物質(zhì)快速混合均勻，曝氣強度為9-12Nm3/m2.h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預處理方法，其特征在于：步驟（1）中油泥的初始溫度在35-45℃；步驟（1）中空氣催化氧化脫硫的時間為3-4小時；步驟（2）中酸化催化改質(zhì)的時間為30-50分鐘；步驟（3）中中和調(diào)理的時間為30-50分鐘；步驟（4）中靜置澄清的時間為4小時。
4.一種用于高硫高瀝青質(zhì)油泥處理的方法，其特征在于，包括以下步驟：（1）將油泥與油泥改質(zhì)催化劑經(jīng)管道混合器混合后一起送入程控油泥預處理設備，開啟壓縮空氣曝氣裝置，對油泥進行曝氣，在油泥改質(zhì)催化劑的作用下對油泥中的硫化物進行空氣催化氧化脫硫，當程控油泥預處理設備的液位到達設定值時，自動停止輸送油泥與油泥改質(zhì)催化劑，繼續(xù)曝氣至設定時間后，自動開啟加酸裝置；油泥改質(zhì)催化劑為含鐵催化劑，所述含鐵催化劑是指所有能產(chǎn)生Fe2+或Fe3+的含鐵化合物的一種或其混合物，所述油泥改質(zhì)催化劑的投加量為每升油泥中鐵離子濃度為20-50mg；（2）保持曝氣，通過開啟加酸裝置向程控油泥預處理設備加注濃硫酸，對油泥進行酸化催化改質(zhì)，加酸裝置運行時間達到設定值后，自動開啟pH監(jiān)測裝置，設定pH監(jiān)測裝置出口pH值，當pH到達設定值后，自動停運加酸裝置和pH監(jiān)測裝置，繼續(xù)曝氣至設定時間后，自動開啟加堿裝置；其中，pH設定值為0.5-2.0；（3）保持曝氣，通過開啟加堿裝置向程控油泥預處理設備加注氫氧化鈉溶液，對油泥進行中和調(diào)理，加堿裝置運行時間達到設定值后，自動開啟pH監(jiān)測裝置，設定pH監(jiān)測裝置出口pH值，當pH到達設定值后，自動停運加堿裝置和pH監(jiān)測裝置，繼續(xù)曝氣至設定時間后，關(guān)閉壓縮空氣曝氣裝置；其中，pH設定值為6-7.5；（4）對程控油泥預處理設備中的油泥進行靜置澄清，然后打開程控油泥預處理設備上清液出口，將上清液排至污水處理場，然后將中下部的濃縮污泥送至離心機；（5）在將濃縮污泥送至離心機的同時，在離心機的進料管線上投加絮凝劑，然后使用離心機對濃縮污泥進行離心脫水處理，將脫水污泥送入脫水污泥儲罐暫存，離心機的排水則送入污水處理場；（6）將脫水污泥儲罐中暫存的脫水污泥連續(xù)均勻地送入干燥機進行低溫干化處理；（7）用雙軸冷卻螺旋輸送器將干燥機中的干化污泥進行冷卻卸料，然后將其輸送至危廢焚燒單元處理；（8）在上述步驟中，程控油泥預處理設備、脫水污泥儲罐和干燥機在運行過程中產(chǎn)生的廢氣均被送入洗氣塔，廢氣被洗氣塔中上部引入的洗氣水洗滌凈化，然后送至危廢焚燒單元一并處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟（1）、步驟（2）和步驟（3）中通過曝氣對油泥進行攪拌，使油泥與其他物質(zhì)快速混合均勻，曝氣強度為9-12Nm3/m2.h。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于：步驟（1）中油泥的進料溫度在35-45℃；步驟（1）的曝氣時間為3-4小時；步驟（2）的曝氣時間為30-50分鐘；步驟（3）的曝氣時間為30-50分鐘；步驟（2）和步驟（3）中所述的pH監(jiān)測裝置是設置在所述程控油泥預處理設備的回流管道上，且泵前設過濾器及反吹管線，保證測量的準確性和長周期運行；步驟（4）中靜置澄清的時間為4小時；步驟（5）中所述絮凝劑為陽離子型有機高分子絮凝劑；步驟（6）中所述干燥機的熱源采用溫度為170℃、壓力為0.7MPag的低壓飽和水蒸汽，所述干燥機腔體的排氣溫度控制在100℃-115℃，所述干燥機內(nèi)氧含量在0.8-1.6%，所述干燥機微負壓運行。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種用于高硫高瀝青質(zhì)油泥處理的方法。
具體地，本發(fā)明采用了以下技術(shù)手段：
本發(fā)明提供了一種用于高硫高瀝青質(zhì)油泥處理的預處理方法，所述方法是在對油泥進行脫水干化處理前，先對其進行預處理，所述預處理包括以下步驟：
(1)向油泥中加入油泥改質(zhì)催化劑，并進行曝氣，在油泥改質(zhì)催化劑的作用下對油泥中的硫化物進行空氣催化氧化脫硫；
(2)反應完成后，向步驟(1)得到的油泥中加入濃硫酸，對油泥進行酸化催化改質(zhì)，同時繼續(xù)曝氣；
(3)反應完成后，向步驟(2)得到的油泥中加入氫氧化鈉溶液，對油泥進行中和調(diào)理，同時繼續(xù)曝氣；
(4)停止曝氣，對步驟(3)得到的油泥進行靜置澄清，將濃縮污泥送至下游進行脫水干化處理。
優(yōu)選的，步驟(1)中所述油泥改質(zhì)催化劑為含鐵催化劑，所述含鐵催化劑是指所有能產(chǎn)生Fe2+或Fe3+的含鐵化合物的一種或其混合物，所述油泥改質(zhì)催化劑的投加量為每升油泥中鐵離子濃度為20～50mg。
優(yōu)選的，步驟(2)中加入濃硫酸至油泥pH為0.5～2.0，步驟(3)中加入氫氧化鈉溶液至油泥pH為6～7.5。
優(yōu)選的，步驟(1)、步驟(2)和步驟(3)中通過曝氣對油泥進行攪拌，使油泥與其他物質(zhì)快速混合均勻，曝氣強度為9～12Nm3/m2.h。
優(yōu)選的，步驟(1)中油泥的初始溫度在35～45℃。
優(yōu)選的，步驟(1)中空氣催化氧化脫硫的時間為3～4小時。
優(yōu)選的，步驟(2)中酸化催化改質(zhì)的時間為30～50分鐘。
優(yōu)選的，步驟(3)中中和調(diào)理的時間為30～50分鐘。
優(yōu)選的，步驟(4)中靜置澄清的時間為4小時。
本發(fā)明還提供了一種程控油泥預處理設備，所述設備用于對高硫高瀝青質(zhì)油泥油泥進行脫水干化處理前，先對其進行預處理；所述的程控油泥預處理設備包括立式筒體、中上部的上清液收集組件、下部的曝氣組件、底部的濃縮污泥外排組件；所述上清液收集組件包括上清液收集環(huán)管和上清液排出口，所述上清液收集環(huán)管通過三根互成120度角的直管匯集后與所述上清液排出口連接；所述曝氣組件包括壓縮空氣進口及與其相連的曝氣環(huán)管，所述曝氣環(huán)管上設有若干個散流式空氣分配器；所述濃縮污泥外排組件包括四根互成90度的末端敞口的收集管，四根收集管匯合后與排泥口連接；所述程控油泥預處理設備還設有硫酸進口和氫氧化鈉溶液進口，分別通過酸下引管和堿下引管將濃硫酸和氫氧化鈉溶液引入程控油泥預處理設備的中下部；所述程控油泥預處理設備還設有油泥進口、排氣口、第一pH監(jiān)測泵入口、第二pH監(jiān)測泵入口、pH監(jiān)測泵回流口、液位計下法蘭口、液位計上法蘭口。
本發(fā)明還提供了一種用于高硫高瀝青質(zhì)油泥處理的裝置，包括依次通過管道連接的以上所述的程控油泥預處理設備、離心機、脫水污泥儲罐、干燥機、雙軸冷卻螺旋輸送器和危廢焚燒單元，且所述程控油泥預處理設備、所述脫水污泥儲罐和所述干燥機分別通過管道與洗氣塔連接，所述洗氣塔通過管道與所述危廢焚燒單元連接，且所述程控油泥預處理設備、所述離心機和所述洗氣塔還通過管道連接至污水處理場，其中：
所述程控油泥預處理設備用于接收油泥，并對其進行空氣催化氧化脫硫、酸化催化改質(zhì)、中和調(diào)理、油水分離和污泥濃縮處理，處理后的濃縮污泥送入所述離心機，產(chǎn)生的廢氣送入洗氣塔，產(chǎn)生的污水送至污水處理場；
所述離心機用于接收來自所述程控油泥預處理設備的濃縮污泥，并添加絮凝劑對其進行離心脫水處理，處理后的脫水污泥送入所述脫水污泥儲罐，產(chǎn)生的污水送至污水處理場；
所述脫水污泥儲罐用于接收并暫存來自所述離心機的脫水污泥，并送入所述干燥機，產(chǎn)生的廢氣送入洗氣塔；
所述干燥機用于接收來自所述脫水污泥儲罐的脫水污泥，并對其進行低溫干化處理，處理后的干化污泥送入所述雙軸冷卻螺旋輸送器，產(chǎn)生的廢氣送入洗氣塔；
所述雙軸冷卻螺旋輸送器用于接收來自所述干燥機的干化污泥，并對其進行冷卻處理和輸送，將處理后的干化污泥送入所述危廢焚燒單元；
所述洗氣塔用于接收來自所述程控油泥預處理設備、所述脫水污泥儲罐和所述干燥機的廢氣，并進行洗氣、冷卻和預凈化處理，處理后的廢氣送入所述危廢焚燒單元，產(chǎn)生的污水送至污水處理場；
所述危廢焚燒單元用于接收來自所述雙軸冷卻螺旋輸送器的干化污泥和來自所述洗氣塔的廢氣，并對其進行焚燒處理，產(chǎn)生的灰分外協(xié)。
優(yōu)選的，所述程控油泥預處理設備的進料管線處設有管道混合器，連接有催化劑進料裝置。
優(yōu)選的，所述程控油泥預處理設備連接有加酸裝置、加堿裝置和壓縮空氣曝氣裝置。
優(yōu)選的，所述程控油泥預處理設備上設有回流管道，所述回流管道上設有pH監(jiān)測裝置。
優(yōu)選的，所述離心機的入口管線連接有絮凝劑進料裝置。
優(yōu)選的，所述干燥機的熱源連接低壓蒸汽裝置。
優(yōu)選的，所述干燥機的腔體連接氮氣輸送裝置。
優(yōu)選的，所述干燥機為圓盤干燥機、槳葉干燥機或傘式干燥機。
優(yōu)選的，所述洗氣塔的中上部設有洗氣水噴灑裝置。
本發(fā)明還提供了一種用于高硫高瀝青質(zhì)油泥處理的方法，包括以下步驟：
(1)將油泥與油泥改質(zhì)催化劑經(jīng)管道混合器混合后一起送入程控油泥預處理設備，開啟壓縮空氣曝氣裝置，對油泥進行曝氣，在油泥改質(zhì)催化劑的作用下對油泥中的硫化物進行空氣催化氧化脫硫，當程控油泥預處理設備的液位到達設定值時，自動停止輸送油泥與油泥改質(zhì)催化劑，繼續(xù)曝氣至設定時間后，自動開啟加酸裝置；
(2)保持曝氣，通過開啟加酸裝置向程控油泥預處理設備加注濃硫酸，對油泥進行酸化催化改質(zhì)，加酸裝置運行時間達到設定值后，自動開啟pH監(jiān)測裝置，設定pH監(jiān)測裝置出口pH值，當pH到達設定值后，自動停運加酸裝置和pH監(jiān)測裝置，繼續(xù)曝氣至設定時間后，自動開啟加堿裝置；
(3)保持曝氣，通過開啟加堿裝置向程控油泥預處理設備加注氫氧化鈉溶液，對油泥進行中和調(diào)理，加堿裝置運行時間達到設定值后，自動開啟pH監(jiān)測裝置，設定pH監(jiān)測裝置出口pH值，當pH到達設定值后，自動停運加堿裝置和pH監(jiān)測裝置，繼續(xù)曝氣至設定時間后，關(guān)閉壓縮空氣曝氣裝置；
(4)對程控油泥預處理設備中的油泥進行靜置澄清，然后打開程控油泥預處理設備上清液出口，將上清液排至污水處理場，然后將中下部的濃縮污泥送至離心機；
(5)在將濃縮污泥送至離心機的同時，在離心機的進料管線上投加絮凝劑，然后使用離心機對濃縮污泥進行離心脫水處理，將脫水污泥送入脫水污泥儲罐暫存，離心機的排水則送入污水處理場；
(6)將脫水污泥儲罐中暫存的脫水污泥連續(xù)均勻地送入干燥機進行低溫干化處理；
(7)用雙軸冷卻螺旋輸送器將干燥機中的干化污泥進行冷卻卸料，然后將其輸送至危廢焚燒單元處理；
(8)在上述步驟中，程控油泥預處理設備、脫水污泥儲罐和干燥機在運行過程中產(chǎn)生的廢氣均被送入洗氣塔，廢氣被洗氣塔中上部引入的洗氣水洗滌凈化，然后送至危廢焚燒單元一并處理。
優(yōu)選的，步驟(1)中油泥的進料溫度在35～45℃。
優(yōu)選的，步驟(1)中所述油泥改質(zhì)催化劑為含鐵催化劑，所述含鐵催化劑是指所有能產(chǎn)生Fe2+或Fe3+的含鐵化合物的一種或其混合物，所述油泥改質(zhì)催化劑的投加量為每升油泥中鐵離子濃度為20～50mg。
優(yōu)選的，步驟(1)的曝氣時間為3～4小時。
優(yōu)選的，步驟(2)中的pH設定值為0.5～2.0。
優(yōu)選的，步驟(2)的曝氣時間為30～50分鐘。
優(yōu)選的，步驟(3)中的pH設定值為6～7.5。
優(yōu)選的，步驟(1)、步驟(2)和步驟(3)中通過對油泥進行攪拌，使油泥與其他物質(zhì)快速混合均勻。
優(yōu)選的，步驟(1)、步驟(2)和步驟(3)中的曝氣強度為9～12Nm3/m2.h。
優(yōu)選的，步驟(2)和步驟(3)中所述的pH監(jiān)測裝置是設置在所述程控油泥預處理設備的回流管道上，且泵前設過濾器及反吹管線，保證測量的準確性和長周期運行。
優(yōu)選的，步驟(3)的曝氣時間為30～50分鐘。
優(yōu)選的，步驟(4)中靜置澄清的時間為4小時。
優(yōu)選的，步驟(5)中所述絮凝劑為陽離子型有機高分子絮凝劑。
優(yōu)選的，步驟(6)中所述干燥機的熱源采用溫度為170℃、壓力為0.7MPag的低壓飽和水蒸汽，所述干燥機腔體的排氣溫度控制在100℃～115℃，所述干燥機內(nèi)氧含量在0.8～1.6％，所述干燥機微負壓運行。
（發(fā)明人：羅德春;林深海;郭巧玲;閆海洋;高博）
