公布日：2023.01.10
申請日：2021.07.06
分類號：C02F11/122(2019.01)I;C02F11/13(2019.01)I;B01D50/20(2022.01)I;C02F103/10(2006.01)N;C02F103/36(2006.01)N
摘要
本發(fā)明提供一種乳化含油污泥處理系統(tǒng)及方法，其中乳化含油污泥處理系統(tǒng)包括蒸汽低溫干化反應(yīng)器、閃蒸罐、緩存罐、脫水裝置、高溫對撞除油器、除塵裝置和冷卻分離裝置；本發(fā)明通過前端低溫干化和雙向壓榨的物理方式，使含油污泥中的水分充分分離出來，最大可能降低了含油污泥含水率，從而降低了后端高溫對撞除油處理步驟中的能耗，降低了處理成本；含油污泥處理過程不存在裝置結(jié)焦的問題，裝置運(yùn)行穩(wěn)定可靠，安全性高；本發(fā)明可實現(xiàn)含油污泥的達(dá)標(biāo)處理和最大程度的減量化；本發(fā)明通過配置各類檢測儀表和控制閥門及控制程序，可實現(xiàn)處理過程的全自動運(yùn)行，節(jié)省人工成本。
權(quán)利要求書
1.一種乳化含油污泥處理系統(tǒng)，其特征在于，包括：蒸汽低溫干化反應(yīng)器，具有第一污泥進(jìn)口、第一蒸汽進(jìn)口和第一污泥出口；閃蒸罐，具有第二污泥進(jìn)口、第二污泥出口和汽化水出口，所述第二污泥進(jìn)口與所述第一污泥出口連接，所述第二污泥進(jìn)口處設(shè)置有減壓閥；緩存罐，具有第三污泥進(jìn)口、第三污泥出口和第一污水出口，所述第三污泥進(jìn)口與所述第二污泥出口連接；脫水裝置，具有第四污泥進(jìn)口、第二污水出口和第一泥餅出口，所述第四污泥進(jìn)口與所述第三污泥出口連接；高溫對撞除油器，具有第二蒸汽進(jìn)口、第二泥餅進(jìn)口和第一高溫油氣出口，所述第二泥餅進(jìn)口與所述第一泥餅出口連接；除塵裝置，具有第一高溫油氣進(jìn)口和第二高溫油氣出口，所述第一高溫油氣進(jìn)口與所述第一高溫油氣出口連接；冷卻分離裝置，具有汽化水進(jìn)口、第二高溫油氣進(jìn)口、污油出口和第三污水出口，所述汽化水進(jìn)口與所述汽化水出口連接，所述第二高溫油氣進(jìn)口與所述第二高溫油氣出口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳化含油污泥處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第二污泥進(jìn)口通過第一螺桿泵與所述第一污泥出口連接，所述減壓閥與所述第一螺桿泵的出口連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳化含油污泥處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第三污泥進(jìn)口通過第二螺桿泵與所述第二污泥出口連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳化含油污泥處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第二泥餅進(jìn)口通過轉(zhuǎn)接裝置與所述第一泥餅出口連接，所述轉(zhuǎn)接裝置包括第一螺旋輸送機(jī)，所述第一螺旋輸送機(jī)將泥餅從所述脫水裝置輸送至所述高溫對撞除油器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳化含油污泥處理系統(tǒng)，其特征在于，所述蒸汽低溫干化反應(yīng)器包括罐體部件，所述罐體部件包括第一罐體和第二罐體，所述第二罐體套裝在所述第一罐體內(nèi)部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的乳化含油污泥處理系統(tǒng)，其特征在于，所述蒸汽低溫干化反應(yīng)器還包括第一出泥管、第一蒸汽進(jìn)管和第一進(jìn)泥管；所述第一出泥管穿過所述第一罐體與所述第一污泥出口連接，所述第一蒸汽進(jìn)管穿過所述第一罐體與所述第一蒸汽進(jìn)口連接，所述第一進(jìn)泥管穿過所述第一罐體與所述第一污泥進(jìn)口連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的乳化含油污泥處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一出泥管、所述第一蒸汽進(jìn)管和所述第一進(jìn)泥管上均設(shè)有第一電動閥。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的乳化含油污泥處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第二罐體底部還設(shè)置設(shè)有蒸汽噴射組件，所述蒸汽噴射組件包括環(huán)形管和多個第一蒸汽噴嘴。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的乳化含油污泥處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第二罐體內(nèi)還設(shè)有攪拌器和穩(wěn)流筒；所述穩(wěn)流筒通過穩(wěn)流筒支架與所述第二罐體固定連接，所述第一罐體頂部固定有攪拌電機(jī)組件，所述攪拌器上端與所述攪拌電機(jī)組件連接，所述攪拌器的螺旋結(jié)構(gòu)套裝在所述穩(wěn)流筒內(nèi)，所述攪拌器的螺旋結(jié)構(gòu)能夠在所述穩(wěn)流筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的乳化含油污泥處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第二罐體頂部設(shè)有溫度傳感器、壓力傳感器和泄壓閥。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳化含油污泥處理系統(tǒng)，其特征在于，所述脫水裝置包括脫水機(jī)和料車；所述脫水機(jī)具有所述第二污水出口和所述第一泥餅出口，第三螺桿泵將污泥通過所述第三污泥出口輸送至所述料車的所述第四污泥進(jìn)口，所述料車將污泥輸送至所述脫水機(jī)的臺面上。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的乳化含油污泥處理系統(tǒng)，其特征在于，所述脫水裝置還包括料車支架、料車驅(qū)動油缸架和料車驅(qū)動油缸；所述料車支架設(shè)置在所述脫水機(jī)一側(cè)，所述料車設(shè)置在所述料車支架上，所述料車驅(qū)動油缸架固定在所述脫水機(jī)上，所述料車驅(qū)動油缸固定在所述料車驅(qū)動油缸架上，所述料車驅(qū)動油缸與所述料車連接，所述料車驅(qū)動油缸驅(qū)動所述料車在所述料車支架上直線移動，所述料車支架一端與所述脫水機(jī)的所述臺面連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的乳化含油污泥處理系統(tǒng)，其特征在于，所述脫水機(jī)還包括中部設(shè)置的沖壓模具箱，所述沖壓模具箱內(nèi)設(shè)有等間距排列的多個過濾罐，所述過濾罐壁上設(shè)有割縫；所述脫水機(jī)上部、下部與多個所述過濾罐對應(yīng)設(shè)有多個上沖頭和多個下沖頭，所述上沖頭和所述下沖頭能夠在所述過濾罐內(nèi)滑動；每個所述過濾罐下部設(shè)有膜片，所述膜片能夠隨所述上沖頭和所述下沖頭移動。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳化含油污泥處理系統(tǒng)，其特征在于，所述高溫對撞除油器包括弧形除油箱，所述弧形除油箱內(nèi)設(shè)置有容納腔；所述弧形除油箱底部設(shè)置有所述第二泥餅進(jìn)口，所述第二泥餅進(jìn)口左側(cè)設(shè)置有所述第二蒸汽進(jìn)口，所述弧形除油箱側(cè)壁中間設(shè)置有所述第一高溫油氣出口。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的乳化含油污泥處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第二蒸汽進(jìn)口設(shè)置多個第二蒸汽噴嘴。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的乳化含油污泥處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第二蒸汽進(jìn)口、所述第二泥餅進(jìn)口和所述第一高溫油氣出口與其他接口采用法蘭連接。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳化含油污泥處理系統(tǒng)，其特征在于，所述除塵裝置包括旋風(fēng)除塵器、陶瓷濾筒過濾器和第二螺旋輸送機(jī)；所述旋風(fēng)除塵器側(cè)面設(shè)置有第一高溫油氣進(jìn)口，所述旋風(fēng)除塵器頂部設(shè)置有第一接口，所述旋風(fēng)除塵器底部設(shè)置有第一集灰倉，所述第一集灰倉底部設(shè)置第一固體出口，所述第一固體出口與所述第二螺旋輸送機(jī)連接；所述陶瓷濾筒過濾器設(shè)置在所述旋風(fēng)除塵器一側(cè)，所述陶瓷濾筒過濾器側(cè)面設(shè)置有第二接口，所述第二接口與所述第一接口連接；所述陶瓷濾筒過濾器頂部設(shè)置有所述第二高溫油氣出口，所述陶瓷濾筒過濾器底部設(shè)置有第二集灰倉，所述第二集灰倉底部設(shè)置第二固體出口，所述第二固體出口與所述第二螺旋輸送機(jī)連接，所述陶瓷濾筒過濾器中間還固定有濾筒。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的乳化含油污泥處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一集灰倉和所述第二集灰倉均設(shè)有物位計，所述第一固體出口、所述第二固體出口與所述第二螺旋輸送機(jī)之間均設(shè)有第二電動球閥。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的乳化含油污泥處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第二螺旋輸送機(jī)的外殼設(shè)有冷卻夾層。
20.根據(jù)權(quán)利要求1-19任一所述的乳化含油污泥處理系統(tǒng)，其特征在于，所述乳化含油污泥處理系統(tǒng)還包括污水處理裝置，所述污水處理裝置分別與所述第一污水出口、所述第二污水出口和所述第三污水出口連接。
21.一種乳化含油污泥處理方法，其特征在于，包括以下步驟：蒸汽低溫干化處理步驟，含油污泥通過蒸汽低溫干化反應(yīng)器，進(jìn)行加熱加壓處理，獲得第一處理后污泥；將第一處理后污泥通過減壓處理后輸送至閃蒸罐，獲得汽化水和第二處理后污泥；將第二處理后污泥輸送至緩存罐，進(jìn)行自然沉降分層，獲得第一液態(tài)水和第三處理后污泥；無熱壓榨脫水處理步驟，將第三處理后污泥輸送至脫水裝置，進(jìn)行擠壓脫水，獲得第二液態(tài)水和泥餅；高溫對撞除油處理步驟，將泥餅輸送至高溫對撞除油器，進(jìn)行高溫對撞，獲得第一高溫油氣；第一高溫油氣通過除塵裝置，進(jìn)行除塵過濾，獲得固體粉塵和第二高溫油氣；冷卻分離處理步驟，汽化水和第二高溫油氣通過冷卻分離裝置，進(jìn)行冷卻分離，獲得污油和第三液態(tài)水。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的乳化含油污泥處理方法，其特征在于，所述乳化含油污泥處理方法還包括污水處理步驟，通過污水處理裝置對第一液態(tài)水、第二液態(tài)水和第三液態(tài)水進(jìn)行凈化處理。
23.根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的乳化含油污泥處理方法，其特征在于，所述蒸汽低溫干化處理步驟中，含油污泥的含水率為80～85％。
24.根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的乳化含油污泥處理方法，其特征在于，所述蒸汽低溫干化處理步驟中，進(jìn)入蒸汽低溫干化反應(yīng)器的蒸汽溫度為170～200℃。
25.根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的乳化含油污泥處理方法，其特征在于，所述蒸汽低溫干化處理步驟中，蒸汽低溫干化反應(yīng)器內(nèi)溫度為170～187℃，壓力為0.8～1.2MPa，加熱加壓反應(yīng)時間為30～40分鐘。
26.根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的乳化含油污泥處理方法，其特征在于，所述高溫對撞除油處理步驟中，進(jìn)入高溫對撞除油器的超熱蒸汽溫度為450～600℃。
發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明提供一種乳化含油污泥處理系統(tǒng)及方法，用于解決目前乳化含油污泥處理技術(shù)減量化程度低、能耗高的問題，實現(xiàn)含油污泥的低成本達(dá)標(biāo)處置，且裝置可長期穩(wěn)定運(yùn)行。
一種乳化含油污泥處理系統(tǒng)，包括：
蒸汽低溫干化反應(yīng)器，具有第一污泥進(jìn)口、第一蒸汽進(jìn)口和第一污泥出口；
閃蒸罐，具有第二污泥進(jìn)口、第二污泥出口和汽化水出口，第二污泥進(jìn)口與第一污泥出口連接，第二污泥進(jìn)口處設(shè)置有減壓閥；
緩存罐，具有第三污泥進(jìn)口、第三污泥出口和第一污水出口，第三污泥進(jìn)口與第二污泥出口連接；
脫水裝置，具有第四污泥進(jìn)口、第二污水出口和第一泥餅出口，第四污泥進(jìn)口與第三污泥出口連接；
高溫對撞除油器，具有第二蒸汽進(jìn)口、第二泥餅進(jìn)口和第一高溫油氣出口，第二泥餅進(jìn)口與第一泥餅出口連接；
除塵裝置，具有第一高溫油氣進(jìn)口和第二高溫油氣出口，第一高溫油氣進(jìn)口與第一高溫油氣出口連接；
冷卻分離裝置，具有汽化水進(jìn)口、第二高溫油氣進(jìn)口、污油出口和第三污水出口，汽化水進(jìn)口與汽化水出口連接，第二高溫油氣進(jìn)口與第二高溫油氣出口連接。
進(jìn)一步的，第二污泥進(jìn)口通過第一螺桿泵與第一污泥出口連接，減壓閥與第一螺桿泵的出口連接。
進(jìn)一步的，第三污泥進(jìn)口通過第二螺桿泵與第二污泥出口連接。
進(jìn)一步的，第二泥餅進(jìn)口通過轉(zhuǎn)接裝置與第一泥餅出口連接，轉(zhuǎn)接裝置包括第一螺旋輸送機(jī)，第一螺旋輸送機(jī)將泥餅從脫水裝置輸送至高溫對撞除油器。
進(jìn)一步的，蒸汽低溫干化反應(yīng)器包括罐體部件，罐體部件包括第一罐體和第二罐體，第二罐體套裝在第一罐體內(nèi)部。
進(jìn)一步的，蒸汽低溫干化反應(yīng)器還包括第一出泥管、第一蒸汽進(jìn)管和第一進(jìn)泥管；
第一出泥管穿過第一罐體與第一污泥出口連接，第一蒸汽進(jìn)管穿過第一罐體與第一蒸汽進(jìn)口連接，第一進(jìn)泥管穿過第一罐體與第一污泥進(jìn)口連接。
進(jìn)一步的，第一出泥管、第一蒸汽進(jìn)管和第一進(jìn)泥管上均設(shè)有第一電動閥。
進(jìn)一步的，第二罐體底部還設(shè)置設(shè)有蒸汽噴射組件，蒸汽噴射組件包括環(huán)形管和多個第一蒸汽噴嘴。
進(jìn)一步的，第二罐體內(nèi)還設(shè)有攪拌器和穩(wěn)流筒；
穩(wěn)流筒通過穩(wěn)流筒支架與第二罐體固定連接，第一罐體頂部固定有攪拌電機(jī)組件，攪拌器上端與攪拌電機(jī)組件連接，攪拌器的螺旋結(jié)構(gòu)套裝在穩(wěn)流筒內(nèi)，攪拌器的螺旋結(jié)構(gòu)能夠在穩(wěn)流筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
進(jìn)一步的，第二罐體頂部設(shè)有溫度傳感器、壓力傳感器和泄壓閥。
進(jìn)一步的，脫水裝置包括脫水機(jī)和料車；
脫水機(jī)具有第二污水出口和第一泥餅出口，第三螺桿泵將污泥通過第三污泥出口輸送至料車的第四污泥進(jìn)口，料車將污泥輸送至脫水機(jī)的臺面上。
進(jìn)一步的，脫水裝置還包括料車支架、料車驅(qū)動油缸架和料車驅(qū)動油缸；
料車支架設(shè)置在脫水機(jī)一側(cè)，料車設(shè)置在料車支架上，料車驅(qū)動油缸架固定在脫水機(jī)上，料車驅(qū)動油缸固定在料車驅(qū)動油缸架上，料車驅(qū)動油缸與料車連接，料車驅(qū)動油缸驅(qū)動料車在料車支架上直線移動，料車支架一端與脫水機(jī)的臺面連接。
進(jìn)一步的，脫水機(jī)還包括中部設(shè)置的沖壓模具箱，沖壓模具箱內(nèi)設(shè)有等間距排列的多個過濾罐，過濾罐壁上設(shè)有割縫；
脫水機(jī)上部、下部與多個過濾罐對應(yīng)設(shè)有多個上沖頭和多個下沖頭，上沖頭和下沖頭能夠在過濾罐內(nèi)滑動；
每個過濾罐下部設(shè)有膜片，膜片能夠隨上沖頭和下沖頭移動。
進(jìn)一步的，高溫對撞除油器包括弧形除油箱，弧形除油箱內(nèi)設(shè)置有容納腔；
弧形除油箱底部設(shè)置有第二泥餅進(jìn)口，第二泥餅進(jìn)口左側(cè)設(shè)置有第二蒸汽進(jìn)口，弧形除油箱側(cè)壁中間設(shè)置有第一高溫油氣出口。
進(jìn)一步的，第二蒸汽進(jìn)口設(shè)置多個第二蒸汽噴嘴。
進(jìn)一步的，第二蒸汽進(jìn)口、第二泥餅進(jìn)口和第一高溫油氣出口與其他接口采用法蘭連接。
進(jìn)一步的，除塵裝置包括旋風(fēng)除塵器、陶瓷濾筒過濾器和第二螺旋輸送機(jī)；
旋風(fēng)除塵器側(cè)面設(shè)置有第一高溫油氣進(jìn)口，旋風(fēng)除塵器頂部設(shè)置有第一接口，旋風(fēng)除塵器底部設(shè)置有第一集灰倉，第一集灰倉底部設(shè)置第一固體出口，第一固體出口與第二螺旋輸送機(jī)連接；
陶瓷濾筒過濾器設(shè)置在旋風(fēng)除塵器一側(cè)，陶瓷濾筒過濾器側(cè)面設(shè)置有第二接口，第二接口與第一接口連接；
陶瓷濾筒過濾器頂部設(shè)置有第二高溫油氣出口，陶瓷濾筒過濾器底部設(shè)置有第二集灰倉，第二集灰倉底部設(shè)置第二固體出口，第二固體出口與第二螺旋輸送機(jī)連接，陶瓷濾筒過濾器中間還固定有濾筒。
進(jìn)一步的，第一集灰倉和第二集灰倉均設(shè)有物位計，第一固體出口、第二固體出口與第二螺旋輸送機(jī)之間均設(shè)有第二電動球閥。
進(jìn)一步的，第二螺旋輸送機(jī)的外殼設(shè)有冷卻夾層。
進(jìn)一步的，乳化含油污泥處理系統(tǒng)還包括污水處理裝置，污水處理裝置分別與第一污水出口、第二污水出口和第三污水出口連接。
本發(fā)明還提供一種乳化含油污泥處理方法，包括以下步驟：
蒸汽低溫干化處理步驟，含油污泥通過蒸汽低溫干化反應(yīng)器，進(jìn)行加熱加壓處理，獲得第一處理后污泥；
將第一處理后污泥通過減壓處理后輸送至閃蒸罐，獲得汽化水和第二處理后污泥；
將第二處理后污泥輸送至緩存罐，進(jìn)行自然沉降分層，獲得第一液態(tài)水和第三處理后污泥；
無熱壓榨脫水處理步驟，將第三處理后污泥輸送至脫水裝置，進(jìn)行擠壓脫水，獲得第二液態(tài)水和泥餅；
高溫對撞除油處理步驟，將泥餅輸送至高溫對撞除油器，進(jìn)行高溫對撞，獲得第一高溫油氣；
第一高溫油氣通過除塵裝置，進(jìn)行除塵過濾，獲得固體粉塵和第二高溫油氣；
冷卻分離處理步驟，汽化水和第二高溫油氣通過冷卻分離裝置，進(jìn)行冷卻分離，獲得污油和第三液態(tài)水。
進(jìn)一步的，乳化含油污泥處理方法還包括污水處理步驟，通過污水處理裝置對第一液態(tài)水、第二液態(tài)水和第三液態(tài)水進(jìn)行凈化處理。
進(jìn)一步的，蒸汽低溫干化處理步驟中，含油污泥的含水率為80～85％。
進(jìn)一步的，蒸汽低溫干化處理步驟中，進(jìn)入蒸汽低溫干化反應(yīng)器的蒸汽溫度為170～200℃。
進(jìn)一步的，蒸汽低溫干化處理步驟中，蒸汽低溫干化反應(yīng)器內(nèi)溫度為170～187℃，壓力為0.8～1.2MPa，加熱加壓反應(yīng)時間為30～40分鐘。
進(jìn)一步的，高溫對撞除油處理步驟中，進(jìn)入高溫對撞除油器的超熱蒸汽溫度為450～600℃。
本發(fā)明的有益效果：
1.本發(fā)明通過前端低溫干化和雙向壓榨的物理方式，使含油污泥中的水分充分分離出來，最大可能降低了含油污泥含水率，從而降低了后端高溫對撞除油處理步驟中的能耗，降低了處理成本。
2.本發(fā)明充分考慮了乳化含油污泥處置過程中可能出現(xiàn)的各類問題，相比熱解處理技術(shù)，不存在裝置結(jié)焦的問題，可保證裝置的長期穩(wěn)定運(yùn)行。
3.本發(fā)明工藝在乳化含油污泥處置過程中，始終處于蒸汽的保護(hù)之下，大大提高了裝置的安全性。
4.本發(fā)明可實現(xiàn)含油污泥處理后的固體殘渣含油率1％以下，含水率10％以下，實現(xiàn)了含油污泥的達(dá)標(biāo)處理和最大程度的減量化。
5.本發(fā)明通過配置各類檢測儀表和控制閥門及控制程序，可實現(xiàn)處理過程的全自動運(yùn)行，節(jié)省人工成本。
（發(fā)明人：李春曉;王占生;楊忠平;李穎;李秀敏;陳曦;張曉龍）
