一种油污泥处理装置及工艺的制作方法

1.本发明涉及石油钻采技术领域，具体涉及一种油污泥处理装置及工艺。


背景技术：

2.采油企业在石油钻采过程中产生大量的含油污泥，它们主要来自隔油池、浮选池、剩余活性污泥、原油脱水罐、储油罐和污油罐等。这些污泥成分复杂，属于较稳定的多相体系，且混合充分，黏度较大，固相难以彻底沉降，含油污泥处理困难。
3.目前，我国石油化工行业中，平均每年约产生120-200万吨含油污泥。随着企业生产装置规模的不断扩大，相应的废渣排放总量及种类也在逐步地增加，使得企业排污总量和污染治理费用也呈现上升的趋势。
4.近年，随着国家环保法规标准要求的不断提高，环保执法力度不断加大，生产过程中所生成固体废弃物的污染控制与资源化利用，已成为困扰石油和石油加工行业的难题。新修订的《固体废物污染环境防治法》对固体废物防治提出了更加严格的要求，固废的处理与利用已被列为建设节约性社会的重要工作内容。
5.随着国民经济的发展和对环境保护的重视，越来越多的机构开展了对含油污泥处理的研究。但多数技术因处理成本高、工艺流程长、操作复杂、处理效果不理想，处理工程中产生二次污染（二噁英），在高温裂解时危险性较高，含油污泥的处理技术，难以得到推广应用形成工业化生产。
6.目前，含油污泥多数采用露天堆放或填埋方式处理，这些污泥中一般含有烃类、苯系物、酚类和蒽类等物质，并伴随恶臭和毒性，若直接和自然环境接触，会对土壤、水体和植被造成较大污染，同时也意味着石油资源的浪费。
7.含油污泥热洗四项分离无害化处理工艺，提出了一种含油污泥的处理方法，将来自石油钻采加工过程中产生的含油污泥，首先经过滤网过滤，然后经搅拌、破碎，将大块污泥粉碎后与热洗催化分离剂混合，增加物料的流动性以便于输送。混合均质后进行热洗、气浮、固液分离处理，液相输入原油回收装置，固相进行脱水处理。


技术实现要素：

8.为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种油污泥处理装置及工艺。
9.本发明的技术方案如下：一种油污泥处理装置，包括破碎机、输送机、筛选池、三相分离池、沉淀池、气浮池、压滤机和清水池，所述破碎机通过输送机与筛选池连接，筛选池与三相分离池连接，三相分离池与沉淀池相连接、沉淀池与气浮池相连接，气浮池分别与压滤机和清水池相连接，所述压滤机与清水池相连接，所述清水池与筛选池相连接。
10.所述筛选池包括筛网、卷扬机、第一气动阀，所述提升筛网设置在筛选池内，提升筛网的两侧各连接有一个卷扬机，所述筛选池侧壁的上部设有第一气动阀，所述筛选池的底部连接有第一蒸汽管和第一风机曝气管。
11.所述筛选池的上方设有搅拌机构，所述搅拌机构包括第一搅拌机、摇臂和翻转气
缸，所述筛选池的上方设有第一搅拌机，第一搅拌机的搅拌棒伸入筛选池内，第一搅拌机固定在摇臂上，摇臂的一端固定有第一搅拌机，另一端与翻转气缸的活塞杆相连接，所述摇臂为v型，摇臂的折弯处设有转轴。
12.所述筛选池的底部设置称重模块，筛选池的上部连接清水进水管，清水进水管的一端与清水池相连接，清水进水管上连接有计量泵，筛选池与三相分离池之间设有第一电动阀。
13.所述三相分离池内上部设有刮油机，三相分离池的侧壁上设有排油口，排油口处设有第二气动阀，三相分离池底部连接有第二风机曝气管和第二蒸汽管。
14.所述刮油机包括转轴、履带、刮油钢板，转轴带动履带转动，履带上设有两块刮油钢板。
15.所述沉淀池的进口处设有第二搅拌机，沉淀池的清水出口处设有金属滤网，沉淀池的底部为锥形。
16.所述沉淀池的底部设有两个沉泥出口，沉泥出口通过管道与压滤机相连接，管道上设有第二电动阀，所述压滤机包括进口端、出水端和出沙端，的进口端与三相分离池相连接。
17.所述气浮池内设有空压机和溶气水泵，所述空压机与溶气水泵相连接 ，气浮池的进口处设有第三搅拌机。
18.一种含油污泥处理工艺，包括以下步骤：1）破碎杂物，将含油、含各类固体废弃物的污油泥送入破碎机，通过破碎机将杂物进行破碎，再输送至筛选池；2）初步油水离，按40:60的泥水混合比，加热至25～90℃，同时进行投药剂，使油水得到分离，油通过出油口排出进入储油罐；3）杂物分离，筛网翻转使直径大于10mm以上的固体废物倒出，油泥水混合物通入三项分离池；4）油水分离，泥水在三项分离池，加热加放入药剂充分应，通过曝气使泥水中的油分离，刮油机将浮在上层的油刮出，泥水混合物通入沉淀池；5）泥沙絮凝沉淀，沉淀池内加絮凝剂，使泥沙沉淀，沉淀的泥沙排入压滤机，水进入气浮池；6）泥水分离，泥水通过压滤机脱水压缩；7）水净化，向气浮池内加絮凝剂，通过气浮使水中残余的油浮起，通过刮渣机将水面的油渣刮除进入油罐，清水进入清水池。
19.本发明流程短，经济实用，能有效处理含油污泥，将油、泥、水三者有效分离，含油污泥的分离处理效果，减少了石油对环境的污染，提高石油的利用率。可以充分利用含油污泥中有价值成分，且回收的成分适用于各类炼化装置，且对炼化产品质量无不良影响，设备投资少、工艺流程短、产量比现有生产工艺高1000%。
附图说明
20.图1为本发明的结构示意图；图2为本发明的流程图；
图3为本发明的平面布置图；图中：1-破碎机，2-输送机，3-筛选池，4-三项分离池，5-沉淀池，6-气浮池，7-压滤机，8-清水池，9-筛网，10-卷扬机，11-第一搅拌机，12-摇臂，13-翻转气缸，14-转轴，15-第一气动阀，16-第一风机曝气管，17-第一蒸汽管，18-称重模块，19-清水进水管，20-第二气动阀，21-第二风机曝气管，22-第二蒸汽管，23-刮油机，24-空压机，25-溶气水泵，26-刮渣机，27-第二搅拌机，28-金属滤网，29-第三搅拌机，30-油罐，31-第一电动阀，32-第二电动阀，33-提升泵。
具体实施方式
21.以下结合附图对本发明作进一步说明。
22.如图1-3所示，一种油污泥处理装置，包括破碎机1、输送机2、筛选池3、三相分离池4、沉淀池5、气浮池6、压滤机7和清水池8，所述破碎机1通过输送机2与筛选池3连接，筛选池3与三相分离池4连接，三相分离池4与沉淀池5相连接、沉淀池5与气浮池6相连接，气浮池6分别与压滤机7和清水池8相连接，所述压滤机7与清水池8相连接，所述清水池8与筛选池3相连接。
23.破碎机1将含有固体废弃物的含油污泥粉碎，再通过无轴输送机2输送到筛选池1内。
24.所述筛选池3包括筛网9、卷扬机10、第一气动阀15、第一搅拌机11，所述提升筛网9设置在筛选池3内，提升筛网9的两侧各连接有一个卷扬机10，所述筛选池3侧壁的上部设有排油口，排油口处设有第一气动阀15，所述筛选池3的底部连接有第一蒸汽管17和第一风机曝气管16。
25.所述筛选池3的上方设有搅拌机构，所述搅拌机构包括第一搅拌机11、摇臂12和翻转气缸13，所述筛选池3的上方设有第一搅拌机11，第一搅拌机11的搅拌棒伸入筛选池3内，第一搅拌机11固定在摇臂12上，摇臂12的一端固定有第一搅拌机11，另一端与翻转气缸13的活塞杆相连接，所述摇臂12为v型，摇臂12的折弯处设有转轴14。
26.所述筛选池3的底部设置称重模块18，筛选池3的上部连接清水进水管19，清水进水管19的一端与清水池8相连接，清水进水管19上连接有计量泵，清水进水管19上的计量泵可量出清水的注入量进而可推算出清水的重量，称重模块18能称出筛选池内水和泥的总重，这样能方便算出筛选池内的水泥的比例。筛选池3与三相分离池4之间设有第一电动阀31。
27.第一蒸汽管17将筛选池加热至25～90℃，第一风机曝气管16为筛选池曝气，加入热洗药剂，药剂包括氢氧化钠、碳酸钠和絮凝剂，絮凝剂由膨润土、沸石粉和pac组成。经第一搅拌机11充分搅拌使药剂与油污泥发生充分反应，经过热浸泡洗涤20-50分钟，打破水、油、泥的固有稳定体系，使块状含油污泥溶解，污泥中的油会上浮至泥水表面，打开第一气动阀15，浮在水面上层的重油通过排油口排出。
28.含油污泥中的较大固体杂物会筛选池内的筛网9时被拦下，在上方清水的冲淋下，泥水通过筛网到筛选池3的下层。当排掉水面上层的油层后，翻转气缸13工作带动摇臂12绕转轴14转动使第一搅拌机11的搅拌轴转离筛选池3，第一搅拌机11的搅拌轴与筛选池3的侧壁平行，防止筛网2提升翻转时与搅拌机5接触，防止筛网9提升翻转时与第一搅拌机11接
触，两个卷扬机工作，先将筛网9提升到筛选池1的顶部，之后筛网9一侧的卷扬机停止工作，另一侧的卷扬机继续工作，使筛网9倾斜翻转，筛网9筛出的固体垃圾被倾倒出去，之后卷扬机带动筛网9复位。之后打开第一电动阀31，经过初步除油和固体筛选后的液体通过筛选池3底部的管道进入三项分离池4进一步除油。
29.三相分离池4可以为四个结构相同反应池，每个反应池独立工作，单独与筛选池和沉淀池连接。单个三相分离池4内上部设有刮油机23，三相分离池4的侧壁上设有排油口，排油口处设有第二气动阀20，三相分离池4底部连接有第二风机曝气管21和第二蒸汽管22，第二蒸汽管22将三相分离池4中的液体加热至25～90℃，第二风机曝气管21连接高压超声波曝气装置，第二风机曝气管21为三相分离池4曝气，向三相分离池4内加入热洗药剂，药剂包括氢氧化钠、碳酸钠和絮凝剂，絮凝剂由膨润土、沸石粉和pac组成。经过反应破坏其中油-水-固所形成的稳定体系，使油浮在泥水上方。刮油机23包括转轴、履带、刮油钢板，转轴带动履带转动，履带上固定有两块刮油钢板，履带带动刮油钢板刮油，打开第二气动阀20，轻油从排油口排出流入储油罐回收利用。
30.所述沉淀池5的进口处设有第二搅拌机27，沉淀池5的清水出口处设有金属滤网28，防止水中的较大块的杂质进入清水池8。沉淀池5的底部为锥形，所述沉淀池5的底部设有两个沉泥出口，沉泥出口通过管道与压滤机7相连接，管道上设有第二电动阀32，管道上连接有螺旋推进器。向沉淀池5内加入絮凝剂，絮凝剂由膨润土、沸石粉和pac组成，经过絮凝泥沙会沉淀到沉淀池的底部，当沉淀池5底部累积有一定泥沙时第二电动阀32打开，泥沙进入压滤机7。压滤机7包括进口端、出水端和出沙端，的进口端与三相分离池4相连接，压滤机7将泥沙压滤脱水，此时泥砂中的原油含量已经降至3
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以下，达到了无害化处理的标准。
31.所述气浮池6内设有空压机24和溶气水泵25，所述空压机24与溶气水泵25相连接，气浮池6的进口处设有第三搅拌机29，空压机24上设有电磁阀，溶气水泵使水中残余的油渣气浮上升。气浮池6的上部设有刮渣机，刮渣机包括转轴、履带、钢板，转轴带动履带转动，履带上设有两块刮油钢板，履带带动钢板刮除水面上气浮的油渣，刮渣机的一侧设有出油口，出油口与油罐相连接，刮渣机的钢板将油渣刮到刮油口内再流入油罐，油罐还与筛选池和三项分离池的出油口相连接，油罐用于收集石油。向沉淀池5内加入絮凝剂，絮凝剂由膨润土、沸石粉和pac组成，经絮凝刮渣得到的清水流入清水池中，清水池内的清水通过清水进水管注入筛选池3内。
32.一种含油污泥的三项处理工艺，具体步骤如下：(1) 破碎杂物，将含油、含各类固体废弃物的污油泥送入破碎机，通过破碎机齿轮式将树枝、衣物、塑料、石块等杂物进行破碎。当破碎机遇到不可破碎的坚硬物体，通过倒转及时将其倒出，从而实现自动保护。
[0033] （2）初步油水离，经破碎后的物料通过输送机输送进入筛选池，按40:60的泥水混合比，并加热至25～90℃，与此同时进行投热洗催化药剂，反应20～50分钟，使空隙水、毛细水、吸附水和结合水等多种形式存在的油水结合物得到分离。
[0034] （3）杂物分离，经过重复筛洗，经初步油水分离后的结合物通过筛网进入筛选池的下部，可自动筛选翻倒的筛网将大于10mm以上的固体废物倒出筛选池进入废物收集池。筛选池底部的高压强吸泵，将筛选后的物料导入下道工序三项分离池。
[0035]
（4）油水分离，物料在三项分离池内充分反应，原油浮于表面，水因比重不同位于下方，原油通过刮油机回收到储油罐，在原油被充分回收后水进入沉淀池。经过处理使原油的回收率提升至15%～20%，远远高于现有工艺的3%～5%。
[0036]
（5）泥沙絮凝沉淀，水在沉淀池内絮凝使泥沙沉降于底部，水进入气浮池。
[0037]
（6）泥水分离，沉降于沉淀池底部的泥砂，通过螺旋推进器，进入压滤机进行脱水处理。此时，重油、轻油已经被充分催化回收，泥砂中的原油含量，已经降至3
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以下，达到了无害化处理的标准。
[0038]
（7）水净化，水在气浮池内进行絮凝、刮渣过滤后成为清水，流入清水池重新使用。
[0039]
经过大量的试验发现，含油污泥中仍然含有大量的水分(一般在80%左右)，大部分水分是以空隙水、毛细水、吸附水和结合水等多种形式存在，且这些水分与油和固体形成非常稳定的乳化状态，采用萃取法处理，一般需要较高的温度(100～600℃)，且萃取不易进行彻底，溶剂在工艺中的损失率较高。目前，用作含油污泥萃取溶剂的原料主要有轻质煤焦油、石油醚、石脑油、轻质油、苯、甲苯、丁酮等工业产品或宽沸程组合溶剂，虽然可以达到一定的萃取效果，但萃后的固体渣的含油率仍较高，达不到一般固体废弃物的标准，并且萃取溶剂在工艺流转过程中会有较大量的损失，一般损失量可达6%以上，这样就影响了含油污泥萃取技术的经济性能。对含油污泥，采用含油污泥热洗三项分离无害化处理工艺处理，破坏其中油-水-固所形成的稳定体系，然后采用热洗处理，这样热洗催化更彻底，热洗需要的温度更温和(25～90℃)，也减少了溶剂的损失浪费。
[0040]
含油污泥采用高温干化，则需要较多的能量消耗(若将含油污泥的含水率由80%降低到40%，每吨污泥需要蒸发掉0.67吨水)，并且干化过程中生成一定量的尾气（二噁英）也需要达标处理，采用油污泥热洗三项分离无害化处理工艺，可以使含油污泥的含水率降到10～25%，含油率达到3
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以下，相对能耗较低，且无上述弊端，真正实现环保达标。