一种含油污泥及乳化污油减量化资源化处理工艺和设备

技术领域

本发明涉及含油污泥处理技术领域，特别是一种含油污泥及乳化污油减量化资源化处理工艺和设备。

背景技术

目前，无论在油田还是在炼厂，由于原油从地下开车出来，特别是到了油田后期采用了一些强制开采方式，在原油炼制、设备检修和改造过程中都会产生大量的含油污泥和乳化污油，这些含油污泥和乳化污油都属于危废，被储存在污油罐中，日积月累，污油罐也难以储存，不得不委托有资质的第三方进行处理，为此，花费大量费用。一座年处理量500万吨的炼厂，每年预计花费8000万元人民币，不仅仅是大量经济投入，而且这些危废对环境造成了影响，即使有资质的第三方进行处理也往往采用焚烧的方式，对大气也造成了污染，并没有从根本上解决问题。

当前，国内外处理含油污泥及乳化污油的方法有：焚烧法、生物处理法、热洗涤法、溶剂萃取法、热裂解法等，虽然处理方式多种多样，但都有各自的弊端，焚烧法能耗大，而且会产生二次污染；生物处理法只能处理含油率较低的油泥，而且周期长；热洗涤法处理的含油污泥不彻底，处理后的残渣仍需进行二次处理；溶剂萃取法使用的有机溶剂大都有毒而且易挥发且处理不彻底；热裂解法相对于焚烧而言耗能较低，但仍属于高耗能，且产生的热裂解油成分复杂，无法合理利用而且易导致二次污染，且对于简单脱水后的含油污泥需要进行干化处理。

上述设备存在各种各样的缺点，并没有真正实现原油的资源化回收利用，有的将原油高温焚烧，成为污染大气的有机VOC气体，有的将原油改性成固体废弃物，有的与其他萃取剂混溶后分离困难，更有的虽然理论可行，但处理成本高，周期长，不能被油田和炼厂业主接受。

鉴于这种情况，特别需要一种不改变原油性质，只采用物理分离技术手段，不高温高压苛刻操作条件，实现原油、污泥和水的分离，实现原油回收资源化利用，危废大大减量，操作方便的含油污泥及乳化污油的处理设备。

发明内容

本发明针对上述问题，公开了一种含油污泥及乳化污油减量化资源化处理工艺和设备。

具体的技术方案如下：

一种含油污泥及乳化污油减量化资源化处理设备，其特征在于，包括原料泵、物料均质罐和变频电场改性和电场分离精制罐，所述原料泵的出口通过第一管路与物料均质罐的进料口连通，向物料均质罐内输送污泥，所述第一管路通过施药管路连通破乳剂储罐，所述破乳剂储罐中存储有破乳剂，破乳剂经施药管路混入到污泥中，一并输入至物料均质罐中混合均质，所述物料均质罐的出料口通过第二管路与变频电场改性和电场分离精制罐的进料口连通，向变频电场改性和电场分离精制罐输入均质后的污泥，并进行处理，所述第二管路上设置有进料泵。

上述的一种含油污泥及乳化污油减量化资源化处理设备，其中，所述物料均质罐的数量为多个，且多个物料均质罐之间并联设置，物料均质罐上设搅拌装置和用于加注生物调质剂的自动加注机。

上述的一种含油污泥及乳化污油减量化资源化处理设备，其中，所述物料均质罐的进料口和出料口处分别设置有第一电磁阀和第二电磁阀，物料均质罐内置有第一液位传感器和第二液位传感器，所述第一液位传感器和第二液位传感器分别设置于物料均质罐内的上部和下部，第一液位传感器经一号LICA液位指示控制报警与第一电磁阀、第二电磁阀以及搅拌装置交互，控制第一电磁阀、第二电磁阀和搅拌装置开关，第二液位传感器经二号LICA液位指示控制报警与第一电磁阀、第二电磁阀以及搅拌装置交互，控制第一电磁阀、第二电磁阀和搅拌装置开关。

上述的一种含油污泥及乳化污油减量化资源化处理设备，其中，所述变频电场改性和电场分离精制罐为中空的卧式罐，其内中部设置有封闭式的隔离板，将电场分离精制分割为第一腔室和第二腔室，所述第一腔室内设置有一定高度的隔板，所述隔板将第一腔室分割为两个连通的腔室，分别为物料分配室和变频电场改性室；通过变频电场的作用下，将分散的细小污泥聚积成条状或海绵丝状，连接聚积在一起，在更高频率的电场作用下，聚积得更加紧密。

所述第一腔室的顶部设置有出油口和进油口，其内顶部固定设置有第一集油管，所述第一集油管与第一集油管道连通，所述第一集油管道经出油口引出变频电场改性腔室，并经进油口在特点的位置重新引入电场分离精制腔内、进入连通罐体的第二腔室。

所述变频电场改性和电场分离精制罐外固定设置有两种不同类型的变压器，向罐体内分别输入不同的高压电，形成不同类型的高压电场，所述第二腔室内自上而下依次设置有第二集油管和高压电极板，所述高压电极板采用水平吊挂或垂直悬挂方式固定安装,并与变压器连接，形成高压电场，所述第二集油管与第二集油管道连通，所述集油管道一端与第二集油管连接，另一端引出变频电场改性和电场分离精制罐外；

所述物料分配室、变频电场改性室和第二腔室的底部分别设置有第一排污口、第二排污口和排水口，所述第一排污口、第二排污口和排水口与排污主管连通。

上述的一种含油污泥及乳化污油减量化资源化处理设备，其中，所述第一排污口、第二排污口和排水口上均设置有排水观察口，且保持低流量常开状态，观察排水状况。

上述的一种含油污泥及乳化污油减量化资源化处理设备，其中，所述排污主管末端分两路，并由阀门控制开闭，视排水观察口的排水状况，分别排出污泥、污水和清水。

上述的一种含油污泥及乳化污油减量化资源化处理设备，其中，所述第一腔室和第二腔室内设置有温度计，且物料分配室、变频电场改性室和第二腔室内设置有看样观察管，所述看样观察管设置有多个观察取样口，多个所述观察取样口之间呈上下间隔设置，分别分布在腔室内的油相层、浮渣层和水相层，用于确认变频电场改性和电场分离精制罐腔室内的分层状况。

上述的一种含油污泥及乳化污油减量化资源化处理设备，其中，所述第二腔室内设有变频改性电场，所述变频改性电场包括多组水平电极板，每组水平电极板设置2-4层，水平电极板由变频电源提供电压，变频电源的电源频率分为两个档位，低频段：50-600HZ，变频段：600-3000HZ，电压在3000-10000V；针对不同的含油污泥，可选择不同的电源频段形成不同的改性电场，对油泥乳化液进行改性，促进油、水、渣的分离。

上述的一种含油污泥及乳化污油减量化资源化处理设备，其中，该设备为撬装式。

一种含油污泥及乳化污油减量化资源化处理工艺，其特征在于，包括以下具体步骤：

S1：含水、含油污泥通过原料泵向物料均质罐方向输送，同步的，破乳剂储罐内的破乳剂按比例连同污泥一并送入物料均质罐，直至达到指定物料均质罐内的污泥达到液位；

S2：随着污泥和破乳剂进入物料均质罐，自动加注机和搅拌装置开始工作，向物料均质罐中按比例加入生物调质剂，并进行混合均质，直至物料均质罐内液位达到指定液位，污泥与破乳剂、生物调质剂充分混合反应均质；

S3：待均质完成，完成均质反应的污泥由进料泵泵入变频电场改性和电场分离精制罐中，进行变频电场改性和电场分离；

S4：污泥进入第一腔室中，经物料分配室的缓冲和分布，物料进入变频电场改性室，通过设定具有针对性的变频频率和电压形成的变频电场对物料进行变频电场改性，促使油、水、浮渣的三相分离；其中大部分的水和浮渣通过第一腔室底部第一排污口、第二排污口排出，送污泥处理设备，分离出的油则经第一集油管引入第二腔室内；

S5：分离出的油含较高水、少量浮渣，进入第二腔室中，在高压电极板形成的高压电场作用下，实现电场精制分离，精制油经由第二集油管送入，水和渣则通过排水口排出。

上述的一种含油污泥及乳化污油减量化资源化处理工艺，其中，步骤S1和S2中，所述物料均质罐进料和出料由LICA液位指示控制报警进行控制，低液位时进料，高液位时出料；且并联的物料均质罐之间的进出料轮替循环进行。

本发明的有益效果为：

本发明公开的一种含油污泥及乳化污油减量化资源化处理工艺和设备，是一种不改变原油性质，只采用物理分离技术手段，不需要高温高压苛刻操作条件，达到原油、污泥和水的分离，实现原油回收资源化利用，危废大大减量，操作方便的含油污泥及乳化污油的处理设备。

该技术可广泛应用于炼油厂或油田，该设备包括原料泵、物料均质罐和变频电场改性和电场分离精制罐，特别适用于含油污泥及乳化污油的分离处理，通过对均质的含水、含油污泥进行变频电场改性和电场分离，能快速高效的将污泥、水和油进行分离，实现原油的回收利用，危废污水的减量化，污泥后续处理的无害化，符合环保理念，达到原油回收资源化、无害化、资源化处理的要求，本发明将不同类型高压电场引入到含油污泥及乳化污油的的处理，原油回收率达到98％以上，真正达到了原油回收，危废减量的目的。

附图说明

图1为本发明的示意图。

图2为本发明物料均质罐区域放大示意图。

图3为本发明变频电场改性和电场分离精制罐区域放大示意图。

具体实施方式

为使本发明的技术方案更加清晰明确，下面结合实施例对本发明进行进一步描述，任何对本发明技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本发明保护范围。

实施例一

本实施例公开的一种含油污泥及乳化污油减量化资源化处理设备，其特征在于，包括原料泵1、物料均质罐2和变频电场改性和电场分离精制罐3，所述原料泵1的出口通过第一管路4与物料均质罐2的进料口连通，向物料均质罐2内输送污泥，所述第一管路4通过施药管路5连通破乳剂储罐6，所述破乳剂储罐6中存储有破乳剂，破乳剂经施药管路5混入到污泥中，一并输入至物料均质罐2中混合均质，所述物料均质罐2的出料口通过第二管路7与变频电场改性和电场分离精制罐3的进料口连通，向变频电场改性和电场分离精制罐3输入均质后的污泥，并进行处理，所述第二管路7上设置有进料泵8；

其中，所述物料均质罐2的数量为多个，且多个物料均质罐2之间并联设置，物料均质罐2上设搅拌装置9和用于加注生物调质剂的自动加注机10；

本实施例公开的设备用于含水、含油污泥的分离处理，通过物料均质罐将破乳剂和生物调质剂与含水、含油的污泥进行充分的混合反应均质，再通过变频电场改性和电场分离精制罐对混合物进行变频电场改性和电场分离，使污泥沉淀、油水分离，本设备能有效、高效的将污泥、水和油进行分离，实现油、水的回收利用并方便了污泥的后续处理，符合环保理念，达到无害化、资源化处理的要求。

实施例二

本实施例的一种含油污泥及乳化污油减量化资源化处理设备，其中，所述物料均质罐2的进料口和出料口处分别设置有第一电磁阀11和第二电磁阀12，物料均质罐2内置有第一液位传感器13和第二液位传感器14，所述第一液位传感器13和第二液位传感器14分别设置于物料均质罐2内的上部和下部，第一液位传感器13经一号LICA液位指示控制报警15与第一电磁阀11、第二电磁阀12以及搅拌装置9交互，控制第一电磁阀11、第二电磁阀12和搅拌装置9开关，第二液位传感器14经二号LICA液位指示控制报警16与第一电磁阀11、第二电磁阀12以及搅拌装置9交互，控制第一电磁阀11、第二电磁阀12和搅拌装置9开关；

本实施例在实施例一的基础上，公开了一种物料均质罐的技术方案，本实施例中的物料均质罐采用LICA液位指示控制报警、液位传感器相配合的智能控制方案，通过液位感应对隔膜电磁阀和搅拌装置进行控制，当物料均质罐内液位低时，向物料均质罐内进料，并同步开启搅拌装置，当物料均质罐内液位高时，进行出料；相应了，并联的物料均质罐之间，进出料轮替循环进行。

实施例三

本实施例的一种含油污泥及乳化污油减量化资源化处理设备，其中，所述变频电场改性和电场分离精制罐3为中空的卧式罐，其内中部设置有封闭式的隔离板17，将电场分离精制分割为第一腔室18和第二腔室19，所述第一腔室18内设置有隔板20，所述隔板20将第一腔室18分割为两个连通的腔室，分别为物料分配室21和变频电场改性室22；

所述第一腔室18的顶部设置有出油口23和进油口24，其内顶部固定设置有第一集油管25，所述第一集油管25与第一集油管道26连通，所述第一集油管道26经出油口23引出变频电场改性和电场分离精制罐3外，并经进油口24重新引入变频电场改性和电场分离精制罐3内、连通第二腔室19；

所述变频电场改性和电场分离精制罐3外固定设置有变压器27，所述第二腔室19内自上而下依次设置有第二集油管28和高压电极板29，所述高压电极板29采用水平吊挂或垂直悬挂方式固定安装,并与变压器27连接，形成高压电场，所述第二集油管28与第二集油管道30连通，所述集油管道一端与第二集油管28连接，另一端引出变频电场改性和电场分离精制罐3外；

所述物料分配室21、变频电场改性室22和第二腔室19的底部分别设置有第一排污口31、第二排污口32和排水口33，所述第一排污口31、第二排污口32和排水口33与排污主管34连通。

所述第一排污口31、第二排污口32和排水口33上均设置有排液观察口35，且保持低流量常开状态，观察排液状况，所述排污主管34末端分两路，并由阀门控制开闭，视排液观察口35的排液状况，分别排出污泥/污水和清水；

其中，所述第一腔室18和第二腔室19内设置有温度计36，且物料分配室21、变频电场改性室22和第二腔室19内设置有看样观察管37，所述看样观察管37设置有多个观察取样口38，多个所述观察取样口38之间呈上下间隔设置，分别分布在腔室内的油相层、浮渣层和水相层，用于观察变频电场改性和电场分离精制罐3腔室内的分层状况；

所述第一腔室18内设有变频改性电场，所述变频改性电场包括多组水平电极板39，每组水平电极板39设置2-4层，水平电极板由变频电源40提供电压，变频电源40的电源频率分为两个档位，低频段：50-600HZ，变频段：600-3000HZ，电压在3000-10000V；针对不同的含油污泥，可选择不同的电源频段形成不同的改性电场，对油泥乳化液进行改性，促进油、水、渣的分离。

本实施例在实施例一和实施例二的基础上，公开了一种变频电场改性和电场分离精制罐的技术方案，本实施例的变频电场改性和电场分离精制罐采用多腔式设计，集沉降和电场分离功能于一身，经均质的混合物进入变频电场改性和电场分离精制罐后，首先，进行沉降，使污泥和油水混合相分层，污泥排出，油水混合相则送至第二腔室，进行油水分离；油水分离通过高压电极板进行电场分离，分离效率高、效果好，分离得到油和水分别向后(工序)输送，大大节约了处理成本、提高了处理效率。

实施例四

基于上述实施例，本实施例的一种含油污泥及乳化污油减量化资源化处理设备，将各组件安装于同一平台上，采用撬装式方案，大大提升了设备的集成度。

实施例六

本实施例公开的一种含油污泥及乳化污油减量化资源化处理工艺，其特征在于，包括以下具体步骤：

S1：含水、含油污泥通过原料泵1向物料均质罐2方向输送，同步的，破乳剂储罐6内的破乳剂按比例连同污泥一并送入物料均质罐2，直至达到指定物料均质罐2内的污泥达到液位；

S2：随着污泥和破乳剂进入物料均质罐2，自动加注机10和搅拌装置9开始工作，向物料均质罐2中按比例加入生物调质剂，并进行混合均质，直至物料均质罐2内液位达到指定液位，污泥与破乳剂、生物调质剂充分混合反应均质；

S3：待均质完成，完成均质反应的污泥由进料泵8泵入变频电场改性和电场分离精制罐3中，进行变频电场改性和电场分离；

S4：污泥进入第一腔室18中，经物料分配室21的缓冲和分布，物料进入变频电场改性室22，通过设定具有针对性的变频频率和电压形成的变频电场对物料进行变频电场改性，促使油、水、浮渣的三相分离；其中大部分的水和浮渣通过第一腔室18底部第一排污口31、第二排污口32排出，送污泥处理设备，分离出的油则经第一集油管25引入第二腔室19内；

S5：分离出的油含较高水、少量浮渣，进入第二腔室19中，在高压电极板29形成的高压电场作用下，实现电场精制分离，精制油经由第二集油管28送入，水和渣则通过排水口33排出；

其中，步骤S1和S2中，所述物料均质罐2进料和出料由LICA液位指示控制报警进行控制，低液位时进料，高液位时出料；且并联的物料均质罐2之间的进出料轮替循环进行；

本实施例公开的处理方案基于设备得以实现，其方法科学合理，易于实现，可轻松实现含水、含油污泥的多相分离，达到连续自动化处理的目的。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。