一种气田含油污泥处理装置及方法与流程

本发明属于水处理技术领域，具体涉及到一种含油污泥处理装置及方法。

背景技术：

目前我国每年气田产生的含油污泥约80万吨，其成分不仅含有很多油类物质，还含有大量的多氯联苯、二恶英等有毒有害且难降解的物质。如何合理地处置含油污泥，解决大量含油污泥的出路已成为关系人类生态环境安全的一个重要问题。

气田含油污泥是天然气开发、集输以及净化处理过程中所产生的水、油、泥、砂混合物，是石油化工行业的主要污染物之一。含油污泥中除了含有大量的老化原油、沥青质、胶体、细菌等成分外，还含有天然气生产过程中投加的絮凝剂、缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂等水处理剂。气田高乳化含油污泥中水、油呈稳定的水包油或油包水悬浮乳化状态，在水合和电性的作用下与固体泥沙形成了均匀的分散体系，但由于高乳化含油污泥中油-水-泥具有较强的动力学稳定性，因而很难通过常规的沉淀以及简单机械脱水等工艺进行固液分离。

含油污泥脱水是污泥处理过程中一个非常重要的环节，其中降低污泥含水率是污泥减量化处理的关键技术。对于化学—物理复合调质工艺，应优选匹配的机械压滤和分液提油装置，从而形成集调质絮凝+压缩过滤+分液提油的工艺技术。通过该技术使高度稳定的油、水、泥三相乳化体系达到彻底的破稳分离，进而对所得干污泥外输进行无害化处理，使污水并入污水处理系统，石油产品并入工业炼油网络系统进行资源化利用。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是克服现有气田含油污泥处理装置的缺点，提供一种原油回收率高、操作方便、处理周期短、污泥含水率低的气田含油污泥处理装置。

解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种气田含油污泥处理装置，地埋式污泥罐通过污泥提升泵与化学调制装置的入口相连通，加药罐通过加药泵与化学调制装置的入口相连通，化学调制装置的出口与超声调质装置的入口相连通，超声调质装置的出口与机械压滤脱液装置的入口相连通，机械压滤脱液装置的出口与液-液分离提油装置的入口相连通。

作为一种优选的技术方案，所述的化学调制装置与超声调质装置之间设置有第一卧式螺杆泵。

作为一种优选的技术方案，所述的超声调质装置与机械压滤脱液装置之间设置有第二卧式螺杆泵。

作为一种优选的技术方案，所述的机械压滤脱液装置为板框式压滤机。

本发明还提供一种处理气田含油污泥的方法，污泥提升泵从地埋式污泥罐内抽取的含油污泥输出到化学调制装置进行化学氧化处理，污泥提升泵的出口压力为0.5～0.7mpa、流量为20～30m³/h，然后输出到超声调质装置进行物理超声调质处理，超声调质装置的超声频率为32～44khz、处理时间为3～5min，最后输出到机械压滤脱液装置进行机械压滤脱水，分离出污泥残渣和能自动分层的油水混合物，机械压滤脱液装置8的进口压力为0.5～0.7mpa，机械压滤脱液装置的隔板压力为16～20mpa，油水混合物通过液-液分离提油装置进行油水分离。

作为一种优选的技术方案，所述的化学氧化处理方法为：加药罐通过加药泵将高锰酸钾加入到化学调制装置内，高锰酸钾加入量为待处理含油污泥质量的0.01％～0.1％，搅拌处理10～20分钟后，再将生石灰加入到化学调制装置内，生石灰的加入量为待处理含油污泥质量的0.1％～0.3％，反应10～20分钟后，再将氢氧化钠加入到化学调制装置内，氢氧化钠的加入量为待处理含油污泥质量的0.2％～0.4％，调节ph值为9～10，搅拌处理10～20分钟。

作为一种优选的技术方案，所述的高锰酸钾加入量为待处理含油污泥质量的0.03％～0.06％。

作为一种优选的技术方案，所述的含油污泥为天然气污水处理厂产生的罐底泥、池底泥、浮渣中的至少一种。

本发明的有益效果如下：

1、本发明结合了化学氧化与物理超声的优势，深度破坏了含油污泥的稳定结构，能够有效降低污泥含水率(达到55％)，减少污泥的占地面积。

2、本发明将含油污泥中的污泥、原油、水一次性分离，原油回收率高，可回收含油污泥中98％以上的原油，间接地降低了含油污泥的处理成本，提高了含油污泥的应用价值，同时减少含油污泥的有机组分含量，降低含油污泥对环境的二次污染。

3、本发明的气田含油污泥处理装置技术成熟可靠、流程简单、操作方便、处理周期短，适用于大量含油污泥的自动化处理。

4、本发明所用化学调质药剂成本低廉、易于获取，用药量少，能够为油气田节省污泥处理成本。污泥脱水的工艺条件简单、处理时间短、反应稳定，且其调理效果好、污泥脱水程度高。

5、本发明方法采用高锰酸钾、生石灰和氢氧化钠三种物质依次进行处理，可以达到深度破坏乳液状含油污泥的稳定性，实现污泥深度脱水的目的。同时，由于配方中的高锰酸钾，可通过强氧化作用使含油污泥中的寄生虫卵、病原菌等细菌死亡达到杀菌的效果，利于环保。

6、本发明使用范围广，不仅适用于天然气处理厂产生的罐底泥、池底泥、浮渣和剩余活性污泥，还适用于集气站产生的含油污泥。

附图说明

图1是本发明一种气田含油污泥处理装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于下述的实施方式。

实施例1

在图1中，本发明的一种气田含油污泥处理装置由地埋式污泥罐1、污泥提升泵2、加药泵3、化学调制装置4、第一卧式螺杆泵5、超声调质装置6、第二卧式螺杆泵7、机械压滤脱液装置8、液-液分离提油装置9、加药罐10连接构成。

地埋式污泥罐1内装有含油污泥，含油污泥为天然气污水处理厂产生的罐底泥、池底泥、浮渣中的至少一种，地埋式污泥罐1的出口与污泥提升泵2的入口相连通，污泥提升泵2的出口与化学调制装置4的入口相连通，污泥提升泵2将地埋式污泥罐1内的含油污泥输送到化学调制装置4内，加药罐10通过加药泵3与化学调制装置4相连通，加药罐10依次向化学调制装置4内添加高锰酸钾、生石灰、氢氧化钠，对含油污泥进行化学氧化调质，以便含油污泥发生固液分离，化学调制装置4输出口通过第一卧式螺杆泵5与超声调质装置6输入口相连通，第一卧式螺杆泵5将经过化学氧化的含油污泥输入到超声调质装置6内，超声调质装置6对经过化学氧化的含油污进行超声物理调制处理，进一步破坏该含油污泥的稳定结构，超声调质装置6输出口通过第二卧式螺杆泵7与机械压滤脱液装置8的入口相连通，机械压滤脱液装置8为板框式压滤机，第二卧式螺杆泵7将超声调质装置6内经过超声物理调制的含油污泥物料输入到机械压滤脱液装置8内进行机械压滤脱水，分离出污泥残渣和能自动分层的油水混合物，机械压滤脱液装置8与液-液分离提油装置9相连通，机械压滤脱液装置8将油水混合物输入到液-液分离提油装置9内，污泥残渣排出，液-液分离提油装置9为立式除油罐，油水混合物自动分层后通过液-液分离提油装置9进行油水分离。

上述装置处理气田含油污泥的方法，具体如下：污泥提升泵2从地埋式污泥罐1内抽取的含油污泥输出到化学调制装置4进行化学氧化处理，污泥提升泵2的出口压力为0.5mpa、流量为20m³/h，然后输出到超声调质装置6进行物理超声调质处理，超声调质装置6的超声频率为40khz、处理时间为4min，最后输出到机械压滤脱液装置8进行机械压滤脱水，分离出污泥残渣和油水混合物，污泥残渣的含水率为55.5％，机械压滤脱液装置8的进口压力为0.6mpa，机械压滤脱液装置8的隔板压力为18mpa，油水混合物自动分层后通过液-液分离提油装置9进行油水分离。

上述化学氧化处理方法为：加药罐10通过加药泵3将高锰酸钾加入到化学调制装置4内，高锰酸钾加入量为待处理含油污泥质量的0.03％，搅拌处理15分钟后，再将生石灰加入到化学调制装置4内，生石灰的加入量为待处理含油污泥质量的0.2％，反应15分钟后，再将氢氧化钠加入到化学调制装置4内，氢氧化钠的加入量为待处理含油污泥质量的0.3％，调节ph值为9～10，搅拌处理15分钟。

实施例2

本实施例处理气田含油污泥的方法，具体如下：污泥提升泵2从地埋式污泥罐1内抽取的含油污泥输出到化学调制装置4进行化学氧化处理，污泥提升泵2的出口压力为0.7mpa、流量为30m³/h，然后输出到超声调质装置6进行物理超声调质处理，超声调质装置6的超声频率为36khz、处理时间为5min，最后输出到机械压滤脱液装置8进行机械压滤脱水，分离出污泥残渣和油水混合物，污泥残渣的含水率为55.77％，机械压滤脱液装置8的进口压力为0.7mpa，机械压滤脱液装置8的隔板压力为16mpa，油水混合物自动分层后通过液-液分离提油装置9进行油水分离。其他操作步骤与实施例1相同。

实施例3

本实施例处理气田含油污泥的方法，具体如下：污泥提升泵2从地埋式污泥罐1内抽取的含油污泥输出到化学调制装置4进行化学氧化处理，污泥提升泵2的出口压力为0.7mpa、流量为20m³/h，然后输出到超声调质装置6进行物理超声调质处理，超声调质装置6的超声频率为40khz、处理时间为5min，最后输出到机械压滤脱液装置8进行机械压滤脱水，分离出污泥残渣和油水混合物，污泥残渣的含水率为55.14％，机械压滤脱液装置8的进口压力为0.7mpa，机械压滤脱液装置8的隔板压力为18mpa，油水混合物自动分层后通过液-液分离提油装置9进行油水分离。其他操作步骤与实施例1相同。

实施例4

本实施例处理气田含油污泥的方法，具体如下：污泥提升泵2从地埋式污泥罐1内抽取的含油污泥输出到化学调制装置4进行化学氧化处理，污泥提升泵2的出口压力为0.5mpa、流量为20m³/h，然后输出到超声调质装置6进行物理超声调质处理，超声调质装置6的超声频率为32khz、处理时间为5min，最后输出到机械压滤脱液装置8进行机械压滤脱水，分离出污泥残渣和油水混合物，污泥残渣的含水率为55.38％，机械压滤脱液装置8的进口压力为0.5mpa，机械压滤脱液装置8的隔板压力为20mpa，油水混合物自动分层后通过液-液分离提油装置9进行油水分离。其他操作步骤与实施例1相同。

实施例5

本实施例处理气田含油污泥的方法，具体如下：污泥提升泵2从地埋式污泥罐1内抽取的含油污泥输出到化学调制装置4进行化学氧化处理，污泥提升泵2的出口压力为0.7mpa、流量为25m³/h，然后输出到超声调质装置6进行物理超声调质处理，超声调质装置6的超声频率为44khz、处理时间为3min，最后输出到机械压滤脱液装置8进行机械压滤脱水，分离出污泥残渣和油水混合物，污泥残渣的含水率为55.29％，机械压滤脱液装置8的进口压力为0.6mpa，机械压滤脱液装置8的隔板压力为17mpa，油水混合物自动分层后通过液-液分离提油装置9进行油水分离。其他操作步骤与实施例1相同。

实施例6

在上述实施例1～6中，污泥提升泵2从地埋式污泥罐1内抽取的含油污泥输出到化学调制装置4进行化学氧化处理，化学氧化处理方法为：加药罐10通过加药泵3将高锰酸钾加入到化学调制装置4内，高锰酸钾加入量为待处理含油污泥质量的0.01％，搅拌处理10分钟后，再将生石灰加入到化学调制装置4内，生石灰的加入量为待处理含油污泥质量的0.1％，反应10分钟后，再将氢氧化钠加入到化学调制装置4内，氢氧化钠的加入量为待处理含油污泥质量的0.2％，调节ph值为9～10，搅拌处理10分钟。其他操作步骤及参数设置与相应的实施例相同。

实施例7

在上述实施例1～6中，污泥提升泵2从地埋式污泥罐1内抽取的含油污泥输出到化学调制装置4进行化学氧化处理，化学氧化处理方法为：加药罐10通过加药泵3将高锰酸钾加入到化学调制装置4内，高锰酸钾加入量为待处理含油污泥质量的0.06％，搅拌处理10分钟后，再将生石灰加入到化学调制装置4内，生石灰的加入量为待处理含油污泥质量的0.3％，反应10分钟后，再将氢氧化钠加入到化学调制装置4内，氢氧化钠的加入量为待处理含油污泥质量的0.4％，调节ph值为9～10，搅拌处理10分钟。其他操作步骤及参数设置与相应的实施例相同。

实施例8

在上述实施例1～6中，污泥提升泵2从地埋式污泥罐1内抽取的含油污泥输出到化学调制装置4进行化学氧化处理，化学氧化处理方法为：加药罐10通过加药泵3将高锰酸钾加入到化学调制装置4内，高锰酸钾加入量为待处理含油污泥质量的0.1％，搅拌处理20分钟后，再将生石灰加入到化学调制装置4内，生石灰的加入量为待处理含油污泥质量的0.3％，反应20分钟后，再将氢氧化钠加入到化学调制装置4内，氢氧化钠的加入量为待处理含油污泥质量的0.4％，调节ph值为9～10，搅拌处理20分钟。其他操作步骤及参数设置与相应的实施例相同。