CN105819644A - 一种含油污泥无害化处理***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种含油污泥无害化处理***及方法,涉及污泥处理技术领域,含油污泥无害化处理***,是由机械脱水装置、预处理装置、气体处理单元、水处理单元、干燥装置、造粒装置、燃烧炉和制砖装置构成,本发明的一种含油污泥无害化处理方法,其适用范围广、能耗低、成本低、无二次污染,通过预处理、干燥、燃烧、废渣处理、废气处理和废水处理工序,将含油污泥处理过程中产生的废水、废渣、废气彻底消除,同时将工艺过程中产生的热量、废渣和净化水进行循环利用,极大的降低了含油污泥处理成本,而且处理后的废水、废渣、废气的排放,均符合国家环保要求,实现了含油污泥的无害化处理。
Description
技术领域
本发明涉及污泥处理技术领域,尤其涉及一种含油污泥无害化处理***及方法。
背景技术
含油污泥是在石油开采、运输、炼制及含油污水处理过程中产生的含油固体废物,油田开发中产生的含油污泥中含有硫化物、苯、酚类、蒽、芘等有毒有害物质,是油田生产主要污染源之一,已列入《国家危险废物名录》。随着各大油田的不断开发,含油污泥产生量也随之增加。多年来处理含油污泥一直采用防渗池储存、堆放,占用了大量土地资源,而且目前含油污泥还在以每年3%的速度增长。传统的含油污泥处理方法主要是固化后进行填埋处理,不但造成了含油污泥中油资源浪费,还严重的污染了环境。
现有的含有污泥处理方法主要有筛化硫化-调质-离心法、热脱附法、热解法、焚烧法、生物处理法、化学萃取法、高温碳化法等,其中筛化硫化-调质-离心法处理后的原料,含油量仍大于2%,还需深度处理;热脱附法只适用于含油量很高的污泥;热解法对反应条件要求高、设备复杂、投资大、能耗高,操作不当易产生大气二次污染;焚烧法需要掺入辅助燃料,能耗高、设备投资大,产生的粉尘、SO2等会导致二次污染;生物处理法处理周期长、适应性差、占地面积大、受气候影响大;;化学萃取法萃取剂昂贵、设备复杂、处理成本高;高温碳化法对反应条件要求高、设备复杂、投资大、能耗高。
发明内容
本发明对于上述现有技术的不足,提供了一种含油污泥无害化处理***及方法。
本发明的一种含油污泥无害化处理***,是由机械脱水装置、预处理装置、气体处理单元、水处理单元、干燥装置、造粒装置、燃烧炉和制砖装置构成,机械脱水装置的输出端管路连接喂料斗,喂料斗经螺旋输送管道与预处理装置相连,预处理装置的输出端与料仓Ⅰ相连,料仓Ⅰ经螺旋输送管道与干燥装置的进料口相连,干燥装置的出风口连接气固分离装置,气固分离装置的烟气出口连接气体处理单元,气体处理单元的出水端与水处理单元相连,水处理单元的污泥出口与机械脱水装置相连、出油端连接输油管路、出水端连接净水管路,气固分离装置的固体出料端和干燥装置的出料口均与料仓Ⅱ相连,料仓Ⅱ的出料端连接造粒设备和料仓Ⅳ,造粒设备经料仓Ⅲ与燃烧炉的进料端相连,燃烧炉的出渣口连接料仓Ⅳ,料仓Ⅳ连接制砖装置和预处理装置,燃烧炉的烟气出口连接干燥装置。
作为本发明的进一步改进,所述的水处理单元是由油水分离装置、沉淀装置、油水池、污水池和净水池构成,油水分离装置的输入端与油水池相连、其输出端分别与污水池和输油管路相连,油水池与机械脱水装置管路连接,污水池与沉淀装置相连,沉淀装置与净水池相连,油水池、污水池和净水池均与气体处理单元管路连接,净水池的净水出口端连接净水管路。
作为本发明的进一步改进,所述的气体处理单元是由除尘塔、脱硫塔和吸附装置构成,除尘塔与脱硫塔管路连接、且管路上设有引风机,脱硫塔与吸附装置管路连接,除尘塔和脱硫塔的进水端均与水处理单元管路连接,除尘塔的出液端与油水池管路连接,脱硫塔的出液端与污水池管路连接。
作为本发明的进一步改进,所述的喂料斗内设置有水平方向搅拌轴。
一种含油污泥无害化处理方法,具体工艺流程如下:
a、预处理:将含油污泥进行脱水,使原料的含水量低于80%,然后将脱水含油污泥与辅料混合、并搅拌均匀,制得预处理原料,其中脱水含油污泥与辅料的比例为1:0.1~3;
b、干燥:将a步骤制得的预处理原料600~700℃进行加热搅拌干燥,使原料含水率达到20%~30%,制得干燥原料、并产生烟气;
c、燃烧:将b步骤制得的干燥原料进行造粒,造粒成品粒度为2~15mm,然后将成粒原料在高于1100℃供气燃烧3~5min,供气量为30000~40000m3/h,制得炉渣、并产生高温烟气;
d、废渣处理:c步骤制得的炉渣一部分按a步骤的比例与脱水含油污泥混合进行原料预处理,剩余的炉渣压制成免烧水泥砖;
e、废气处理:将b步骤产生的烟气进行气固分离、产生的固体与b步骤制得的干燥原料混合进行造粒、产生的气体进行除尘处理后,再进行脱硫和吸附除杂,最后经净化的气体通过烟囱排放,净化后的气体其颗粒物含量≤80mg/m3、二氧化硫含量≤80mg/m3、氮氧化物含量≤300mg/m3、烟气黑度≤1级;
f、废水处理:将e步骤中除尘处理后得到的废液进行固液分离,分离出的污泥送至a步骤中进行循环处理、分离出的油进入输油管道、分离出的污水与脱硫废液进行沉淀净化处理,净化后的水可由除尘和脱硫步骤循环利用。
作为本发明的进一步改进,a步骤中所述的辅料为:首次启动为生物质细末,后续为废渣或干燥污泥粉末。
作为本发明的进一步改进,所述的生物质细末为锯末或草粉。
作为本发明的进一步改进,e步骤中脱硫处理中引风的流量和风压大于c步骤中供氧的流量和风压。
本发明的一种含油污泥无害化处理***及方法,其适用范围广、能耗低、成本低、无二次污染,通过预处理、干燥、燃烧、废渣处理、废气处理和废水处理工序,将含油污泥处理过程中产生的废水、废渣、废气彻底消除,同时将工艺过程中产生的热量、废渣和净化水进行循环利用,极大的降低了含油污泥处理成本,而且处理后的废水、废渣、废气的排放,均符合国家环保要求,实现了含油污泥的无害化处理。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示,本发明的一种含油污泥无害化处理***,是由机械脱水装置1、预处理装置2、气体处理单元3、水处理单元4、干燥装置5、造粒装置6、燃烧炉7和制砖装置8构成,其特征在于机械脱水装置1的输出端管路连接喂料斗9,喂料斗9经螺旋输送管道与预处理装置2相连,喂料斗9内设置有水平方向搅拌轴,防止含油污泥与壁面大面积粘连,不能进入螺旋输送机进口;预处理装置2的输出端与料仓Ⅰ10相连,料仓Ⅰ10经螺旋输送管道与干燥装置5的进料口相连,干燥装置5的出风口连接气固分离装置11,气固分离装置11的烟气出口连接气体处理单元3,气固分离装置11的固体出料端和干燥装置5的出料口均与料仓Ⅱ12相连,料仓Ⅱ12的出料端连接造粒设备6和料仓Ⅳ14,造粒设备6经料仓Ⅲ13与燃烧炉7的进料端相连,燃烧炉7的出渣口连接料仓Ⅳ14,料仓Ⅳ14连接制砖装置8和预处理装置2,燃烧炉7的烟气出口连接干燥装置;气体处理单元3是由除尘塔15、脱硫塔16和吸附装置17构成,除尘塔15与脱硫塔16管路连接、且管路上设有引风机23,脱硫塔16与吸附装置17管路连接,除尘塔15和脱硫塔16的进水端均与水处理单元4管路连接,除尘塔15的出液端与油水池20管路连接,脱硫塔16的出液端与污水池21管路连接;水处理单元4是由油水分离装置18、沉淀装置19、油水池20、污水池21和净水池22构成,油水分离装置18的输入端与油水池20相连、其输出端分别与污水池21和输油管路25相连,油水池20与机械脱水装置1管路连接,污水池21与沉淀装置19相连,沉淀装置19与净水池22相连,油水池20、污水池21和净水池22均与气体处理单元3管路连接5,净水池22的净水出口端连接净水管路26。
实施例2
利用上述装置的一种含油污泥无害化处理方法,具体工艺流程如下:
a、预处理:将含油污泥送入机械脱水装置1中进行脱水,使原料的含水量达到80%,然后输送至喂料斗9,再由螺旋输送机输送至预处理装置2,同时向预处理装置2中加入辅料(首次启动为锯末或草粉等生物质细末,后续为废渣或干燥污泥粉末),并搅拌均匀,制得预处理原料,其中脱水含油污泥与辅料的比例为1:0.1,此步骤将原料与疏松多孔、小粒径、低比热的辅料打散混合,增大污泥颗粒比面积、降低物料粘性、增强物料流动性、利于后续加热工序;
b、干燥:将a步骤制得的预处理原料输送至干燥装置5,600℃进行加热搅拌干燥,使原料含水率达到20%,制得干燥原料、并产生烟气;
c、燃烧:将b步骤制得的干燥原料输送至造粒装置6进行造粒,造粒成品粒度为2mm,然后将成粒的原料送入燃烧炉,通过鼓风机供气燃烧,供气量30000m3/h,并在高于1100℃燃烧3min,制得炉渣、并产生高温烟气;
d、废渣处理:c步骤制得的炉渣按a步骤的比例送入预处理装置2,剩余的炉渣送至制砖装置8、按比例混合水泥、早强剂、石灰等压制成免烧水泥砖;
e、废气处理:将b步骤产生的烟气送入气固分离装置11、产生的固体与b步骤的干燥原料混合进行造粒、产生的气体送入除尘塔15除尘,再通过脱硫塔16脱硫,然后又引风机23输送至吸附装置17吸附除杂,对废气中的不凝气体及臭味气体进行吸附,最后经净化的气体通过烟囱排放,净化后的气体其颗粒物含量≤80mg/m3、二氧化硫含量≤80mg/m3、氮氧化物含量≤300mg/m3、烟气黑度≤1级;
f、废水处理:将e步骤中除尘塔15的废液送至油水池20,油水池20中沉淀的污泥送入机械脱水装置1继续进行处理,油水池20中的油水混合液送入油水分离装置18,分离出的油进入输油管道25、分离出的污水与脱硫塔16的废液均送入污水池21,再送至沉淀装置19进行净水处理,净化后的水可由除尘塔15和脱硫塔16继续循环利用。
其中,除尘塔15与脱硫塔16之间管路上的引风机23的流量和风压大于14给燃烧炉7供氧鼓风机24的流量和风压,使干燥装置5内成负压状态,加速水分的蒸发。
实施例3
利用上述装置的一种含油污泥无害化处理方法,具体工艺流程如下:
a、预处理:将含油污泥送入机械脱水装置1中进行脱水,使原料的含水量达到70%,然后输送至喂料斗9,再由螺旋输送机输送至预处理装置2,同时向预处理装置2中加入辅料(首次启动为锯末或草粉等生物质细末,后续为废渣或干燥污泥粉末),并搅拌均匀,制得预处理原料,其中脱水含油污泥与辅料的比例为1:3,此步骤将原料与疏松多孔、小粒径、低比热的辅料打散混合,增大污泥颗粒比面积、降低物料粘性、增强物料流动性、利于后续加热工序;
b、干燥:将a步骤制得的预处理原料输送至干燥装置5,700℃进行加热搅拌干燥,使原料含水率达到30%,制得干燥原料、并产生烟气;
c、燃烧:将b步骤制得的干燥原料输送至造粒装置6进行造粒,造粒成品粒度为2~15mm,然后将成粒的原料送入燃烧炉,通过鼓风机供气燃烧,供气量40000m3/h,并在高于1100℃燃烧5min,制得炉渣、并产生高温烟气;
d、废渣处理:c步骤制得的炉渣按a步骤的比例送入预处理装置2,剩余的炉渣送至制砖装置8、按比例混合水泥、早强剂、石灰等压制成免烧水泥砖;
e、废气处理:将b步骤产生的烟气送入气固分离装置11、产生的固体与b步骤的干燥原料混合进行造粒、产生的气体送入除尘塔15除尘,再通过脱硫塔16脱硫,然后又引风机23输送至吸附装置17吸附除杂,对废气中的不凝气体及臭味气体进行吸附,最后经净化的气体通过烟囱排放,净化后的气体其颗粒物含量≤80mg/m3、二氧化硫含量≤80mg/m3、氮氧化物含量≤300mg/m3、烟气黑度≤1级;
f、废水处理:将e步骤中除尘塔15的废液送至油水池20,油水池20中沉淀的污泥送入机械脱水装置1继续进行处理,油水池20中的油水混合液送入油水分离装置18,分离出的油进入输油管道25、分离出的污水与脱硫塔16的废液均送入污水池21,再送至沉淀装置19进行净水处理,净化后的水可由除尘塔15和脱硫塔16继续循环利用。
其中,除尘塔15与脱硫塔16之间管路上的引风机23的流量和风压大于14给燃烧炉7供氧鼓风机24的流量和风压,使干燥装置5内成负压状态,加速水分的蒸发。
实施例4
利用上述装置的一种含油污泥无害化处理方法,具体工艺流程如下:
a、预处理:将含油污泥送入机械脱水装置1中进行脱水,使原料的含水量达到50%,然后输送至喂料斗9,再由螺旋输送机输送至预处理装置2,同时向预处理装置2中加入辅料(首次启动为锯末或草粉等生物质细末,后续为废渣或干燥污泥粉末),并搅拌均匀,制得预处理原料,其中脱水含油污泥与辅料的比例为1:1,此步骤将原料与疏松多孔、小粒径、低比热的辅料打散混合,增大污泥颗粒比面积、降低物料粘性、增强物料流动性、利于后续加热工序;
b、干燥:将a步骤制得的预处理原料输送至干燥装置5,650℃进行加热搅拌干燥,使原料含水率达到25%,制得干燥原料、并产生烟气;
c、燃烧:将b步骤制得的干燥原料输送至造粒装置6进行造粒,造粒成品粒度为8mm,然后将成粒的原料送入燃烧炉,通过鼓风机供气燃烧,供气量35000m3/h,并在高于1100℃燃烧4min,制得炉渣、并产生高温烟气;
d、废渣处理:c步骤制得的炉渣按a步骤的比例送入预处理装置2,剩余的炉渣送至制砖装置8、按比例混合水泥、早强剂、石灰等压制成免烧水泥砖;
e、废气处理:将b步骤产生的烟气送入气固分离装置11、产生的固体与b步骤的干燥原料混合进行造粒、产生的气体送入除尘塔15除尘,再通过脱硫塔16脱硫,然后又引风机23输送至吸附装置17吸附除杂,对废气中的不凝气体及臭味气体进行吸附,最后经净化的气体通过烟囱排放,净化后的气体其颗粒物含量≤80mg/m3、二氧化硫含量≤80mg/m3、氮氧化物含量≤300mg/m3、烟气黑度≤1级;
f、废水处理:将e步骤中除尘塔15的废液送至油水池20,油水池20中沉淀的污泥送入机械脱水装置1继续进行处理,油水池20中的油水混合液送入油水分离装置18,分离出的油进入输油管道25、分离出的污水与脱硫塔16的废液均送入污水池21,再送至沉淀装置19进行净水处理,净化后的水可由除尘塔15和脱硫塔16继续循环利用。
其中,除尘塔15与脱硫塔16之间管路上的引风机23的流量和风压大于14给燃烧炉7供氧鼓风机24的流量和风压,使干燥装置5内成负压状态,加速水分的蒸发。
Claims (8)
1.一种含油污泥无害化处理***,是由机械脱水装置(1)、预处理装置(2)、气体处理单元(3)、水处理单元(4)、干燥装置(5)、造粒装置(6)、燃烧炉(7)和制砖装置(8)构成,其特征在于机械脱水装置(1)的输出端管路连接喂料斗(9),喂料斗(9)经螺旋输送管道与预处理装置(2)相连,预处理装置(2)的输出端与料仓Ⅰ(10)相连,料仓Ⅰ(10)经螺旋输送管道与干燥装置(5)的进料口相连,干燥装置(5)的出风口连接气固分离装置(11),气固分离装置(11)的烟气出口连接气体处理单元(3),气体处理单元(3)的出水端与水处理单元(4)相连,水处理单元(4)的污泥出口与机械脱水装置(1)相连、出油端连接输油管路(25)、出水端连接净水管路(26),气固分离装置(11)的固体出料端和干燥装置(5)的出料口均与料仓Ⅱ(12)相连,料仓Ⅱ(12)的出料端连接造粒设备(6)和料仓Ⅳ(14),造粒设备(6)经料仓Ⅲ(13)与燃烧炉(7)的进料端相连,燃烧炉(7)的出渣口连接料仓Ⅳ(14),料仓Ⅳ(14)连接制砖装置(8)和预处理装置(2),燃烧炉(7)的烟气出口连接干燥装置(5)。
2.如权利要求1所述的一种含油污泥无害化处理***,其特征在于水处理单元(4)是由油水分离装置(18)、沉淀装置(19)、油水池(20)、污水池(21)和净水池(22)构成,油水分离装置(18)的输入端与油水池(20)相连、其输出端分别与污水池(21)和输油管路(25)相连,油水池(20)与机械脱水装置(1)管路连接,污水池(21)与沉淀装置(19)相连,沉淀装置(19)与净水池(22)相连,油水池(20)、污水池(21)和净水池(22)均与气体处理单元(3)管路连接,净水池(22)的净水出口端连接净水管路(26)。
3.如权利要求2所述的一种含油污泥无害化处理***,其特征在于气体处理单元(3)是由除尘塔(15)、脱硫塔(16)和吸附装置(17)构成,除尘塔(15)与脱硫塔(16)管路连接、且管路上设有引风机(23),脱硫塔(16)与吸附装置(17)管路连接,除尘塔(15)和脱硫塔(16)的进水端均与水处理单元(4)管路连接,除尘塔(15)的出液端与油水池(20)管路连接,脱硫塔(16)的出液端与污水池(21)管路连接。
4.如权利要求1所述的一种含油污泥无害化处理***,其特征在于喂料斗(9)内设置有水平方向搅拌轴。
5.一种含油污泥无害化处理方法,具体工艺流程如下:
a、预处理:将含油污泥进行脱水,使原料的含水量低于80%,然后将脱水含油污泥与辅料混合、并搅拌均匀,制得预处理原料,其中脱水含油污泥与辅料的比例为1:0.1~3;
b、干燥:将a步骤制得的预处理原料600~700℃进行加热搅拌干燥,使原料含水率达到20%~30%,制得干燥原料、并产生烟气;
c、燃烧:将b步骤制得的干燥原料进行造粒,造粒成品粒度为2~15mm,然后将成粒原料在高于1100℃供气燃烧3~5min,供气量为30000~40000m3/h,制得炉渣、并产生高温烟气;
d、废渣处理:c步骤制得的炉渣一部分按a步骤的比例与脱水含油污泥混合进行原料预处理,剩余的炉渣压制成免烧水泥砖;
e、废气处理:将b步骤产生的烟气进行气固分离、产生的固体与b步骤制得的干燥原料混合进行造粒、产生的气体进行除尘处理后,再进行脱硫和吸附除杂,最后经净化的气体通过烟囱排放,净化后的气体其颗粒物含量≤80mg/m3、二氧化硫含量≤80mg/m3、氮氧化物含量≤300mg/m3、烟气黑度≤1级;
f、废水处理:将e步骤中除尘处理后得到的废液进行固液分离,分离出的污泥送至a步骤中进行循环处理、分离出的油进入输油管道、分离出的污水与脱硫废液进行沉淀净化处理,净化后的水可由除尘和脱硫步骤循环利用。
6.如权利要求5所述的一种含油污泥无害化处理方法,其特征在于a步骤中所述的辅料为:首次启动为生物质细末,后续为废渣或干燥污泥粉末。
7.如权利要求5所述的一种含油污泥无害化处理方法,其特征在于所述的生物质细末为锯末或草粉。
8.如权利要求5所述的一种含油污泥无害化处理方法,其特征在于e步骤中脱硫处理中引风的流量和风压大于c步骤中供氧的流量和风压。
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