CN106746416A - 一种基于污泥组分搭建污泥处理***的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及含油污泥处理领域，具体涉及一种基于污泥组分搭建污泥处理***的方法，适用于含油量5%～50%，含水量0%～85%的污泥处理，包括以下步骤：一、模块划分，将上述条件污泥处理所需要的处理工艺按照模块式划分为九个大类，分别为：分选除杂模块、物化调质模块、脱水模块、干燥/干化模块、热解脱附模块、热解炭化模块、烟气处理模块、污水处理模块和辅助模块；二、污泥品种划定，根据污泥的含油量、含油量或其来源，划定污泥种类；三、模块选择，根据污泥种类，选定所需完成处理工艺的模块；四、***搭建，根据选定模块搭建组装设备。

Description

一种基于污泥组分搭建污泥处理***的方法
技术领域
本发明涉及含油污泥处理领域，具体涉及一种基于污泥组分搭建污泥处理***的方法。
背景技术
含油污泥根据其来源的不同，其含水量、含油量以及含固成分有很大差异，故对含油污泥的处理中是一个庞大的***工程。传统污泥处理工程的搭建方式，将各种处理设备混杂在一起，没有***性的将各种处理工艺分模块设计，导致在各种污泥处理工程中，每个处理项目需要单独设计、搭建处理设备，需要花费大量的精力。
发明内容
本发明的目的，是为了解决背景技术中的问题，提供一种基于污泥组分搭建污泥处理***的方法，通过模块化的设计，精简了污泥处理***搭建的过程。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种基于污泥组分搭建污泥处理***的方法，适用于含油量5%～50%，含水量0%～85%的污泥处理，包括以下步骤：
一、模块划分，将上述条件污泥处理所需要的处理工艺按照模块式划分为九个大类，分别为：分选除杂模块、物化调质模块、脱水模块、干燥/干化模块、热解脱附模块、热解炭化模块、烟气处理模块、污水处理模块和辅助模块；
二、污泥品种划定，根据污泥的含油量、含油量或其来源，划定污泥种类；
三、模块选择，根据污泥种类，选定所需完成处理工艺的模块；
四、***搭建，根据选定模块搭建组装设备。
作为优选，所述步骤二中，污泥品种划分为：钻井泥浆、油气田现场油泥、炼化“三泥”、集输油泥；
按照含水（%）、含油（%）、含固（%）百分比划分，
所述钻井泥浆分为油基泥浆（<10、15～40、50～70）、水基泥浆（<5、10～20、50～70）；
所述油气田现场油泥分为落地污泥（5～10、5～10、80～90）、清罐油泥（65～75、15～25、5～10）、现场污泥（60～70、10～15、25～35）；
所述炼化“三泥”分为隔油地底泥与浮选浮渣（60～70、10～20、10～20）、剩余活性污泥（75～85、<5、10～20），炼化“三泥”中含水量高于85%可通过初级机械脱水方式，如三相或两相离心机，叠螺脱水机等进行脱水到85%左右，或者通过前端的加药洗涤或者萃取的方式把油含量降低后，通过袋式压滤脱水机或者板框压滤脱水机进行脱水；
所述集输油泥（60～70、20～30、5～10）。
作为优选，所述步骤三中，各种污泥处理模块选择如下：
油基泥浆，可选：分选除杂模块，必选：物化调质模块、脱水模块、热解脱附模块、烟气处理模块、污水处理模块、辅助模块；
水基泥浆，可选：分选除杂模块、热解脱附模块，必选：物化调质模块、脱水模块、干燥/干化模块、热解炭化模块、烟气处理模块、污水处理模块；
落地污泥，必选：分选除杂模块、物化调质模块、脱水模块、热解脱附模块、烟气处理模块、污水处理模块、辅助模块；
清罐油泥，可选：分选除杂模块、脱水模块、热解炭化模块，必选：物化调质模块、热解脱附模块、辅助模块；
现场污泥，必选：物化调质模块、热解脱附模块、热解炭化模块、烟气处理模块、污水处理模块、辅助模块；
隔油地底泥与浮选浮渣，必选：脱水模块、干燥/干化模块、热解炭化模块、烟气处理模块、污水处理模块、辅助模块，脱水模块采用电渗透脱水；
剩余活性污泥，必选：脱水模块、干燥/干化模块、热解炭化模块、烟气处理模块、污水处理模块、辅助模块，脱水模块采用板框高干脱水；
集输油泥，必选：分选除杂模块、物化调质模块、脱水模块、热解脱附模块、烟气处理模块、污水处理模块、辅助模块。
作为优选，所述步骤一中，各模块采用的装置均设置有外框架，所述外框架大小小于标准集装箱尺寸。
作为优选，所述热解脱附模块，包括热解脱附装置，包括热解脱附装置采用回转炉或内绞龙输送炉，其内部的最高温度在400～550℃。
作为优选，所述热解炭化模块，包括热解炭化装置采用回转炉，其内部的最高温度在550～700℃。
作为优选，所述分选除杂模块的可选装置为，干式破碎装置、湿式破碎装置、震动筛选装置、滚筒筛选装置或清洗分离装置。
作为优选，所述物化调质模块包括，药剂及其输送制药***和混料装置，其中药剂为絮凝药剂、破乳药剂、PH调整剂、表面活性剂、离子调整剂、重金属吸附剂、稳定剂、固化剂的一种或几种，混料装置包括，调质反应釜。
作为优选，所述脱水模块的可选装置为，甩干机、离心机、机械压榨脱水装置、板框深度压滤装置或电渗透脱水装置。
作为优选，所述干燥/干化模块的可选装置为，太阳能干化装置、移动床干化装置、转筒式高效干化装置、桨叶干化装置或圆盘干化装置。
作为优选，所述烟气处理模块的可选装置为，二次燃烧装置、半干式急冷装置、三相分离装置、湿式冷却、脱酸装置或布袋除尘装置。
作为优选，所述污水处理模块的可选装置为，絮凝沉淀装置、溶气气浮装置、双级初滤装置、精滤装置或生化处理装置。
作为优选，所述辅助模块的可选装置为，氮气发生/储存装置、过热蒸汽发生装置、发电机***、移动式总控室、导热油***装置、能源供应***装置。
综上所述，本发明的有益效果：
① 本发明所述的一种基于污泥组分搭建污泥处理***的方法，将污泥处理采用模块化处理，可针对不同成分含量的污泥做到区别化精准处理，提高处理效果的同时节约了设备场地投入。
② 本发明所述的一种基于污泥组分搭建污泥处理***的方法，模块化搭建过程方便，施工效率高。
附图说明
图1是本发明的实施例1的示意图；
图2是本发明的实施例2的示意图；
图3是本发明的实施例3的示意图；
图4是本发明的实施例4的示意图；
图5是本发明的实施例5的示意图；
图6是本发明的实施例6的示意图；
图7是本发明的实施例7的示意图。
具体实施方式
以下具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
一种基于污泥组分搭建污泥处理***的方法，适用于含油量5%～50%，含水量0%～85%的污泥处理，包括以下步骤：
一、模块划分，将上述条件污泥处理所需要的处理工艺按照模块式划分为九个大类，分别为：分选除杂模块、物化调质模块、脱水模块、干燥/干化模块、热解脱附模块、热解炭化模块、烟气处理模块、污水处理模块和辅助模块，各模块采用的装置均设置有外框架，所述外框架大小小于标准集装箱尺寸；
二、污泥品种划定，根据污泥的含油量、含油量或其来源，划定污泥种类，泥品种划分为：钻井泥浆（1）、油气田现场油泥（2）、炼化“三泥”（3）、集输油泥（4）；
按照含水（%）、含油（%）、含固（%）百分比划分，所述钻井泥浆（1）分为油基泥浆（<10、15～40、50～70）、水基泥浆（<5、10～20、50～70）；所述油气田现场油泥（2）分为落地污泥（5～10、5～10、80～90）、清罐油泥（65～75、15～25、5～10）、现场污泥（60～70、10～15、25～35）；所述炼化“三泥”（3）分为隔油地底泥与浮选浮渣（60～70、10～20、10～20）、剩余活性污泥（75～85、<5、10～20）；所述集输油泥（60～70、20～30、5～10）；
三、模块选择，根据污泥种类，选定所需完成处理工艺的模块；
四、***搭建，根据选定模块搭建组装设备。
实施例1：
油基泥浆处理，油基泥为油气田开采程中，伴随钻井过程中使用油基钻井液产生的混有大量钻屑的油泥废物, 钻井过程添加的柴油/白油、乳化剂，调整剂等高分子聚合物混合岩石碎屑，含水（<10%）、含油（15～40%）、含固（50～70%）。
根据图1所示，处理采用物化调质模块、脱水模块、热解脱附模块、烟气处理模块、污水处理模块和辅助模块进行处理，具体各模块选择为，物化调质模块采用絮凝剂加药***；脱水模块采用甩干机和离心机，先甩干后离心；热解脱附模块采用，两级的内绞龙式炉体；烟气处理模块包括，二次燃烧装置、三相分离装置和布袋除尘装置；辅助模块为氮气发生/储存装置和移动式总控室。
在热解脱附模块中，炉体内负压-200Pa～-5Pa，最高反应温度：380～500℃，物料在最高反应温度停留时间：10～20min，热解脱附模块分成两级脱附，一级脱附：室温～300℃，二级脱附：300℃～最高反应温度。
实施例2：
水基泥浆处理，水基泥浆为油气田开采程中，伴随钻井过程中使用水基钻井液产生的混有大量钻屑的含有各类化学药剂的废物，为水、絮凝剂、包被剂、抑制剂、润滑剂、防塌剂、流型调节剂、油保料等高分子聚合物与钻井岩屑的混合物，含水（<5%）、含油（10～20%）、含固（50～70%）。
根据图2所示，处理采用物化调质模块、脱水模块、干燥/干化模块、烟气处理模块、污水处理模块，具体各模块选择为，物化调质模块采用絮凝剂加药***；脱水模块采用甩干机和离心机，先甩干后离心；干燥/干化模块采用转筒式高效干化装置；烟气处理模块包括，二次燃烧装置、三相分离装置和布袋除尘装置。
转筒式高效干化装置中的最高反应温度：150～300℃，物料在最高反应温度停留时间：10～20min，干化炉：室温～最高反应温度，干化装置中负压-200Pa～-5Pa。
实施例3：
落地污泥处理，落地污泥为油田开采过程中的井场作业及管线设备泄漏等产生含油污泥，包括原油输送，装置检修和折油井过程中的原油泄漏到地面，井喷和放喷等事故原油泄漏地面等原因造成的原油流到地上，从而在地面形成落地油泥。落地污泥包含原油与砂石、杂草的混合物，轻质成分挥发，主要含重质油黑色，粘稠状，颗粒粗大,并含有较多杂草、编织袋、大块碎石等各种异物，含水（5～10%）、含油（5～10%）、含固（80～90%）。
根据图3所示，处理采用分选除杂模块、物化调质模块、脱水模块、热解脱附模块、烟气处理模块、污水处理模块、辅助模块，具体各模块选择为，分选除杂模块为湿式破碎装置；物化调质模块采用絮凝剂加药配合调质反应釜；脱水模块采用离心机；热解脱附模块采用两级的内绞龙输送炉；烟气处理模块包括，二次燃烧装置、三相分离装置和布袋除尘装置；污水处理模块采用溶气气浮装置；辅助模块采用导热油***、氮气发生/储存装置和移动式总控室。
在热解脱附模块中，炉体内负压-200Pa～-5Pa，最高反应温度：450～550℃，物料在最高反应温度停留时间：10～30min，热解脱附模块分成两级脱附，一级脱附：室温～300℃，二级脱附：300℃～最高反应温度。
实施例4：
清罐油泥处理，清罐油泥为油田现场储油罐的罐底油泥，包括现场原油存储过程中原油中的沥青质，胶质和所夹带的沙粒、泥土等无机杂志因密度差 和水一起沉降积累在油罐底部，形成的罐底泥，一般含固率较低在，呈流体 状态，且含大块异物少，含水（65～75%）、含油（15～25%）、含固（5～10%）。
根据图4所示，处理采用物化调质模块、脱水模块、热解脱附模块、辅助模块，具体各模块选择为，物化调质模块采用絮凝剂加药配合调质反应釜；脱水模块采用离心机；热解脱附模块采用两级的内绞龙输送炉；烟气处理模块包括，二次燃烧装置、三相分离装置和布袋除尘装置；污水处理模块采用溶气气浮装置；辅助模块采用导热油***和移动式总控室。
在热解脱附模块中，炉体内负压-200Pa～-5Pa，最高反应温度：450～550℃，物料在最高反应温度停留时间：10～30min，热解脱附模块分成两级脱附，一级脱附：室温～300℃，二级脱附：300℃～最高反应温度。
实施例5：
隔油地底泥与浮选浮渣处理，隔油地底泥与浮选浮渣为炼化企业污水处理过程中隔油池及浮选池产生的含油污泥，由水包油，油包水以及絮凝剂、悬浮固体组成的稳定乳状液体系，难以沉降；浓缩困难，脱水和处理技术难度大，含水（60～70%）、含油（10～20%）、含固（10～20%）。
根据图5所示，处理采用脱水模块、干燥/干化模块、热解炭化模块、烟气处理模块、污水处理模块、辅助模块，具体各模块选择为，脱水模块采用电渗透脱水装置；干燥/干化模块选用转筒式高效干化装置及其辅助燃烧炉；热解炭化模块采用回转炉；烟气处理模块选用二次燃烧装置、三相分离装置、半干式急冷装置；污水处理模块为生化处理装置；辅助模块为氮气发生/储存装置。
干燥/干化模块内，温度变化范围为室温～150℃，在热解炭化模块中，炉内最高反应温度：550～650℃，物料在最高反应温度停留时间：10～30min，炉内分多个温度区间，温度分布为150℃～最高反应温度。
实施例6：
剩余活性污泥处理，剩余活性污泥为炼化企业污水处理过程中生化池产生的活性污泥，包括生化过程微生物菌体、无机灰分以及微量的浮油，含水（75～85%）、含油（<5%）、含固（10～20%）。
根据图6所示，处理采用脱水模块、干燥/干化模块、热解炭化模块、烟气处理模块、污水处理模块、辅助模块，具体各模块选择为，脱水模块采用板框深度压滤装置；干燥/干化模块选用转筒式高效干化装置及其辅助燃烧炉；热解炭化模块采用回转炉；烟气处理模块选用二次燃烧装置、三相分离装置、半干式急冷装置；污水处理模块为生化处理装置；辅助模块为移动式总控室。
干燥/干化模块内，温度变化范围为室温～150℃，在热解炭化模块中，炉内最高反应温度：550～650℃，物料在最高反应温度停留时间：10～30min，炉内分多个温度区间，温度分布为150℃～最高反应温度。
实施例7：
集输油泥处理，集输油泥为大型油轮、储油站、炼化企业等油品储仓/罐中油品经长时间存储，形成又黑又稠的胶状物质层, 在间隔 2 ～ 6 年的定期油罐清洗时,产生油罐底泥，包括原油和加工过程油品中胶质、蜡质、沥青质等大量稠油混合少量的泥沙沉降形成的又黑又稠的胶状物质，含水（60～70%）、含油（20～30%）、含固（5～10%）。
根据图7所示，处理采用分选除杂模块、物化调质模块、脱水模块、热解炭化模块、烟气处理模块、污水处理模块、辅助模块，具体各模块选择为，分选除杂模块为湿式破碎装置；物化调质模块采用调质反应釜；脱水模块采用离心机；烟气处理模块选用二次燃烧装置、三相分离装置、布袋除尘装置；污水处理模块为溶气气浮装置；辅助模块为氮气发生/储存装置、导热油***和移动式总控室。
在热解炭化模块中，最高反应温度：550～650℃，物料在最高反应温度停留时间：10～30min，炉内分多个温度区间，温度分布为150℃～最高反应温度，模块中采用-200Pa～-5Pa的微负压。

Claims (10)

1.一种基于污泥组分搭建污泥处理***的方法，其特征在于，本方法适用于含油量5%～50%，含水量0%～85%的污泥处理，包括以下步骤：
一、模块划分，将上述条件污泥处理所需要的处理工艺按照模块式划分为九个大类，分别为：分选除杂模块、物化调质模块、脱水模块、干燥/干化模块、热解脱附模块、热解炭化模块、烟气处理模块、污水处理模块和辅助模块；
二、污泥品种划定，根据污泥的含油量、含油量或其来源，划定污泥种类；
三、模块选择，根据污泥种类，选定所需完成处理工艺的模块；
四、***搭建，根据选定模块搭建组装设备。
2.根据权利要求1所述的一种基于污泥组分搭建污泥处理***的方法，其特征在于，所述步骤二中，污泥品种划分为：钻井泥浆、油气田现场油泥、炼化“三泥”、集输油泥；
按照含水（%）、含油（%）、含固（%）百分比划分，
所述钻井泥浆分为油基泥浆（<10、15～40、50～70）、水基泥浆（<5、10～20、50～70）；
所述油气田现场油泥分为落地污泥（5～10、5～10、80～90）、清罐油泥（65～75、15～25、5～10）、现场污泥（60～70、10～15、25～35）；
所述炼化“三泥”分为隔油地底泥与浮选浮渣（60～70、10～20、10～20）、剩余活性污泥（75～85、<5、10～20）；
所述集输油泥（60～70、20～30、5～10）。
3.根据权利要求2所述的一种基于污泥组分搭建污泥处理***的方法，其特征在于，所述步骤三中，各种污泥处理模块选择如下：
油基泥浆，可选：分选除杂模块，必选：物化调质模块、脱水模块、热解脱附模块、烟气处理模块、污水处理模块、辅助模块；
水基泥浆，可选：分选除杂模块、热解脱附模块，必选：物化调质模块、脱水模块、干燥/干化模块、烟气处理模块、污水处理模块；
落地污泥，必选：分选除杂模块、物化调质模块、脱水模块、热解脱附模块、烟气处理模块、污水处理模块、辅助模块；
清罐油泥，可选：分选除杂模块、脱水模块、热解炭化模块，必选：物化调质模块、热解脱附模块、辅助模块；
现场污泥，必选：物化调质模块、热解脱附模块、热解炭化模块、烟气处理模块、污水处理模块、辅助模块；
隔油地底泥与浮选浮渣，必选：脱水模块、干燥/干化模块、热解炭化模块、烟气处理模块、污水处理模块、辅助模块，脱水模块采用电渗透脱水；
剩余活性污泥，必选：脱水模块、干燥/干化模块、热解炭化模块、烟气处理模块、污水处理模块、辅助模块，脱水模块采用板框高干脱水；
集输油泥，必选：分选除杂模块、物化调质模块、脱水模块、热解脱炭化块、烟气处理模块、污水处理模块、辅助模块。
4.根据权利要求3所述的一种基于污泥组分搭建污泥处理***的方法，其特征在于，所述步骤一中，各模块采用的装置均设置有外框架，所述外框架大小小于标准集装箱尺寸。
5.根据权利要求4所述的一种基于污泥组分搭建污泥处理***的方法，其特征在于，所述热解脱附模块，包括热解脱附装置采用回转炉或内绞龙输送炉，其内部的最高温度在400~550℃。
6.根据权利要求4所述的一种基于污泥组分搭建污泥处理***的方法，其特征在于，所述热解炭化模块，包括热解炭化装置采用回转炉，其内部的最高温度在550~700℃。
7.根据权利要求5或6所述的一种基于污泥组分搭建污泥处理***的方法，其特征在于，所述分选除杂模块的可选装置为，干式破碎装置、湿式破碎装置、震动筛选装置、滚筒筛选装置或清洗分离装置。
8.根据权利要求5或6所述的一种基于污泥组分搭建污泥处理***的方法，其特征在于，所述干燥/干化模块的可选装置为，太阳能干化装置、移动床干化装置、转筒式高效干化装置、桨叶干化装置或圆盘干化装置。
9.根据权利要求5或6所述的一种基于污泥组分搭建污泥处理***的方法，其特征在于，所述烟气处理模块的可选装置为，二次燃烧装置、半干式急冷装置、三相分离装置、湿式冷却、脱酸装置或布袋除尘装置。
10.根据权利要求5或6所述的一种基于污泥组分搭建污泥处理***的方法，其特征在于，所述辅助模块的可选装置为，氮气发生/储存装置、过热蒸汽发生装置、发电机***、移动式总控室、导热油***装置、能源供应***装置。
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