本發(fā)明涉及一種含油污泥的處理系統(tǒng)及粉碎設(shè)備、其處理方法。
背景技術(shù):
油泥主要是指由于各種原因造成的原油或其它油品與泥土等形成的含油污泥,以及油田正常生產(chǎn)中系統(tǒng)帶出的含油泥沙等,是一種富含礦物油的固體廢物,主要成分是原油、泥和水。固體顆粒尺寸可從不足微米到幾英寸,油的組成取決于原油種類、煉油廠結(jié)構(gòu)與操作條件,污泥的組成可能隨時(shí)間變化而變化。通常污泥中含有一定的原油、重金屬離子(如鐵、銅、鎳等)與無機(jī)鹽類化合物等。這些油泥中一般含有苯系物、酚類等物質(zhì),并伴隨惡臭和毒性,若直接和自然環(huán)境接觸,會使土地毒化、酸化或堿化,導(dǎo)致土壤及土質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變,妨礙植物根系生長并會對水體和植被造成較大污染,同時(shí)也意味著石油資源的浪費(fèi)。
含油污泥屬于多相體系,一般由水包油(O/W)、油包水(W/O) 和懸浮固體組成,污泥中的懸浮固體、膠體顆粒與油、水充分乳化,形成穩(wěn)定的懸浮乳狀液體系,黏度較大,難以沉降。具有成分復(fù)雜、含水量高、體積大、有害成分多數(shù)超過排放標(biāo)準(zhǔn)、含有較高的熱值、綜合利用方式少、處理難度大等特性。
按中國危險(xiǎn)廢物名錄,油泥被列入《國家危險(xiǎn)廢物目錄》中的含油廢物類 (HW08項(xiàng))。其對環(huán)境危害的長期性和潛在性,正引起高度重視。開展油泥管理及防治技術(shù)研究是目前國家環(huán)保工作的一項(xiàng)重要任務(wù)。因此,如何把這些含油污泥進(jìn)行無害化和資源化利用,也是擺在煉油行業(yè)面前亟待解決的一個(gè)重要環(huán)保問題。
目前含油污泥等固體廢棄物的處理技術(shù),主要有焚燒法、生物降解法、溶劑萃取法、調(diào)質(zhì)-機(jī)械分離法、濃縮干化法、微波處理法等,這些方法的不足之處可以概括為兩類 :一類如焚燒法和生物降解法,著力于控制污染物排放,忽略了油品資源的回收利用;另一類如溶劑萃取法、調(diào)質(zhì)-機(jī)械分離法、熱洗法、熱解法,能回收油品資源,卻難以控制廢水、廢渣對環(huán)境的二次污染,這些方法皆無法在環(huán)境和效益之間取得平衡。
例如,溶劑萃取法是根據(jù)“相似兼容”原理,選取合適的有機(jī)溶劑來萃取油泥中的有機(jī)物,然后再通過蒸餾回收萃取液中的油分,通過蒸餾把溶劑從混合物中分離出來循環(huán)使用。該方法的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡單,萃取劑可以重復(fù)使用,缺點(diǎn)是萃取劑價(jià)格昂貴,循環(huán)使用過程中出現(xiàn)大量溶劑損耗,經(jīng)處理后的油泥含油率大于5%左右,達(dá)不到現(xiàn)行的固體污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)。
調(diào)質(zhì)-機(jī)構(gòu)分離法:由于含油污泥一般都是穩(wěn)定的懸浮乳狀液體系,所以在脫水前要對含油污泥進(jìn)行調(diào)質(zhì)。調(diào)質(zhì)的方法除投加混凝劑、助凝劑外,還必須投加表面活性劑、破乳劑、pH調(diào)節(jié)劑等,同時(shí)輔以加熱等強(qiáng)化手段,以改善污泥物性,改變含油污泥顆粒的性狀和排列狀態(tài),破壞膠體的穩(wěn)定性,從而提高污泥的脫水性能,然后利用三相離心機(jī)對處理后的污泥進(jìn)行油、水、泥三相分離,具有操作簡單、技術(shù)較為成熟、實(shí)用性好等特點(diǎn),可回收大部分油。但其核心技術(shù)是高速離心的三相分離裝置,基本被歐美等國家所壟斷,中國還很難生產(chǎn)此類裝置。調(diào)質(zhì)-分離技術(shù)的缺點(diǎn):由于含油污泥種類很多,現(xiàn)有脫水機(jī)械設(shè)備和藥劑的組合還不能普遍適用。因此,對調(diào)質(zhì)-機(jī)械分離技術(shù)的研究僅局限于單一或少數(shù)油泥樣品,通用性差,而且采用不同的含油污泥時(shí),需要重新確定混凝劑(種類、加量以及加藥方式)、破乳劑(種類、加量以及加藥方式)、脫水機(jī)械的型號以及運(yùn)行參數(shù)。再者,當(dāng)污油泥含油量較少時(shí),離心分離經(jīng)濟(jì)效益不佳。由于離心機(jī)中的固體含量較高又會影響污泥處理效果,所以該方法的油泥處理量較低,不能滿足現(xiàn)有大規(guī)模處理的要求。
化學(xué)熱洗法:通過熱水溶液對含油污泥進(jìn)行反復(fù)洗滌,洗滌過程中加入高效、適宜的化學(xué)藥劑,再經(jīng)加熱、混合攪拌后靜置沉淀,實(shí)現(xiàn)固液分離。分離出的油相經(jīng)處理后進(jìn)入儲油罐,清洗液可再循環(huán)利用,剩余的污泥則進(jìn)行脫水再處理后資源化利用?;瘜W(xué)試劑的篩選和使用是化學(xué)熱洗工藝的關(guān)鍵,在加熱、攪拌的分離過程中,主要涉及到降低界面張力、乳化作用、改變潤濕性和剛性界面膜等原理。但該方法僅適用于含油量較高、乳化較輕的落地原油和油砂的原油回收處理,難于處理乳化嚴(yán)重的油泥卻不適用;需要添加大量的成本昂貴的化學(xué)藥劑,造成成本高;處理后的殘?jiān)泻洼^高,分離后的污泥殘?jiān)看笥?90%且含有大量的化學(xué)藥劑,還會引起廢水、廢渣等二次污染問題,需要進(jìn)一步處理利用。
還有,雖然上述溶劑萃取法、調(diào)質(zhì)-機(jī)械分離法、化學(xué)熱洗法等方法能夠回收污泥中的油品資源,但由于含油污泥中的雜物較多,包括大石塊、木頭、金屬物、塑料物、編織袋等,在回收過程中一般需要先對原料進(jìn)行篩分等預(yù)處理,去除原料中雜物,然后才與藥劑一起混合處理;而且由于含油污泥黏度較大,雜物與泥土相互粘接,預(yù)處理很難完全去除雜物,剩下的雜物會嚴(yán)重阻礙設(shè)備和設(shè)施正常運(yùn)行。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種含油污泥的處理系統(tǒng)及其粉碎設(shè)備、處理方法。該處理系統(tǒng)可以將油泥的含油率脫除到3%以下,能最大限度地回收油,而且本發(fā)明不會產(chǎn)生廢水,而且脫油后的污泥廢渣含油非常低,滿足固體污染物的排放標(biāo)準(zhǔn),不會對環(huán)境產(chǎn)生二次污染,非常適合現(xiàn)場推廣應(yīng)用。
本發(fā)明提供了一種含油污泥的粉碎設(shè)備,包括進(jìn)口筒體、粉碎筒體、對輥式撕碎機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)軸式粉碎機(jī)構(gòu)、高壓噴水裝置和第一刮油裝置;
所述進(jìn)口筒體的下部與粉碎筒體連接,所述進(jìn)口筒體的上方或內(nèi)部設(shè)置有所述高壓噴水裝置,所述對輥式撕碎機(jī)構(gòu)設(shè)置在進(jìn)口筒體內(nèi);
所述轉(zhuǎn)軸式粉碎機(jī)構(gòu)設(shè)置在粉碎筒體內(nèi),所述粉碎筒體在轉(zhuǎn)軸式粉碎機(jī)構(gòu)的上方設(shè)置浮油空間,在所述浮油空間內(nèi)設(shè)置有第一刮油裝置,在所述第一刮油裝置的相對端設(shè)置有可開啟和關(guān)閉的第一浮油排出口,所述粉碎筒體的底部設(shè)置有含油污泥排出口。
所述轉(zhuǎn)軸式粉碎機(jī)構(gòu)包括可正反轉(zhuǎn)的電機(jī),所述電機(jī)優(yōu)選為調(diào)速電機(jī)。所述轉(zhuǎn)軸式粉碎機(jī)構(gòu)位于粉碎筒體內(nèi),所述粉碎機(jī)構(gòu)包括與筒體軸線平行設(shè)置的轉(zhuǎn)軸,所述轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有多排粉碎刀具,所述粉碎刀具與轉(zhuǎn)軸的連接角度優(yōu)選為30°~90°,所述轉(zhuǎn)軸與所述電機(jī)的驅(qū)動端連接。
所述多排粉碎刀具包括多排垂直粉碎刀具和多排傾斜粉碎刀具,在相鄰兩排傾斜粉碎刀具之間間隔設(shè)置有1-3排的垂直粉碎刀具,所述垂直粉碎刀具與轉(zhuǎn)軸的連接角度為90°,所述傾斜粉碎刀具與轉(zhuǎn)軸的連接角度為30°~80°。
每排粉碎刀具包括2~6個(gè)粉碎刀具,在同一排內(nèi)的粉碎刀具與轉(zhuǎn)軸的連接角度相同且沿轉(zhuǎn)軸的圓周方向排列。
所述對輥式撕碎機(jī)構(gòu)包括對輥和設(shè)置在所述對輥上的多排切刀,所述切刀與對輥的連接角度優(yōu)選為30°~90°。
所述進(jìn)口筒體包括進(jìn)料斗和連接在進(jìn)料斗下部的方形料倉,所述對輥式撕碎機(jī)構(gòu)設(shè)置在方形料倉內(nèi)。
所述對輥式撕碎機(jī)構(gòu)的軸向方向與轉(zhuǎn)軸式粉碎機(jī)構(gòu)的軸向方向垂直。
在所述第一浮油排出口處設(shè)置有可開啟和關(guān)閉的第一擋板;優(yōu)選地,所述第一擋板與所述第一浮油排出口鉸接,進(jìn)一步優(yōu)選地,所述第一擋板通過第一軸與所述第一浮油排出口鉸接,所述第一軸的兩端設(shè)有第一曲柄,所述第一曲柄與第一氣缸連接,所述第一氣缸驅(qū)動第一曲柄帶動第一擋板開啟或關(guān)閉。
所述第一刮油裝置包括第一刮油板以及第一驅(qū)動裝置,所述第一刮油板和第一驅(qū)動裝置設(shè)置在所述第一擋板的相對側(cè),第一驅(qū)動裝置優(yōu)選為第二氣缸。
本發(fā)明還提供了一種含油污泥的處理系統(tǒng),該系統(tǒng)包括上述的粉碎設(shè)備,還包括振動篩、沉淀裝置、射流器、高速粉碎裝置、儲水裝置和一個(gè)或多個(gè)用于油、水、污泥分離的分離設(shè)備;
所述振動篩位于沉淀裝置上部,并用于篩分粉碎設(shè)備的含油污泥排出口排出的含油污泥;
所述沉淀裝置包括沉淀箱和螺旋輸送機(jī)構(gòu),所述沉淀箱的上側(cè)壁設(shè)置有第二浮油排出口;所述螺旋輸送機(jī)構(gòu)設(shè)置在沉淀箱的底部,所述螺旋輸送機(jī)構(gòu)從沉淀箱的一端水平延伸至沉淀箱的物料出口;
所述沉淀裝置與射流器、高速粉碎裝置、分離設(shè)備依次連接;
優(yōu)選地,在所述第二浮油排出口處設(shè)置有可開啟和關(guān)閉的第二擋板;優(yōu)選地,所述第二擋板與所述第二浮油排出口鉸接,進(jìn)一步優(yōu)選地,所述第二擋板通過第二軸與所述第二浮油排出口鉸接,所述第二軸的兩端設(shè)有第二曲柄,所述第二曲柄與第三氣缸連接,所述第三氣缸驅(qū)動第二曲柄帶動第二擋板開啟或關(guān)閉。
所述處理系統(tǒng)包括所述第一輸送裝置和所述第二輸送裝置;
所述第一輸送裝置,用于將含油污泥原料輸送至所述粉碎設(shè)備的進(jìn)口,所述第一輸送裝置優(yōu)選為單斗提升機(jī);
所述第二輸送裝置,用于將所述粉碎設(shè)備處理后的含油污泥輸送至所述振動篩;所述第二輸送裝置優(yōu)選為斗式提升機(jī),所述斗式提升機(jī)的進(jìn)口與所述粉碎筒體的污泥出口連接,所述斗式提升機(jī)的污泥出口位于振動篩上方。
所述螺旋輸送機(jī)構(gòu)包括螺旋輸送葉片,所述螺旋輸送葉片的螺距從沉淀箱的一端向沉淀箱的物料出口的方向上逐漸減少;
所述高速粉碎裝置包括粉碎筒體、轉(zhuǎn)軸和設(shè)置轉(zhuǎn)軸上的多排粉碎刀具;
所述分離設(shè)備包括氣浮裝置、萃取裝置、泡沫顆粒粘油裝置、離心機(jī)中的一種或幾種;
所述射流器的進(jìn)水口與儲水裝置的出水口連接的管道上設(shè)置有輸送泵或高壓泵。
所述處理系統(tǒng)還包括一個(gè)或多個(gè)儲油裝置,所述儲油裝置用于接收從粉碎設(shè)備、沉淀裝置和分離設(shè)備分離出的油;優(yōu)選地,所述處理系統(tǒng)包括第一儲油裝置、第二儲油裝置和第三儲油裝置,所述第一儲油裝置與粉碎設(shè)備的第一浮油排出口連接,所述第二儲油裝置與沉淀箱的第二浮油排出口連接,第三儲油裝置與分離設(shè)備連接;進(jìn)一步優(yōu)選地,所述第一儲油裝置、第二儲油裝置和第三儲油裝置優(yōu)選為儲油罐。
本發(fā)明還提供了一種采用上述的處理系統(tǒng)的含油污泥處理方法,包括如下步驟:
(1)將含油污泥輸送至粉碎設(shè)備,進(jìn)行粉碎,同時(shí)用高壓噴水裝置噴洗含油污泥,待粉碎設(shè)備完成粉碎后進(jìn)行靜置,然后打開第一浮油排出口并通過第一刮油裝置排出上層的浮油和雜物,下層的含油污泥排出并輸送到振動篩;
(2)所述振動篩對含油污泥進(jìn)行篩分,雜物和粒徑大的含油污泥被篩分出來,粒徑小的含油污泥落至下方沉淀箱中,含油污泥在沉淀箱內(nèi)靜置,上層浮油排出,下部含油污泥通過螺旋輸送葉片進(jìn)入沉淀箱的污泥出口,然后進(jìn)入射流器內(nèi),同時(shí)所述儲水裝置的水進(jìn)入射流器內(nèi),從而形成高速射流并噴入高速粉碎裝置內(nèi),所述高速粉碎裝置將含油污泥打成打成細(xì)小顆粒,優(yōu)選為微米級顆粒,從而制成泥漿;其中,儲水裝置內(nèi)的水添加有破乳劑;
(3)然后將泥漿輸送到分離設(shè)備中,在所述分離設(shè)備中徹底實(shí)現(xiàn)油與水、污泥的分離,分離出水返回儲水裝置。
在步驟(1)中,所述高壓噴水裝置噴出的水的溫度為70℃~90℃,所述高壓噴水裝置噴出的水量與含油污泥的重量比例優(yōu)選為 1:(1~3)。
在步驟(2)中,所述破乳劑為十二烷基苯磺酸鈉、壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一種或幾種,所述破乳劑在儲水裝置中的濃度優(yōu)選為0.25wt%~2.0wt%。
在步驟(2)中,所述儲水裝置內(nèi)水的溫度為70℃~90℃,所述儲水裝置進(jìn)入射流器的水量與含油污泥的重量比例優(yōu)選為 1 :(0.5~3)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明含油污泥的處理系統(tǒng)及其處理方法具有如下優(yōu)點(diǎn):
(1) 本發(fā)明的含油污泥的粉碎設(shè)備,高壓噴水裝置可以對含油污泥進(jìn)行高壓沖擊粉碎,而后對輥式撕碎機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)軸式粉碎機(jī)構(gòu)進(jìn)行機(jī)械粉碎,從而達(dá)到多次粉碎,并且還可以使水與粉碎后的含油污泥形成油-水-泥三相的均勻混合物,同時(shí)轉(zhuǎn)軸式粉碎機(jī)構(gòu)可以很好攪拌油-水-泥三相,使熱水很好地洗滌污泥,從而同時(shí)達(dá)到粉碎和洗滌含油污泥的目的。粉碎設(shè)備完成粉碎和洗滌后進(jìn)行靜置,一部油和木屑、草、編織袋等雜物上浮至浮油空間,然后通過第一刮油裝置和第一浮油排出口排放到儲油裝置,從而完成第一次除油和除雜物,而剩下的含油污泥進(jìn)入下一工序,進(jìn)行深度脫油,從而有助于實(shí)現(xiàn)多級粉碎、多級除油、高效粘油,適用于不同油含量的含油污泥,尤其適用于油含量較低或乳化嚴(yán)重的含油污泥樣品。
(2)本發(fā)明的含油污泥的粉碎設(shè)備,進(jìn)一步采用可正反轉(zhuǎn)的調(diào)速電機(jī)以及所述粉碎刀具與轉(zhuǎn)軸的連接角度設(shè)計(jì),尤其是采用多排垂直粉碎刀具和多排傾斜粉碎刀具,可以很好攪拌油-水-泥三相,使熱水很好地洗滌污泥,從而同時(shí)達(dá)到粉碎和洗滌含油污泥的目的,以及可很好粉碎木頭、塑料物、編織袋等雜物,在洗滌過程中使這些雜物與污泥不再粘連,靜置浮油處理后,可除去大部分木頭、塑料物、編織袋等雜物,避免雜物嚴(yán)重阻礙設(shè)備或裝置正常運(yùn)行的問題。
(3)本發(fā)明將多級粉碎、多級除油、高效粘油或萃取組合成一套高效、可靠、處理效果突出的油泥處理設(shè)備,可以適用于不同油含量的含油污泥,尤其適用于油含量較低或乳化嚴(yán)重的含油污泥樣品。
本發(fā)明先將含油污泥輸送至粉碎設(shè)備內(nèi),在對輥式撕碎機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)軸式粉碎機(jī)構(gòu)的作用下對大塊含油污泥進(jìn)行粉碎,同時(shí)高壓噴水裝置也對含油污泥進(jìn)行噴沖,從而粉碎含油污泥,粉碎設(shè)備處理后的污泥輸送至振動篩,篩分出雜物和粉碎含油污泥的顆粒,小顆粒落入下方沉淀箱內(nèi),然后在射流器的高壓沖擊造成污泥第二次粉碎,然后通過高速粉碎裝置高速旋轉(zhuǎn)打漿,從而形成對含油污泥進(jìn)行多級組合粉碎,可將含油污泥顆粒粉碎至5微米粉末狀以下,將污泥中的油暴露出來,有利于破乳劑清洗污泥中油分,深度地脫除污泥中的各種油分,同時(shí)形成的乳化作用非常弱,有利后續(xù)設(shè)備分離油分,同時(shí)分離設(shè)備還可以采用氣泡粘油、泡沫固體顆粒粘油或萃取油分等手段,這樣前后各技術(shù)手段相互配合、相互影響,從而在破乳劑的用量很小、不形成強(qiáng)乳化作用的情況下,可以將含油率為30%以上的油泥脫除到殘油率3%以下,能最大限度地回收油,而且本發(fā)明不會產(chǎn)生廢水,處理完成后的油泥滿足固體污染物的排放標(biāo)準(zhǔn),不會對環(huán)境產(chǎn)生二次污染,非常適合現(xiàn)場推廣應(yīng)用。
(4)本發(fā)明含油污泥的處理系統(tǒng)不需要進(jìn)行雜物的預(yù)處理,可以通過對輥式撕碎機(jī)構(gòu)切削大塊雜物和紡織袋,轉(zhuǎn)軸式粉碎可以粉碎雜物,同時(shí)在粉碎過程中噴入高壓熱水,并配合可正反轉(zhuǎn)的調(diào)速電機(jī)以及轉(zhuǎn)軸式粉碎機(jī)構(gòu)特殊設(shè)計(jì)(如粉碎刀具與轉(zhuǎn)軸的連接角度),可在粉碎和洗滌的過程中降低油泥黏度,使雜物與含油污泥不再粘接或粘連,靜置浮油處理后,可除去大部分木頭、塑料物、編織袋等雜物,這樣有利于后續(xù)振動篩篩出剩下的石塊、金屬等雜物,從而完全去除雜物,保障設(shè)備和設(shè)施正常運(yùn)行。
(5)本發(fā)明氣浮裝置、萃取裝置排出的物料進(jìn)入離心機(jī)進(jìn)行脫水,水體再次進(jìn)入儲水裝置內(nèi),或三相離心機(jī)分出的水體直接進(jìn)入儲水裝置內(nèi),從而實(shí)現(xiàn)藥劑和水循環(huán)利用,從而確保整個(gè)處理過程不產(chǎn)生廢水。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的粉碎設(shè)備的示意圖;
圖2為本發(fā)明的含油污泥的處理系統(tǒng)的示意圖;
圖3為本發(fā)明的振動篩、沉淀裝置和射流器的示意圖;
附圖標(biāo)記:1-第一輸送裝置,2-粉碎設(shè)備,21-進(jìn)口筒體,22-粉碎筒體,23-對輥式撕碎機(jī)構(gòu),24-轉(zhuǎn)軸式粉碎機(jī)構(gòu),25-第一擋板,26-閘板和閘板閥,27-第一電機(jī),3-第二輸送裝置,4-振動篩,5-沉淀裝置,51-沉淀箱,52-螺旋輸送機(jī)構(gòu),53-第二電機(jī),6-射流器,7-高速粉碎裝置,8-分離設(shè)備,9-儲水裝置,91-高壓泵。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案,所述實(shí)施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的,旨在用于解釋本發(fā)明,而不能理解為對本發(fā)明的限制。
此外,術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中,“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上,除非另有明確具體的限定。
在本發(fā)明中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
下面通過實(shí)施方式來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案,但不應(yīng)認(rèn)為本發(fā)明僅局限于以下的實(shí)施方式中。
根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面,如圖1所示,本發(fā)明提供了一種含油污泥的粉碎設(shè)備2,包括進(jìn)口筒體21、粉碎筒體22、對輥式撕碎機(jī)構(gòu)23、轉(zhuǎn)軸式粉碎機(jī)構(gòu)24、高壓噴水裝置和第一刮油裝置;進(jìn)口筒體21的下部與粉碎筒體22連接,進(jìn)口筒體21的上方或內(nèi)部設(shè)置有高壓噴水裝置,對輥式撕碎機(jī)構(gòu)23設(shè)置在進(jìn)口筒體21內(nèi);轉(zhuǎn)軸式粉碎機(jī)構(gòu)24沿粉碎筒體22的軸向方向設(shè)置在粉碎筒體22內(nèi),粉碎筒體22在轉(zhuǎn)軸式粉碎機(jī)構(gòu)24的上方設(shè)置浮油空間,在浮油空間內(nèi)設(shè)置有第一刮油裝置,在第一刮油裝置的相對端設(shè)置有可開啟和關(guān)閉的第一浮油排出口,粉碎筒體22的底部設(shè)置有可開啟和關(guān)閉的含油污泥排出口。為了實(shí)現(xiàn)開啟和關(guān)閉,優(yōu)選地,在粉碎筒體22的含油污泥排出口處可以設(shè)置有閘板和閘板閥26。
在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中,進(jìn)口筒體21包括進(jìn)料斗和連接在進(jìn)料斗下部的方形料倉,對輥式撕碎機(jī)構(gòu)23設(shè)置在方形料倉內(nèi)。
在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中,為了粉碎編織袋和較大塑料等雜物,對輥式撕碎機(jī)構(gòu)23包括對輥和設(shè)置在對輥上的多排切刀,多排切刀與對輥的連接角度優(yōu)選為30°~90°,這樣在對輥相對轉(zhuǎn)動過程中,切刀可以起到切削編織袋和較大塑料作用,而且對輥還能起到擠壓粉碎的作用。優(yōu)選地,對輥的轉(zhuǎn)速為15~60 轉(zhuǎn)/分鐘。
在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中,轉(zhuǎn)軸式粉碎機(jī)構(gòu)24位于粉碎筒體22內(nèi),粉碎機(jī)構(gòu)包括與筒體軸線平行設(shè)置的轉(zhuǎn)軸,轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有粉碎刀具,優(yōu)選地,粉碎刀具與轉(zhuǎn)軸的連接角度優(yōu)選為30°~90°。這樣在轉(zhuǎn)軸式粉碎機(jī)構(gòu)24轉(zhuǎn)動過程中,可以進(jìn)一步打碎含油污泥顆粒和一些雜物,同時(shí)還使水、油和泥混合均勻,轉(zhuǎn)軸式粉碎機(jī)構(gòu)24的轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速為50~200 轉(zhuǎn)/分鐘。優(yōu)選地,轉(zhuǎn)軸式粉碎機(jī)構(gòu)可以由可正反轉(zhuǎn)的第一電機(jī)27驅(qū)動,即轉(zhuǎn)軸的一端與第一電機(jī)27的驅(qū)動端連接。第一電機(jī)27電機(jī)優(yōu)選為調(diào)速電機(jī)。
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)達(dá)到粉碎和洗滌含油污泥的目的,使雜物與污泥易于分離,所述多排粉碎刀具包括多排垂直粉碎刀具和多排傾斜粉碎刀具,在相鄰兩排傾斜粉碎刀具之間間隔設(shè)置有1-3排的垂直粉碎刀具,所述垂直粉碎刀具與轉(zhuǎn)軸的連接角度為90°,所述傾斜粉碎刀具與轉(zhuǎn)軸的連接角度為30°~80°每排粉碎刀具包括2~6個(gè)粉碎刀具,在同一排內(nèi)的粉碎刀具與轉(zhuǎn)軸的連接角度相同且沿轉(zhuǎn)軸的圓周方向排列。這樣垂直粉碎刀具使含油污泥沿圓周方向移動,傾斜粉碎刀具可使含油污泥沿粉碎筒體軸向方向移動,使污泥在粉碎筒體內(nèi)受到多方位的粉碎,在粉碎過程中和完成后,垂直粉碎刀具和傾斜粉碎刀具共同粉碎含油污泥,同時(shí)還能很好地起到攪拌作用,使熱水充分洗滌含油污泥,使含油污泥不再與雜物相互粘接或粘連,從而靜置浮油處理,可以除去一部分油分和雜物。
為了增強(qiáng)粉碎效果,對輥式撕碎機(jī)構(gòu)23的軸向方向與轉(zhuǎn)軸式粉碎機(jī)構(gòu)24的軸向方向可以相互垂直。
為了實(shí)現(xiàn)多級除油,首先在粉碎設(shè)備2中設(shè)置浮油空間、第一刮油裝置和第一浮油排出口,從而在粉碎設(shè)備2完成粉碎后,進(jìn)行靜置,塑料袋、木棍、油等密度小于水的雜物會上浮到浮油空間,然后通過第一刮油裝置刮出。第一浮油排出口形狀可以為長條形,沿粉碎筒體22的軸向方向延伸。
為了實(shí)現(xiàn)第一浮油排出口的開啟和關(guān)閉,第一浮油排出口處設(shè)置有可開啟和關(guān)閉的第一擋板25。第一擋板25可蓋合第一浮油排出口,這樣在粉碎設(shè)備2進(jìn)行粉碎時(shí),第一擋板25蓋合在第一浮油排出口,粉碎完全后,打開第一擋板25,可以排出浮油。優(yōu)選地,第一擋板25與第一浮油排出口鉸接,進(jìn)一步優(yōu)選地,第一擋板25通過第一軸與第一浮油排出口鉸接,第一軸的兩端設(shè)有第一曲柄,第一曲柄與第一氣缸連接,第一氣缸驅(qū)動第一曲柄帶動第一擋板25開啟或關(guān)閉。
對于第一刮油裝置,能夠?qū)⒏∮涂臻g內(nèi)的浮油刮出即可。本發(fā)明的一種實(shí)施方式中,第一刮油裝置可以包括第一刮油板以及第一驅(qū)動裝置,第一刮油板和第一驅(qū)動裝置設(shè)置在第一擋板25的相對側(cè),第一驅(qū)動裝置優(yōu)選為第二氣缸,也可以其它驅(qū)動裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面,如圖2所示,本發(fā)明還提供了一種含油污泥的處理系統(tǒng),該系統(tǒng)包括上述的粉碎設(shè)備2,還包括振動篩4、沉淀裝置5、射流器6、高速粉碎裝置7、儲水裝置9和一個(gè)或多個(gè)用于油、水、污泥分離的分離設(shè)備8;振動篩4位于沉淀裝置5上部;沉淀裝置5包括沉淀箱51和螺旋輸送機(jī)構(gòu)52,沉淀箱51的上側(cè)壁設(shè)置有第二浮油排出口,優(yōu)選地在第二浮油排出口的相對側(cè)設(shè)置有第二刮油裝置;螺旋輸送機(jī)構(gòu)52設(shè)置在沉淀箱51的底部,螺旋輸送機(jī)構(gòu)52從沉淀箱51的一端水平延伸至沉淀箱51的物料出口;沉淀裝置5與射流器6、高速粉碎裝置7、分離設(shè)備8依次連接。優(yōu)選地,螺旋輸送機(jī)構(gòu)52可以由第二電機(jī)53驅(qū)動,即螺旋輸送機(jī)構(gòu)52的一端與第二電機(jī)53的動力輸出端連接。
在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中,處理系統(tǒng)還包括第一輸送裝置1和第二輸送裝置3。第一輸送裝置1,用于將含油污泥輸送至粉碎設(shè)備2的進(jìn)口;第二輸送裝置3,用于將粉碎設(shè)備2處理后的含油污泥輸送至振動篩4。作為優(yōu)選的實(shí)施方式,第一輸送裝置1可以為單斗提升機(jī);第二輸送裝置3可以為斗式提升機(jī),斗式提升機(jī)的進(jìn)口與粉碎筒體22的污泥出口連接,斗式提升機(jī)的污泥出口位于振動篩4上方。
如圖3所示,振動篩4能夠?qū)崿F(xiàn)污泥與雜物篩分即可。作為優(yōu)選的實(shí)施方式,振動篩4可以設(shè)置有大顆粒污泥出口和雜物出口,大顆粒污泥可以返回粉碎設(shè)備2繼續(xù)進(jìn)行粉碎,而且雜物則可以回收利用。
所述沉淀裝置沉淀箱包括沉淀箱。所述第二浮油排出口設(shè)置在沉淀箱的上部,在所述第二浮油排出口處設(shè)置有可開啟和關(guān)閉的第二擋板;進(jìn)一步優(yōu)選地,所述第二擋板與所述第二油排出口鉸接;更進(jìn)一步優(yōu)選地,所述第二擋板通過第二軸與所述第二浮油排出口鉸接,所述第二軸的兩端設(shè)有第二曲柄,所述第二曲柄與第三氣缸連接,所述第三氣缸驅(qū)動所述第二曲柄帶動第二擋板開啟或關(guān)閉。通過上述結(jié)構(gòu)設(shè)置,振動篩4篩分后含油污泥和水一塊落入沉淀裝置5中進(jìn)行靜置,靜置完成后,開啟第二擋板,自然流出浮油或通過刮油裝置排出。
沉淀裝置5在完成沉淀后,污泥較難從污泥出口排出,在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中,為解決此問題,在沉淀箱51底部設(shè)置有螺旋輸送機(jī)構(gòu)52,這樣螺旋輸送機(jī)構(gòu)52可以將底部污泥輸送至沉淀裝置5的污泥出口,同時(shí)沉淀裝置5的污泥出口連接有射流器6,這樣射流器6在工作狀態(tài)時(shí)可以對沉淀裝置5內(nèi)污泥進(jìn)行抽吸,從而確保了沉淀裝置5底部的污泥順利排出。螺旋輸送機(jī)構(gòu)可以為有軸螺旋輸送機(jī)構(gòu),也可以為無軸螺旋輸送機(jī)構(gòu)。作為可優(yōu)選的實(shí)施方式,螺旋輸送機(jī)構(gòu)包括螺旋輸送葉片,螺旋輸送葉片的螺距從沉淀箱51的一端向沉淀箱51的物料出口的方向上逐漸減少,這樣在螺旋輸送葉片推動污泥時(shí)形成擠壓作用,擠出多余水分。
高速粉碎裝置7可以采用將污泥粉碎至粉末狀的打漿設(shè)備。在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式中,高速粉碎裝置7包括粉碎筒體、轉(zhuǎn)軸和設(shè)置轉(zhuǎn)軸上的多排粉碎刀具。每排粉碎刀具包括2~8個(gè)粉碎刀具,在同一排內(nèi)的粉碎刀具沿轉(zhuǎn)軸的圓周方向排列。高速粉碎裝置7的轉(zhuǎn)速為100~1000轉(zhuǎn)/分鐘。高速粉碎裝置7還包括驅(qū)動轉(zhuǎn)軸的電機(jī)、電機(jī)遠(yuǎn)端的物料進(jìn)口和電機(jī)近端的物料出口。電機(jī)可以選用可以正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的調(diào)速電機(jī)。高速粉碎機(jī)的外形呈圓柱體,可以為臥式或立式結(jié)構(gòu)。
分離設(shè)備8可以包括氣浮裝置、萃取裝置、泡沫顆粒粘油裝置、離心機(jī)中的一種或幾種。離心機(jī)可以為三相離心機(jī)或用于泥水分離的常規(guī)離心機(jī)。當(dāng)分離設(shè)備8采用氣浮裝置、萃取裝置、泡沫顆粒粘油裝置中的一種或幾種時(shí),則在完成除油后連接用于泥水分離的常規(guī)離心機(jī);也可以分離設(shè)備8只使用三相離心機(jī),實(shí)現(xiàn)油、泥、水的三相分離。
為了使水流進(jìn)入射流器6后形成空吸作用,射流器6的進(jìn)水口與儲水裝置9的出水口連接的管道上設(shè)置有輸送泵或高壓泵91。
處理系統(tǒng)還包括一個(gè)或多個(gè)儲油裝置,儲油裝置用于接收從粉碎設(shè)備2、沉淀裝置5和分離設(shè)備8分離出的油;優(yōu)選地,處理系統(tǒng)包括第一儲油裝置、第二儲油裝置和第三儲油裝置,第一儲油裝置與粉碎設(shè)備2的第一浮油排出口連接,第二儲油裝置與沉淀箱51的第二浮油排出口連接,第三儲油裝置與分離設(shè)備8連接。進(jìn)一步優(yōu)選地,第一儲油裝置、第二儲油裝置和第三儲油裝置為儲油罐。
根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)方面,本發(fā)明還提供了一種上述的處理系統(tǒng)的含油污泥處理方法,包括如下步驟:
(1)將含油污泥輸送至粉碎設(shè)備2,進(jìn)行粉碎,同時(shí)用高壓噴水裝置噴洗含油污泥,待粉碎設(shè)備2完成粉碎后進(jìn)行靜置,然后打開第一浮油排出口并通過第一刮油裝置排出上層的浮油和雜物,下層的含油污泥排出并輸送到振動篩4;
(2)經(jīng)過兩次粉碎的含油泥落到篩上進(jìn)行篩分,油泥中磚頭石子等雜物和粒徑大的含油污泥被篩分出來,而細(xì)小油泥會落到下方沉淀箱51中進(jìn)行沉淀靜置,上層浮油排出,下部含油污泥通過螺旋輸送機(jī)構(gòu)52推至沉淀箱51的污泥出口,然后再射流器6吸出,同時(shí)儲水裝置9的水進(jìn)入射流器6內(nèi),從而形成高速射流并噴入高速粉碎裝置7內(nèi),高速粉碎裝置7將含油污泥打成打成細(xì)小顆粒,優(yōu)選為微米級顆粒,從而制成泥漿;其中,儲水裝置9內(nèi)的水添加有破乳劑;
(3)然后將泥漿輸送到分離設(shè)備8中,在分離設(shè)備8中徹底實(shí)現(xiàn)油與水、污泥的分離,分離出水返回儲水裝置9。
在步驟(1)中,高壓噴水裝置噴出的水的溫度為70~90℃。高壓噴水裝置噴出的水量與含油污泥的重量比例優(yōu)選為 (1 :3)~1。
在步驟(2)中,破乳劑優(yōu)選為十二烷基苯磺酸鈉、壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一種或幾種,破乳劑在儲水裝置9中水中的濃度為至 0.25wt%~2.0wt%。
儲水裝置9進(jìn)入射流器6的水量與含油污泥的重量比例為 1 :(0.5~3)。儲水裝置9內(nèi)水的溫度為70~90℃。
在步驟(3)中,當(dāng)分離設(shè)備采用氣浮裝置時(shí),可以通入溶氣水,溶氣水為溶有氣體水,氣體為空氣或氮?dú)猓軞馑挠昧繛楹臀勰嗟?0wt%~40wt%;在分離設(shè)備采用萃取裝置時(shí),萃取劑可以是石油醚、甲苯、石腦油、汽油、柴油、溶劑油等溶劑的一種,萃取劑的用量為含油污泥的0.2wt%~5.0wt%;當(dāng)分離設(shè)備采用泡沫顆粒粘油裝置時(shí),固體泡沫顆粒為聚苯乙烯泡沫顆粒、聚氯乙烯泡沫顆粒、聚氨酯泡沫顆粒、酚醛泡沫顆粒中的一種或幾種,固體泡沫顆粒的用量為含油污泥的1.0wt%~3.0wt%。
實(shí)施例1
參照圖1-3,通過一實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
以油罐底油泥(污泥含油為 30wt%,含水 35wt%,其余為固體物質(zhì))為例說明本發(fā)明具體實(shí)施例。
(1)散裝或袋裝油泥經(jīng)人工裝入單斗提升機(jī),單斗提升機(jī)將含油污泥輸送至粉碎設(shè)備的進(jìn)料口,對輥式撕碎機(jī)構(gòu)將袋裝油泥的編織袋撕開和撕碎大塊油泥,同時(shí)高壓噴水裝置將80℃熱水噴沖到對輥式撕碎機(jī)構(gòu)23上方的含油污泥上,熱水沖擊粉碎污泥顆粒,隨后落入下方的轉(zhuǎn)軸式粉碎機(jī)構(gòu)24,在轉(zhuǎn)軸式粉碎機(jī)構(gòu)24的攪拌(攪拌過程中包括反復(fù)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn),調(diào)速電機(jī)工作時(shí)前期可以選用較低的速率,后期可以調(diào)節(jié)到較高的速度)作用下進(jìn)行粉碎,同時(shí)伴隨高溫?zé)崴礈煊头郑⑹闺s物與含油污泥不再粘接或粘連,然后靜置,塑料袋、草、木棍、油等密度小于水的雜物會上浮,開啟第一浮油排出口,經(jīng)第一刮油裝置將油和雜物刮出,打開粉碎設(shè)備2的含油污泥排出口,將粉碎后的油泥排放至斗式提升機(jī),再輸送至振動篩4,系統(tǒng)完成第一次油相與水相和泥相分離,同時(shí)還除去了大部分塑料袋、草、木棍、油等雜物。其中,高壓噴水裝置噴出的水量與含油污泥的重量比例為 1:1。
(2)振動篩4對油泥進(jìn)行篩分,細(xì)小污泥篩分至振動篩4下方的沉淀箱51,而體積較大的磚頭、石子、金屬等雜物由排料口排出,顆粒較大的污泥返回粉碎設(shè)備2繼續(xù)進(jìn)行粉碎。沉淀箱51中的螺旋輸送機(jī)對油泥進(jìn)一步攪拌,同時(shí)伴隨沉淀箱51內(nèi)的高溫水洗油分,沉淀靜置后,打開第二浮油排出口,上部浮油經(jīng)第二刮油裝置刮出或自然流出,下部油泥用螺旋輸送機(jī)輸送至出料口,被射流器6吸出,系統(tǒng)完成第二次油相與水相和泥相分離,同時(shí)振動篩還除去了剩下的磚頭、石子、金屬等雜物。
射流器6將油泥吸出高壓噴入高速粉碎裝置7中沖擊粉碎,射流器6的進(jìn)水水源使用儲水裝置9中的水(溫度為80℃),而高速粉碎裝置7通過高速旋轉(zhuǎn)進(jìn)一步粉碎污泥顆粒,從而油泥徹底粉碎,油泥顆粒的粒度達(dá)到5微米以下。儲水裝置9中的水添加有破乳劑(十二烷基苯磺酸鈉,濃度為1wt %),藥劑的加入更有益于射流器6的高壓沖擊粉碎和高速粉碎裝置7中高速旋轉(zhuǎn)粉碎。其中,儲水裝置9進(jìn)入射流器6的水量與含油污泥的重量比例為1 :1。
(3)徹底粉碎的油泥進(jìn)入分離設(shè)備8,本實(shí)施例的分離采用氣浮裝置和離心機(jī)。對藥劑洗滌后出現(xiàn)在油泥中的瀝青油、重質(zhì)油配置了一套溶氣裝置,利用溶氣水產(chǎn)生的微小氣泡粘附油類,溶氣水的用量為含油污泥的30wt%。在氣浮裝置內(nèi)設(shè)置有攪拌葉片。在攪拌的過程中,油泥與氣泡充分混合,瀝青油、重質(zhì)油黏附在氣泡上并上浮至上層,然后排出,系統(tǒng)徹底實(shí)現(xiàn)油相與水相和泥相分離。水和污泥的混合物進(jìn)入離心機(jī)后,進(jìn)行離心分離脫水,完成水相和泥相的分離。分離后的水返回儲水裝置9,儲水裝置9中水再次進(jìn)入射流器6循環(huán)使用,干凈的油泥從離心機(jī)中排出,達(dá)標(biāo)排放。最終油回收率為 97.3%,殘油率為 2.7%。
實(shí)施例2
作為本發(fā)明另一實(shí)施例,與上述實(shí)施例1的處理方法的基本相同,不同點(diǎn)于:在步驟(3)中,本實(shí)施例的分離采用萃取裝置替代氣浮裝置,萃取劑為甲苯。對于藥劑洗滌后出現(xiàn)在油泥中的瀝青油、重質(zhì)油,通過加入萃取劑,萃取劑的用量為含油污泥的1.0wt%,在混合攪拌機(jī)內(nèi)獨(dú)創(chuàng)的多層隔板以及攪拌作用下,萃取劑與油泥充分混合后,含有油的萃取劑在萃取裝置上端排出。最終油回收率為97.8%,殘油率為 2.2%。
需要說明的是,在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征,可以通過任何合適的方式進(jìn)行任意組合,其同樣落入本發(fā)明所公開的范圍之內(nèi)。另外,本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合,只要其不違背本發(fā)明的思想,其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。
以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,但是,本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié),在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi),可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型,這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。