专利名称：一种含油浮渣脱水工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种含油浮渣脱水工艺，尤其涉及一种将化学调理与超声波协同促进浮渣脱水分离工艺。
背景技术：
炼厂含油浮渣是炼厂废水处理工段中的浮选池投加絮凝剂后，利用在高压状况下，废水中溶解的大量气体在骤然减压时释放出无数细微气泡，与经过混合反应的水中杂质颗粒粘附在一起，使含油废水混凝气浮，细小的空气泡携带含油污泥上浮形成含油浮渣。这些浮渣的含水率一般在95.5～99.5％。
含油浮渣脱水的常规方法有生物调理法、物理调理法和化学调理法等。生物调理法对浮渣进行了生物降解，但处理后浮渣难以焚烧而不能实现彻底的无害化。物理调理法通常是进行污泥淘洗或冷热处理，操作能耗较高，对废弃物的处理，成本昂贵。化学调理法是投加药剂使浮渣絮凝脱水，通常需要选择合适的絮凝剂种类及投加量。这种方法由于要加入化学药剂，又会给环境带来二次污染。
由于污水处理的特殊性，形成的浮渣成分及含水率差异较大，采用常规脱水处理方法，均存在着一定的局限性，使浮渣难以实现彻底的无害化与资源化利用。目前国内的相关专利有1997年8月公开的CN96114773.3讲述了一种浮渣最终实现无害化处理的方法，但对于初始含水率较高的浮渣难以处理。2000年5月公开的发明专利CN98110574.2，提供了一种冷冻脱水分离法，该方法操作费用较高，难进行推广应用。2002年11月的CN02117444.X的发明专利，在先酸化处理实现破乳，后进行碱化回收铝离子并通过压滤实现液固分离，该方法压滤脱水效果不佳。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是为了克服上述技术存在的局限性而提供一种脱后含水率低、成本低、能实现浮渣的无害化与资源化利用的含油浮渣脱水新工艺。
本发明的技术方案是一种含油浮渣脱水工艺，其特征在于含油浮渣经pH值调节后投加絮凝剂并经超声处理装置的超声波作用后，再进入沉降脱水器中进行沉降脱水分离。其中pH值调节是通过投加碱性物质使溶液的PH值为7～8的弱碱性；所述的碱性物质为烧碱或碳酸钠。
该工艺可以对沉降脱水后浮渣进行压滤或离心分离，进一步降低含水率，使之可以焚烧处理或进焦化装置实现资源回收。
进行pH值的调节提高了絮凝剂的絮凝效率，可以有效降低絮凝剂消耗量。超声波的作用使浮渣中的乳状液滴在声振动作用下发生凝聚，同时超声空化作用产生的极端环境提高了絮凝剂在浮渣中的传质效果，也使絮凝剂的效率得到提高。经pH值调节，并在絮凝剂与超声波的协同作用后，浮渣的脱水率得到显著提高，脱后含水率较采用常规方法低。若对此浮渣进行压滤脱水，则浮渣脱后含水率更低。将脱后浮渣送焚烧炉焚烧，实现无害化处理，减少环境污染。若将脱后浮渣送焦化装置处理，不但可实现无害化处理，减少环境污染，还可以获得显著经济效益。
对本发明通过投加药剂与超声波的协同作用，使高含水浮渣实现脱水减量的目的。根据浮渣的特性提出了明确的处理工艺与工业实现形式。
本发明所需的主要设备包括加药系统、超声波处理装置(包括超声发生器、换能器及相关配件)、沉降设备等。
本发明点主要为处理工艺技术路线及相关工艺条件。合理工艺路线及条件是本发明实施的关键。
本发明技术的特点是先对经预脱水的初沉浮渣进行pH值调节，使之符合投加絮凝剂的工艺要求，投加适量絮凝剂后进行搅拌混合，送至超声处理装置(可以是管式或箱式结构，使内部形成稳定的均匀声场)，按工艺要求在均匀声场中，声强为100～1000W·m-2的声学条件下作用一定时间，最后将浮渣送至沉降脱水器中，实现浮渣脱水分离。在合理的pH值、絮凝剂及超声波的协同作用下，具有絮凝剂消耗量低，脱水效果显著，操作成本低等特点。是高含水浮渣实现分离回收、无害化处理的优选预处理方法。
本发明中浮渣调节的优选pH值为7～8，絮凝剂的投加量(加入量与初沉浮渣之比)为聚合氯化铝铁(PAFC)10～200mg·L-1，聚丙烯酰胺(PAM)50～1500mg·L-1，两种絮凝剂的质量复配比(聚合氯化铝铁∶聚丙烯酰胺)为1∶2到1∶10之间，超声波频率10～200kHz，声强100～1000W·m-2，作用时间1～60min。根据初沉浮渣性质、含水率及脱水要求，确定合理的操作条件。
本发明炼厂含油浮渣脱水新技术为化学调理与超声波协同促进浮渣脱水分离技术。适用范围包括油气田、炼厂含油浮渣及水厂浮渣等的脱水分离、减量化预处理。
有益效果1.pH值调节后，可以减少絮凝药剂的投加量，节省操作成本。
2.在絮凝剂与超声波的协同作用下，可以显著提高浮渣脱水率，目前技术脱后浮渣含水率普遍大于70％，而采用本工艺技术后可降至50％左右，同时降低絮凝剂的消耗。
3.较低的脱后含水率，降低了浮渣的后处理成本；同时为无害化处理与资源化利用创造了条件。
图1为本技术发明浮渣处理技术流程图。图中1为浮渣初沉罐，2、8为视镜，3、5、9为输送泵，4为药剂混合罐，6为超声波处理装置，7为沉降脱水罐，10为过滤装置(为附加设备)，A为排出污水，B为pH调节剂(碱)，C为絮凝剂，D为脱后浮渣。
原始浮渣经初沉罐沉降后排出部分水，对浮渣先进行pH值调节，再投加化学药剂，混合后经超声波作用，在两者协同作用下使浮渣脱水效果得到提高，通过沉降实现浮渣脱水的目的。根据浮渣后处理的要求，可以对协同作用并沉降脱水后浮渣进行机械过滤(如压滤、离心分离)，进一步降低浮渣含水率。
具体实施例方式
实施例(1)某炼厂初沉浮渣含水率为95.0％，用Na2CO3将pH值调节至7.1，投加聚合氯化铝铁与聚丙烯酰胺的量分别为75mg·L-1与750mg·L-1，20kHz超声波作用5分钟，声强为500W·m-2，经抽滤后，浮渣含水率为49.2％，脱水率达94.9％。
(2)某炼厂初沉浮渣含水率为83.8％，用Na2CO3将pH值调节至7.2，投加聚合氯化铝铁与聚丙烯酰胺的量分别为70mg·L-1与500mg·L-1，28kHz超声波作用10分钟，声强为480W·m-2，经抽滤后，浮渣含水率为54.7％，脱水率达84.0％。
(3)某炼厂初沉浮渣含水率为87.5％，用NaOH将pH值调节至7.9，投加聚合氯化铝铁与聚丙烯酰胺的量分别为180mg·L-1与1400mg·L-1，10kHz超声波作用40分钟，声强为750W·m-2，经抽滤后，浮渣含水率为52.3％，脱水率达84.3％。
(4)某炼厂初沉浮渣含水率为90.4％，用NaOH将pH值调节至7.6，投加聚合氯化铝铁与聚丙烯酰胺的量分别为190mg·L-1与400mg·L-1，40kHz超声波作用50分钟，声强为350W·m-2，经抽滤后，浮渣含水率为55.6％，脱水率达86.7％。
权利要求
1.一种含油浮渣脱水工艺，其特征在于含油浮渣经pH值调节后投加絮凝剂并经超声处理装置的超声波作用后，再进入沉降脱水器中进行沉降脱水分离。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于pH值调节是通过投加碱性物质使溶液的PH值为7～8的弱碱性。
3.根据权利要求2所述的工艺，其特征在于碱性物质为烧碱或碳酸钠。
4.根据权利要求1所述工艺，其特征在于所述的絮凝剂为聚合氯化铝铁与聚丙烯酰胺复配，两者质量配比为1∶2到1∶10之间；以初沉浮渣的体积为基准，絮凝剂加入量为聚合氯化铝铁(PAFC)10～200mg·L-1，聚丙烯酰胺(PAM)50～1500mg·L-1。
5.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于超声波的频率10～200kHz，声强100～1000W·m-2，作用时间1～60min。
6.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于可以对沉降脱水后浮渣进行压滤或离心分离，进一步降低含水率，使之可以焚烧处理或进焦化装置实现资源回收。
全文摘要
本发明涉及一种含油浮渣脱水工艺，尤其涉及一种将化学调理与超声波协同促进浮渣脱水分离工艺。初始含油浮渣经初沉后，脱去部分水，并用烧碱或碳酸钠条件浮渣的pH值至弱碱性，将絮凝剂(聚合氯化铝铁、聚丙烯酰胺)加入到浮渣中，经搅拌混合均匀后，送至超声波处理段，作用数分钟后进入沉降罐或池中进行浮渣脱水分离。脱水后浮渣含水率显著降低，可以进焦化塔进行无害化资源回收或送焚烧炉进行最终减量化处理。
文档编号C02F1/54GK1803654SQ20051012293
公开日2006年7月19日 申请日期2005年12月8日 优先权日2005年12月8日
发明者吕效平, 叶国祥, 彭飞, 束长好, 韩萍芳 申请人:南京工业大学