含油污泥处理的修复剂、及其使用设备和设备使用方法与流程

本发明属于含油污泥处理技术领域，具体涉及一种含油污泥处理的修复剂、及其使用设备和设备使用方法。

背景技术：

近几年,世界对石油和矿产的需求也在不断地增加，进而会在开采,炼制及运输等过程中产生大量的石油污染物，其中包括成分复杂,产出量大,危害较严重的固体废弃物—含油污泥，也叫作石油生产的“伴生品”。目前，在原油脱水过程中，在脱水罐、储油罐等底部会产生大量含油污泥。同时，在油田、炼油厂的污水处理场(如隔油池底、浮选池、曝气池等)也存在着大量含油污泥。一个日处理20000m³污水的处理厂每日约产生20m³含油污泥。

含油污泥是一种成份极其复杂的稳定的悬浮乳状液体系。它的组成包括大量的老化原油、固体悬浮物、细菌和腐蚀产物等；在生产过程中添加的处理剂如缓蚀剂等也留在含油污泥中，同时还含有一些金属盐类和苯系物等有毒物质。若这些有害成份不加以妥善处理,直接排放，对环境及人人类都会造成严重威胁。但含油污泥中还含有大量的石油类物质，营养元素，多种菌类物质，具有非常高的利用价值，因此，对含油污泥的无害化处理处理以及资源化利用是当前石油行业和环境保护的核心问题。

技术实现要素：

为了克服背景技术所述的不足,本发明提供了含油污泥处理的修复剂、及其使用设备和设备使用方法，其适用范围广、能耗低、成本低、无二次污染，通过多种工序，能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的处理成本，经过处理后的废水、废渣和废气的排放均能达到国家环保的要求，实现了含油污泥无害化处理。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种含油污泥处理的修复剂，按照重量份数计，所述的修复剂包括：25-35份400目的生石灰、5-15份400目的氧化钙、15-25份400目的氧化镁、10-20份400目的火山灰、3-10份800目的石墨烯；其中，氧化钙活性度≥95％，采用干料混合设备，按比例投入，进行混匀，即得到修复剂。

一种含油污泥处理的修复剂的使用设备，该设备由第一搅拌系统、机械脱水系统、含油污水处理系统、第二搅拌系统、固液分离系统、干燥装置、气体处理系统、制砖系统和造粒系统组成；所述的修复剂在第一搅拌系统和第二搅拌系统中添加，按照修复剂与含油污泥的质量比为0.5-1:8-10添加；所述的第一搅拌系统的出料口通过螺旋输送管道与机械脱水系统连接；机械脱水系统的出泥口连接第二搅拌系统，机械脱水系统的出水口连接含油污水处理系统；第二搅拌系统的出料口连接固液分离装置，固液分离装置的出水口连接含油污水处理系统，固液分离装置的出泥口连接干燥装置，干燥装置连接燃烧炉，燃烧炉为干燥装置提供高温烟气；干燥装置的出风口连接气体处理系统，干燥装置的出料口连接造粒系统；造粒系统通过自动加料系统连接燃烧炉；燃烧炉的排炉渣口连接制砖系统。

优选的，所述的机械脱水系统包括污泥浓缩脱水机，污泥浓缩脱水机的进料口通过管道连接混合器，污泥浓缩脱水机的出料口连接输送机，污泥浓缩脱水机的进水口通过管道连接冲洗泵，冲洗泵的进水口通过管道连接水箱；混合器的进料口连接污泥泵和加药泵，加药泵的进料口连接配药箱。污泥浓缩脱水机是依靠机械力将污泥在两条滤带之间压榨、挤出水分的过程。首先将污泥和溶解后的高分子药剂同时泵入混合器，污泥和药剂充分混合均匀后，进入污泥浓缩脱水机；污泥在污泥浓缩脱水机浓缩段依靠重力的作用滤出部分水分，在滤布缓慢的带动下进入污泥浓缩脱水机的压滤段；污泥在两条张紧的滤布间依靠滚筒的挤压，不断排出水分，最后在滤布上形成泥饼的状态；泥饼在卸料装置的作用下从滤布上掉落并汇集，滤布在回转的过程中由冲洗水清洗干净后再次压滤污泥，冲洗水和滤出水汇集后流出。

优选的，所述的含油污水处理系统包括通过管道顺序连接的斜板沉降池、油水分离器、沉降模块、A/O生物接触池和过滤模块，所述的油水分离器污油出口连接污油罐；所述的过滤模块包括由管道顺序连接的多层滤料过滤模块、改性纤维过滤模块和烧结过滤模块。斜板沉降池利用层流原理，提高了沉淀池的处理能力，同时缩短了颗粒沉降距离，从而缩短了沉淀时间；并且增加了沉淀池的沉淀面积，从而提高了处理效率；油水分离器和水分离；沉降模块为用于沉降的沉降器，利用重力的差别使流体中的固体颗粒沉降；A/O生物接触池中的A/O工艺是厌氧/好氧工艺；过滤模块对处理后的水进行多次过滤。

优选的，所述的气体处理系统由烟气前进方向通过管道顺序连接的喷淋室、一级旋风除尘装置、二级旋风除尘装置、脱硫室和脱硝室；所述的喷淋室内部下端设置有灰尘沉淀池，所述的脱硫室内部设置石灰石溶液，所述的脱硝室内部设置有活性焦、活性碳吸附层。

优选的，所述的第一搅拌系统和第二搅拌系统内部设置有超声波发生器。

一种含油污泥处理的修复剂的使用设备的使用方法，包括以下几个步骤：

(1)制备修复剂：采用干料混合设备，按比例投入，进行混匀，即得到修复剂；

(2)预搅拌处理：将含油污泥放入第一搅拌系统进行预搅拌升温至20-40℃，添加修复剂，维持其温度，对其进行超声处理，超声处理包括低频超声波处理和高频超声波处理，低频超声波的频率为10-15kHz，高频超声波的频率为50-80kHz，低频超声波与高频超声波的频率比为1:2，超声处理的时间为1-1.5h；

(3)机械脱水：向步骤(2)收集的油污泥进行机械脱水处理，使得含油污泥的含水量低于60％，分离污泥和含油污水，含油污水进入到含油污水处理系统中处理；

(4)再次搅拌处理：向步骤(3)收集的污泥放入到第二搅拌系统中搅拌，加入修复剂和辅料混合搅拌均匀，其中辅料和污泥的重量比例为4-2:0.5，对其进行超声波处理，超声处理包括低频超声波处理和高频超声波处理，低频超声波的频率为10-15kHz，高频超声波的频率为30-50kHz，所述的低频超声波与高频超声波的频率比为2:3，超声处理的时间为0.5-1h；

(5)固液分离：向步骤(4)收集的污泥进行固液分离，使得污泥的含水量低于40％，再次分离污泥中的污油，污油收集进入到含油污水处理系统中处理；

(6)干燥处理：向步骤(5)收集的污泥在干燥装置中400-500℃的温度下进行加热干燥处理，使污泥的含水量下降至10-20％，制得干燥原料，并产生烟气；

(7)造粒：向步骤(6)收集的干燥原料进行造粒，造粒的粒度为5-10mm，然后放入燃烧炉中燃烧，制备得到干燥装置所用的高温烟气；

(8)废气处理：对步骤(6)中产生的烟气进行喷淋、两级旋风除尘，脱硫和脱硝处理，最后净化的空气通过烟囱排出，净化后的气体颗粒物含量≤50mg/m³，二氧化硫含量≤40mg/m³，氮氧化物含量≤100mg/m³，烟气黑度≤1级；

(9)含油污水处理：将步骤(3)和步骤(5)中收集到的含油污水放入含油污水处理系统中进行处理，含油污水经过斜板沉降池、油水分离器、沉降模块、A/O生物接触池和过滤模块进行净化处理，净化后的水可在步骤(8)中进行喷淋从而循环使用。

优选的，步骤(4)中加入的辅料为锯末或草粉。

本发明与现有技术相比的优点是：

(1)本发明对含油污泥进行两级搅拌处理，同时在搅拌的过程中增加超声波处理技术，使得含油污水能够快速的脱离泥砂，适用性较强、能耗低、成本低，没有二次污染；

(2)本发明对含油污泥进行两级脱水，首先是第一级机械脱水，再是固液分离脱水，通过两级脱水，能实现较好的泥砂和污油脱离，为后续的处理打下较好的基础；

(3)本发明设计了含油污水处理系统，该系统能够适应大流量的含油污水处理，避免了小型样机的简单批量并联，对水质水量波动变化的使用能力较强，具有较高的操作弹性，同时结构紧凑、合理，工作运行可靠，成本较低，能够快速实现油水分离，自动化程度较高，处理后的水可以达标排放，同时处理后的水可以用于废气处理中的喷淋室对含尘烟气进行喷淋，实现资源的重复利用；该系统处理的指标范围较广，污水含油可为5-200000ppm，悬浮物15-2000ppm，COD含量100-1000，出水含油量为5-10ppm，出水悬浮物3-10ppm，出水COD含量50-100，处理量可达0.5m³/h-100m³/h；

(4)本发明设计的中的干燥装置和燃烧炉，干燥装置对含油污泥进行干燥处理，干燥处理后的含油污泥通过造粒装置为燃烧炉提供燃料，燃烧炉燃烧燃料为干燥装置提供干燥所需要的高温烟气，同时燃烧炉的炉渣用于制备砖块，实现含油污泥的循环利用，不会对环境造成污染；

(5)本发明设计了气体处理系统，将干燥装置在工作过程中产生的烟气进行彻底的净化，经过该净化系统净化的气体符合环保排放标准，并且该系统使用的设备投资小，适用燃烧炉的烟尘净化，具有很高的社会效益和经济效益，有着较为广阔的发展前景。

附图说明

图1为本发明的设备处理含油污泥的工艺流程示意框图；

图2为本发明机械脱水系统的结构示意图；

图3为本发明的含油污水处理系统的工艺流程示意框图；

图4为本发明的气体处理系统的工艺流程示意框图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步的说明：

实施例1

如图1所示，为本发明的设备处理含油污泥的工艺流程示意框图，本发明所述的含油污泥处理的设备由第一搅拌系统1、机械脱水系统2、含油污水处理系统7、第二搅拌系统3、固液分离系统4、干燥装置5、气体处理系统9、制砖系统10和造粒系统8组成；所述的第一搅拌系统1的出料口通过螺旋输送管道与机械脱水系统2连接；机械脱水系统2的出泥口连接第二搅拌系统3，机械脱水系统2的出水口连接含油污水处理系统7；第二搅拌系统3的出料口连接固液分离装置4，固液分离装置4的出水口连接含油污水处理系统7，固液分离装置4的出泥口连接干燥装置5，干燥装置5连接燃烧炉6，燃烧炉6为干燥装置提供高温烟气；干燥装置5的出风口连接气体处理系统9，干燥装置5的出料口连接造粒系统8；造粒系统8通过自动加料系统连接燃烧炉6；燃烧炉6的排炉渣口连接制砖系统10。

如图2所示，所述的机械脱水系统包括污泥浓缩脱水机20，污泥浓缩脱水机20的进料口通过管道连接混合器21，污泥浓缩脱水机20的出料口连接输送机22，污泥浓缩脱水机20的进水口通过管道连接冲洗泵23，冲洗泵23的进水口通过管道连接水箱24；混合器21的进料口连接污泥泵25和加药泵26，加药泵26的进料口连接配药箱27。

如图3所示，所述的含油污水处理系统包括通过管道顺序连接的斜板沉降池30、油水分离器31、沉降模块33、A/O生物接触池34和过滤模块35，所述的油水分离器31污油出口连接污油罐36；所述的过滤模块35包括由管道顺序连接的多层滤料过滤模块37、改性纤维过滤模块38和烧结过滤模块39。

如图4所示，所述的气体处理系统由烟气前进方向通过管道顺序连接的喷淋室40、一级旋风除尘装置41、二级旋风除尘装置42、脱硫室43和脱硝室44；所述的喷淋室40内部下端设置有灰尘沉淀池，所述的脱硫室43内部设置石灰石溶液，所述的脱硝室44内部设置有活性焦、活性碳吸附层。

所述的第一搅拌系统1和第二搅拌系统3内部设置有超声波发生器。

实施例2

利用实施例1所述的修复剂和设备的含油污泥处理的修复剂的使用设备的使用方法，包括以下几个步骤：

(1)制备修复剂：按照重量份数计，取30份400目的生石灰、10份400目的氧化钙、20份400目的氧化镁、15份400目的火山灰、5份800目的石墨烯；其中，氧化钙活性度≥95％，采用干料混合设备，按比例投入，进行混匀，即得到修复剂；

(2)预搅拌处理：将含油污泥放入第一搅拌系统进行预搅拌升温至20℃，添加修复剂，修复剂与污泥的质量比为0.5:10，维持其温度，对其进行超声处理，超声处理包括低频超声波处理和高频超声波处理，低频超声波的频率为10kHz，高频超声波的频率为50kHz，低频超声波与高频超声波的频率比为1:2，超声处理的时间为1h；

(3)机械脱水：向步骤(2)收集的油污泥进行机械脱水处理，使得含油污泥的含水量为50％，分离污泥和含油污水，含油污水进入到含油污水处理系统中处理；

(4)再次搅拌处理：向步骤(3)收集的污泥放入到第二搅拌系统中搅拌，加入修复剂和辅料混合搅拌均匀，修复剂和污泥的比例为0.5:10，辅料和污泥的重量比例为4：0.5，对其进行超声波处理，超声处理包括低频超声波处理和高频超声波处理，低频超声波的频率为10kHz，高频超声波的频率为30kHz，所述的低频超声波与高频超声波的频率比为2:3，超声处理的时间为0.5h；

(5)固液分离：向步骤(4)收集的污泥进行固液分离，使得污泥的含水量为30％，再次分离污泥中的污油，污油收集进入到含油污水处理系统中处理；

(6)干燥处理：向步骤(5)收集的污泥在干燥装置中400℃的温度下进行加热干燥处理，使污泥的含水量达到10％，制得干燥原料，并产生烟气；

(7)造粒：向步骤(6)收集的干燥原料进行造粒，造粒的粒度为5mm，然后放入燃烧炉中燃烧，制备得到干燥装置所用的高温烟气；

(8)废气处理：对步骤(6)中产生的烟气进行喷淋、两级旋风除尘，脱硫和脱硝处理，最后净化的空气通过烟囱排出，净化后的气体颗粒物含量为40mg/m³，二氧化硫含量为30mg/m³，氮氧化物含量为80mg/m³，烟气黑度≤1级；

(9)含油污水处理：将步骤(3)和步骤(5)中收集到的含油污水放入含油污水处理系统中进行处理，含油污水经过斜板沉降池、油水分离器、沉降模块、A/O生物接触池和过滤模块进行净化处理，净化后的水可在步骤(8)中进行喷淋从而循环使用。

其中，步骤(4)中加入的辅料为锯末。

实施例3

利用实施例1所述的修复剂和设备的含油污泥处理的修复剂的使用设备的使用方法，包括以下几个步骤：

(1)制备修复剂：按照重量份数计，取25-35份400目的生石灰、5-15份400目的氧化钙、15份400目的氧化镁、10份400目的火山灰、3份800目的石墨烯；其中，氧化钙活性度≥95％，采用干料混合设备，按比例投入，进行混匀，即得到修复剂；

(2)预搅拌处理：将含油污泥放入第一搅拌系统进行预搅拌升温至30℃，添加修复剂，修复剂与污泥的质量比为0.8:9，维持其温度，对其进行超声处理，超声处理包括低频超声波处理和高频超声波处理，低频超声波的频率为13kHz，高频超声波的频率为60kHz，低频超声波与高频超声波的频率比为1:2，超声处理的时间为1.2h；

(3)机械脱水：向步骤(2)收集的油污泥进行机械脱水处理，使得含油污泥的含水量为55％，分离污泥和含油污水，含油污水进入到含油污水处理系统中处理；

(4)再次搅拌处理：向步骤(3)收集的污泥放入到第二搅拌系统中搅拌，加入修复剂和辅料混合搅拌均匀，修复剂与污泥的质量比为0.8:9，辅料和污泥的重量比例为3:0.5，对其进行超声波处理，超声处理包括低频超声波处理和高频超声波处理，低频超声波的频率为13kHz，高频超声波的频率为40kHz，所述的低频超声波与高频超声波的频率比为2:3，超声处理的时间为0.8h；

(5)固液分离：向步骤(4)收集的污泥进行固液分离，使得污泥的含水量为30％，再次分离污泥中的污油，污油收集进入到含油污水处理系统中处理；

(6)干燥处理：向步骤(5)收集的污泥在干燥装置中450℃的温度下进行加热干燥处理，使污泥的含水量达到15％，制得干燥原料，并产生烟气；

(7)造粒：向步骤(6)收集的干燥原料进行造粒，造粒的粒度为7mm，然后放入燃烧炉中燃烧，制备得到干燥装置所用的高温烟气；

(8)废气处理：对步骤(6)中产生的烟气进行喷淋、两级旋风除尘，脱硫和脱硝处理，最后净化的空气通过烟囱排出，净化后的气体颗粒物含量为45mg/m³，二氧化硫含量为36mg/m³，氮氧化物含量为92mg/m³，烟气黑度≤1级；

(9)含油污水处理：将步骤(3)和步骤(5)中收集到的含油污水放入含油污水处理系统中进行处理，含油污水经过斜板沉降池、油水分离器、沉降模块、A/O生物接触池和过滤模块进行净化处理，净化后的水可在步骤(8)中进行喷淋从而循环使用。

其中，步骤(4)中加入的辅料为草粉。

实施例4

利用实施例1所述的修复剂和设备的含油污泥处理的修复剂的使用设备的使用方法，包括以下几个步骤：

(1)制备修复剂：按照重量份数计，取35份400目的生石灰、15份400目的氧化钙、25份400目的氧化镁、20份400目的火山灰、10份800目的石墨烯；其中，氧化钙活性度≥95％，采用干料混合设备，按比例投入，进行混匀，即得到修复剂；

(2)预搅拌处理：将含油污泥放入第一搅拌系统进行预搅拌升温至40℃，添加修复剂，修复剂与污泥的质量比为1:8，将含油污泥进行预搅拌升温至40℃，维持其温度，对其进行超声处理，超声处理包括低频超声波处理和高频超声波处理，低频超声波的频率为15kHz，高频超声波的频率为80kHz，低频超声波与高频超声波的频率比为1:2，超声处理的时间为1.5h；

(3)机械脱水：向步骤(2)收集的油污泥进行机械脱水处理，使得含油污泥的含水量为50％，分离污泥和含油污水，含油污水进入到含油污水处理系统中处理；

(4)再次搅拌处理：向步骤(3)收集的污泥放入到第二搅拌系统中搅拌，加入修复剂和辅料混合搅拌均匀，修复剂与污泥的质量比为1:8，辅料和污泥的重量比例为2:0.5，对其进行超声波处理，超声处理包括低频超声波处理和高频超声波处理，低频超声波的频率为15kHz，高频超声波的频率为50kHz，所述的低频超声波与高频超声波的频率比为2:3，超声处理的时间为1h；

(5)固液分离：向步骤(4)收集的污泥进行固液分离，使得污泥的含水量为28％，再次分离污泥中的污油，污油收集进入到含油污水处理系统中处理；

(6)干燥处理：向步骤(5)收集的污泥在干燥装置中500℃的温度下进行加热干燥处理，使污泥的含水量达到18％，制得干燥原料，并产生烟气；

(7)造粒：向步骤(6)收集的干燥原料进行造粒，造粒的粒度为10mm，然后放入燃烧炉中燃烧，制备得到干燥装置所用的高温烟气；

(8)废气处理：对步骤(6)中产生的烟气进行喷淋、两级旋风除尘，脱硫和脱硝处理，最后净化的空气通过烟囱排出，净化后的气体颗粒物含量为40mg/m³，二氧化硫含量为30mg/m³，氮氧化物含量为80mg/m³，烟气黑度≤1级；

(9)含油污水处理：将步骤(3)和步骤(5)中收集到的含油污水放入含油污水处理系统中进行处理，含油污水经过斜板沉降池、油水分离器、沉降模块、A/O生物接触池和过滤模块进行净化处理，净化后的水可在步骤(8)中进行喷淋从而循环使用。

其中，步骤(4)中加入的辅料为锯末。

经过实施例2、3和4对本发明所述的含油污泥无害化处理的设备及其方法的具体使用，通过试验测定，最后净化的空气均满足如下标准：颗粒物含量≤50mg/m³，二氧化硫含量≤40mg/m³，氮氧化物含量≤100mg/m³，烟气黑度≤1级。

本发明的油田污油的无害化处理的方法，针对落地污油及压裂返排液、清罐污油、污水处理等产生的油田污油，经第一搅拌系统和第二搅拌系统的超声处理降解去除污油中的硫化物、聚合物、表面活性剂类物质等。使得污油体系粘度大大降低及水、油、固体颗粒三相复合乳化状态破坏，从而使原油较为容易的从乳化体系中分离出来，经过含油污水处理系统进行处理从而能够直接排放或者循环使用，污泥经过干燥装置处理后用于制砖，不会造成二次污染。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。