专利名称：一种含油富水浮渣脱水处理方法
技术领域：
本发明属于废水处理领域，具体是一种含油富水浮渣脱水处理方法。
背景技术：
炼油厂在原油处理过程中，会产生大量的含油污水。对于污水的处理，一般是先进行初步的油水分离，含油污水进入污水处理场的隔油罐，隔出污水中表层的污油，隔油后的污水去浮选池，在浮选池中经絮凝剂絮凝，再经加压溶气浮选，在污水表面形成絮凝体，经刮板机分离后形成富水浮渣。富水浮渣一般是由污油、泥沙、杂屑、无机絮凝剂、水等组成，水分一般在95% 98%,是一种高污染混合物。因其含水率高，粒度小，携带部分气泡，漂浮在液体表面，处理困难。·目前处理富水浮渣的方法一般有两种第一种方法是污水处理场将浮渣絮凝后用离心机分离脱水，浮渣变成固体后再进行粉碎，掺油或煤焚烧，但因其成本太高，此种处理方法应用的越来越少；第二种方法是将浮选池出来的浮渣直接送往炼油厂焦化装置中的焦化塔，主要依靠焦炭塔生焦后的余热，将浮渣中的水分、轻油组分气化蒸出，部分重油降解，油气进分馏塔再回收，浮渣中的重油组分及固体杂质吸附在焦炭上。第二种方法既节约了浮渣处理费用，又增加了油气和焦炭的产量，因而，该处理方法被大多数炼油厂所采用。对于富水浮渣进焦化这种处理方式，考虑到焦化装置处理浮渣的能力及浮渣对石油焦质量的影响，要求浮渣在有良好流动性前提下，最大限度脱水，以减少浮渣总量。在现有技术中浮渣脱水是在浮渣沉降罐中进行的。工艺流程见附图I所示。浮渣沉降罐有一个进口，二个出口，进口位置在罐底部，出口位置分别位于罐的底部和中下部。由于浮渣是污水中的杂质及溶于水的油滴经絮凝剂絮凝形成，通过气泡上浮而升至水面，所以刚形成的浮渣携带部分气泡，密度与水非常接近，在液体中占据的体积量大。由于密度与水接近，所以浮渣所需沉降时间很长，即使通过几天时间的沉降，仍有部分浮渣浮在表面，形成了沉降罐底部、上部是浮渣，中部是水的情况。在实际操作中，由于浮渣沉降速度慢、没有有效的检测手段，罐内水层与浮渣层分离后不能确定浮渣的位置，所以在罐的出口设一观察井。浮渣从沉降罐出来首先进入观察井，人工观察放出来的介质是浮渣层还是水层，如果是浮渣层则进入浮渣罐，如果是水层则返回污水总入口，重新进行处理。根据操作经验，切换水层时，则打开中下部阀门，切换浮渣时则打开底部阀门。为了便于沉降，部分企业在浮渣沉降罐中加入300 400mg/L大分子阳离子聚丙烯酰胺进行絮凝，但是，效果并不明显。综上所述，现有技术有如下不足之处I.浮渣自然沉降后，分离出的水可能含有较多的浮渣，不能直接进生化系统进行处理。污水返回总入口后，浮渣再次进入浮选池时，易沉降在底部，不容易气浮，影响污水处理处效果。2.自动化程度低，准确分离浮渣困难。靠经验操作切换浮渣中水的沉降层，并且需要人工目测观察井，劳动强度大，效率低。3.有机絮凝剂加入量大,絮凝效果差。有机絮凝剂加入量超过300mg/L时,浮洛才开始絮凝，形成的枝状长链条絮凝体在浮渣中占的体积大，脱出的水量小，脱水后浮渣流动性差，而且有机絮凝剂的加入，增加了后期处理的难度。4.浮渣罐在结构上使用普通的储罐，没有混合设备，絮凝剂与浮渣不能充分混合。
发明内容
本发明的目的在于避免上述对现有技术中的不足之处，而提供一种水脱出效率高，絮凝剂用量少，脱出部分水后的浮渣依然保持较好的流动性、便于管道输送，脱出的水浮渣含量低，可直接进入后续生化处理系统处理。本发明的目的可以通过如下措施来达到本发明的含油富水浮渣的脱水处理方法，其特征在于采用一、二两级浮渣沉降罐系统对富水浮渣进行二级絮凝沉降脱水处理，其中①所述一、二两级浮渣沉降罐内均设有雷达液位计自动排水控制系统，②所述一、二两级浮渣沉降罐均每隔1-3米增设一个出水口，③所述一、二两级浮渣沉降罐前均设有循环泵、絮凝剂计量泵，以便于注入絮凝剂后，实现内部循环，④所述二级沉降罐内部设有加热盘管，罐内液体温度控制在50 90°C之间，⑤所述絮凝用絮凝剂是无机絮凝剂,絮凝剂的加入量为10 300mg/L。本发明采用两个沉降罐对富水浮渣进行二级沉降脱水，将第一个沉降罐脱出的水排入第二个沉降罐中进一步分离浮渣和水，提高脱出水的质量，以便于后序的污水处理。每级浮渣沉降罐内设有雷达液位计，依靠液位计辨别水层高度，控制出水管阀门的开启，提高装置的自动化运行程度。浮渣沉降罐每隔1-3米增设一个出水口。罐内循环入口与罐平面成一定仰角，二级沉降罐内部设有加热盘管(见附图2浮渣罐结构图)，目的是提高絮凝效果和沉降速度。每级沉降罐前设有循环泵、絮凝剂计量泵，注入絮凝剂后进行内部循环，达到充分混合的目的。浮渣脱水的过程包括浮渣经过一级沉降、二级沉降。二级沉降是将一级沉降罐脱出水进行处理，目的是提高脱水质量，脱出水达到返回污水生化处理系统要求，余下浮渣送入炼厂焦化装置。每级浮渣沉降罐内设有雷达液位计，目的是辨别浮渣层与水层的高度。浮渣罐内水层高度达到一定值时，通过液位计与物料出口阀门联动，将脱出水自动往下一级沉降罐排放，实现切水自动化。每级浮渣沉降罐每隔1-3米增设一个出水口，因为浮渣浓度不同，沉降时间不同，沉降的水层高度就不同，根据雷达液位计的检测，开启不同高度的阀门将切出水送往下一级处理系统。在二级沉降罐内设有加热盘管，漂浮在一级脱出水上部的少量浮渣，因含气泡沉降困难，加热后浮渣内部携带的气体逸出，同时也降低了浮渣的黏度，增加浮渣沉降速度。在沉降期间通过加热盘管保持罐内液体温度达到50 90°C。絮凝剂可加快浮渣的沉降。本发明采用无机絮凝剂，其絮凝体细小、密实，沉降速度快，脱出部分水后便于流动，絮凝剂的加入量为10 300mg/L。本发明的目的还可以通过如下措施来达到本发明的含油富水浮渣脱水处理方法，所述一、二级沉降罐循环出口与入口均在罐的底部，相对成180度对称分布，出口接管为一般罐接口，入口为内伸罐内仰角成45°C 60°C喇叭状扩张管。目的是推动罐内液体流动，增大混合面积，减少死角。循环泵通过罐内液体循环，增强絮凝剂与浮渣的混合。本发明的含油富水浮渣脱水处理方法，所述无机絮凝剂是聚合硫酸亚铁或聚合硫酸铁。是优选的技术方案。本发明的含油富水浮渣脱水处理方法，所述一级浮渣沉降罐系统脱出的水占浮渣总体积35 50%，经一级浮渣沉降罐系统处理后废水中COD达到800-1500mg/L，二级浮渣沉降罐系统脱出的水占浮渣总体积25 40%，经二级浮渣沉降罐系统处理后废水中COD达 到 200-800mg/L。本发明的含油富水浮渣脱水处理方法公开的技术方案相比现有技术有如下积极效果I.提供一种水脱出效率高，絮凝剂用量少，脱出部分水后浮渣流动性依然较好、便于管道输送，脱出的水中浮渣含量低，可直接进入后续生化处理系统的处理。2.自动化程度高，能够准确分离浮渣。解决了现有技术中的靠经验操作切换浮渣中水的沉降层，并且需要人工目测观察井，劳动强度大，效率低的问题。3.采用无机絮凝剂，加入量少，且絮凝效果好。4. 一级浮渣沉降罐系统脱出的水占浮渣总体积35 50%，经一级浮渣沉降罐系统处理后废水中COD达到800-1500mg/L，二级浮渣沉降罐系统脱出的水占浮渣总体积25 40%，经二级浮渣沉降罐系统处理后废水中COD达到200-800mg/L。
图I是现有技术中的含油富水浮渣脱水工艺流程示意图，图中I-浮渣沉降罐，2-观察井，3-泵，4-脱水后浮渣罐。图2本发明的一、二两级浮渣沉降罐结构示意图，图中I-内循环出口，2-液位计接口，3-物料出口，4-加热盘管。图3是本发明的含油富水浮渣脱水处理方法工艺流程示意图，图中I- 一级浮渣沉降罐，2,4-雷达液位计，3- 二级浮渣沉降罐，5-脱水后浮渣罐，6、8-循环泵7、9-絮凝剂计量泵。本发明下面将结合附图作进一步说明浮渣沉降脱水的工艺流程见附图3。浮渣池来的高含水的浮渣进一级浮渣沉降罐1，计量泵9将无机絮凝剂注入一级浮渣沉降罐1，启动循环泵8，富含水浮渣经过一级浮渣沉降罐I底部物料出口管，沿F-01、W-Ol管线进行内部循环，絮凝剂与浮渣充分混合后，静止沉降72 120h，在浮渣罐内分为上、中、下三部分液体层。大部分浮渣沉降到下部液体层。中部为水层(水中也掺杂一定量的浮渣)，最上一层是携带部分气泡含油量较高的浮渣层，约占浮渣体积总量的10 15%。水层与浮渣层的具体分界线可通过雷达液位计2监测。中间层的水经DCS雷达液位计控制系统，开启相应高度的出口阀门，脱出水沿F-01、F-02、ff-02管线进入二级浮渣沉降罐3。通过计量泵7将适量的无机絮凝剂注入二级浮渣沉降罐3，启动循环泵6，脱出水沿二级沉降罐3底部物料出口管，F-02、W-03管线进行内部循环。循环后再静止沉降72 120h，在沉降期间通过加热盘管保持罐内液体温度60°C，目的是加快浮渣内部气泡的逸出，降低浮渣的黏度。二次沉降脱水后，少量浮渣沉在底部，水层在上部，通过雷达液位计4监测，开启相应高度的阀门将水层沿F-02，F-03, W-04管线放入生化系统。余下浮渣沿F-02，F-03管线进脱水后浮渣罐5。一级浮渣沉降脱出的水约占浮渣总体积35 50 %，但一级沉降罐脱出水含有一定量的浮渣，COD达到800-1500mg/L左右，必须经过二次处理。二级浮渣沉降的作用，是将一级沉降罐的脱出水进一步净化，二级沉降后脱出水中浮渣含量显著减少。
具体实施例方式本发明下面结合实施例作进一步详述
实例I取某炼油厂污水处理场浮渣10L，浮渣含水量97%，将其放入第一浮渣沉降罐中，投入20mg/L絮凝剂聚合硫酸铁，搅拌混合5min，静止沉降72h，浮渣会分成上、中、下三层液体，其中上下两层为浮渣，中部为水。放净底部浮渣后将中部4L水切入第二浮渣沉降罐，在第二浮洛沉降罐内投入20mg/L絮凝剂聚合硫酸铁,加热至60°C,搅拌混合IOmin,沉降72h,放净底部少量的浮渣，得到2. 7L清澈水，经检测COD为489mg/L，完全达到生化处理的要求，脱水率27%。实例2某加工能力350万t/a的炼油厂，污水处理场每年产生含水量率96%浮渣I万t，本厂有50万t/a延迟焦化装置，消耗浮渣约7500t/a。污水处理场现有4个500m3浮渣罐，分成二组每2个罐一组，按用途分别依次称为第一组浮渣沉降罐，第二组浮渣沉降罐。将第一组浮渣沉降罐中的一个充满浮渣后沉降，另一个用于收集来自浮渣池的浮渣，循环使用不影响装置正常运行。第一组充满浮渣的沉降罐，加入20mg/L絮凝剂聚合硫酸铁，启动循环泵，物料内部循环30min，沉降72h后，通过雷达液位计开启中下部阀门，通过泵将中层约220m3沉降水送入第二组浮渣沉降罐中。第一组浮渣沉降罐水层中仍含有一定量的浮渣，需要进入第二组浮渣沉降罐进一步处理。通过投加聚合硫酸铁絮凝剂20mg/L，外部泵循环混合30min，内部盘管加热液体温度至60°C。沉降72h再一次出现浮渣与水层的分离，通过雷达液位计对液体的监测，将其脱出水层约150m3送入进入生化系统，其余350m3浮渣汇总混合后进焦化装置。浮渣总体积脱水率达到30%，COD为650mg/L。
权利要求
1.一种含油富水浮渣的脱水处理方法，其特征在于采用一、二两级浮渣沉降罐系统对富水浮渣进行二级絮凝沉降脱水处理，其中 ①所述一、二两级浮渣沉降罐内均设有雷达液位计自动排水控制系统， ②所述一、二两级浮渣沉降罐均每隔1-3米增设一个出水口， ③所述一、二两级浮渣沉降罐前均设有循环泵、絮凝剂计量泵，以便于注入絮凝剂后，实现内部循环， ④所述二级沉降罐内部设有加热盘管，罐内液体温度控制在50 90°C之间， ⑤所述絮凝用絮凝剂是无机絮凝剂，絮凝剂的加入量为10 300mg/L。
2.根据权利要求I的含油富水浮渣脱水处理方法，其特征在于所述一、二级沉降罐循环出口与入口均在罐的底部，相对成180度对称分布，出口接管为一般罐接口，入口为内伸罐内仰角成45°C 60°C喇叭状扩张管。
3.根据权利要求I的含油富水浮渣脱水处理方法，其特征在于所述无机絮凝剂是聚合硫酸亚铁或聚合硫酸铁。
4.根据权利要求I的含油富水浮渣脱水处理方法，其特征在于所述一级浮渣沉降罐系统脱出的水占浮渣总体积35 50%，经一级浮渣沉降罐系统处理后废水中COD达到800 1500mg/L，二级浮渣沉降罐系统脱出的水占浮渣总体积25 40%，经二级浮渣沉降罐系统处理后废水中COD达到200 800mg/L。
全文摘要
本发明是一种含油富水浮渣脱水处理方法。属于废水处理领域。其特征在于采用一、二两级浮渣沉降罐系统对富水浮渣进行二级絮凝沉降脱水处理，其中，所述一、二两级浮渣沉降罐内均设有雷达液位计自动排水控制系统，每隔1-3米增设一个出水口，均设有循环泵、絮凝剂计量泵，以便于注入絮凝剂后，实现内部循环；二级沉降罐内部设有加热盘管，罐内液体温度控制在50～90℃之间，并加入无机絮凝剂，絮凝剂的加入量为10～300mg/L。提供一种水脱出效率高，絮凝剂用量少，脱出的浮渣流动性好、便于管道输送，脱出的水中浮渣含量低，可直接进入后续生化处理系统处理。处理后废水中COD达到200-800mg/L。
文档编号C02F9/04GK102951744SQ20111025498
公开日2013年3月6日 申请日期2011年8月31日 优先权日2011年8月31日
发明者常文之, 苟社全, 张红宇, 许金山, 刘爱华, 赵双霞, 崔云梓 申请人:中国石油化工股份有限公司