炼化污泥资源化处理系统的制作方法

本实用新型属于固体废弃物处理领域，具体涉及炼化污泥资源化处理系统。

背景技术：

随着炼化行业快速发展，炼化污泥处理处置已成为国内外重要的社会问题和环境问题。目前，国内外炼化污泥采用的处置技术有：卫生填埋、污泥焚烧、热解炭化、蒸汽喷射、电浆热解。卫生填埋需占用大量土地，对地下水及周边环境存在安全隐患，已被普遍认为不是理想的污泥处理技术；蒸汽喷射技术与电浆热解技术尚不成熟，目前难以实现工程化应用；污泥焚烧技术处理市政污泥和炼化污泥在国内外已有实际工程，炼化污泥成分比较复杂，在焚烧过程中会产生二噁英等挥发性有机烃类物质，需对有机气体进行集中妥善处理，燃料消耗较大，处理成本较高。

中国专利CN103449701 B公开了一种炼油厂污泥炭化处理及炭回收的方法及装置，包括先对污泥进行前置处理，然后进行炭化处理，炭化固体残渣一部分回投至前置处理的含油污泥中。据该装置应用者反应，炼化污泥粘度较大，并含有一定的油份，实现返混搅拌均匀的目的比较困难，将含水率80％的污泥和残渣返混进入预处理装置后，预处理装置运行稳定性较差，污泥挂壁现象严重，进而影响预处理装置换热效率；另外，该预处理装置旋风分离器积攒的尘通过星型卸料阀排入预处理装置出料中，使用中发现旋风分离器运行时产生一部分冷凝液，冷凝液流入出料中，导致其出料含水率大幅升高；炭化装置废气直接进入排放管线，运行一段时间后出现管线堵塞问题；预处理装置定量进料仓和炭化处理系统定量进料仓经常出现蓬料问题，上述一系列问题导致该系统稳定运行性较差。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决炼化污泥处理过程中系统运行不稳定问题，提供一种炼化污泥资源化处理系统。

本实用新型提供的一种炼化污泥资源化处理系统，包含有：

一污泥供给装置；

一电渗透干化装置，其一端与所述污泥供给装置连接，另一端与泥饼输送装置连接；

一第一搅拌仓体，与所述泥饼输送装置连接；

一热干化装置，其一端与所述第一搅拌仓体连接，另一端与一污泥颗粒输出装置连接，所述热干化装置下部与一第一加热炉连通；

一第二搅拌仓体，与所述污泥颗粒输出装置连接；

一炭化装置，其一端与所述第二搅拌仓体连接，另一端与一碳渣冷却输出装置连接，所述炭化装置上部通过一管线与所述第一加热炉连接，所述炭化装置下部与一第二加热炉连接；

一冷凝油水分离装置，所述冷凝油水分离装置的入口分别与所述热干化装置、所述炭化装置连接，所述冷凝油水分离装置的出口与一尾气处理装置连接。

上述的炼化污泥资源化处理系统，所述冷凝油水分离装置包括一冷凝油水分离器本体、一刮渣机、一刮油机、第一冷凝器、第二冷凝器，所述第一冷凝器、所述第二冷凝器均与所述冷凝油水分离器本体上部连接，所述刮渣机设置于所述冷凝油水分离器本体下部，所述刮渣机的出口连接一收渣桶，所述刮油机设置于所述冷凝油水分离器的侧部，所述刮油机的出口连接一接油桶。

上述的炼化污泥资源化处理系统，所述电渗透干化装置还连接一第一尾气碱洗装置、一注水装置、一污水处理装置，所述第一尾气碱洗装置与所述电渗透干化装置上部的一第一烟气出口连接，所述注水装置与所述电渗透干化装置下部的注水口连接，所述污水处理装置与电渗透干化装置下部的污水出口连接。

上述的炼化污泥资源化处理系统，所述热干化装置还连接一第二尾气碱洗装置、第一旋风分离器，所述第二尾气碱洗装置与所述热干化装置的第二烟气出口连接，所述第一旋风分离器的入口与所述热干化装置的第一废气排出口连接，所述第一旋风分离器的出口与所述第一冷凝器的入口连接。

上述的炼化污泥资源化处理系统，所述炭化装置还连接一第二旋风分离器，所述第二旋风分离器的入口与所述炭化装置的第二废气排出口连接，所述第二旋风分离器的出口与所述第二冷凝器的入口连接。

上述的炼化污泥资源化处理系统，所述污泥供给装置包括一污泥原料仓、与污泥原料仓连接的一污泥输送螺杆泵，所述污泥输送螺杆泵的入口与所述污泥原料仓连接，所述污泥输送螺杆泵的出口与所述电渗透干化装置连接。

上述的炼化污泥资源化处理系统，所述污水处理装置包括一污水池、以及与污水池连接的一排污泵、以及与所述排污泵连接的一污水处理厂，所述污水池与所述电渗透干化装置的污水出口连接，所述污水池通过所述排污泵与所述污水处理厂连接。

上述的炼化污泥资源化处理系统，所述泥饼输送装置包括一第一泥饼输送机、泥饼中转料仓、以及第二泥饼输送机，第一泥饼输送机的入口与所述电渗透干化装置的泥饼出口连接，所述泥饼中转料仓位于第一泥饼输送机的出口下方，泥饼中转料仓下部连接一第一输出螺旋机，泥饼中转料仓通过第一输出螺旋机与第二泥饼输送机的入口连接，第二泥饼输送机的出口下方设有第一搅拌仓体。

上述的炼化污泥资源化处理系统，所述第一搅拌仓体包括一第一定量进料仓、一第一进料螺旋机，第一定量进料仓设置于第二泥饼输送机的出口下方，第一定量进料仓下部连接第一进料螺旋机，第一定量进料仓通过第一进料螺旋机与热干化装置连接，第一定量进料仓内设有一第一搅拌机。

上述的炼化污泥资源化处理系统，所述污泥颗粒输出装置连接包括一污泥颗粒输送机、污泥颗粒中转料仓、一第二输出螺旋机，污泥颗粒输送机的入口与热干化装置后端的污泥颗粒出口连接，污泥颗粒中转料仓位于污泥颗粒输送机的出口下方，污泥颗粒中转料仓下部连接第二输出螺旋机，污泥颗粒中转料仓通过第二输出螺旋机与第二搅拌仓体连接。

上述的炼化污泥资源化处理系统，第二搅拌仓体包括一第二定量进料仓、第二进料螺旋机，第二定量进料仓与第二输出螺旋机的出口连接，第二定量进料仓下部连接一第二进料螺旋机，第二定量进料仓通过第二进料螺旋机与炭化装置连接，第二定量进料仓内设有一第二搅拌机。

上述的炼化污泥资源化处理系统，碳渣冷却输出装置包括一碳渣冷却输出螺旋机、一碳渣收集桶，碳渣冷却输出螺旋机的入口与炭化装置后端的碳渣出口连接，碳渣收集桶位于碳渣冷却输出螺旋机的出口下方。

上述的炼化污泥资源化处理系统，冷凝油水分离装置下部设有一污水口，冷凝油水分离装置产生的废水经过污水口流入与电渗透干化装置连接的污水池。

上述的炼化污泥资源化处理系统，第一尾气碱洗装置包括一第一尾气碱洗塔、一第一烟气排气风机，第一尾气碱洗塔的入口与第一烟气出口连接，第一尾气碱洗塔的出口与第一烟气排气风机的入口连接，第一烟气排气风机的出口与大气连通。

上述的炼化污泥资源化处理系统，第二尾气碱洗装置包括第二尾气碱洗塔、一第二烟气排放风机、第三烟气排风机，第二烟气排放风机的入口与第二烟气出口连接，第二烟气排放风机的出口与第二尾气碱洗塔的入口连接，第二尾气碱洗塔的出口与第三烟气排风机的入口连接，第三烟气排风机的出口与大气连通。

上述的炼化污泥资源化处理系统，第一旋风分离器包括第一旋风分离器、第三输出螺旋机、一第一水封集尘罐，第一旋风分离器的入口与第一废气排出口连接，第一旋风分离器的出口与第一冷凝器连接，第一旋风分离器下部连接一第三输出螺旋机，第三输出螺旋机与第一水封集尘罐连接。

上述的炼化污泥资源化处理系统，第二旋风分离器包括一第二旋风分离器、一第四输出螺旋机、一第二水封集尘罐，第二旋风分离器的入口与第二废气排出口连接，第二旋风分离器的出口与第二冷凝器连接，第二旋风分离器下部连接一第四输出螺旋机，第四输出螺旋机与第二水封集尘罐连接。

上述的炼化污泥资源化处理系统，其特征在于，所述尾气处理装置包括一焚烧炉、一碱洗塔，所述焚烧炉分别与所述第一冷凝器、第二冷凝器连接，所述焚烧炉与所述碱洗塔连接。本实用新型与现有技术相比，具有实质性特点和显著效果：

(1)利用电渗透干化装置将炼化污泥含水率从80％降低至55％～65％之后，污泥体积减半，性状发生了较大的改变，外观成松散泥饼状，该泥饼可直接进入热干化装置进一步脱水，不需要与干料进行返混工艺处理，通过电渗透装置前期脱水处理，解决了后续处理系统运行不稳定问题。

(2)通过对原炭化装置加装旋风分离器，解决了炭化废气排放管线尘堵塞问题。

(3)通过对原旋风分离器排尘设计上进行改进，解决了旋风分离器中冷凝水影响出料问题。

(4)通过在原预处理装置(热干化装置)定量进料仓、原炭化定量进料仓内加装搅拌机，解决了其蓬料问题。

(5)本处理系统经过工业化试验装置运行(处理80％含水率炼化污泥，负荷0.5t/h)，得出：炼化污泥中有机物发生分解，转变成可利用的气、液、固三种相态物质，实现污泥处理的稳定化、减量化、无害化、资源化；经过本系统处理后，污泥减量率达90％，碳渣含水率≤1％,碳渣含油率≤0.3％,对碳渣进行危险废物浸出毒性鉴别，分析指标均达到或超过GB5085.3.2007中规定的标准，产生的碳渣可进一步利用，同时碳渣具有一定的热值，还可作为辅助燃料使用；油回收率达50％以上；对排放尾气进行了检测，二噁英、重金属、常规污染物监测因子均达到或优于国家GB18484-2001“危险废物焚烧污染控制标准”的规定指标。

附图说明

图1为电渗透干化装置结构示意图；

图2为热干化装置结构示意图；

图3为炭化装置结构示意图；

图4为冷凝油水分离装置结构示意图；

图5为炼化污泥资源化处理系统总示意图。

附图标记为：

11电渗透干化装置，12污泥原料仓，13污泥输出螺杆泵，14高压水泵，15第一尾气碱洗塔，16第一烟气排气风机，17第一泥饼输送机，18污水池，19排污泵，21热干化装置，22泥饼中转料仓，23第一输出螺旋机，24第二泥饼输送机，25第一定量进料仓，26第一搅拌机，27第一进料螺旋机，28第一加热炉，29第二烟气排放风机，210第一旋风分离器，211第三输出螺旋机，212第一水封集尘罐，213污泥颗粒输送机，31炭化装置，32污泥颗粒中转料仓，33第二输出螺旋机，34第二定量进料仓，35第二搅拌机，36第二进料螺旋机，37第一加热炉，38第三烟气排放风机，39第二旋风分离器，310第四输出螺旋机，311第二水封集尘罐，312碳渣冷却输出螺旋机，313碳渣收集桶，41冷凝油水分离装置，冷凝油水分离器本体40，42刮渣机，43收渣桶，44第二尾气碱洗塔，45第三烟气排风机，46焚烧炉，47不凝气排风机，48不凝气排风机，49第一冷凝器，410第二冷凝器，411刮油机，412接油桶。

具体实施方式

为了详细说明本实用新型的技术特点所在，兹举以下的较佳实施例并配合图式说明如后：

炼化污泥资源化处理系统，该系统由一污泥供给装置、电渗透干化装置11、热干化装置21、炭化装置31、冷凝油水分离装置41组成；见图1，污泥供给装置，污泥供给装置包括一污泥原料仓12、与污泥原料仓12连接的一污泥输送螺杆泵13，污泥输送螺杆泵13的入口与污泥原料仓12连接，污泥输送螺杆泵13的出口与电渗透干化装置11连接。

参见图1，本实施例中，用以将来自污泥供给装置的污泥进行初步脱水处理并压制成泥饼的电渗透干化装置11，电渗透干化装置11上设有一污泥入口、一泥饼出口、一注水口、一污水出口、一第一烟气出口，电渗透干化装置11连接一第一尾气碱洗装置、一注水装置、一污水处理装置，其中，第一尾气碱洗装置包括一第一尾气碱洗塔15、一第一烟气排气风机16，第一尾气碱洗塔15的入口与第一烟气出口连接，第一尾气碱洗塔15的出口与第一烟气排气风机16的入口连接，第一烟气排气风机16的出口与大气连通，泥饼出口112与泥饼输送装置连接。本实施例中，泥饼输送装置包括一第一泥饼输送机17、泥饼中转料仓22、以及第二泥饼输送机24，第一泥饼输送机17的入口与电渗透干化装置11的泥饼出口连接，泥饼中转料仓22位于第一泥饼输送机17的出口下方，泥饼中转料仓22下部连接一第一输出螺旋机23，中转料仓通过第一输出螺旋机23与第二泥饼输送机24的入口连接，第二泥饼输送机24的出口下方设有第一搅拌仓体，本实用新型中第一搅拌仓体包括一第一定量进料仓25、一第一进料螺旋机27，第一定量进料仓25设置于第二泥饼输送机24的出口下方，第一定量进料仓25下部连接第一进料螺旋机27，第一定量进料仓25通过第一进料螺旋机27与热干化装置21连接，第一定量进料仓25内设有一第一搅拌机26。注水装置为一高压水泵14，与电渗透干化装置11的注水口113连接，污水处理装置包括一污水池18、以及与污水池18连接的一排污泵19、以及与排污泵19连接的一污水处理厂，污水池18与电渗透干化装置11的污水出口连接，污水池18通过排污泵19与污水处理厂连接。

参见图2，用以将来自搅拌仓体的污泥进一步加热脱水处理并形成污泥颗粒的热干化装置21，热干化装置21前端与第一搅拌仓体连接，后端与一污泥颗粒输出装置连接，热干化装置21下部与一第一加热炉连通，该第一加热炉与炭化装置31连接，将炭化装置31产生的烟气回收进行重新利用；热干化装置21上设有第二烟气出口、第一废气排出口，热干化装置21连接一第二尾气碱洗装置、第一旋风分离器210，第二尾气碱洗装置与热干化装置21的第二烟气出口连接，第一旋风分离器210的入口与热干化装置21的第一废气排出口连接，第一旋风分离器210的出口与冷凝油水分离装置41连接。

其中污泥颗粒输出装置，包括一污泥颗粒输送机213、污泥颗粒中转料仓32、一第二输出螺旋机33，污泥颗粒输送机213的入口与热干化装置21后端的污泥颗粒出口连接，污泥颗粒中转料仓32位于污泥颗粒输送机213的出口下方，污泥颗粒中转料仓32下部连接第二输出螺旋机33，污泥颗粒中转料仓32通过第二输出螺旋机33与第二搅拌仓体连接。进一步，第二搅拌仓体包括一第二定量进料仓34、第二进料螺旋机36，第二定量进料仓34与第二输出螺旋机33的出口连接，第二定量进料仓34下部连接一第二进料螺旋机36，第二定量进料仓34通过第二进料螺旋机36与炭化装置31连接，第二定量进料仓34内设有一第二搅拌机35。

其中，第二尾气碱洗装置包括第二尾气碱洗塔44、一第二烟气排放风机29、第三烟气排风机45，第二烟气排放风机29的入口与第二烟气出口连接，第二烟气排放风机29的出口与第二尾气碱洗塔44的入口连接，第二尾气碱洗塔44的出口与第三烟气排风机45的入口连接，第三烟气排风机45的出口与大气连通。

参见图2、图4，其中第一旋风分离器210还连接一第三输出螺旋机211、一第一水封集尘罐212，第一旋风分离器210的入口与第一废气排出口连接，第一旋风分离器210的出口与冷凝油水分离装置41连接，第一旋风分离器210下部连接一第三输出螺旋机211，第三输出螺旋机211与第一水封集尘罐212连接。

参见图3，为用以将污泥颗粒进一步炭化的炭化装置31，其前端与第二搅拌仓体连接，其端与一碳渣冷却输出装置连接，炭化装置31上部通过一管线与第一加热炉连接，炭化装置31下部与一第二加热炉37连通；炭化装置31设有第三烟气出口、第二废气排出口，污泥颗粒入口、一碳渣出口，炭化装置31还连接一第二旋风分离器39，第二旋风分离器39的入口与炭化装置31的第二废气排出口连接，第二旋风分离器39的出口与冷凝油水分离装置41的入口连接，第三烟气出口连接一第四排气风机，第四排气风机通过一管线与第一加热炉28连接，其中，第二旋风分离器39还连接一第四输出螺旋机310、一第二水封集尘罐311，第二旋风分离器39的入口与第二废气排出口连接，第二旋风分离器39的出口与第二冷凝器410连接，第二旋风分离器39下部连接一第四输出螺旋机310，第二旋风分离器39通过其下部的第四输出螺旋机310与第二水封集尘罐311连接。本实施例中，碳渣冷却输出装置包括一碳渣冷却输出螺旋机312、一碳渣收集桶313，碳渣冷却输出螺旋机312的入口与炭化装置31后端的碳渣出口连接，碳渣收集桶313位于碳渣冷却输出螺旋机312的出口下方。

图4所示，为用以将热干化装置21、炭化装置31产生的气液进行气液冷凝分离的冷凝油水分离装置41，冷凝油水分离装置41的入口分别与热干化装置21、炭化装置31连接，冷凝油水分离装置41的出口与一焚烧炉46连接，冷凝油水分离装置41下部设有一污水口，冷凝油水分离装置41产生的废水经过污水口流入与电渗透干化装置连接的污水池18。本实施例中，冷凝油水分离装置41包括一冷凝油水分离器本体40、一刮渣机42、一刮油机411、第一冷凝器49、第二冷凝器410，第一冷凝器49、第二冷凝器410与冷凝油水分离器本体40上部连接，刮渣机42设置于冷凝油水分离器本体40下部，刮渣机42的出口连接一收渣桶43，刮油机411设置于冷凝油水分离器的侧部，刮油机411的出口连接一接油桶412。第一冷凝器49的入口通过管线与第一旋风分离器210的出口连接，第二冷凝器410的入口通过管线与第二旋风分离器39的出口连接，第一冷凝器49的出口、第二冷凝器410的出口分别不凝气排风机47与一焚烧炉46连接，该焚烧炉46的出口与第二尾气碱洗塔44连接，通过第二尾气碱洗塔44清洗排入大气。

现对本实用新型工作原理及操作过程简要说明如下：

(1)将污泥原料仓12中含水率80％左右的炼化污泥通过电渗透干化装置11脱水处理后得到含水率55％～65％泥饼。

(2)将来自步骤(1)含水率55％～65％泥饼通过热干化装置21干化处理，其第一加热炉28(此第一加热炉28配天然气独立热源，另外污泥炭化装置31的烟气尾气通过第三烟气排放风机38回用到此第一加热炉28内)的烟气对其进行间接加热，得到含水率15％～30％的污泥颗粒。

(3)将来自步骤(2)含水15％～30％污泥颗粒通过污泥炭化装置31进行炭化，通过其第二加热炉37的烟气对其进行间接加热，温度600℃～650℃，炭化30～45分钟，得到碳渣(含水率≤1％，含油率≤0.3％)。

(4)热干化装置21排放的废气通过其第一旋风分离器210除尘后进入第一冷凝器49，进行气液冷凝分离；炭化装置31排放的废气通过其第二旋风分离器39除尘后进入第二冷凝器410，进行气液冷凝分离；经过第一冷凝器49和第二冷凝器410处理后的不凝气分别进入焚烧炉46进行高温焚烧(焚烧温度控制在1100℃～1200℃，烟气停留时间大于2秒)，不凝气进入焚烧炉46高温焚烧后的烟气通过第二尾气碱洗塔44洗涤后排放。

为进一步描述采用炼化污泥资源化处理系统处理化工污泥所产生的效果特举一下具体实施例：

实施例1

试验对象：某化工污水厂采用A/O工艺处理石油化工和生活混合废水，产生的混合污泥经机械脱水后指标：含水率80.3％、含油率0.9％、挥发份60.4％。

(1)将污泥原料仓12中含水率80.3％混合污泥通过电渗透干化装置11脱水处理后得到泥饼含水率58.2％、含油率0.62％、挥发份51.3％。

(2)来自步骤(1)含水率58.2％泥饼通过热干化装置21进行处理，通过其第一加热炉28(此第一加热炉配天然气独立热源，另外污泥炭化装置31的烟气尾气通过第三烟气排放风机38回用到此第一加热炉28内)的烟气对其进行间接加热，脱水后污泥颗粒含水率26.5％、含油率0.86％、挥发份42.2％。

(3)来自步骤(2)含水率26.5％污泥颗粒通过炭化装置31处理，通过其烟气第二加热炉37的烟气对其进行间接加热，炭化温度615℃，炭化时间30分钟，炭化后碳渣含水率0.23％、含油率0.21％、挥发份26.2％；对碳渣进行危险废物浸出毒性鉴别，分析指标均符合GB5085.3.2007中规定的标准，另外碳渣达到“城镇污水处理厂污泥处置农用泥质”CJ-T 309-2009标准中B类回用标准，可以施用油料作物、果树、饲料作物、纤维作物的土壤中，同时碳渣热值1700kcal/kg，还可作为辅助燃料使用。

(4)来自步骤(2)热干化装置21排放的废气通过其第一旋风分离器210除尘后进入第一冷凝器49，进行气液冷凝分离，来自步骤(3)炭化装置31排放的废气通过其第二旋风分离器39除尘后进入第二冷凝器410，进行气液冷凝分离；经过第一冷凝器49和第二冷凝器410处理后的不凝气分别进入焚烧炉46进行高温焚烧(焚烧温度控制在1150℃，烟气停留时间大于2秒)，不凝气进入焚烧炉46高温焚烧后的烟气通过第二尾气碱洗塔44洗涤后排放。

对第二尾气碱洗塔44洗涤后排放的尾气进行了检测，二噁英、重金属、常规污染物监测因子均达到或优于国家GB18484-2001“危险废物焚烧污染控制标准”的规定指标。见表1，

表1化工污泥处理尾气监测分析结果(mg/m³)

实施例2、处理炼油厂含油污泥

试验对象：某炼油厂含油污泥，含油污泥指标：含水率69.3％、含油率15.1％、挥发份62.3％。

(1)电渗透干化单元：将污泥原料仓12中含水率69.3％含油污泥通过电渗透干化装置11脱水处理后得到泥饼含水59.8％、含油率14.9％、挥发份53.3％。

(2)来自步骤(1)含水率59.8％泥饼通过热干化装置21进行处理，通过其第一加热炉28(此第一加热炉配天然气独立热源，另外污泥炭化装置31的烟气尾气通过第三烟气排放风机38回用到此第一加热炉内)的烟气对其进行间接加热，脱水后污泥颗粒含水率22.1％、含油率17.9％、挥发份43.2％。

(3)来自步骤(2)含水率22.1％污泥颗粒通过炭化装置31处理，通过其烟气第二加热炉37的烟气对污其进行间接加热，炭化温度635℃，炭化时间30分钟，炭化后碳渣含水率达检测限以下、含油率0.22％、挥发份21.2％；对碳渣进行危险废物浸出毒性鉴别，分析指标均符合GB5085.3.2007中规定的标准，另外碳渣达到“城镇污水处理厂污泥处置农用泥质”CJ-T 309-2009标准中B类回用标准，可以施用油料作物、果树、饲料作物、纤维作物的土壤中，同时碳渣热值2319kcal/kg，还可作为辅助燃料使用。

(4)来自步骤(2)热干化装置21排放的废气通过其第一旋风分离器210除尘后进入第一冷凝器49，进行气液冷凝分离，来自步骤(3)炭化装置31排放的废气通过其第二旋风分离器39除尘后进入第二冷凝器410，进行气液冷凝分离；经过第一冷凝器49和第二冷凝器410处理后的不凝气分别进入焚烧炉46进行高温焚烧(焚烧温度控制在1200℃，烟气停留时间大于2秒)，不凝气进入焚烧炉46高温焚烧后的烟气通过第二尾气碱洗塔44洗涤后排放。

对第二尾气碱洗塔44洗涤后排放的尾气进行了检测，二噁英、重金属、常规污染物监测因子均达到或优于国家GB18484-2001“危险废物焚烧污染控制标准”的规定指标。见表2，

表2炼油污泥处理尾气监测分析结果(mg/m³)