【技术实现步骤摘要】
一种预涂层膜技术脱除延迟焦化污水中乳化焦粉的方法及成套装置
本专利技术涉及焦化污水中乳化焦粉脱除领域，特别涉及一种预涂层膜技术脱除延迟焦化污水中乳化焦粉的方法及成套装置。
技术介绍
延迟焦化装置产生的焦化含硫污水及高含油污水中焦粉含量在100～1200mg/L之间变化，主要是由于焦炭塔料位和泡沫层高度无法优化控制，气速过高，油气携带焦粉极易出焦炭塔的缘故；油含量有500～3000mg/L之间变化，原因是污水中硫、酚等化合物的含量较高，这些具有表面活性剂的化合物导致水保油型乳化液稳定存在，长时间保存而不分层，导致污水含油量较高；生产过程中大量硫化物、氨氮、酚类挥发性物质进入污水中，含量在1500～15000mg/l范围波动，对环境毒害性很大；不能直接排入污水处理场进行处理，国内外一般需要引入预处理装置，经过强化除油除焦粉后输送至汽提装置，进行除硫化氢、脱氨氮处理，回收硫化氢、氨氮作为硫磺装置原料，此过程需要全程密闭运行，净化水部分回注于电脱盐、部分则直接进入污水场进行达标排放处理。焦粉粒径很小，均匀分布；粒径﹤...
【技术保护点】
1.一种预涂层膜技术脱除延迟焦化污水中乳化焦粉的成套装置，其特征在于，包括超声波破乳装置系统（100）、正压全密闭浮选沉降一体化处理装置系统（200）、预涂层膜过滤装置系统（300）和液环压缩机排气系统（400）；/n所述的超声波破乳装置系统（100）包括超声破乳罐（101）、超声波换能器（102）、超声波辐射体（103）、超声进水调节阀（104）、超声进水流量计（105）；/n所述的正压全密闭浮选沉降一体化处理装置系统（200）包括全密闭浮选沉降处理设备箱体（201）、多相流氮气溶气及释放系统（202）、焦油在线排放系统（203）、焦粉在线排放系统（203）、联通排气管线...
【技术特征摘要】
1.一种预涂层膜技术脱除延迟焦化污水中乳化焦粉的成套装置，其特征在于，包括超声波破乳装置系统（100）、正压全密闭浮选沉降一体化处理装置系统（200）、预涂层膜过滤装置系统（300）和液环压缩机排气系统（400）；
所述的超声波破乳装置系统（100）包括超声破乳罐（101）、超声波换能器（102）、超声波辐射体（103）、超声进水调节阀（104）、超声进水流量计（105）；
所述的正压全密闭浮选沉降一体化处理装置系统（200）包括全密闭浮选沉降处理设备箱体（201）、多相流氮气溶气及释放系统（202）、焦油在线排放系统（203）、焦粉在线排放系统（203）、联通排气管线（205）；
所述的预涂层膜过滤装置系统（300）包括两组预涂层膜过滤器功能模块（301）、一套共用的进水产水系统（302）、一套共用的涂膜系统（303）、一套共用的爆膜反洗系统（304）；
所述的液环压缩机排气系统（400）包括液环压缩机（401）、压力开关（402）、气液分离器（403）。
2.如权利要求1所述的一种预涂层膜技术脱除延迟焦化污水中乳化焦粉的成套装置，其特征在于，超声波破乳装置系统（100）中的超声波辐射体（103）密闭安装在超声破乳罐（101）内，能激发超声波辐射体（103）高频振动产生超声波场的超声波换能器（102）固定在超声波辐射体（103）的上端，超声破乳罐（101）采用能承受高压的罐体式结构，运行过程为高压密闭方式，罐体出口有较高的余压，超声破乳罐（101）入口设有超声进水调节阀（104）、超声进水流量计（105）实现对进水量进行有效调控。
3.如权利要求1所述的一种预涂层膜技术脱除延迟焦化污水中乳化焦粉的成套装置，其特征在于，正压全密闭浮选沉降一体化处理装置系统（200）中整个分离过程是在全密闭浮选沉降处理设备箱体（201）完成，全密闭浮选沉降处理设备箱体（201）采用整体全密闭型式，箱体主体（2001）为长方形结构，内部分隔为微气泡接触区（20）、浮选沉降分离区（21）、出水缓冲区（27）、出水区（28）四个功能区；箱体主体（2001）顶部采用锥形导流板（22）封顶，底部采用锥形集泥斗（29）封底，整体焊接成型；微气泡接触区（20）与浮选沉降分离区（21）顶部的锥形导流板（22）所围成锥台缩口处装有集油集气帽（23），双方采用法兰连接；出水缓冲区（27）顶部的锥形导流板（22）所围成锥台缩口处装有集水集气帽（24），双方采用法兰连接；出水区（28）顶部的锥形导流板（22）所围成锥台缩口处装有出水集气帽（26），双方采用法兰连接；这样全密闭浮选沉降处理设备箱体（201）从结构上严格满足正压条件下，全密闭运行工况要求，不存在以硫化氢为主有毒气体泄漏的问题；集水集气帽（24）与出水集气帽（26）中间位置用出水联通管（25）联通，形成过水通道，微气泡接触区（20）、浮选沉降分离区（21）、出水缓冲区（27）运行液位稳定维持在出水联通管（25）处，以出水联通管（25）为界下部为水分离区域，上部为集气排气区域；集油集气帽（23）、集水集气帽（24）、出水集气帽（26）顶端用联通排气管线（205）联通，满足各集气排气区域气压平衡和废气集中导排要求。
4.如权利要求1所述的一种预涂层膜技术脱除延迟焦化污水中乳化焦粉的成套装置，其特征在于，正压全密闭浮选沉降一体化处理装置系统（200）内，全密闭浮选沉降处理设备箱体（201）外围与之配套设施有多相流氮气溶气及释放系统（202）、焦油在线排放系统（203）、焦粉在线排放系统（204）、联通排气管线（205）联通；
所述的多相流氮气溶气及释放系统（202），利用多相流溶气泵（2021）从全密闭浮选沉降处理设备箱体（201）内出水区（28）取处理出水量的15~20%作为溶气水，多相流溶气泵（2021）进水管线上设有真空调节阀（2024）通过调节其开启度可在阀后形成-0.01~-0.02MPa真空度；出于安全考虑本系统采用氮气作为浮选气源，≥500KPa的压缩氮气经过进气调压阀（2022）减压至5~10Pa，接入真空调节阀（2024）后，利用真空调节阀（2024）产生的负压氮气被自动吸入多相流溶气泵（2021）；当气、水进入多相流溶气泵（2021）内后，经过叶轮多级切割、加压至0.5~0.6Mpa，气体高度弥散的状态与溶气水达到完全混合，充分溶解的水中形成饱和溶气水，在泵内完成溶气过程；多相流溶气泵（2021）出口排出的饱和溶气水进入稳流扩张管（2025）进一步稳定流态、压力、排除多余未溶解的气体，最后经过外置的溶气释放阀（2026）瞬间减为常压，溶解在饱和溶气水中氮气瞬间析出，在全密闭浮选沉降处理设备箱体（201）内微气泡接触区（20）瞬间释放出大量微米气泡（10~20μm）、高度弥散，在此与焦化污水充分接触，微米气泡将水中疏水性的焦油有效捕捉、粘附；
所述的焦油在线排放系统（203）主要包括排油泵（2031）、油水界面仪（2032）、焦油排放控制阀（2033），通过管线与集油集气帽（23）连接，运行过程靠油水界面仪（2032）检测集油集气帽（23）内油水界面、根据集油厚度自动控制焦油排放控制阀（2033）、排油泵（2031）运行，完成焦油在线自动加压排放操作；
所述的焦粉在线排放系统（204）主要包括焦粉外排泵（2041）、焦粉排放控制阀（2042），通过管线与集泥斗（29）连接，运行过程靠定时自动控制焦粉外排泵（2041）、焦粉排放控制阀（2042）运行，完成焦粉在线自动加压排放操作；
所述的联通排气管线（205）一端与集油集气帽（23）、集水集气帽（24）、出水集气帽（26）连接，满足各集气排气区域气压平衡和废气集中导排要求，另一端与液环压缩机排气系统（400）连接，进行在线自动加压外排至低压瓦斯放空系统火炬管网进行废气焚烧处理，避免硫化氢为主有毒气体泄露。
5.如权利要求1所述的一种预涂层膜技术脱除延迟焦化污水中乳化焦粉的成套装置，其特征在于，预涂层膜过滤装置系统（300）共设置两组预涂层膜过滤器功能模块（301），每组预涂层膜过滤器功能模块（301）通过自控程序进行调配，可独立进行过滤、爆膜反洗、涂膜等操作过程，各组预涂层膜过滤器功能模块（301）之间运行状态可以相互独立，也可以相互交叉；进水产水系统（302）可以实现供两组同时或单组预涂层膜过滤器功能模块（301）过滤运行使用，根据投运组数变频设定不同的变频供水泵（13）进水流量；爆膜反洗系统（304）、涂膜系统（303）设置为供单组过滤器模块爆膜反洗、涂膜运行使用，逐一切换，一组预涂层膜过滤器功能模块（301）进行爆膜反洗、涂膜时，另一组预涂层膜过滤器功能模块（301）可以仍维持过滤运行状态，保证爆膜反洗、涂膜时预涂层膜过滤装置系统（300）不停水，满足在线过滤运行要求；
所述的涂膜滤元（2）、固定花盘组件（12）、超声波震荡桥（3）安装在预涂层膜过滤器（1）内；预涂层膜过滤器（1）通过外部管线与进水/反洗排水转换三通阀（4）、产水/反洗进水转换三通阀（5）、进水选择阀（6）、涂膜选择阀（7）、产水/涂膜循环转换三通阀（8）、排气阀（9）、反洗进水单向阀（10）、进气单向阀（11）八组功能阀连接，构成一组完整的预涂层膜过滤器功能模块（301）；预涂层膜过滤器功能模块（301）可独立进行：过滤过程的进水、过滤、产水等操作；爆膜反洗过程中的进气、爆膜、水洗、气洗、排气、排污、清水置换等操作；涂膜过程中进料、涂膜、涂膜出水循环等操作，两组预涂层膜过滤器功能模块（301）之间运行状态可以相互独立，也可以相互交叉；
所述的预涂层膜过滤器功能模块（301）以产水/涂膜循环转换三通阀（8）的产水口和涂膜循环口、进水/反洗排水转换三通阀（4）的反洗排水口、进气单向阀（11）的另一侧接口、排气阀（9）的另一侧接口、反洗进水单向阀（10）的另一侧接口、进水选择阀（6）的另一侧接口、涂膜选择阀（7）的另一侧接口作为预涂层膜过滤器功能模块（301）的界面接口，与配套的进水产水系统（302）、涂膜系统（303）、爆膜反洗系统（304）连接构成完整的预涂层膜过滤装置系统（300）；
所述的涂膜系统（303）包括膜粉投加装置（16）、涂膜箱（15）、循环涂膜泵（17）、涂膜进水管路（3031）、涂膜出水管路（3032）；涂膜进水管路（3031）与涂膜选择阀（7）的另一侧接口连接，涂膜出水管路（3032）与产水/涂膜循环转换三通阀（8）的涂膜循环口连接，形成涂膜系统（303）与每组预涂层膜过滤器功能模块（301）之间独立完整的循环涂膜回路，满足共用要求；
所述的进水产水系统（302）包括变频供水泵（13）、膜进水流量计（14）、进水管路（3021）、产水管路（3022）；进水管路（3021）与进水选择阀（6）的另一侧接口连接，产水管路（3022）与产水/涂膜循环转换三通阀（8）的产水口连接，形成进水产水系统（302）与每组预涂层膜过滤器功能模块（300）之间独立完整的进水过滤，产水外排过程，满足共用的要求；
所述的爆膜反洗系统（304）包括反洗进水控制阀（30）、反洗进水管路（3041）、氮气进气控制阀（31）、氮气调压阀（32）、氮气进气管路（3042）、蒸汽进气控制阀（33）、蒸汽调压阀（34）、蒸汽进气管路（3043）、爆膜进气管路（3044）、排气管路（3045）、排污管路（3046）；
所述的爆膜反洗系统（304）的反洗进水管路（3041）与反洗进水单向阀（10）的另一侧接口连接；氮气进气管路（3042）与蒸汽进气管路（3043）汇合接至爆膜进气管路（3044），爆膜进气管路（3044）与进气单向阀（11）的另一侧接口连接；排气管路（3045）与排气阀（9）的另一侧接口连接，排污管路（3046）与进水/反洗排水转换三通阀（4）的反洗排水口连接，排气管路（3045）连接并汇入排污管路（3046）；形成爆膜反洗系统（304）与每组预涂层膜过滤器功能模块（300）之间独立完整的气水爆膜反洗、反洗排水排气的工艺过程，满足共用的要求。
6.如权利要求1所述的一种预涂层膜技术脱除延迟焦化污水中乳化焦粉的成套装置，其特征在于，预涂层膜过滤器功能模块（301）作为预涂层膜过滤装置系统（300）的核心部分，所述的涂膜滤元（2）用自紧防松式紧固件倒置安装在固定花盘组件（12）对应的固定孔上并形成良好密封，保证涂膜滤元（2）内腔为唯一过滤产水/过水通道；所述的固定花盘组件（12）用罐体法兰密封对夹安装在预涂层膜过滤器（1）内部，固定花盘组件（12）将预涂层膜过滤器（1）内部分割为下部的进水区和上部的产水区，所述的预涂层膜过滤器（1）的直筒段罐壁上设有超声波震荡桥（3）；
所述的预涂层膜过滤器（1）罐顶引出管线与产水/反洗进水转换三通阀（5）的汇总口连接，产水/反洗进水转换三通阀（5）的反洗进水口分叉引出管线分别与反洗进水单向阀（10）、进气单向阀（11）连接，满足爆膜反洗进水、进气要求；产水/反洗进水转换三通阀（5）的产水口引出管线产水/涂膜循环转换三通阀（8）的汇总口连接，满足产水外排和涂膜出水循环的切换要求；
所述的预涂层膜过滤器（1）罐底引出管线与进水/反洗排水转换三通阀（4）的汇总口连接，进水/反洗排水转换三通阀（4）的进水口分叉接有进水选择阀（6）和涂膜选择阀（7），满足过滤进水和涂膜进水的切换要求；
所述的预涂层膜过滤器（1）的直筒段靠近固定花盘组件（12）位置引出管线与排气阀（9）连接，满足爆膜反洗过程排气要求。
7.一种预涂层膜技术脱除延迟焦化污水中乳化焦粉的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、以分馏塔顶分液罐产生的含硫污水、放空塔顶分液罐产生的吹气冷凝水等为主的焦化污水，以压力流在线排水方式直接先进入超声波破乳装置系统（100），排水压力约为1000kPa，在超声破乳罐（101）承压封闭式罐内，超声波换能器（102）利用磁致伸缩效应引起超声波辐射体（103）超频振动，超声振动能量沿着超声波辐射体（103）四周径向传递，产生20KHZ超声波场对污水作用，产生的“热效应”使乳化油膜破裂和“位移效...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘兴超，王龙庆，刘发高，
申请(专利权)人：青岛海晏环境技术工程有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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