一种基于超声波的含油污泥处理系统及其工艺技术方案

本发明专利技术公开了一种基于超声波的含油污泥处理系统及其工艺，属于含油污泥处理技术领域，解决了现有技术中含油污泥处理过程中化学试剂消耗大、脱水效果差、处理量小的问题，包括顺序连接的预处理单元、超临界CO

【技术实现步骤摘要】
一种基于超声波的含油污泥处理系统及其工艺
本专利技术属于含油污泥处理
，具体地说，尤其涉及一种基于超声波的含油污泥处理系统及其工艺。
技术介绍
含油污泥是指在石油开采、运输、炼制及含油污水处理过程中产生的含油固体废物。含油污泥不仅体积庞大，占用耕地，而且含油大量有毒有害物质，对人体和动植物造成严重危害，是石油及石油化工工业中的主要污染物之一。然而，油泥含油量高，具有很高的回收价值。含油污泥组成可以大致氛围水、乳化油或吸附油、固体异物、无机盐等，油泥在水中一般呈稳定的悬浮乳状液体系，很难实现多相分离。超声波破乳是指利用超声波在液体介质中传播产生的空化作用、机械振动作用、热效应进行破乳，油泥在超声波作用下，通过乳化液形成强大的湍流，从而使污泥中的油、水、污泥三相之间因摩擦而克服界面张力，相互分离，达到脱水效果，通过对油泥界面的空化，可迅速分离油和无极固体。但此种方法不仅破乳剂消耗量大，易产生化学试剂残留，而且超声波频率设定过高易产生乳化，过低则脱水效果差。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的不足，提供了一种萃取效果好、处理过程中化学试剂消耗少、脱水效果佳、处理量大的基于超声波的含油污泥处理系统及其工艺。为了实现上述技术目的，本专利技术基于超声波的含油污泥处理系统及其工艺采用的技术方案为：一种基于超声波的含油污泥处理系统，包括顺序连接的预处理单元、超临界CO2萃取单元、超声处理单元以及后处理单元；所述预处理单元包括预处理池，所述预处理池表面设有引入含油污泥的引流泵，底部设有出口；所述超临界CO2萃取单元包括侧部与预处理池连接的萃取反应釜，所述萃取反应釜底部连接有超临界CO2生成模块，另一侧连接有分离釜，所述超临界CO2生成模块包括并联的超临界CO2支路和携带剂支路，所述超临界CO2支路末端和携带剂支路末端汇聚于混合器，所述超临界CO2支路包括与CO2气体瓶相连接的制冷系统，所述制冷系统上端通过制冷管道与混合器上部相连通，所述制冷管道上设有增压泵，所述携带剂支路包括携带剂储罐，所述携带剂储罐底部通过进剂管道与混合器侧部相连通，所述进剂管道上设有增压泵，所述混合器另一侧通过混合管道与萃取反应釜底部相连接，所述萃取反应釜内中部设有与第一超声波发生器相连接的第一超声波变幅杆，所述分离釜上部设有与换热器相连接的油相出口，底部设有污泥出口，所述换热器另一端与净油池相连接；所述超声处理单元包括与污泥出口相连通的大口径超声波管道，所述超声波管道内中部设有连接第二超声波发生器的第二超声波变幅杆；所述后处理单元包括与超声波管道出口端相连通的离心机，所述离心机上部连通配药池，侧部通过出水口连接集水池，底部通过出泥口连接净泥池。优选的，所述预处理池内上部设有沿横向设置的螺旋搅拌叶，下部设有过滤网，底部出口与萃取反应釜相连通。优选的，所述制冷管道上设有第一压力表，所述混合管道上设有第二压力表，所述萃取反应釜上设有第三压力表。优选的，所述携带剂储罐内携带剂为按1:1:1配制的甲醇、四氯化碳、石油醚混合携带剂，其总质量占处理含油污泥的1％。优选的，所述第一超声波发生器的功率为200～1000W，频率为20～40kHz，所述第二超声波发生器的功率为5000～6000W，频率为40～100kHz。优选的，所述超声波管道油性污泥处理量为50立方/小时。优选的，所述离心机为卧螺式离心机，转速为2000～3000r/min，离心时间为15min。优选的，所述集水池通过管道与配药池上部相连通，所述配药池内投放有絮凝剂。优选的，一种基于超声波的含油污泥处理工艺，包括如下步骤：(1)油泥预处理：启动引流泵，将待处理含油污泥引入到预处理池，同时启动螺旋搅拌叶，将预处理池温度升至50～90℃，打散含油污泥胶状体系，令固相中难溶颗粒(如粘土颗粒、塑料制品、枯枝残叶等)脱离，经过滤网堆积于预处理池底部，即初步筛除含油污泥中固相难溶颗粒；(2)超临界CO2萃取：经预处理池处理后的混合均匀的油泥在压力泵的作用下进入萃取反应釜，打开制冷系统(接通水循环开关，对泵头水冷却)，温度降至2℃时，打开CO2气体瓶，CO2气体经增压泵加压后引入混合器，携带剂经增压泵加压后进入混合器，携带剂与超临界CO2混合，与此同时对萃取反应釜升温加热，超临界CO2连同携带剂进入萃取反应釜对含油污泥萃取1h，使油相与污泥分离，随后启动第一超声波发生器，其功率设定为200～1000W，频率为20～40kHz，辐照时间为5～20min，以弥补未被萃取的油相从油泥中分离，降低含油污泥的含油率，将萃取后油相与固相分离的油泥泵入分离釜，经换热器作用后油相从CO2中脱离进入净油池，CO2成为气态循环使用，固相污泥进入下一处理步骤；(3)超声深度脱水：固相污泥经污泥出口流动式进入超声波管道，启动第二超声波发生器，其功率设定为5000～6000W，频率为40～100kHz，处理量为50立方/小时，令污泥细胞壁改性，实现污泥毛细水和结合水的部分脱除，提高污泥干性；(4)后处理：经超声波管道处理后的污泥进入离心机，向离心机内投入絮凝剂，在2000～3000r/min转速下，离心15min，使污泥分子间形成团聚，脱除污泥空隙水，使整体污泥干性得到提高。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术中利用CO2在临界状态下流体化，分子间力很小，而密度很大，没有相界面的特性，有效萃取含油污泥，无须如同含油污泥常规处理过程中添加大量破乳剂，不仅节省化学试剂，而且避免产生化学污染；2、本专利技术在利用萃取含油污泥后，结合低功率超声波，令未被完全萃取的少量油相与水相、污泥分离，提高含油污泥中油固两相的分离度，为后续污泥进一步脱水提供基础保障；3、本专利技术利用大功率超声波发生器改性污泥细胞内壁，脱除污泥中部分细胞水和结合水，提高污泥干性，而且污泥以管道流动的方式进行处理，不仅处理量大，而且避免采用固定容器处理时带来的中心和表面处理程度不一的问题；4、本专利技术采用超临界萃取和大功率超声波深度处理的处理方式，不仅降低含油污泥含油量，而且提升污泥干性，有效实现三相分离，无需添加破乳剂，降低对化学试剂的需求，同时污泥经大功率超声波处理后分子间间隙变小，团聚性佳，降低了对絮凝剂的依赖，令含油污泥处理成本大幅下降。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图中：1.预处理池；2.引流泵；3.出口；4.萃取反应釜；5.分离釜；6.混合器；7.CO2气体瓶；8.制冷系统；9.增压泵；10.携带剂储罐；11.第一超声波变幅杆；12.换热器；13.油相出口；14.污泥出口；15.净油池；16.超声波管道；17.第二超声波变幅杆；18.离心机；19.配药池；20.集水池；21.净泥池；22.螺旋搅拌叶；23.过滤网；24.第一压力表；25.第二压力表；26.第三压力表。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式，对专利技术进一步说明：如图1所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于超声波的含油污泥处理系统，其特征在于：包括顺序连接的预处理单元、超临界CO

【技术特征摘要】
1.一种基于超声波的含油污泥处理系统，其特征在于：包括顺序连接的预处理单元、超临界CO2萃取单元、超声处理单元以及后处理单元；
所述预处理单元包括预处理池，所述预处理池表面设有引入含油污泥的引流泵，底部设有出口；
所述超临界CO2萃取单元包括侧部与预处理池连接的萃取反应釜，所述萃取反应釜底部连接有超临界CO2生成模块，另一侧连接有分离釜，所述超临界CO2生成模块包括并联的超临界CO2支路和携带剂支路，所述超临界CO2支路末端和携带剂支路末端汇聚于混合器，所述超临界CO2支路包括与CO2气体瓶相连接的制冷系统，所述制冷系统上端通过制冷管道与混合器上部相连通，所述制冷管道上设有增压泵，所述携带剂支路包括携带剂储罐，所述携带剂储罐底部通过进剂管道与混合器侧部相连通，所述进剂管道上设有增压泵，所述混合器另一侧通过混合管道与萃取反应釜底部相连接，所述萃取反应釜内中部设有与第一超声波发生器相连接的第一超声波变幅杆，所述分离釜上部设有与换热器相连接的油相出口，底部设有污泥出口，所述换热器另一端与净油池相连接；
所述超声处理单元包括与污泥出口相连通的大口径超声波管道，所述超声波管道内中部设有连接第二超声波发生器的第二超声波变幅杆；
所述后处理单元包括与超声波管道出口端相连通的离心机，所述离心机上部连通配药池，侧部通过出水口连接集水池，底部通过出泥口连接净泥池。


2.根据权利要求1所述基于超声波的含油污泥处理系统，其特征在于：所述预处理池内上部设有沿横向设置的螺旋搅拌叶，下部设有过滤网，底部出口与萃取反应釜相连通。


3.根据权利要求1所述基于超声波的含油污泥处理系统，其特征在于：所述制冷管道上设有第一压力表，所述混合管道上设有第二压力表，所述萃取反应釜上设有第三压力表。


4.根据权利要求1所述基于超声波的含油污泥处理系统，其特征在于：所述携带剂储罐内携带剂为按1:1:1配制的甲醇、四氯化碳、石油醚混合携带剂，其总质量占处理含油污泥的1％。


5.根据权利要求1所述基于超声波的含油污泥处理系统，其特征在于：所述第一超声波发生器的功率为200～1000W，频率为20～40kHz，所述第二超声波发生器的功率为5000～6000W，频率为40～100kH...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈卫军，
申请(专利权)人：扬州阿鲁达环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32