一種含油富水浮渣脫水處理方法
2023-09-18 00:56:55
專利名稱：一種含油富水浮渣脫水處理方法
技術領域：
本發明屬於廢水處理領域，具體是一種含油富水浮渣脫水處理方法。
背景技術：
煉油廠在原油處理過程中，會產生大量的含油汙水。對於汙水的處理，一般是先進行初步的油水分離，含油汙水進入汙水處理場的隔油罐，隔出汙水中表層的汙油，隔油後的汙水去浮選池，在浮選池中經絮凝劑絮凝，再經加壓溶氣浮選，在汙水表面形成絮凝體，經刮板機分離後形成富水浮渣。富水浮渣一般是由汙油、泥沙、雜屑、無機絮凝劑、水等組成，水分一般在95% 98%,是一種高汙染混合物。因其含水率高，粒度小，攜帶部分氣泡，漂浮在液體表面，處理困難。·目前處理富水浮渣的方法一般有兩種第一種方法是汙水處理場將浮渣絮凝後用離心機分離脫水，浮渣變成固體後再進行粉碎，摻油或煤焚燒，但因其成本太高，此種處理方法應用的越來越少；第二種方法是將浮選池出來的浮渣直接送往煉油廠焦化裝置中的焦化塔，主要依靠焦炭塔生焦後的餘熱，將浮渣中的水分、輕油組分氣化蒸出，部分重油降解，油氣進分餾塔再回收，浮渣中的重油組分及固體雜質吸附在焦炭上。第二種方法既節約了浮渣處理費用，又增加了油氣和焦炭的產量，因而，該處理方法被大多數煉油廠所採用。對於富水浮渣進焦化這種處理方式，考慮到焦化裝置處理浮渣的能力及浮渣對石油焦質量的影響，要求浮渣在有良好流動性前提下，最大限度脫水，以減少浮渣總量。在現有技術中浮渣脫水是在浮渣沉降罐中進行的。工藝流程見附圖I所示。浮渣沉降罐有一個進口，二個出口，進口位置在罐底部，出口位置分別位於罐的底部和中下部。由於浮渣是汙水中的雜質及溶於水的油滴經絮凝劑絮凝形成，通過氣泡上浮而升至水面，所以剛形成的浮渣攜帶部分氣泡，密度與水非常接近，在液體中佔據的體積量大。由於密度與水接近，所以浮渣所需沉降時間很長，即使通過幾天時間的沉降，仍有部分浮渣浮在表面，形成了沉降罐底部、上部是浮渣，中部是水的情況。在實際操作中，由於浮渣沉降速度慢、沒有有效的檢測手段，罐內水層與浮渣層分離後不能確定浮渣的位置，所以在罐的出口設一觀察井。浮渣從沉降罐出來首先進入觀察井，人工觀察放出來的介質是浮渣層還是水層，如果是浮渣層則進入浮渣罐，如果是水層則返回汙水總入口，重新進行處理。根據操作經驗，切換水層時，則打開中下部閥門，切換浮渣時則打開底部閥門。為了便於沉降，部分企業在浮渣沉降罐中加入300 400mg/L大分子陽離子聚丙烯醯胺進行絮凝，但是，效果並不明顯。綜上所述，現有技術有如下不足之處I.浮渣自然沉降後，分離出的水可能含有較多的浮渣，不能直接進生化系統進行處理。汙水返回總入口後，浮渣再次進入浮選池時，易沉降在底部，不容易氣浮，影響汙水處理處效果。2.自動化程度低，準確分離浮渣困難。靠經驗操作切換浮渣中水的沉降層，並且需要人工目測觀察井，勞動強度大，效率低。3.有機絮凝劑加入量大,絮凝效果差。有機絮凝劑加入量超過300mg/L時,浮洛才開始絮凝，形成的枝狀長鏈條絮凝體在浮渣中佔的體積大，脫出的水量小，脫水後浮渣流動性差，而且有機絮凝劑的加入，增加了後期處理的難度。4.浮渣罐在結構上使用普通的儲罐，沒有混合設備，絮凝劑與浮渣不能充分混合。
發明內容
本發明的目的在於避免上述對現有技術中的不足之處，而提供一種水脫出效率高，絮凝劑用量少，脫出部分水後的浮渣依然保持較好的流動性、便於管道輸送，脫出的水浮渣含量低，可直接進入後續生化處理系統處理。本發明的目的可以通過如下措施來達到本發明的含油富水浮渣的脫水處理方法，其特徵在於採用一、二兩級浮渣沉降罐系統對富水浮渣進行二級絮凝沉降脫水處理，其中①所述一、二兩級浮渣沉降罐內均設有雷達液位計自動排水控制系統，②所述一、二兩級浮渣沉降罐均每隔1-3米增設一個出水口，③所述一、二兩級浮渣沉降罐前均設有循環泵、絮凝劑計量泵，以便於注入絮凝劑後，實現內部循環，④所述二級沉降罐內部設有加熱盤管，罐內液體溫度控制在50 90°C之間，⑤所述絮凝用絮凝劑是無機絮凝劑,絮凝劑的加入量為10 300mg/L。本發明採用兩個沉降罐對富水浮渣進行二級沉降脫水，將第一個沉降罐脫出的水排入第二個沉降罐中進一步分離浮渣和水，提高脫出水的質量，以便於後序的汙水處理。每級浮渣沉降罐內設有雷達液位計，依靠液位計辨別水層高度，控制出水管閥門的開啟，提高裝置的自動化運行程度。浮渣沉降罐每隔1-3米增設一個出水口。罐內循環入口與罐平面成一定仰角，二級沉降罐內部設有加熱盤管(見附圖2浮渣罐結構圖)，目的是提高絮凝效果和沉降速度。每級沉降罐前設有循環泵、絮凝劑計量泵，注入絮凝劑後進行內部循環，達到充分混合的目的。浮渣脫水的過程包括浮渣經過一級沉降、二級沉降。二級沉降是將一級沉降罐脫出水進行處理，目的是提高脫水質量，脫出水達到返回汙水生化處理系統要求，餘下浮渣送入煉廠焦化裝置。每級浮渣沉降罐內設有雷達液位計，目的是辨別浮渣層與水層的高度。浮渣罐內水層高度達到一定值時，通過液位計與物料出口閥門聯動，將脫出水自動往下一級沉降罐排放，實現切水自動化。每級浮渣沉降罐每隔1-3米增設一個出水口，因為浮渣濃度不同，沉降時間不同，沉降的水層高度就不同，根據雷達液位計的檢測，開啟不同高度的閥門將切出水送往下一級處理系統。在二級沉降罐內設有加熱盤管，漂浮在一級脫出水上部的少量浮渣，因含氣泡沉降困難，加熱後浮渣內部攜帶的氣體逸出，同時也降低了浮渣的黏度，增加浮渣沉降速度。在沉降期間通過加熱盤管保持罐內液體溫度達到50 90°C。絮凝劑可加快浮渣的沉降。本發明採用無機絮凝劑，其絮凝體細小、密實，沉降速度快，脫出部分水後便於流動，絮凝劑的加入量為10 300mg/L。本發明的目的還可以通過如下措施來達到本發明的含油富水浮渣脫水處理方法，所述一、二級沉降罐循環出口與入口均在罐的底部，相對成180度對稱分布，出口接管為一般罐接口，入口為內伸罐內仰角成45°C 60°C喇叭狀擴張管。目的是推動罐內液體流動，增大混合面積，減少死角。循環泵通過罐內液體循環，增強絮凝劑與浮渣的混合。本發明的含油富水浮渣脫水處理方法，所述無機絮凝劑是聚合硫酸亞鐵或聚合硫酸鐵。是優選的技術方案。本發明的含油富水浮渣脫水處理方法，所述一級浮渣沉降罐系統脫出的水佔浮渣總體積35 50%，經一級浮渣沉降罐系統處理後廢水中COD達到800-1500mg/L，二級浮渣沉降罐系統脫出的水佔浮渣總體積25 40%，經二級浮渣沉降罐系統處理後廢水中COD達 到 200-800mg/L。本發明的含油富水浮渣脫水處理方法公開的技術方案相比現有技術有如下積極效果I.提供一種水脫出效率高，絮凝劑用量少，脫出部分水後浮渣流動性依然較好、便於管道輸送，脫出的水中浮渣含量低，可直接進入後續生化處理系統的處理。2.自動化程度高，能夠準確分離浮渣。解決了現有技術中的靠經驗操作切換浮渣中水的沉降層，並且需要人工目測觀察井，勞動強度大，效率低的問題。3.採用無機絮凝劑，加入量少，且絮凝效果好。4. 一級浮渣沉降罐系統脫出的水佔浮渣總體積35 50%，經一級浮渣沉降罐系統處理後廢水中COD達到800-1500mg/L，二級浮渣沉降罐系統脫出的水佔浮渣總體積25 40%，經二級浮渣沉降罐系統處理後廢水中COD達到200-800mg/L。
圖I是現有技術中的含油富水浮渣脫水工藝流程示意圖，圖中I-浮渣沉降罐，2-觀察井，3-泵，4-脫水後浮渣罐。圖2本發明的一、二兩級浮渣沉降罐結構示意圖，圖中I-內循環出口，2-液位計接口，3-物料出口，4-加熱盤管。圖3是本發明的含油富水浮渣脫水處理方法工藝流程示意圖，圖中I- 一級浮渣沉降罐，2,4-雷達液位計，3- 二級浮渣沉降罐，5-脫水後浮渣罐，6、8-循環泵7、9-絮凝劑計量泵。本發明下面將結合附圖作進一步說明浮渣沉降脫水的工藝流程見附圖3。浮渣池來的高含水的浮渣進一級浮渣沉降罐1，計量泵9將無機絮凝劑注入一級浮渣沉降罐1，啟動循環泵8，富含水浮渣經過一級浮渣沉降罐I底部物料出口管，沿F-01、W-Ol管線進行內部循環，絮凝劑與浮渣充分混合後，靜止沉降72 120h，在浮渣罐內分為上、中、下三部分液體層。大部分浮渣沉降到下部液體層。中部為水層(水中也摻雜一定量的浮渣)，最上一層是攜帶部分氣泡含油量較高的浮渣層，約佔浮渣體積總量的10 15%。水層與浮渣層的具體分界線可通過雷達液位計2監測。中間層的水經DCS雷達液位計控制系統，開啟相應高度的出口閥門，脫出水沿F-01、F-02、ff-02管線進入二級浮渣沉降罐3。通過計量泵7將適量的無機絮凝劑注入二級浮渣沉降罐3，啟動循環泵6，脫出水沿二級沉降罐3底部物料出口管，F-02、W-03管線進行內部循環。循環後再靜止沉降72 120h，在沉降期間通過加熱盤管保持罐內液體溫度60°C，目的是加快浮渣內部氣泡的逸出，降低浮渣的黏度。二次沉降脫水後，少量浮渣沉在底部，水層在上部，通過雷達液位計4監測，開啟相應高度的閥門將水層沿F-02，F-03, W-04管線放入生化系統。餘下浮渣沿F-02，F-03管線進脫水後浮渣罐5。一級浮渣沉降脫出的水約佔浮渣總體積35 50 %，但一級沉降罐脫出水含有一定量的浮渣，COD達到800-1500mg/L左右，必須經過二次處理。二級浮渣沉降的作用，是將一級沉降罐的脫出水進一步淨化，二級沉降後脫出水中浮渣含量顯著減少。
具體實施例方式本發明下面結合實施例作進一步詳述
實例I取某煉油廠汙水處理場浮渣10L，浮渣含水量97%，將其放入第一浮渣沉降罐中，投入20mg/L絮凝劑聚合硫酸鐵，攪拌混合5min，靜止沉降72h，浮渣會分成上、中、下三層液體，其中上下兩層為浮渣，中部為水。放淨底部浮渣後將中部4L水切入第二浮渣沉降罐，在第二浮洛沉降罐內投入20mg/L絮凝劑聚合硫酸鐵,加熱至60°C,攪拌混合IOmin,沉降72h,放淨底部少量的浮渣，得到2. 7L清澈水，經檢測COD為489mg/L，完全達到生化處理的要求，脫水率27%。實例2某加工能力350萬t/a的煉油廠，汙水處理場每年產生含水量率96%浮渣I萬t，本廠有50萬t/a延遲焦化裝置，消耗浮渣約7500t/a。汙水處理場現有4個500m3浮渣罐，分成二組每2個罐一組，按用途分別依次稱為第一組浮渣沉降罐，第二組浮渣沉降罐。將第一組浮渣沉降罐中的一個充滿浮渣後沉降，另一個用於收集來自浮渣池的浮渣，循環使用不影響裝置正常運行。第一組充滿浮渣的沉降罐，加入20mg/L絮凝劑聚合硫酸鐵，啟動循環泵，物料內部循環30min，沉降72h後，通過雷達液位計開啟中下部閥門，通過泵將中層約220m3沉降水送入第二組浮渣沉降罐中。第一組浮渣沉降罐水層中仍含有一定量的浮渣，需要進入第二組浮渣沉降罐進一步處理。通過投加聚合硫酸鐵絮凝劑20mg/L，外部泵循環混合30min，內部盤管加熱液體溫度至60°C。沉降72h再一次出現浮渣與水層的分離，通過雷達液位計對液體的監測，將其脫出水層約150m3送入進入生化系統，其餘350m3浮渣匯總混合後進焦化裝置。浮渣總體積脫水率達到30%，COD為650mg/L。
權利要求
1.一種含油富水浮渣的脫水處理方法，其特徵在於採用一、二兩級浮渣沉降罐系統對富水浮渣進行二級絮凝沉降脫水處理，其中 ①所述一、二兩級浮渣沉降罐內均設有雷達液位計自動排水控制系統， ②所述一、二兩級浮渣沉降罐均每隔1-3米增設一個出水口， ③所述一、二兩級浮渣沉降罐前均設有循環泵、絮凝劑計量泵，以便於注入絮凝劑後，實現內部循環， ④所述二級沉降罐內部設有加熱盤管，罐內液體溫度控制在50 90°C之間， ⑤所述絮凝用絮凝劑是無機絮凝劑，絮凝劑的加入量為10 300mg/L。
2.根據權利要求I的含油富水浮渣脫水處理方法，其特徵在於所述一、二級沉降罐循環出口與入口均在罐的底部，相對成180度對稱分布，出口接管為一般罐接口，入口為內伸罐內仰角成45°C 60°C喇叭狀擴張管。
3.根據權利要求I的含油富水浮渣脫水處理方法，其特徵在於所述無機絮凝劑是聚合硫酸亞鐵或聚合硫酸鐵。
4.根據權利要求I的含油富水浮渣脫水處理方法，其特徵在於所述一級浮渣沉降罐系統脫出的水佔浮渣總體積35 50%，經一級浮渣沉降罐系統處理後廢水中COD達到800 1500mg/L，二級浮渣沉降罐系統脫出的水佔浮渣總體積25 40%，經二級浮渣沉降罐系統處理後廢水中COD達到200 800mg/L。
全文摘要
本發明是一種含油富水浮渣脫水處理方法。屬於廢水處理領域。其特徵在於採用一、二兩級浮渣沉降罐系統對富水浮渣進行二級絮凝沉降脫水處理，其中，所述一、二兩級浮渣沉降罐內均設有雷達液位計自動排水控制系統，每隔1-3米增設一個出水口，均設有循環泵、絮凝劑計量泵，以便於注入絮凝劑後，實現內部循環；二級沉降罐內部設有加熱盤管，罐內液體溫度控制在50～90℃之間，並加入無機絮凝劑，絮凝劑的加入量為10～300mg/L。提供一種水脫出效率高，絮凝劑用量少，脫出的浮渣流動性好、便於管道輸送，脫出的水中浮渣含量低，可直接進入後續生化處理系統處理。處理後廢水中COD達到200-800mg/L。
文檔編號C02F9/04GK102951744SQ20111025498
公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月31日 優先權日2011年8月31日
發明者常文之, 苟社全, 張紅宇, 許金山, 劉愛華, 趙雙霞, 崔雲梓 申請人:中國石油化工股份有限公司