一種含油汙泥的處理系統及其處理方法與流程

2023-04-25 06:48:21 2

本發明涉及一種含油汙泥的處理系統及其處理方法。

背景技術：

油泥主要是指由於各種原因造成的原油或其它油品與泥土等形成的含油汙泥，以及油田正常生產中系統帶出的含油泥沙等，是一種富含礦物油的固體廢物，主要成分是原油、泥和水。固體顆粒尺寸可從不足微米到幾英寸，油的組成取決於原油種類、煉油廠結構與操作條件，汙泥的組成可能隨時間變化而變化。通常汙泥中含有一定的原油、重金屬離子（如鐵、銅、鎳等）與無機鹽類化合物等。這些油泥中一般含有苯系物、酚類等物質，並伴隨惡臭和毒性，若直接和自然環境接觸，會使土地毒化、酸化或鹼化，導致土壤及土質結構的改變，妨礙植物根系生長並會對水體和植被造成較大汙染，同時也意味著石油資源的浪費。

含油汙泥屬於多相體系，一般由水包油（O/W）、油包水（W/O） 和懸浮固體組成，汙泥中的懸浮固體、膠體顆粒與油、水充分乳化，形成穩定的懸浮乳狀液體系，黏度較大，難以沉降。具有成分複雜、含水量高、體積大、有害成分多數超過排放標準、含有較高的熱值、綜合利用方式少、處理難度大等特性。

按中國危險廢物名錄，油泥被列入《國家危險廢物目錄》中的含油廢物類 (HW08項)。其對環境危害的長期性和潛在性，正引起高度重視。開展油泥管理及防治技術研究是目前國家環保工作的一項重要任務。因此，如何把這些含油汙泥進行無害化和資源化利用，也是擺在煉油行業面前亟待解決的一個重要環保問題。

目前含油汙泥等固體廢棄物的處理技術，主要有焚燒法、生物降解法、溶劑萃取法、調質-機械分離法、濃縮幹化法、微波處理法等，這些方法的不足之處可以概括為兩類 ：一類如焚燒法和生物降解法，著力於控制汙染物排放，忽略了油品資源的回收利用；另一類如溶劑萃取法、調質-機械分離法、熱洗法、熱解法，能回收油品資源，卻難以控制廢水、廢渣對環境的二次汙染，這些方法皆無法在環境和效益之間取得平衡。

例如，溶劑萃取法是根據「相似兼容」原理，選取合適的有機溶劑來萃取油泥中的有機物，然後再通過蒸餾回收萃取液中的油分，通過蒸餾把溶劑從混合物中分離出來循環使用。該方法的優點是工藝簡單，萃取劑可以重複使用，缺點是萃取劑價格昂貴，循環使用過程中出現大量溶劑損耗，經處理後的油泥含油率大於5%左右，達不到現行的固體汙染物的排放標準。

調質-機構分離法：由於含油汙泥一般都是穩定的懸浮乳狀液體系，所以在脫水前要對含油汙泥進行調質。調質的方法除投加混凝劑、助凝劑外，還必須投加表面活性劑、破乳劑、pH調節劑等，同時輔以加熱等強化手段，以改善汙泥物性，改變含油汙泥顆粒的性狀和排列狀態，破壞膠體的穩定性，從而提高汙泥的脫水性能，然後利用三相離心機對處理後的汙泥進行油、水、泥三相分離，具有操作簡單、技術較為成熟、實用性好等特點，可回收大部分油。但其核心技術是高速離心的三相分離裝置，基本被歐美等國家所壟斷，中國還很難生產此類裝置。調質-分離技術的缺點：由於含油汙泥種類很多，現有脫水機械設備和藥劑的組合還不能普遍適用。因此，對調質-機械分離技術的研究僅局限於單一或少數油泥樣品，通用性差，而且採用不同的含油汙泥時，需要重新確定混凝劑（種類、加量以及加藥方式）、破乳劑（種類、加量以及加藥方式）、脫水機械的型號以及運行參數。再者，當汙油泥含油量較少時，離心分離經濟效益不佳。由於離心機中的固體含量較高又會影響汙泥處理效果，所以該方法的油泥處理量較低，不能滿足現有大規模處理的要求。

化學熱洗法：通過熱水溶液對含油汙泥進行反覆洗滌，洗滌過程中加入高效、適宜的化學藥劑，再經加熱、混合攪拌後靜置沉澱，實現固液分離。分離出的油相經處理後進入儲油罐，清洗液可再循環利用，剩餘的汙泥則進行脫水再處理後資源化利用。化學試劑的篩選和使用是化學熱洗工藝的關鍵，在加熱、攪拌的分離過程中，主要涉及到降低界面張力、乳化作用、改變潤溼性和剛性界面膜等原理。但該方法僅適用於含油量較高、乳化較輕的落地原油和油砂的原油回收處理，難於處理乳化嚴重的油泥卻不適用；需要添加大量的成本昂貴的化學藥劑，造成成本高；處理後的殘渣中含油較高，分離後的汙泥殘渣含水量大於 90％且含有大量的化學藥劑，還會引起廢水、廢渣等二次汙染問題，需要進一步處理利用。

還有，雖然上述溶劑萃取法、調質-機械分離法、化學熱洗法等方法能夠回收汙泥中的油品資源，但由於含油汙泥中的雜物較多，包括大石塊、木頭、金屬物、塑料物、編織袋等，在回收過程中一般需要先對原料進行篩分等預處理，去除原料中雜物，然後才與藥劑一起混合處理；而且由於含油汙泥黏度較大，雜物與泥土相互粘接，預處理很難完全去除雜物，剩下的雜物會嚴重阻礙設備和設施正常運行。

技術實現要素：

針對現有技術的不足，本發明提供了一種含油汙泥的處理系統及其處理方法。該處理系統可適用各種類型的含油汙泥的脫水，擴大應用範圍，同時還可以將油泥的含油率脫除到3%以下，能最大限度地回收油，而且本發明不會產生廢水，而且脫油後的汙泥廢渣含油非常低，滿足固體汙染物的排放標準，不會對環境產生二次汙染，非常適合現場推廣應用。

本發明提供了一種含油汙泥的處理系統，包括粉碎設備、振動篩、沉澱裝置、射流器、高速粉碎裝置、儲水裝置和一個或多個用於油、水、汙泥分離的分離設備；

所述粉碎設備，用於初級粉碎含油汙泥，其包括粉碎筒體，在所述粉碎筒體上方設置有浮油空間，所述粉碎筒體上方壁體設置有可開啟和關閉的第一浮油排出口，所述粉碎筒體的底部設置有含油汙泥排出口；

所述振動篩，位於沉澱裝置上部，並用於篩分粉碎設備排出的含油汙泥；

所述沉澱裝置，用於接收和沉澱篩分後的含油汙泥，所述沉澱裝置設置有可開啟和關閉的第二浮油排出口；

所述高速粉碎裝置，用於進一步將含油汙泥打成細小顆粒，優選為微米級顆粒；

所述沉澱裝置與射流器、高速粉碎裝置、分離設備依次連接，所述儲水裝置的出水口與射流器的進水口連接。即所述分離設備的汙泥出口與離心機的汙泥進口連接，所述離心機的出水口與儲水裝置的進水口連接，所述沉澱裝置的汙泥出口與射流器的汙泥進口連接，所述射流器的汙泥出口與高速粉碎裝置的汙泥進口連接，所述高速粉碎裝置的汙泥出口與分離設備的汙泥進口連接。

所述粉碎設備還包括進口筒體、對輥式撕碎機構、轉軸式粉碎機構、高壓噴水裝置和第一刮油裝置；

所述進口筒體的下部與粉碎筒體連接，所述進口筒體的上方或內部設置有所述高壓噴水裝置，所述對輥式撕碎機構設置在進口筒體內；

所述轉軸式粉碎機構設置在粉碎筒體內；

所述第一刮油裝置設置在所述浮油空間內且與所述第一浮油排出口相對。

所述轉軸式粉碎機構由可正反轉的電機驅動，所述電機優選為調速電機。所述轉軸式粉碎機構位於粉碎筒體內，所述粉碎機構包括與筒體軸線平行設置的轉軸，所述轉軸上設置有多排粉碎刀具，所述轉軸與所述電機的驅動端連接；優選地，所述粉碎刀具與轉軸的連接角度為30°～90°，每排粉碎刀具包括2~6個粉碎刀具，在同一排內的粉碎刀具與轉軸的連接角度相同且沿轉軸的圓周方向排列；進一步優選地，所述多排粉碎刀具包括多排垂直粉碎刀具和多排傾斜粉碎刀具，在相鄰兩排傾斜粉碎刀具之間間隔設置有1-3排的垂直粉碎刀具，所述垂直粉碎刀具與轉軸的連接角度為90°，所述傾斜粉碎刀具與轉軸的連接角度為30°～80°。

在所述第一浮油排出口處設置有可開啟和關閉的第一擋板；進一步優選地，所述第一擋板與所述第一浮油排出口鉸接；更進一步優選地，所述第一擋板通過第一軸與所述第一浮油排出口鉸接，所述第一軸的兩端設有第一曲柄，所述第一曲柄與第一氣缸連接，所述第一氣缸驅動所述第一曲柄帶動擋板開啟或關閉；

所述第一刮油裝置包括第一刮油板以及第一驅動裝置，所述第一刮油板和第一驅動裝置設置在所述第一擋板的相對側，所述第一驅動裝置優選為第二氣缸。

所述沉澱裝置包括沉澱箱和螺旋輸送機構，所述螺旋輸送機構設置在沉澱箱的底部，所述螺旋輸送機構從沉澱箱的一端水平延伸至沉澱箱的物料出口；優選地，所述螺旋輸送機構包括螺旋輸送葉片，所述螺旋輸送葉片的螺距從沉澱箱的一端向沉澱箱的物料出口的方向上逐漸減少；

優選地，所述第二浮油排出口設置在沉澱箱的上部，在所述第二浮油排出口處設置有可開啟和關閉的第二擋板；進一步優選地，所述第二擋板與所述第二油排出口鉸接；更進一步優選地，所述第二擋板通過第二軸與所述第二浮油排出口鉸接，所述第二軸的兩端設有第二曲柄，所述第二曲柄與第三氣缸連接，所述第三氣缸驅動所述第二曲柄帶動擋板開啟或關閉。

所述高速粉碎裝置包括粉碎筒體、轉軸、設置轉軸上的多排粉碎刀具，優選地，每排粉碎刀具包括2~8個粉碎刀具，在同一排內的粉碎刀具沿轉軸的圓周方向排列。

所述高速粉碎裝置的汙泥入口設置在粉碎筒體的一端部，而所述高速粉碎裝置的汙泥出口設置在粉碎筒體另一端的底部。

所述射流器的進水口與儲水裝置的出水口連接的管道上設置有輸送泵或高壓泵。

所述處理系統包括多個分離設備時，其中一個分離設備的汙泥出口與另一個分離設備的汙泥進口連接，而該分離設備的下部汙泥出口再與下一個分離設備的汙泥進口連接，從而將多個分離設備串聯連接。

所述分離設備包括攪拌筒體、攪拌軸、多層隔板和攪拌葉片；

所述攪拌軸設置在攪拌筒體內，所述多層隔板將攪拌筒體分隔成多層空間，所述多層空間中的每一層空間均設置有攪拌件，所述攪拌件與攪拌軸連接，所述多層隔板設置有中心孔，所述中心孔的直徑大於攪拌軸的直徑，所述攪拌軸穿過中心孔；

所述攪拌筒體的下部設置有汙泥出口，在所述攪拌筒體的底部或下部設置有用於萃取劑、溶氣水和固體泡沫顆粒中的一種或幾種物料的進料口；所述攪拌筒體的上部設置有汙泥進口和可開啟、關閉的第三浮油排出口。

所述攪拌件包括攪拌圓盤和攪拌葉片，所述攪拌圓盤設有中心圓孔且套設在攪拌軸上，所述攪拌圓盤的一面或兩面上設置有多個所述攪拌葉片；優選地，所述拌圓盤與攪拌葉片一體成型；進一步優選地，所述攪拌圓盤上還設置有粉碎刀具。

所述多層隔板延伸至攪拌筒體的內壁；優選地，所述多層隔板固定在攪拌筒體的內壁上，或者通過多根連接杆固定攪拌筒體內，所述連接杆穿過多層隔板並與多層隔板連接固定，所述連接杆上端連接攪拌筒體的頂壁，所述連接杆下端連接攪拌筒體的底壁。

在所述第三浮油排出口處設置有可開啟和關閉的第三擋板；進一步優選地，所述第三擋板與所述第三浮油排出口鉸接；更進一步優選地，所述第三擋板通過軸與所述第三浮油排出口鉸接，所述第三軸的兩端設有第三曲柄，所述第三曲柄與第四氣缸連接，所述第四氣缸驅動所述第三曲柄帶動第三擋板開啟或關閉；

所述分離裝置還包括第二刮油裝置，所述第二刮油裝置位於攪拌筒體內上部且多層隔板上部；優選地，所述第二刮油裝置包括第二刮油板以及第二驅動裝置，所述第二刮油板和第二驅動裝置設置在所述第三擋板的相對側，所述第二驅動裝置優選為第五氣缸。

所述進料口連接有溶氣裝置，所述溶氣裝置優選為溶氣泵。

所述處理系統還包括一個或多個儲油裝置，所述儲油裝置用於接收從粉碎設備、沉澱裝置和分離設備分離出的油；優選地，所述處理系統包括第一儲油裝置、第二儲油裝置和第三儲油裝置，所述第一儲油裝置與粉碎設備的第一浮油排出口連接，所述第二儲油裝置與沉澱裝置的第二浮油排出口連接，所述第三儲油裝置與分離設備的第三浮油排出口連接；進一步優選地，所述第一儲油裝置、第二儲油裝置和第三儲油裝置優選為儲油罐。

所述處理系統還包括第一輸送裝置和第二輸送裝置，第一輸送裝置，用於將含油汙泥輸送至粉碎設備的進口，第一輸送裝置優選為單鬥提升機；

第二輸送裝置，用於將粉碎設備處理後的含油汙泥輸送至篩分機；第二輸送裝置優選為鬥式提升機，鬥式提升機的進口與粉碎筒體的汙泥出口連接，鬥式提升機的汙泥出口位于振動篩上方。

本發明還提供了一種如上述的處理系統的含油汙泥處理方法，包括如下步驟：

（1）將含油汙泥輸送至粉碎設備，進行粉碎，同時用熱水噴洗含油汙泥，待粉碎設備完成粉碎和噴洗後進行靜置，然後打開第一浮油排出口並排出上層的浮油和雜物，下層的含油汙泥排出並輸送到振動篩；

（2）所述振動篩對含油汙泥進行篩分，雜物和粒徑大的含油汙泥被篩分出來，粒徑小的含油汙泥落至下方沉澱裝置中，含油汙泥在沉澱裝置內進行靜置沉澱，上層浮油經第二浮油排出口排出，下部含油汙泥進入射流器內，同時所述儲水裝置的水進入射流器內，從而形成高速射流並噴入高速粉碎裝置內進行衝擊粉碎，同時所述高速粉碎裝置旋轉切碎含油汙泥，從而打成細小顆粒，優選為微米級顆粒，製成泥漿；其中，儲水裝置內的水添加有破乳劑；

（3）然後將泥漿輸送到分離設備中，在所述分離設備中徹底實現油與水、汙泥的分離，分離出水返回儲水裝置，其中，在分離設備攪拌前和/或攪拌過程中，在分離設備的下部通入萃取劑、溶氣水和固體泡沫顆粒中的一種或幾種。

在步驟（1）中，所述高壓噴水裝置噴出的水的溫度為70℃～90℃，所述高壓噴水裝置噴出的水量與含油汙泥的重量比例優選為 1：（1～3）。

在步驟（2）中，所述儲水裝置進入射流器的水量與含油汙泥的重量比例為1 ：（0.5～3），儲水裝置內水的溫度優選為70～90℃；所述破乳劑為十二烷基苯磺酸鈉、壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一種或幾種，所述破乳劑在儲水裝置中水中的濃度優選為0.25wt%～2.0wt%。

在步驟（3）中，所述溶氣水溶有氣體；所述氣體為空氣或氮氣；萃取劑為石油醚、甲苯、石腦油、汽油、柴油、溶劑油中的一種或幾種，所述固體泡沫顆粒為聚苯乙烯泡沫顆粒、聚氯乙烯泡沫顆粒、聚氨酯泡沫顆粒、酚醛泡沫顆粒中的一種或幾種。

在步驟（3）中，在所述分離設備進行攪拌的時間為 5～30 min，在攪拌完成後進行靜置的時間為5～30min。

與現有技術相比，本發明含油汙泥的處理系統及其處理方法具有如下優點：

（1）本發明將多級粉碎、多級除油、高效粘油或萃取組合成一套高效、可靠、處理效果突出的油泥處理設備，可以適用於不同油含量的含油汙泥，尤其適用於油含量較低或乳化嚴重的含油汙泥樣品。

本發明先將含油汙泥被輸送至粉碎設備內，對大塊含油汙泥進行粉碎，同時熱水也對含油汙泥進行噴衝，從而第一次粉碎大塊含油汙泥，粉碎設備處理後的汙泥輸送至振動篩，篩分出雜物和粉碎含油汙泥的顆粒，小顆粒落入下方沉澱箱內，然後在射流器的衝擊粉碎，然後通過高速粉碎裝置高速旋轉切碎，從而形成對含油汙泥進行多級組合粉碎，可將含油汙泥顆粒粉碎至5微米粉末狀以下，將汙泥中的油分暴露出來，有利於破乳劑清洗汙泥中油分，深度地脫除汙泥中的各種油分，同時形成的乳化作用非常弱，有利後續設備分離油分，同時分離設備還可以採用氣泡粘油、泡沫固體顆粒粘油或萃取油分等手段，這樣前後各技術手段相互配合、相互影響，從而在破乳劑的用量很小、不形成強乳化作用的情況下，可以將含油率為30%以上的油泥脫除到殘油率3%以下，能最大限度地回收油，而且本發明不會產生廢水，處理完成後的油泥滿足固體汙染物的排放標準，不會對環境產生二次汙染，非常適合現場推廣應用。

（2）本發明的處理系統，可以通過對輥式撕碎機構切削大塊雜物和紡織袋，轉軸式粉碎可以粉碎雜物，同時在粉碎過程中噴入高壓熱水，並配合可正反轉的調速電機以及轉軸式粉碎機構特殊設計（如粉碎刀具與轉軸的連接角度，尤其是垂直粉碎刀具和傾斜粉碎刀具的結合方式），可最大程度地實現含油汙泥粉碎和洗滌，同時可在粉碎和洗滌的過程中降低油汙泥黏度，使雜物與含油汙泥不再粘接或粘連，靜置浮油處理後，可除去大部分木頭、塑料物、編織袋等雜物，這樣有利於後續振動篩篩出剩下的石塊、金屬等雜物，從而完全去除雜物，保障設備和設施正常運行。

（3）儲水裝置中的熱水進入射流器形成空吸作用，從而可將沉澱裝置汙泥出口的油泥吸出並高壓噴入並衝擊高速粉碎裝置的粉碎刀具中，從而形成衝擊破碎，而高速粉碎裝置通過高速旋轉進一步切碎汙泥顆粒，從而實現油泥徹底粉碎，最終在衝擊粉碎和旋轉切碎作用下，油泥顆粒的粒度可達到5微米以下，將汙泥中的油暴露出來，有利於破乳劑清洗汙泥中油分，深度地脫除汙泥中的各種油分，最終可將含油率為30%以上的油泥脫除到殘油率3%以下，滿足固體汙染物的排放標準，並能最大限度地回收油。

（4）本發明的分離設備有多層隔板結構，以及在底部設置有用於萃取劑、溶氣水和固體泡沫顆粒中的一種或幾種物料的進料口，這樣萃取劑、溶氣水和固體泡沫顆粒中的一種或幾種物料進入進料口後，依次通過隔板之間的每一層空間，而攪拌件在其上升過程中使其與含油汙泥充分混合和接觸，最大化地實現氣泡粘油、泡沫固體顆粒粘油或萃取劑萃取油的效果，使油與水、汙泥高效地分離開來，避免現有氣浮裝置或萃取裝置混合不均勻，部分汙泥與油相難以分離的問題。

氣泡粘油：對藥劑洗滌後出現在油泥中的瀝青油、重質油配置了一套溶氣裝置，利用溶氣水產生的微小氣泡粘附油類，從而實現了徹底除油。在攪拌件攪拌的過程中，油泥與氣泡在每一層內充分混合和接觸，瀝青油、重質油黏附在氣泡上，從混合分離設備上端排出，內部獨創的多層隔板設計，使氣泡和油泥混合更加均勻，除油效果更加優良。

萃取劑萃取和泡沫固體顆粒粘油：對於藥劑洗滌後出現在油泥中的瀝青油、重質油，通過加入萃取劑和/或泡沫固體顆粒，在混合分離設備內獨創的多層隔板以及攪拌作用下，萃取劑和/或泡沫固體顆粒與油泥充分混合後，含有油的萃取劑和/或泡沫固體顆粒在分離設備上端排出。

（5）本發明的分離設備的攪拌件設置有攪拌圓盤和攪拌葉片，這樣攪拌圓盤與多層隔板形成交錯排列，當萃取劑、溶氣水和固體泡沫顆粒中的一種或幾種物料進入進料口後，在上升過程中會被隔板和圓盤隔擋，會形成在多層空間內曲線上升的折流，然後再配合調速電機的正反轉以及速度的調節，從而進一步優選攪拌混合效果，使油與水、汙泥完全地分離。

（6）本發明採用離心機對除油的汙泥進行脫水，分離出來的水體再次進入儲水裝置內，從而實現破乳劑等試劑和水循環利用，從而確保整個處理過程不產生廢水。

附圖說明

圖1為本發明的含油汙泥的處理系統的示意圖；

圖2為本發明的粉碎設備的示意圖；

圖3為本發明的沉澱裝置與射流器的示意圖；

圖4為本發明的兩個攪拌分離裝置與離心機串聯的示意圖；

圖5為本發明的攪拌分離裝置的示意圖；

附圖標記：1-粉碎設備，11-第一輸送裝置，12-進口筒體，13-粉碎筒體，14-對輥式撕碎機構，15-轉軸式粉碎機構，16-第一擋板，17-閘板和閘板閥，18-第一電機，2-振動篩，21-第二輸送裝置，3-沉澱裝置，31-沉澱箱，32-螺旋輸送機構，33-第二電機，4-射流器，5-高速粉碎裝置，6-分離設備，61-攪拌分離裝置，611-攪拌筒體，612-攪拌軸，613-多層隔板，614-攪拌件，615-攪拌筒體的汙泥進口，616-第三浮油排出口，617-進料口，618-攪拌筒體的汙泥出口，619-第三電機，62-離心機，7-儲水裝置，71-高壓泵，8-第三儲油裝置。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。

此外，術語「第一」、「第二」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特徵。在本發明的描述中，「多個」的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。

在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」、「固定」等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

下面通過實施方式來進一步說明本發明的技術方案，但不應認為本發明僅局限於以下的實施方式中。

根據本發明的第一個方面，如圖1所示，本發明提供了一種含油汙泥的處理系統，其包括粉碎設備1、振動篩2、沉澱裝置3、射流器4、高速粉碎裝置5、儲水裝置7和用於油、水、汙泥分離的分離設備6；粉碎設備1，用於初級粉碎含油汙泥，其包括粉碎筒體13，在粉碎筒體13上方設置有浮油空間，粉碎筒體13上方壁體設置有可開啟和關閉的第一浮油排出口，粉碎筒體13的底部設置有含油汙泥排出口；振動篩2，位於沉澱裝置3上部，並用於篩分粉碎設備1排出的含油汙泥；沉澱裝置3，用於接收和沉澱篩分後的含油汙泥，沉澱裝置3設置有可開啟和關閉的第二浮油排出口；高速粉碎裝置5，用於進一步將含油汙泥打成細小顆粒，優選為微米級顆粒；沉澱裝置3與射流器4、高速粉碎裝置5、分離設備6依次連接，儲水裝置7的出水口與射流器4的進水口連接。即分離設備6的汙泥出口與離心機62的汙泥進口連接，離心機62的出水口與儲水裝置7的進水口連接，沉澱裝置3的汙泥出口與射流器4的汙泥進口連接，射流器4的汙泥出口與高速粉碎裝置5的汙泥進口連接，高速粉碎裝置5的汙泥出口與分離設備6的汙泥進口連接。

對於粉碎設備1隻需設置有可開啟和關閉的第一浮油排出口和浮油空間，便能完成第一次除油。作為本發明的一種實施方式，為了更好粉碎效果和以及對編織袋的撕碎，如圖2所示，本發明粉碎設備1還可以包括進口筒體12、粉碎筒體13、對輥式撕碎機構14、轉軸式粉碎機構15、高壓噴水裝置和第一刮油裝置；進口筒體12的下部與粉碎筒體13連接，高壓噴水裝置設置在進口筒體12的上方或內部，對輥式撕碎機構14設置在進口筒體12內；轉軸式粉碎機構15沿粉碎筒體13的軸向方向設置在粉碎筒體13內，在轉軸式粉碎機構15的上方設置浮油空間，在浮油空間內設置有第一刮油裝置，在第一刮油裝置的相對端設置有可開啟和關閉的第一浮油排出口，粉碎筒體13的底部設置有可開啟和關閉的含油汙泥排出口。為了實現開啟和關閉，優選地，在粉碎筒體13的含油汙泥排出口處可以設置有閘板和閘板閥17。

在本發明的一種實施方式中，為了更好地粉碎編織袋和較大塑料等雜物，對輥式撕碎機構14包括對輥和設置在對輥上的多排切刀，多排切刀與對輥的連接角度優選為30°～90°，這樣在對輥相對轉動過程中，切刀可以起到切削編織袋和較大塑料作用，而且對輥式撕碎機構14還能起到擠壓粉碎的作用。優選地，對輥的轉速為15～60 轉/分鐘。

在本發明的一種實施方式中，轉軸式粉碎機構15位於粉碎筒體13內，粉碎機構包括與筒體軸線平行設置的轉軸，轉軸上設置有粉碎刀具，優選地，轉軸式粉碎機構15可以由第一電機18驅動，即轉軸的一端與第一電機18的驅動端連接。第一電機18優選為可正反轉的調速電機。優選地，粉碎刀具與轉軸的連接角度優選為30°～90°。這樣在轉軸式粉碎機構15轉動過程中，可以進一步打碎含油汙泥顆粒和一些雜物，同時還使水、油和泥混合均勻，轉軸式粉碎機構15的轉軸的轉速為50～200 轉/分鐘。

為了進一步實現達到粉碎和洗滌含油汙泥的目的，使雜物與汙泥易於分離，多排粉碎刀具包括多排垂直粉碎刀具和多排傾斜粉碎刀具，在相鄰兩排傾斜粉碎刀具之間間隔設置有1-3排的垂直粉碎刀具，垂直粉碎刀具與轉軸的連接角度為90°，傾斜粉碎刀具與轉軸的連接角度為30°～80°每排粉碎刀具包括2~6個粉碎刀具，在同一排內的粉碎刀具與轉軸的連接角度相同且沿轉軸的圓周方向排列。這樣垂直粉碎刀具和傾斜粉碎刀具可使含油汙泥不但可以使含油汙泥沿圓周方向移動，還可以沿粉碎筒體13軸向方向移動，使汙泥在粉碎筒體13內受到多方位的切碎，粉碎效果非常好；在粉碎過程中和完成後，同時多方位的移動還能很好地起到攪拌作用，使熱水充分洗滌含油汙泥，使含油汙泥不再與雜物相互粘接或粘連，從而在靜置浮油處理後，可以除去一部分油分和雜物。

在本發明的一種實施方式中，進口筒體12包括進料鬥和連接在進料鬥下部的方形料倉，對輥式撕碎機構14設置在方形料倉內。

為了增強粉碎效果，對輥式撕碎機構14的軸向方向與轉軸式粉碎機構15的軸向方向可以相互垂直。

為了實現第一浮油排出口的開啟和關閉，第一浮油排出口處設置有可開啟和關閉的第一擋板16，也可以設置其它可供開啟和關閉的器件。第一擋板16可蓋合第一浮油排出口，這樣在粉碎設備1進行粉碎時，第一擋板16蓋合在第一浮油排出口，粉碎完全後，打開第一擋板16，可以排出浮油。優選地，第一擋板16與第一浮油排出口鉸接，進一步優選地，第一擋板16通過第一軸與第一浮油排出口鉸接，第一軸的兩端設有第一曲柄，第一曲柄與第一氣缸連接，第一氣缸驅動第一曲柄帶動第一擋板16開啟或關閉。

在粉碎設備1靜置後，為了使浮油空間內的浮油和雜物容易排出，粉碎設備1還設置有第一刮油裝置，從而在粉碎設備1完成粉碎後，進行靜置，塑膠袋、木棍、油等密度小於水的雜物會上浮到浮油空間，然後通過第一刮油裝置刮出。第一浮油排出口形狀可以為長條形，沿粉碎筒體13的軸向方向延伸。對於第一刮油裝置，能夠將浮油空間內的浮油刮出即可，可以為刮油機。本發明的一種實施方式中，第一刮油裝置可以包括第一刮油板以及第一驅動裝置，第一刮油板和第一驅動裝置設置在第一擋板16的相對側，第一驅動裝置優選為第二氣缸，也可以其它驅動裝置。

如圖1所示，在本發明的一種實施方式中，處理系統還包括第一輸送裝置11和第二輸送裝置21。第一輸送裝置11，用於將含油汙泥輸送至粉碎設備1的進口；第二輸送裝置21，用於將粉碎設備1處理後的含油汙泥輸送至篩分機。作為優選的實施方式，第一輸送裝置11可以為單鬥提升機；第二輸送裝置21可以為鬥式提升機，鬥式提升機的進口與粉碎筒體13的汙泥出口連接，鬥式提升機的汙泥出口位于振動篩2上方。

如圖1所示，振動篩2能夠實現汙泥與雜物篩分即可。作為優選的實施方式，振動篩2可以設置有大顆粒汙泥出口和雜物出口，大顆粒汙泥可以返回粉碎設備1繼續進行粉碎，而且雜物則可以回收利用。

沉澱裝置3能夠對篩分後的含油汙泥進行靜置沉澱即可，可以選用儲存含油汙泥的容器，也可以選用其它器件。如圖3所示，在本發明的一個實施方式中，沉澱裝置3包括沉澱箱31。第二浮油排出口設置在沉澱箱31的上部，在第二浮油排出口處設置有可開啟和關閉的第二擋板；進一步優選地，第二擋板與第二油排出口鉸接；更進一步優選地，第二擋板通過第二軸與第二浮油排出口鉸接，第二軸的兩端設有第二曲柄，第二曲柄與第三氣缸連接，第三氣缸驅動第二曲柄帶動擋板開啟或關閉。通過上述結構設置，振動篩2篩分後含油汙泥和水一起落入沉澱裝置3中進行靜置沉澱，靜置沉澱完成後，開啟第二擋板，靠重力自然流出浮油或通過刮油裝置排出。

沉澱裝置3在完成沉澱後，汙泥較難從汙泥出口排出，在本發明的一種實施方式中，為解決此問題，在沉澱箱31底部還設置有螺旋輸送機構32，這樣螺旋輸送機構32可以將底部汙泥輸送至沉澱裝置3的汙泥出口，同時沉澱裝置3的汙泥出口連接有射流器4，這樣射流器4在工作狀態時可以對沉澱裝置3內汙泥進行抽吸，從而確保了沉澱裝置3底部的汙泥順利排出。螺旋輸送機構32與第二電機33驅動端連接，第二電機33優選為可正反轉的調速電機。螺旋輸送機構32可以為有軸螺旋輸送機構，也可以為無軸螺旋輸送機構。作為可優選的實施方式，螺旋輸送機構32包括螺旋輸送葉片，螺旋輸送葉片的螺距從沉澱箱31的一端向沉澱箱31的物料出口的方向上逐漸減少，這樣在螺旋輸送葉片推動汙泥時形成擠壓作用，擠出多餘水分。

高速粉碎裝置5可以採用將汙泥粉碎至粉末狀（尤其是選用能夠粉碎至微米級）的打漿設備。在本發明一個實施方式中，高速粉碎裝置5包括高速粉碎筒體、轉軸、設置轉軸上的多排粉碎刀具，優選地，每排粉碎刀具包括2~8個粉碎刀具，在同一排內的粉碎刀具沿轉軸的圓周方向排列；高速粉碎裝置5的汙泥入口設置在高速粉碎筒體的一端部，而高速粉碎裝置5的汙泥出口設置在高速粉碎筒體另一端的底部。高速粉碎裝置5的轉速為100～1000轉/分鐘。高速粉碎筒體外形呈圓柱體，可以為臥式或立式結構。

為了便於使水流進入射流器4後形成強大的空吸作用，射流器4的進水口與儲水裝置7的出水口連接的管道上設置有輸送泵或高壓泵71。

在本發明一個實施方式中，分離設備6可以包括氣浮裝置、萃取裝置、泡沫顆粒粘油裝置、離心機62中的一種或幾種分離裝置。離心機62可以為三相離心機或用於泥水分離的離心機。當分離設備6採用氣浮裝置、萃取裝置、泡沫顆粒粘油裝置中的一種或幾種時，則在完成除油後連接用於泥水分離的離心機62；也可以分離設備6隻使用三相離心機，實現油、泥、水的三相分離。

分離設備6包括多個分離裝置時，其中一個分離裝置的汙泥出口與另一個分離裝置的汙泥進口連接，而該分離裝置的下部汙泥出口再與下一個分離裝置的汙泥進口連接，從而將多個分離裝置串聯連接。

作為優選的實施方式，如圖4所示，本發明依次串聯有三個分離裝置，兩個攪拌分離裝置61先串聯連接，然後再與一個離心機62串聯連接，即第一個攪拌分離裝置61的汙泥出口與第二個攪拌分離裝置61的汙泥進口相連接，第二個攪拌分離裝置61的汙泥出口與離心機62的物料進口相連接，而離心機62的出水口可與儲水裝置7的進水口連接。

如圖5所示，攪拌分離裝置61包括攪拌筒體611、驅動裝置、攪拌軸612、多層隔板613和攪拌件614，攪拌軸612設置在攪拌筒體611內並沿攪拌筒體611的軸向方向延伸，攪拌軸612的下端穿過攪拌筒體611底部並與驅動裝置的動力輸出端連接。驅動裝置優選為第三電機619，進一步優選為可正轉和反轉的調速電機，這樣可以通過調速電機調整攪拌速度和轉向。

多層隔板613將攪拌筒體611分隔成多層空間，多層空間中的每一層空間設置有攪拌件614，攪拌件614固定在攪拌軸612上，多層隔板613設置有中心孔，中心孔的直徑大於攪拌軸612的直徑，攪拌軸612穿過中心孔；攪拌筒體611的上部設置有攪拌筒體的汙泥進口615和第三浮油排出口616，攪拌筒體611的下部設置有攪拌筒體的汙泥出口618，在攪拌筒體611的底部或下部設置有用於萃取劑、溶氣水和固體泡沫顆粒中的一種或幾種物料的進料口617。進料口617位於多層隔板613的下部。溶氣水為溶有氣體的水，氣體為空氣或氮氣等；萃取劑為石油醚、甲苯、石腦油、汽油、柴油、溶劑油中的一種或幾種，固體泡沫顆粒為聚苯乙烯泡沫顆粒、聚氯乙烯泡沫顆粒、聚氨酯泡沫顆粒、酚醛泡沫顆粒中的一種或幾種。

攪拌件614可以只選用攪拌葉片。作為另一實施方式，攪拌件614也可以包括攪拌圓盤和攪拌葉片，攪拌圓盤設有中心孔且套設在攪拌軸612上，攪拌圓盤的一面或兩面上設置有多個攪拌葉片；優選地，拌圓盤與攪拌葉片一體成型，這樣物料在攪拌分離裝置61流動時會形成折流。若攪拌分離裝置61之前的裝置粉碎汙泥不徹底，顆粒比較大，還可以在攪拌圓盤上設置有粉碎刀具，這樣可以通過攪拌圓盤旋轉，帶動粉碎刀具進一步粉碎汙泥顆粒，從而達到徹底粉碎、充分洗滌和完全分離油相和汙泥的目的。

多層隔板613中的每一層隔板均延伸至攪拌筒體611的內壁；優選地，多層隔板613固定在攪拌筒體611的內壁上，或者通過多根連接杆固定攪拌筒體611內，連接杆穿過多層隔板613並與多層隔板613連接固定，連接杆上端連接攪拌筒體611的頂壁，連接杆下端連接攪拌筒體611的底壁。

在本發明的另一實施方式中，在第三浮油排出口616處設置有可開啟和關閉的第三擋板。優選地，第三擋板與第三浮油排出口616鉸接，進一步優選地，第三擋板通過第三軸與第三浮油排出口616鉸接，第三軸的兩端設有第三曲柄，第三曲柄與第四氣缸連接，第四氣缸驅動第三曲柄帶動第三擋板開啟或關閉。第三浮油排出口616為長條形。

攪拌分離裝置61靜置後的浮油可以靠重力自然流出，也可以設置第二刮油裝置，第二刮油裝置位於攪拌筒體611內的上部且多層隔板613上部。第二刮油裝置包括第二刮油板以及第二驅動裝置，第二刮油板和第二驅動裝置設置在第三擋板的相對側，第二驅動裝置優選為第五氣缸。

在本發明的另一實施方式中，進料口617連接有溶氣裝置，溶氣裝置優選為溶氣泵。在工作時，空氣和水被溶氣泵進口一起吸入，再經溶氣泵的葉輪交切成細小的溶氣水。經溶氣泵後，溶氣水中的氣體體積含量可以高至15v%，微細氣泡直徑可小於30μm。

處理系統還包括一個或多個儲油裝置，儲油裝置用於接收從粉碎設備1、沉澱裝置3和分離設備6分離出的油；優選地，處理系統包括第一儲油裝置、第二儲油裝置和第三儲油裝置8，第一儲油裝置與粉碎設備1的第一浮油排出口連接，第二儲油裝置與沉澱裝置3的第二浮油排出口連接，第三儲油裝置8與分離設備6的第三浮油排出口連接；進一步優選地，第一儲油裝置、第二儲油裝置和第三儲油裝置8優選為儲油罐。

根據本發明的第二個方面，本發明還提供了一種如上述的處理系統的含油汙泥處理方法，包括如下步驟：

（1）將含油汙泥輸送至粉碎設備1，進行粉碎，同時用熱水噴洗含油汙泥，待粉碎設備1完成粉碎和噴洗後進行靜置，然後打開第一浮油排出口並排出上層的浮油和雜物，下層的含油汙泥排出並輸送到振動篩2；

（2）振動篩2對含油汙泥進行篩分，雜物和粒徑大的含油汙泥被篩分出來，粒徑小的含油汙泥落至下方沉澱裝置3中，含油汙泥在沉澱裝置3內進行靜置沉澱，上層浮油經第二浮油排出口排出，下部含油汙泥進入射流器4內，同時儲水裝置7的水進入射流器4內，從而形成高速射流並噴入高速粉碎裝置5內進行衝擊粉碎，同時高速粉碎裝置5旋轉切碎含油汙泥，從而打成打成細小顆粒，優選為微米級顆粒，製成泥漿；其中，儲水裝置7內的水添加有破乳劑；

（3）然後將泥漿輸送到分離設備6中，在分離設備6中徹底實現油與水、汙泥的分離，分離出水返回儲水裝置7。

在步驟（1）中，高壓噴水裝置噴出的水的溫度為70℃～90℃，高壓噴水裝置噴出的水量與含油汙泥的重量比例優選為 1：（1～3）。

在步驟（2）中，儲水裝置7進入射流器4的水量與含油汙泥的重量比例為1 ：（0.5～3），儲水裝置7內水的溫度優選為70～90℃；破乳劑為十二烷基苯磺酸鈉、壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一種或幾種，破乳劑在儲水裝置7中水中的濃度優選為0.25wt%～2.0wt%。

在步驟（3）中，當分離設備6採用攪拌分離裝置61時，在攪拌分離裝置61攪拌前和/或攪拌過程中，在攪拌分離裝置61的下部通入萃取劑、溶氣水和固體泡沫顆粒中的一種或幾種，氣體的用量可根據氣泡浮油的情況而定，直到油全部浮到上層即可；溶氣水為溶有氣體的水，氣體為空氣或氮氣等，溶氣水的用量為含油汙泥的20wt%～40wt%；萃取劑為石油醚、甲苯、石腦油、汽油、柴油、溶劑油中的一種或幾種，固體泡沫顆粒為聚苯乙烯泡沫顆粒、聚氯乙烯泡沫顆粒、聚氨酯泡沫顆粒、酚醛泡沫顆粒中的一種或幾種。萃取劑的用量為含油汙泥的0.2wt%～1.0wt%；固體泡沫顆粒為聚苯乙烯泡沫顆粒、聚氯乙烯泡沫顆粒、聚氨酯泡沫顆粒、酚醛泡沫顆粒中的一種或幾種，固體泡沫顆粒的用量為含油汙泥的1.0wt%～3.0wt%。在攪拌分離裝置61進行攪拌的時間為 5～30 min，在攪拌完成後進行靜置的時間為5～30min。

實施例1

參照圖1-5，通過下述實施例對本發明作進一步說明。

以油罐底油泥（汙泥含油為 30wt％，含水35wt％，其餘為固體物質）為例說明本發明具體實施例。

（1）將含油汙泥輸送至粉碎設備1，進行粉碎，同時用高壓噴水裝置噴入熱水（溫度為80℃），從而噴洗和粉碎含油汙泥，待粉碎設備1完成粉碎和噴洗後進行靜置，然後打開第一浮油排出口並排出上層的浮油和雜物（木屑、草、塑料等），下層的含油汙泥排出並輸送到振動篩2；高壓噴水裝置噴出的水量與含油汙泥的重量比例優選為 1：1。

（2）振動篩2對含油汙泥進行篩分，雜物（磚頭、石子等雜物）和粒徑大的含油汙泥被篩分出來，粒徑小的含油汙泥落至下方沉澱裝置3中，含油汙泥在沉澱裝置3內進行靜置沉澱，上層浮油經第二浮油排出口排出，下部含油汙泥通過螺旋輸送機構32推至沉澱箱31的汙泥出口，射流器4將汙泥出口的油泥吸出並高壓噴入高速粉碎裝置5中衝擊破碎和高速切碎，射流器4的水源使用儲水裝置7中的水（溫度為80℃），而高速粉碎裝置5通過高速旋轉進一步破碎汙泥顆粒，從而油泥徹底破碎，油泥顆粒的粒度達到5微米以下。儲水裝置7中的水添加有破乳劑（十二烷基苯磺酸鈉，濃度為1.0wt%），破乳劑的加入更有益於射流器4的高壓衝擊破碎和高速粉碎裝置5中高速旋轉切碎。儲水裝置7進入射流器4的水量與含油汙泥的重量比例為 1 ：1。

（4）徹底粉碎後的油泥進入串聯的兩級攪拌分離裝置61中進行充分的混合攪拌，在攪拌過程中，在攪拌分離裝置61的底部的進料口617通入溶氣水（用量為含油汙泥的30wt%），溶氣水進入攪拌分離裝置61後，空氣從水中釋放出來並由底部逐漸上浮，而攪拌分離裝置61的多層攪拌件614分別在多層空間進行攪拌10min，使得油泥與氣泡或固體顆粒充分接觸混合，瀝青油、重質油粘附在氣泡或固體顆粒上並上浮到分離設備的上部，靜置10min時間後，第三刮油裝置將油刮出，下部的水和汙泥的混合物進入離心機62，系統完成了第三次油相與水相和泥相分離。

（5）下部的水和汙泥的混合物進入離心機62後，進行離心分離，完成水相和泥相的分離。分離後的水返回儲水裝置7，儲水裝置7中水再次進入射流器4循環使用，乾淨的油泥從離心機62中排出，達標排放。

最終油回收率為 98.2％，殘油率為 1.8％。

實施例2

作為本發明另一實施例，與實施例1的處理方法的基本相同，不同點於：在步驟（4）中，在分離設備的底部的進料口617通入萃取劑，萃取劑為甲苯，萃取劑的用量為含油汙泥的0.5wt%。最終油回收率為98.3％，殘油率為 1.5％。

需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特徵，可以通過任何合適的方式進行任意組合，其同樣落入本發明所公開的範圍之內。另外，本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發明的思想，其同樣應當視為本發明所公開的內容。

以上結合附圖詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明並不限於上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思範圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬於本發明的保護範圍。