本發(fā)明屬于環(huán)境工程領域，具體涉及一種石化行業(yè)中含油浮渣脫水方法。
背景技術：
目前國內石化煉油企業(yè)含油污水的除油處理一般采用隔油、一級浮選及二級浮選工藝。先經過初步的油水分離，含油污水進入污水處理場的隔油罐，隔出無水腫表層的污油，隔油后的污水去浮選池，在浮選池中經絮凝劑絮凝，再經加壓溶氣浮選，在污水表面形成絮凝體，經刮板機分離后形成含油浮渣。含油浮渣是在含油污水的處理過程中，氣浮單元產生的一種末端廢棄物。含油浮渣是各種顆粒、水和氣泡形成的絮凝團，呈半固體狀態(tài)，粘度大，流動性差。其主要成分是各種化學藥劑、各種表面活性劑、絮凝劑、乳化油、分散油、重質油成分、細砂及大量的次生粘土礦物，各種物質凝聚在一起，乳化絮凝嚴重，其沉降性能極差，脫水十分困難，而其含水率高。
目前處理含油浮渣的方法一般有兩種：第一種方法是污水處理場將浮渣絮凝后用離心機分離脫水，浮渣變成固體后再進行粉碎，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摻煉。摻煉的方法主要有兩種：一是將浮渣作焦化塔急冷油；二是利用焦化塔余熱對浮渣進行氣化分離。第二種方法是在高溫焦炭冷卻過程中將浮渣從焦化塔底注入，作為小給水冷卻高溫焦炭；利用焦炭的高溫余熱將其中的油組分加熱蒸發(fā)成油氣，從塔頂逸出至接觸冷卻系統；固體雜質則吸附在焦炭層表面上，并隨高壓除焦工序進入焦池而成為焦炭產品，從而實現密閉環(huán)保處理浮渣的目的。采用此方法不但節(jié)約了浮渣處理費用，還可以將浮渣中的油分得到有效的回收利用，而且增加焦炭的產量，因此，該處理方法被大多數煉油廠所采用。
然而，隨著煉油廠原油加工量的逐年增加，而且原油質量趨于劣質化、重質化，污水中的無機物、有機物類物質含量大幅增加，氣浮單元產生的浮渣量也逐年增加。與此同時，焦化裝置每年處理的浮渣量是有限的，這樣造成大部分浮渣無法處理。因此，急需一種含油浮渣減量及脫水的方法。現有的用于浮渣脫水的方法分為物理方法和化學方法。物理方法通常是對浮渣進行離心、壓濾或冷熱處理，對處理設備要求比較高，操作能耗高，處理成本昂貴?；瘜W方法主要是投加藥劑進行脫水處理，現有的處理劑功能相對單一：有的破乳效果好，但是絮凝效果差；有的絮凝效果好，但是沉降速度慢，還有的會造成二次污染；有的效果好，但是成本昂貴。
技術實現要素：
本發(fā)明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種石化行業(yè)中含油浮渣脫水方法，聯用超聲、破乳和Fenton氧化結合三相離心機對含油浮渣進行破乳與脫水分離，有效實現浮渣的油、水、泥三相分離，污油回煉，脫水效率高；工藝過程簡單，二次污染小，成本低廉，無需特殊設備，投資及操作費用低，易于推廣應用；有效的解決污水處理廠產生浮渣量大，難以處理的難題。
為解決上述技術問題，本發(fā)明采用以下技術方案：
一種石化行業(yè)中含油浮渣脫水方法，包括如下步驟：
S1、破乳：將含油浮渣、水和破乳劑混合，在超聲和機械攪拌輔助下進行破乳得到破乳后的含油浮渣；
S2、Fenton氧化：在所述破乳后的含油浮渣中加入Fenton試劑進行Fenton氧化得到氧化產物，在所述氧化產物中加入生石灰超聲得到Fenton處理后的含油浮渣；
S3、三相離心脫水：將所述Fenton處理后的含油浮渣進行油、水、泥的分離，得到脫水浮渣。
上述的方法，優(yōu)選的，所述S1步驟具體為：
S1-1、將含油浮渣和水混合，加熱至50℃～60℃，再加入破乳劑得到混合物；
S1-2、將所述混合物同時進行機械攪拌和超聲處理得到破乳后的含油浮渣。
上述的方法，優(yōu)選的，所述S1-1步驟中，所述含油浮渣與水溶液的質量比為1∶2～1∶5；破乳劑投加比例為5 μL/g～20 μL/g。
上述的方法，優(yōu)選的，所述S1-2步驟中，所述機械攪拌和超聲處理的時間為10 min～430 min，機械攪拌的強度為100 rpm～200 rpm，超聲波頻率為20 kHz～30 kHz，超聲波聲能密度為0.15 W/mL ～0.22 W/mL。
上述的方法，優(yōu)選的，所述破乳劑為非離子型聚氧丙烯醚類破乳劑。
上述的方法，優(yōu)選的，所述破乳劑為丙三醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚。
上述的方法，優(yōu)選的，所述S2步驟中，將破乳后的含油浮渣pH調節(jié)至3～5后再進行Fenton氧化。
上述的方法，優(yōu)選的，所述S2步驟中，所述Fenton試劑包括亞鐵鹽和30wt%過氧化氫，所述亞鐵鹽為硫酸亞鐵、氯化亞鐵、硫酸亞鐵銨中的一種，所述亞鐵鹽的用量為浮渣干基質量的0.3125 mmol/g～0.85 mmol/g，所述30wt%過氧化氫用量為浮渣干基質量的0.0625 mL/g～0.2125 mL/g。
上述的方法，優(yōu)選的，所述S2步驟中，所述生石灰的添加量為含油浮渣質量的1.5%～3.0%；所述超聲的時間為5 min～10 min；超聲波頻率為20 kHz～30 kHz，超聲波聲能密度為0.15 W/mL ～0.22 W/mL。
上述的方法，優(yōu)選的，所述油、水、泥的分離采用三相臥式螺旋離心機；離心轉速為3500 rpm～4500 rpm，離心時間為30 s～50 s。
與現有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：
（1）一種石化行業(yè)中含油浮渣脫水方法，結合化學處理與物理處理的方法，對含油浮渣進行破乳、Fenton氧化和三相離心脫水，將所分離的污油回收進入煉油廠的焦化塔進行回煉，大大減少進入焦化裝置的浮渣量，污油回收率為85%～95%；分離出的水進入污水處理廠；分離出的脫水浮渣含水率為55～70%，含油率為0.5%～2%。本發(fā)明的方法可以有效降低含油浮渣的體積，高效減量化脫水，并回收其中的燃油；有效實現浮渣的油、水、泥三相分離，污油回煉，剩余浮渣含油率低。
（2）本發(fā)明采用Fenton高級氧化技術對破乳后的含油浮渣進行破除細胞壁處理，達到含油浮渣深度脫水效果。
（3）本發(fā)明工藝過程簡單，二次污染小，成本低廉，無需特殊設備，投資及操作費用低，易于推廣應用，有效的解決污水處理廠產生浮渣量大，難以處理的難題。
附圖說明
為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述。
圖1為本發(fā)明實施例中石化行業(yè)中含油浮渣脫水的工藝流程圖。
具體實施方式
以下結合說明書附圖和具體優(yōu)選的實施例對本發(fā)明作進一步描述，但并不因此而限制本發(fā)明的保護范圍。
實施例
以下實施例中所采用的材料和儀器均為市售。
實施例1
一種本發(fā)明的石化行業(yè)中含油浮渣脫水方法，工藝流程如圖1所示，包括以下步驟：
（1）破乳：將含油浮渣和水按照質量比為1∶4混合，加熱溫度至55 ℃。然后投加丙三醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚，投加比例為10 μL/g。在超聲和機械攪拌輔助下進行破乳，機械攪拌的強度為100 rpm，超聲波頻率為20 kHz，超聲波聲能密度為0.15 W/mL，超聲和機械攪拌的時間為10 min，得到破乳后的含油浮渣。
（2）Fenton氧化：在破乳后的含油浮渣中加入濃硫酸調節(jié)pH為3，然后加入一定量的Fenton試劑進行Fenton氧化得到氧化產物，Fenton試劑包括亞鐵鹽和質量分數為30%的過氧化氫，其中亞鐵鹽為硫酸亞鐵，用量為浮渣干基質量的0.52 mmol/g，質量分數為30%的過氧化氫用量為浮渣干基質量的0.08 mL/g。在氧化產物中投加占含油浮渣質量2.4%的生石灰，進行pH調節(jié)（pH為8～10）及骨架構建，繼續(xù)超聲5min，其中超聲波頻率為20 kHz，超聲波聲能密度為0.15 W/mL，得到Fenton處理后的含油浮渣。
（3）三相離心脫水：將Fenton處理后的含油浮渣在三相臥式螺旋離心機中進行油、水、泥的分離，三相臥式螺旋離心機的轉速為4000 rpm，離心時間為40 s。將所分離的污油回收，污油回收率為88%，污油含水率為0.26%；分離出的水進入污水處理廠，水中懸浮物比例為0.14%；分離出的脫水浮渣含水率為62%，含油率為1.1%。
實施例2
一種本發(fā)明的石化行業(yè)中含油浮渣脫水方法，包括以下步驟：
（1）破乳：將含油浮渣和水按照質量比為1∶3混合，加熱溫度至60 ℃。然后投加丙三醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚，投加比例為15 μL/g，在超聲和機械攪拌輔助下進行破乳，機械攪拌的強度為120 rpm，超聲波頻率為25 kHz，超聲波聲能密度為0.18 W/mL，超聲和機械攪拌的時間為15 min，得到破乳后的含油浮渣。
（2）Fenton氧化：在破乳后的含油浮渣中加入濃硫酸調節(jié)pH為3.5，然后加入一定量的Fenton試劑進行Fenton氧化得到氧化產物，Fenton試劑包括亞鐵鹽和30wt%過氧化氫，其中亞鐵鹽為氯化亞鐵，用量為浮渣干基質量的0.42 mmol/g，30wt%的過氧化氫用量為浮渣干基質量的0.09 mL/g。在氧化產物中投加占含油浮渣質量1.8%的生石灰，進行pH調節(jié)（pH為8～10）及骨架構建，繼續(xù)超聲7 min，其中超聲波頻率為25 kHz，超聲波聲能密度為0.18 W/mL，得到Fenton處理后的含油浮渣
（3）三相離心脫水：將Fenton處理后的含油浮渣在三相臥式螺旋離心機中進行油、水、泥的分離，三相臥式螺旋離心機的轉速為3800 rpm，離心時間為50 s。將所分離的污油回收，污油回收率為87%，污油含水率為0.32%；分離出的水進入污水處理廠，水中懸浮物比例為0.21%；分離出的脫水浮渣含水率為66%，含油率為1.2%。
實施例3：
一種本發(fā)明的石化行業(yè)中含油浮渣脫水方法，包括以下步驟：
（1）破乳：將含油浮渣和水按照質量比為1∶4混合，加熱溫度至50 ℃。然后投加丙三醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚，投加比例為10 μL/g。在超聲和機械攪拌輔助下進行破乳，機械攪拌的強度為150 rpm，超聲波頻率為22 kHz，超聲波聲能密度為0.20 W/mL，超聲和機械攪拌的時間為15 min，得到破乳后的含油浮渣。
（2）Fenton氧化：在破乳后的含油浮渣中加入濃硫酸調節(jié)pH為3，然后加入一定量的Fenton試劑進行Fenton氧化得到氧化產物，Fenton試劑包括亞鐵鹽和質量分數為30%的過氧化氫，其中亞鐵鹽為硫酸亞鐵銨，用量為浮渣干基質量的0.56 mmol/g，30wt%的過氧化氫用量為浮渣干基質量的0.12 mL/g。在氧化產物中投加占含油浮渣質量2.8%的生石灰進行pH調節(jié)（pH為8～10）及骨架構建，繼續(xù)超聲10 min，超聲波頻率為22 kHz，超聲波聲能密度為0.20 W/mL，得到Fenton處理后的含油浮渣。
（3）三相離心脫水：將Fenton處理后的含油浮渣在三相臥式螺旋離心機中進行油、水、泥的分離，三相臥式螺旋離心機的轉速為4200 rpm，離心時間為50 s。將所分離的污油回收，污油回收率為89%，污油含水率為0.15%；分離出的水進入污水處理廠，水中懸浮物比例為0.13%；分離出的脫水浮渣含水率為58%，含油率為1.6%。
實施例4：
一種本發(fā)明的石化行業(yè)中含油浮渣脫水方法，包括以下步驟：
（1）破乳：將含油浮渣和水按照質量比為1∶5混合，加熱溫度至50 ℃。然后投加丙三醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚，投加比例為15 μL/g。在超聲和機械攪拌輔助下進行破乳，機械攪拌的強度為160 rpm，超聲波頻率為20 kHz，超聲波聲能密度為0.18 W/mL，超聲和機械攪拌的時間為10 min，得到破乳后的含油浮渣。
（2）Fenton氧化：在破乳后的含油浮渣中加入濃硫酸調節(jié)pH為4，然后加入一定量的Fenton試劑進行Fenton氧化得到氧化產物，Fenton試劑包括亞鐵鹽和30wt%過氧化氫，其中亞鐵鹽為硫酸亞鐵，用量為浮渣干基質量的0.65 mmol/g，30wt%的過氧化氫用量為浮渣干基質量的0.15 mL/g在氧化產物中投加占含油浮渣質量2.0%的生石灰，進行pH調節(jié)（pH為8～10）及骨架構建，繼續(xù)超聲6 min，超聲波頻率為20 kHz，超聲波聲能密度為0.18 W/mL，得到Fenton處理后的含油浮渣。
（3）三相離心脫水：將Fenton處理后的含油浮渣在三相臥式螺旋離心機中進行油、水、泥的分離，三相臥式螺旋離心機的轉速為4000 rpm，離心時間為40 s。將所分離的污油回收，污油回收率為92%，污油含水率為0.24%；分離出的水進入污水處理廠，水中懸浮物比例為0.21%；分離出的脫水浮渣含水率為61%，含油率為1.8%。
實施例5：
一種本發(fā)明的石化行業(yè)中含油浮渣脫水方法，包括以下步驟：
（1）破乳：將含油浮渣和水按照質量比為1∶4混合，加熱溫度至50 ℃。然后投加丙三醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚，投加比例為10 μL/g。在超聲和機械攪拌輔助下進行破乳，機械攪拌的強度為120 rpm，超聲波頻率為22 kHz，超聲波聲能密度為0.17 W/mL，超聲和機械攪拌的時間為20 min，得到破乳后的含油浮渣。
（2）Fenton氧化：在破乳后的含油浮渣中加入濃硫酸調節(jié)pH為4，然后加入一定量的Fenton試劑進行Fenton氧化得到氧化產物，Fenton試劑包括亞鐵鹽和30wt%過氧化氫，其中亞鐵鹽為硫酸亞鐵，用量為浮渣干基質量的0.72 mmol/g，30wt%的過氧化氫用量為浮渣干基質量的0.17 mL/ g。在氧化產物中投加占含油浮渣質量2.8%的生石灰，進行pH調節(jié)（pH為8～10）及骨架構建，繼續(xù)超聲5 min，超聲波頻率為22 kHz，超聲波聲能密度為0.17 W/mL，得到Fenton處理后的含油浮渣。
（3）三相離心脫水：將Fenton處理后的含油浮渣在三相臥式螺旋離心機中進行油、水、泥的分離，三相臥式螺旋離心機的轉速為4400 rpm，離心時間為35 s。將所分離的污油回收，污油回收率為91%，污油含水率為0.32%；分離出的水進入污水處理廠，水中懸浮物比例為0.2%；分離出的脫水浮渣含水率為59%，含油率為1.7%。
實施例6：
一種本發(fā)明的石化行業(yè)中含油浮渣脫水方法，包括以下步驟：
（1）破乳：將含油浮渣和水按照質量比為1∶3混合，加熱溫度至50 ℃。然后投加丙三醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚，投加比例為20 μL/g。在超聲和機械攪拌輔助下進行破乳，機械攪拌的強度為150 rpm，超聲波頻率為28 kHz，超聲波聲能密度為0.20 W/mL，超聲和機械攪拌的時間為15 min，得到破乳后的含油浮渣。
（2）Fenton氧化：在破乳后的含油浮渣中加入濃硫酸調節(jié)pH為3，然后加入一定量的Fenton試劑進行Fenton氧化得到氧化產物，Fenton試劑包括亞鐵鹽和30wt%過氧化氫，其中亞鐵鹽為氯化亞鐵，用量為浮渣干基質量的0.80 mmol/g，30wt%的過氧化氫用量為浮渣干基質量的0.21 mL/g。在氧化產物中投加占含油浮渣質量2.0%生石灰進行pH調節(jié)（pH為8～10）及骨架構建，繼續(xù)超聲8 min，超聲波頻率為28 kHz，超聲波聲能密度為0.20 W/mL，得到Fenton處理后的含油浮渣。
（3）三相離心脫水：將Fenton處理后的含油浮渣在三相臥式螺旋離心機中進行油、水、泥的分離，三相臥式螺旋離心機的轉速為4100 rpm，離心時間為40 s。將所分離的污油回收，污油回收率為93%，污油含水率為0.29%；分離出的水進入污水處理廠，水中懸浮物比例為0.18%；分離出的脫水浮渣含水率為63%，含油率為1.4%。
對比例1
一種石化行業(yè)中含油浮渣脫水方法，包括以下步驟：
（1）破乳：將含油浮渣和水按照質量比為1∶3混合，加熱溫度至55 ℃。然后投加丙三醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚，投加比例為20 μL/g。在機械攪拌輔助下進行破乳，機械攪拌的強度為150 rpm。
（2）Fenton氧化：在破乳后的含油浮渣中加入濃硫酸調節(jié)pH為pH為3，加入一定量的Fenton試劑進行Fenton氧化得到氧化產物，Fenton試劑包括亞鐵鹽和30wt%過氧化氫，其中亞鐵鹽為氯化亞鐵，用量為浮渣干基質量的0.80 mmol/g，30wt%的過氧化氫用量為浮渣干基質量的0.21 mL/g。在氧化產物中投加占含油浮渣質量2.0%生石灰進行pH調節(jié)（pH為8～10）及骨架構建。
（3）三相離心脫水：將Fenton處理后的含油浮渣在三相臥式螺旋離心機中進行油、水、泥的分離，三相臥式螺旋離心機的轉速為4100 rpm，離心時間為40 s。將所分離的污油回收，污油回收率為21%，污油含水率為0.85%；分離出的水進入污水處理廠，水中懸浮物比例為1.58%；分離出的脫水浮渣含水率為77%，含油率為10.8%。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制。雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭示如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神實質和技術方案的情況下，都可利用上述揭示的方法和技術內容對本發(fā)明技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內容，依據本發(fā)明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同替換、等效變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案保護的范圍內。