本發(fā)明涉及固液分離，具體為一種含油污泥的高效分離裝置及其分離方法。

背景技術(shù)：

1、含油污泥中不僅含有大量原油，還含有放射性元素、二噁英和病原菌。從經(jīng)濟(jì)和環(huán)境兩個(gè)方面考慮，對(duì)含油污泥進(jìn)行資源化、無(wú)害化處理已成為當(dāng)務(wù)之急。目前含油污泥資源化利用的主要問題在于含油污泥為水、油、渣高度乳化的粘稠狀固體廢棄物，含油污泥中含有的油相由飽和烴、芳香烴、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)組成，膠質(zhì)和瀝青質(zhì)的存在促進(jìn)了含油污泥中乳化物的穩(wěn)定性，形成一種十分穩(wěn)定的乳狀液體系(水包油(o/w)或油包水(w/o)型)，難以破乳處理；含油污泥中固體顆粒尺寸可從不足幾微米到幾英寸，大多數(shù)顆粒粒徑小于10微米，粒徑較小難以從液相中分離出來(lái)。因此如何將含油污泥中的油與其中的固體顆粒分離就成了解決含油污泥再利用的關(guān)鍵問題。

2、目前處理含油污泥的主要方法是熱化學(xué)清洗法，熱化學(xué)清洗法的原理是通過(guò)在含油污泥中加入表面活性劑作為清洗劑，反復(fù)洗滌，使其充分混合，破壞水油、油泥表面的粘附性，從而實(shí)現(xiàn)分離?，F(xiàn)有技術(shù)及相關(guān)配套設(shè)施在含油污泥處理過(guò)程中存在以下缺陷；(1)需添加大量表面活性劑，含油污泥處理成本過(guò)高，影響品質(zhì)；(2)含油污泥是高粘度體系，核心混合設(shè)備易堵塞，不能連續(xù)化處理，易出現(xiàn)混合不均勻效果差的問題；(3)能耗較大，處理后含油污泥品質(zhì)低；(4)工藝復(fù)雜，設(shè)備占地面積大。

3、公開號(hào)為cn117720252a的中國(guó)發(fā)明專利公開了一種全自動(dòng)含油污泥一體化處理裝置、控制系統(tǒng)及處理方法，包括罐體、第一隔板、第二隔板、排泥口、下料口、連接三通，通過(guò)單一的集成撬塊實(shí)現(xiàn)含油污泥的油、水、泥分離，大大減少了設(shè)備的占地成本和控制難度。上述發(fā)明在進(jìn)行含油污泥三相分離操作時(shí)存在一定的不足，只是通過(guò)攪拌槳的方式對(duì)含油污泥和藥劑進(jìn)行混合，靜置實(shí)現(xiàn)油、水、泥的分層；在油泥處理的過(guò)程中，含油污泥是高粘度體系，含油污泥和藥劑只靠攪拌槳攪拌易出現(xiàn)混合不均勻的問題，同時(shí)并未解決含油污泥中細(xì)小顆粒的分離問題，這是造成油相與固相難以分離的一個(gè)重要因素，因此含油污泥的三相分離效果不佳。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供了一種含油污泥的高效分離裝置及其分離方法，通過(guò)將強(qiáng)混分散單元，熱振聚合單元以及三相分離單元集成到一體化裝置中，用一臺(tái)裝置高效的解決了現(xiàn)有技術(shù)中含油污泥難以高效分離的技術(shù)問題；具有占地面積小，設(shè)置緊湊、維護(hù)成本低、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、適應(yīng)性強(qiáng)、二次污染小以及分離效率高的特點(diǎn)。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

3、一種含油污泥的高效分離裝置，包括殼體1，所述殼體1內(nèi)由上而下依次設(shè)置有相互連通的強(qiáng)混分散單元2，熱振聚合單元3以及三相分離單元4，分別用于對(duì)含油污泥的強(qiáng)混分散一次破乳、熱振聚合二次破乳以及三相分離。

4、所述強(qiáng)混分散單元2包括驅(qū)動(dòng)組件21以及與所述驅(qū)動(dòng)組件21同心圓布設(shè)的強(qiáng)混分散組件22，強(qiáng)混分散組件22與驅(qū)動(dòng)組件21的動(dòng)力輸出軸固定連接；所述強(qiáng)混分散組件22的物料進(jìn)口分別通入含油污泥和表面活性劑溶液。

5、所述驅(qū)動(dòng)組件21包括固定設(shè)置在殼體1頂部的驅(qū)動(dòng)電機(jī)211，驅(qū)動(dòng)電機(jī)211的動(dòng)力輸出軸與穿過(guò)殼體1的轉(zhuǎn)軸212連接；

6、所述強(qiáng)混分散組件22包括與轉(zhuǎn)軸212固定連接的托盤221以及至少兩個(gè)穿過(guò)殼體1殼壁的物料進(jìn)管222，所述托盤221上固定設(shè)置有轉(zhuǎn)子腔223，轉(zhuǎn)子腔223內(nèi)設(shè)置有分散介質(zhì)224，所述分散介質(zhì)224為球狀鋼質(zhì)填料或球狀陶瓷質(zhì)填料；所述物料進(jìn)管222與設(shè)置在轉(zhuǎn)子腔223與轉(zhuǎn)軸212之間的物料分布器225連通，物料分布器225上面向轉(zhuǎn)子腔223方向均勻設(shè)置有若干個(gè)噴淋口226；

7、所述物料進(jìn)管222分別通入含油污泥和表面活性劑溶液。

8、所述熱振聚合單元3包括設(shè)置在托盤221下方的導(dǎo)流板31以及穿過(guò)殼體1殼壁的熱源進(jìn)管32，導(dǎo)流板31的一端與殼體1內(nèi)壁固定連接，另一端與抽引強(qiáng)混器34連接；所述導(dǎo)流板31與殼體1的內(nèi)部頂端之間形成強(qiáng)混分散一次破乳區(qū)；所述熱源進(jìn)管32與抽引強(qiáng)混器34連通；所述抽引強(qiáng)混器34下方設(shè)置有3～5層熱振聚合板35，熱振聚合板35遠(yuǎn)離抽引強(qiáng)混器34的一層下方設(shè)置有積液盤36，積液盤36的一端與殼體1內(nèi)壁固定連接，積液盤36與導(dǎo)流板31之間形成熱振聚合二次破乳區(qū)。

9、所述每層熱振聚合板35上均勻設(shè)置有若干個(gè)縮喉孔洞351，每?jī)蓪訜嵴窬酆习?5的縮喉孔洞351的中心軸交錯(cuò)排列；所述縮喉孔洞351包括進(jìn)料段352、喉管段353以及出料段354，進(jìn)料段352的長(zhǎng)度l1和漸縮角α分別為2～4cm和20°～30°，喉管段353的長(zhǎng)度l2為3～5cm，喉管段353的長(zhǎng)徑比為2～4，出料段354的長(zhǎng)度l3和漸縮角β分別為1～3cm和30°～60°。

10、所述三相分離單元4包括設(shè)置在積液盤36下方與殼體1的內(nèi)壁固定連接的固液重旋分離器41以及設(shè)置在固液重旋分離器41下方的油水分離組件42。

11、所述固液重旋分離器41包括螺旋部411以及與螺旋部411連接的分離部412，所述螺旋部411設(shè)置5～8層，螺距l(xiāng)4為20～35cm，螺旋部411的葉片徑向與水平方向的傾角γ為5°～25°；所述分離部412設(shè)置有穿過(guò)殼體1殼壁的固相出管413和液相出管414，液相出管414的管口設(shè)置有油水返流擋板415；

12、所述油水分離組件42包括設(shè)置在液相出管414下方的氣體分布器421以及均穿過(guò)殼體1殼壁的氣體進(jìn)管422，氣體出管423，水相出管424和油相出管425；所述氣體分布器421通過(guò)管道與氣體進(jìn)管422連通，氣體分布器421與油相出管425之間設(shè)置有高于油水返流擋板415的油水隔板426；所述氣體出管423設(shè)置在分離部412與油水返流擋板415之間且高于油水隔板426；所述水相出管424位于氣體進(jìn)管422的下方；所述積液盤36與殼體1的內(nèi)部底端之間形成三相分離區(qū)。

13、一種含油污泥的高效分離方法，采用上述含油污泥的高效分離裝置進(jìn)行分離，包括如下步驟：

14、步驟1：將含油污泥與表面活性劑溶液置于強(qiáng)混分散單元2中進(jìn)行一次破乳；

15、步驟2：將熱源與經(jīng)步驟1一次破乳后的含油污泥置于熱振聚合單元3中進(jìn)行二次破乳；

16、步驟3：將步驟2中經(jīng)二次破乳的含油污泥置于三相分離單元4的固液重旋分離器41中進(jìn)行固液分離，得到油泥廢渣和油水混合液；將油水混合液和氣體置于三相分離單元4的油水分離組件42中進(jìn)行油水分離，得到油液和廢水。

17、所述步驟1中含油污泥與表面活性劑溶液的質(zhì)量體積比為10kg：(1～4)l，所述表面活性劑溶液的質(zhì)量濃度為0.1％～3％kg/l，所述強(qiáng)混分散單元2的驅(qū)動(dòng)電機(jī)211的轉(zhuǎn)速為100～300r/min；所述步驟2中熱源添加量為原始含油污泥質(zhì)量的2％～10％，所述熱振聚合單元3的熱源進(jìn)管32的壓力為0.1～1.5mpa；所述步驟3中的氣體壓力為0.1～0.5mpa。

18、所述步驟1中的表面活性劑溶液為聚丙烯酰胺、聚合氯化鋁、三乙烯四胺、偏硅酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、石油磺酸鹽中的一種或多種組合；所述步驟2中的熱源為熱水、蒸汽以及熱氮?dú)庵械囊环N；所述步驟3中的氣體為空氣或氮?dú)狻?/p>

19、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

20、1.本發(fā)明針對(duì)含油污泥高粘度物料性質(zhì)，通過(guò)在轉(zhuǎn)子腔設(shè)置填料球形式的分散介質(zhì)，相比于傳統(tǒng)攪拌軸混合設(shè)備，增大了含油污泥與表面活性劑的接觸面積，使物料的混合程度更均勻，強(qiáng)化了傳質(zhì)過(guò)程，而且大幅減少了表面活性劑的消耗量，降低了處理成本，降低了因表面活性劑的大量使用而造成的二次污染問題；對(duì)于高粘度物料運(yùn)行體系，根據(jù)油泥固含量能夠靈活調(diào)整填料球配比，相對(duì)于固定填料層運(yùn)行體系而言，不易出現(xiàn)堵塞狀況，提高了混合效率；填料球制造成本低，易于清洗和更換，維護(hù)成本低。

21、2.本發(fā)明通過(guò)將一次破乳后的含油污泥通過(guò)抽引強(qiáng)混器處理后送入熱振聚合板，使得含油污泥中細(xì)小固體絮狀顆粒在多層熱振聚合板的縮喉孔洞處逐級(jí)絮凝、增大，聚合形成了較大顆粒，顯著生成油泥中固—水—油間界面，破壞了含油污泥中穩(wěn)定的乳狀液體系，解決了含油污泥中細(xì)小固體顆粒難以脫除而導(dǎo)致分離效果較差的技術(shù)問題。

22、3.本發(fā)明利用熱源，對(duì)含油污泥進(jìn)行直接加熱、潤(rùn)濕，使其流動(dòng)性增強(qiáng)，粘度降低，防止含油污泥因粘度過(guò)高堵塞熱振聚合板的縮喉孔洞；相比于電阻式加熱器或伴熱管等間接式加熱方式，熱源對(duì)含油污泥進(jìn)行直接加熱，這種加熱方式成本更低，更具有經(jīng)濟(jì)效益。

23、4.本發(fā)明利用含油污泥固相、液相密度差的原理，通過(guò)設(shè)置固液重旋分離器和油水分離組件，分選出固相和液相，液相進(jìn)入油水分離組件，在重力及氣力雙重作用下分離液相中的水相和油相，提高了油水分離的效率與效果，從而實(shí)現(xiàn)固相、水相、油相的三相分離。

24、綜上所述，本發(fā)明通過(guò)將強(qiáng)混分散單元，熱振聚合單元以及三相分離單元集成到一體化裝置中，用一臺(tái)裝置高效的解決了現(xiàn)有技術(shù)中含油污泥難以高效分離的技術(shù)問題；具有占地面積小，設(shè)置緊湊、維護(hù)成本低、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、適應(yīng)性強(qiáng)、二次污染小以及分離效率高的特點(diǎn)。