專利名稱：一種含油浮渣脫水工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種含油浮渣脫水工藝，尤其涉及一種將化學調(diào)理與超聲波協(xié)同促進浮渣脫水分離工藝。
背景技術：
煉廠含油浮渣是煉廠廢水處理工段中的浮選池投加絮凝劑后，利用在高壓狀況下，廢水中溶解的大量氣體在驟然減壓時釋放出無數(shù)細微氣泡，與經(jīng)過混合反應的水中雜質(zhì)顆粒粘附在一起，使含油廢水混凝氣浮，細小的空氣泡攜帶含油污泥上浮形成含油浮渣。這些浮渣的含水率一般在95.5～99.5％。
含油浮渣脫水的常規(guī)方法有生物調(diào)理法、物理調(diào)理法和化學調(diào)理法等。生物調(diào)理法對浮渣進行了生物降解，但處理后浮渣難以焚燒而不能實現(xiàn)徹底的無害化。物理調(diào)理法通常是進行污泥淘洗或冷熱處理，操作能耗較高，對廢棄物的處理，成本昂貴。化學調(diào)理法是投加藥劑使浮渣絮凝脫水，通常需要選擇合適的絮凝劑種類及投加量。這種方法由于要加入化學藥劑，又會給環(huán)境帶來二次污染。
由于污水處理的特殊性，形成的浮渣成分及含水率差異較大，采用常規(guī)脫水處理方法，均存在著一定的局限性，使浮渣難以實現(xiàn)徹底的無害化與資源化利用。目前國內(nèi)的相關專利有1997年8月公開的CN96114773.3講述了一種浮渣最終實現(xiàn)無害化處理的方法，但對于初始含水率較高的浮渣難以處理。2000年5月公開的發(fā)明專利CN98110574.2，提供了一種冷凍脫水分離法，該方法操作費用較高，難進行推廣應用。2002年11月的CN02117444.X的發(fā)明專利，在先酸化處理實現(xiàn)破乳，后進行堿化回收鋁離子并通過壓濾實現(xiàn)液固分離，該方法壓濾脫水效果不佳。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是為了克服上述技術存在的局限性而提供一種脫后含水率低、成本低、能實現(xiàn)浮渣的無害化與資源化利用的含油浮渣脫水新工藝。
本發(fā)明的技術方案是一種含油浮渣脫水工藝，其特征在于含油浮渣經(jīng)pH值調(diào)節(jié)后投加絮凝劑并經(jīng)超聲處理裝置的超聲波作用后，再進入沉降脫水器中進行沉降脫水分離。其中pH值調(diào)節(jié)是通過投加堿性物質(zhì)使溶液的PH值為7～8的弱堿性；所述的堿性物質(zhì)為燒堿或碳酸鈉。
該工藝可以對沉降脫水后浮渣進行壓濾或離心分離，進一步降低含水率，使之可以焚燒處理或進焦化裝置實現(xiàn)資源回收。
進行pH值的調(diào)節(jié)提高了絮凝劑的絮凝效率，可以有效降低絮凝劑消耗量。超聲波的作用使浮渣中的乳狀液滴在聲振動作用下發(fā)生凝聚，同時超聲空化作用產(chǎn)生的極端環(huán)境提高了絮凝劑在浮渣中的傳質(zhì)效果，也使絮凝劑的效率得到提高。經(jīng)pH值調(diào)節(jié)，并在絮凝劑與超聲波的協(xié)同作用后，浮渣的脫水率得到顯著提高，脫后含水率較采用常規(guī)方法低。若對此浮渣進行壓濾脫水，則浮渣脫后含水率更低。將脫后浮渣送焚燒爐焚燒，實現(xiàn)無害化處理，減少環(huán)境污染。若將脫后浮渣送焦化裝置處理，不但可實現(xiàn)無害化處理，減少環(huán)境污染，還可以獲得顯著經(jīng)濟效益。
對本發(fā)明通過投加藥劑與超聲波的協(xié)同作用，使高含水浮渣實現(xiàn)脫水減量的目的。根據(jù)浮渣的特性提出了明確的處理工藝與工業(yè)實現(xiàn)形式。
本發(fā)明所需的主要設備包括加藥系統(tǒng)、超聲波處理裝置(包括超聲發(fā)生器、換能器及相關配件)、沉降設備等。
本發(fā)明點主要為處理工藝技術路線及相關工藝條件。合理工藝路線及條件是本發(fā)明實施的關鍵。
本發(fā)明技術的特點是先對經(jīng)預脫水的初沉浮渣進行pH值調(diào)節(jié)，使之符合投加絮凝劑的工藝要求，投加適量絮凝劑后進行攪拌混合，送至超聲處理裝置(可以是管式或箱式結(jié)構，使內(nèi)部形成穩(wěn)定的均勻聲場)，按工藝要求在均勻聲場中，聲強為100～1000W·m-2的聲學條件下作用一定時間，最后將浮渣送至沉降脫水器中，實現(xiàn)浮渣脫水分離。在合理的pH值、絮凝劑及超聲波的協(xié)同作用下，具有絮凝劑消耗量低，脫水效果顯著，操作成本低等特點。是高含水浮渣實現(xiàn)分離回收、無害化處理的優(yōu)選預處理方法。
本發(fā)明中浮渣調(diào)節(jié)的優(yōu)選pH值為7～8，絮凝劑的投加量(加入量與初沉浮渣之比)為聚合氯化鋁鐵(PAFC)10～200mg·L-1，聚丙烯酰胺(PAM)50～1500mg·L-1，兩種絮凝劑的質(zhì)量復配比(聚合氯化鋁鐵∶聚丙烯酰胺)為1∶2到1∶10之間，超聲波頻率10～200kHz，聲強100～1000W·m-2，作用時間1～60min。根據(jù)初沉浮渣性質(zhì)、含水率及脫水要求，確定合理的操作條件。
本發(fā)明煉廠含油浮渣脫水新技術為化學調(diào)理與超聲波協(xié)同促進浮渣脫水分離技術。適用范圍包括油氣田、煉廠含油浮渣及水廠浮渣等的脫水分離、減量化預處理。
有益效果1.pH值調(diào)節(jié)后，可以減少絮凝藥劑的投加量，節(jié)省操作成本。
2.在絮凝劑與超聲波的協(xié)同作用下，可以顯著提高浮渣脫水率，目前技術脫后浮渣含水率普遍大于70％，而采用本工藝技術后可降至50％左右，同時降低絮凝劑的消耗。
3.較低的脫后含水率，降低了浮渣的后處理成本；同時為無害化處理與資源化利用創(chuàng)造了條件。


圖1為本技術發(fā)明浮渣處理技術流程圖。圖中1為浮渣初沉罐，2、8為視鏡，3、5、9為輸送泵，4為藥劑混合罐，6為超聲波處理裝置，7為沉降脫水罐，10為過濾裝置(為附加設備)，A為排出污水，B為pH調(diào)節(jié)劑(堿)，C為絮凝劑，D為脫后浮渣。
原始浮渣經(jīng)初沉罐沉降后排出部分水，對浮渣先進行pH值調(diào)節(jié)，再投加化學藥劑，混合后經(jīng)超聲波作用，在兩者協(xié)同作用下使浮渣脫水效果得到提高，通過沉降實現(xiàn)浮渣脫水的目的。根據(jù)浮渣后處理的要求，可以對協(xié)同作用并沉降脫水后浮渣進行機械過濾(如壓濾、離心分離)，進一步降低浮渣含水率。
具體實施例方式
實施例(1)某煉廠初沉浮渣含水率為95.0％，用Na2CO3將pH值調(diào)節(jié)至7.1，投加聚合氯化鋁鐵與聚丙烯酰胺的量分別為75mg·L-1與750mg·L-1，20kHz超聲波作用5分鐘，聲強為500W·m-2，經(jīng)抽濾后，浮渣含水率為49.2％，脫水率達94.9％。
(2)某煉廠初沉浮渣含水率為83.8％，用Na2CO3將pH值調(diào)節(jié)至7.2，投加聚合氯化鋁鐵與聚丙烯酰胺的量分別為70mg·L-1與500mg·L-1，28kHz超聲波作用10分鐘，聲強為480W·m-2，經(jīng)抽濾后，浮渣含水率為54.7％，脫水率達84.0％。
(3)某煉廠初沉浮渣含水率為87.5％，用NaOH將pH值調(diào)節(jié)至7.9，投加聚合氯化鋁鐵與聚丙烯酰胺的量分別為180mg·L-1與1400mg·L-1，10kHz超聲波作用40分鐘，聲強為750W·m-2，經(jīng)抽濾后，浮渣含水率為52.3％，脫水率達84.3％。
(4)某煉廠初沉浮渣含水率為90.4％，用NaOH將pH值調(diào)節(jié)至7.6，投加聚合氯化鋁鐵與聚丙烯酰胺的量分別為190mg·L-1與400mg·L-1，40kHz超聲波作用50分鐘，聲強為350W·m-2，經(jīng)抽濾后，浮渣含水率為55.6％，脫水率達86.7％。
權利要求
1.一種含油浮渣脫水工藝，其特征在于含油浮渣經(jīng)pH值調(diào)節(jié)后投加絮凝劑并經(jīng)超聲處理裝置的超聲波作用后，再進入沉降脫水器中進行沉降脫水分離。
2.根據(jù)權利要求1所述的工藝，其特征在于pH值調(diào)節(jié)是通過投加堿性物質(zhì)使溶液的PH值為7～8的弱堿性。
3.根據(jù)權利要求2所述的工藝，其特征在于堿性物質(zhì)為燒堿或碳酸鈉。
4.根據(jù)權利要求1所述工藝，其特征在于所述的絮凝劑為聚合氯化鋁鐵與聚丙烯酰胺復配，兩者質(zhì)量配比為1∶2到1∶10之間；以初沉浮渣的體積為基準，絮凝劑加入量為聚合氯化鋁鐵(PAFC)10～200mg·L-1，聚丙烯酰胺(PAM)50～1500mg·L-1。
5.根據(jù)權利要求1所述的工藝，其特征在于超聲波的頻率10～200kHz，聲強100～1000W·m-2，作用時間1～60min。
6.根據(jù)權利要求1所述的工藝，其特征在于可以對沉降脫水后浮渣進行壓濾或離心分離，進一步降低含水率，使之可以焚燒處理或進焦化裝置實現(xiàn)資源回收。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種含油浮渣脫水工藝，尤其涉及一種將化學調(diào)理與超聲波協(xié)同促進浮渣脫水分離工藝。初始含油浮渣經(jīng)初沉后，脫去部分水，并用燒堿或碳酸鈉條件浮渣的pH值至弱堿性，將絮凝劑(聚合氯化鋁鐵、聚丙烯酰胺)加入到浮渣中，經(jīng)攪拌混合均勻后，送至超聲波處理段，作用數(shù)分鐘后進入沉降罐或池中進行浮渣脫水分離。脫水后浮渣含水率顯著降低，可以進焦化塔進行無害化資源回收或送焚燒爐進行最終減量化處理。
文檔編號C02F1/54GK1803654SQ20051012293
公開日2006年7月19日 申請日期2005年12月8日 優(yōu)先權日2005年12月8日
發(fā)明者呂效平, 葉國祥, 彭飛, 束長好, 韓萍芳 申請人:南京工業(yè)大學