[發(fā)明專利]一種基于超聲波的含油污泥處理系統(tǒng)及其工藝

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• 申請日: 2021-02-23
• 公開（公告）號: CN112876036A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈衛(wèi)軍
• 申請（專利權(quán)）人: 揚(yáng)州阿魯達(dá)環(huán)境科技有限公司
• 主分類號: C02F11/13
• 分類號: C02F11/13;C02F11/14;C02F11/15;C02F11/18;C02F11/00;C02F11/127
• 代理公司: 揚(yáng)州云洋知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32389
• 代理人: 李炳泉

1.一種基于超聲波的含油污泥處理系統(tǒng)，其特征在于：包括順序連接的預(yù)處理單元、超臨界CO₂萃取單元、超聲處理單元以及后處理單元；

所述預(yù)處理單元包括預(yù)處理池，所述預(yù)處理池表面設(shè)有引入含油污泥的引流泵，底部設(shè)有出口；

所述超臨界CO₂萃取單元包括側(cè)部與預(yù)處理池連接的萃取反應(yīng)釜，所述萃取反應(yīng)釜底部連接有超臨界CO₂生成模塊，另一側(cè)連接有分離釜，所述超臨界CO₂生成模塊包括并聯(lián)的超臨界CO₂支路和攜帶劑支路，所述超臨界CO₂支路末端和攜帶劑支路末端匯聚于混合器，所述超臨界CO₂支路包括與CO₂氣體瓶相連接的制冷系統(tǒng)，所述制冷系統(tǒng)上端通過制冷管道與混合器上部相連通，所述制冷管道上設(shè)有增壓泵，所述攜帶劑支路包括攜帶劑儲罐，所述攜帶劑儲罐底部通過進(jìn)劑管道與混合器側(cè)部相連通，所述進(jìn)劑管道上設(shè)有增壓泵，所述混合器另一側(cè)通過混合管道與萃取反應(yīng)釜底部相連接，所述萃取反應(yīng)釜內(nèi)中部設(shè)有與第一超聲波發(fā)生器相連接的第一超聲波變幅桿，所述分離釜上部設(shè)有與換熱器相連接的油相出口，底部設(shè)有污泥出口，所述換熱器另一端與凈油池相連接；

所述超聲處理單元包括與污泥出口相連通的大口徑超聲波管道，所述超聲波管道內(nèi)中部設(shè)有連接第二超聲波發(fā)生器的第二超聲波變幅桿；

所述后處理單元包括與超聲波管道出口端相連通的離心機(jī)，所述離心機(jī)上部連通配藥池，側(cè)部通過出水口連接集水池，底部通過出泥口連接凈泥池。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于超聲波的含油污泥處理系統(tǒng)，其特征在于：所述預(yù)處理池內(nèi)上部設(shè)有沿橫向設(shè)置的螺旋攪拌葉，下部設(shè)有過濾網(wǎng)，底部出口與萃取反應(yīng)釜相連通。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于超聲波的含油污泥處理系統(tǒng)，其特征在于：所述制冷管道上設(shè)有第一壓力表，所述混合管道上設(shè)有第二壓力表，所述萃取反應(yīng)釜上設(shè)有第三壓力表。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于超聲波的含油污泥處理系統(tǒng)，其特征在于：所述攜帶劑儲罐內(nèi)攜帶劑為按1:1:1配制的甲醇、四氯化碳、石油醚混合攜帶劑，其總質(zhì)量占處理含油污泥的1％。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于超聲波的含油污泥處理系統(tǒng)，其特征在于：所述第一超聲波發(fā)生器的功率為200～1000W，頻率為20～40kHz，所述第二超聲波發(fā)生器的功率為5000～6000W，頻率為40～100kHz。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于超聲波的含油污泥處理系統(tǒng)，其特征在于：所述超聲波管道油性污泥處理量為50立方/小時(shí)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于超聲波的含油污泥處理系統(tǒng)，其特征在于：所述離心機(jī)為臥螺式離心機(jī)，轉(zhuǎn)速為2000～3000r/min，離心時(shí)間為15min。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于超聲波的含油污泥處理系統(tǒng)，其特征在于：所述集水池通過管道與配藥池上部相連通，所述配藥池內(nèi)投放有絮凝劑。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于超聲波的含油污泥處理系統(tǒng)，其特征在于：一種基于超聲波的含油污泥處理工藝，包括如下步驟：

(1)油泥預(yù)處理：啟動(dòng)引流泵，將待處理含油污泥引入到預(yù)處理池，同時(shí)啟動(dòng)螺旋攪拌葉，將預(yù)處理池溫度升至50～90℃，打散含油污泥膠狀體系，令固相中難溶顆粒(如粘土顆粒、塑料制品、枯枝殘葉等)脫離，經(jīng)過濾網(wǎng)堆積于預(yù)處理池底部，即初步篩除含油污泥中固相難溶顆粒；

(2)超臨界CO₂萃取：經(jīng)預(yù)處理池處理后的混合均勻的油泥在壓力泵的作用下進(jìn)入萃取反應(yīng)釜，打開制冷系統(tǒng)(接通水循環(huán)開關(guān)，對泵頭水冷卻)，溫度降至2℃時(shí)，打開CO₂氣體瓶，CO₂氣體經(jīng)增壓泵加壓后引入混合器，攜帶劑經(jīng)增壓泵加壓后進(jìn)入混合器，攜帶劑與超臨界CO₂混合，與此同時(shí)對萃取反應(yīng)釜升溫加熱，超臨界CO₂連同攜帶劑進(jìn)入萃取反應(yīng)釜對含油污泥萃取1h，使油相與污泥分離，隨后啟動(dòng)第一超聲波發(fā)生器，其功率設(shè)定為200～1000W，頻率為20～40kHz，輻照時(shí)間為5～20min，以彌補(bǔ)未被萃取的油相從油泥中分離，降低含油污泥的含油率，將萃取后油相與固相分離的油泥泵入分離釜，經(jīng)換熱器作用后油相從CO₂中脫離進(jìn)入凈油池，CO₂成為氣態(tài)循環(huán)使用，固相污泥進(jìn)入下一處理步驟；

(3)超聲深度脫水：固相污泥經(jīng)污泥出口流動(dòng)式進(jìn)入超聲波管道，啟動(dòng)第二超聲波發(fā)生器，其功率設(shè)定為5000～6000W，頻率為40～100kHz，處理量為50立方/小時(shí)，令污泥細(xì)胞壁改性，實(shí)現(xiàn)污泥毛細(xì)水和結(jié)合水的部分脫除，提高污泥干性；

(4)后處理：經(jīng)超聲波管道處理后的污泥進(jìn)入離心機(jī)，向離心機(jī)內(nèi)投入絮凝劑，在2000～3000r/min轉(zhuǎn)速下，離心15min，使污泥分子間形成團(tuán)聚，脫除污泥空隙水，使整體污泥干性得到提高。