[發明專利]一種基于超聲波的含油污泥處理系統及其工藝

在審

• 申請號: 202110201845.7
• 申請日: 2021-02-23
• 公開（公告）號: CN112876036A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 沈衛軍
• 申請（專利權）人: 揚州阿魯達環境科技有限公司
• 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: 揚州云洋知識產權代理有限公司 32389
• 代理人: 李炳泉

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

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

所述超臨界CO₂萃取單元包括側部與預處理池連接的萃取反應釜，所述萃取反應釜底部連接有超臨界CO₂生成模塊，另一側連接有分離釜，所述超臨界CO₂生成模塊包括并聯的超臨界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，所述制冷系統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劑管道與混合器側部相連通，所述進劑管道上設有增壓泵，所述混合器另一側通過混合管道與萃取反應釜底部相連接，所述萃取反應釜內中部設有與第一超聲波發生器相連接的第一超聲波變幅桿，所述分離釜上部設有與換熱器相連接的油相出口，底部設有污泥出口，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，所述超聲波管道內中部設有連接第二超聲波發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，所述離心機上部連通配藥池，側部通過出水口連接集水池，底部通過出泥口連接凈泥池。

2.根據權利要求1所述基于超聲波的含油污泥處理系統，其特征在于：所述預處理池內上部設有沿橫向設置的螺旋攪拌葉，下部設有過濾網，底部出口與萃取反應釜相連通。

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

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

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

6.根據權利要求1所述基于超聲波的含油污泥處理系統，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。

7.根據權利要求1所述基于超聲波的含油污泥處理系統，其特征在于：所述離心機為臥螺式離心機，轉速為2000～3000r/min，離心時間為15min。

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

9.根據權利要求1所述基于超聲波的含油污泥處理系統，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)油泥預處理：啟動引流泵，將待處理含油污泥引入到預處理池，同時啟動螺旋攪拌葉，將預處理池溫度升至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，經過濾網堆積于預處理池底部，即初步篩除含油污泥中固相難溶顆粒；

(2)超臨界CO₂萃取：經預處理池處理后的混合均勻的油泥在壓力泵的作用下進入萃取反應釜，打開制冷系統(接通水循環開關，對泵頭水冷卻)，溫度降至2℃時，打開CO₂氣體瓶，CO₂氣體經增壓泵加壓后引入混合器，攜帶劑經增壓泵加壓后進入混合器，攜帶劑與超臨界CO₂混合，與此同時對萃取反應釜升溫加熱，超臨界CO₂連同攜帶劑進入萃取反應釜對含油污泥萃取1h，使油相與污泥分離，隨后啟動第一超聲波發生器，其功率設定為200～1000W，頻率為20～40kHz，輻照時間為5～20min，以彌補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，經換熱器作用后油相從CO₂中脫離進入凈油池，CO₂成為氣態循環使用，固相污泥進入下一處理步驟；

(3)超聲深度脫水：固相污泥經污泥出口流動式進入超聲波管道，啟動第二超聲波發生器，其功率設定為5000～6000W，頻率為40～100kHz，處理量為50立方/小時，令污泥細胞壁改性，實現污泥毛細水和結合水的部分脫除，提高污泥干性；

(4)后處理：經超聲波管道處理后的污泥進入離心機，向離心機內投入絮凝劑，在2000～3000r/min轉速下，離心15min，使污泥分子間形成團聚，脫除污泥空隙水，使整體污泥干性得到提高。