本發(fā)明涉及一種電脫鹽污水預(yù)處理除油系統(tǒng)及其除油方法,屬于環(huán)境工程
技術(shù)領(lǐng)域:
。
背景技術(shù):
:原油電脫鹽的目的是脫除原油中的無(wú)機(jī)鹽和水,避免對(duì)其后續(xù)的加工工序帶來(lái)設(shè)備腐蝕、催化劑中毒等影響。電脫鹽方法是在原油中加入一定量的破乳劑和水,在一定溫度下使原油中的鹽溶解于水中,然后借助高壓電場(chǎng)和重力場(chǎng)的作用使溶解有鹽分的分散相水顆粒聚結(jié)、并從連續(xù)油相中分離,從而實(shí)現(xiàn)原油脫鹽、脫水的目的。該過(guò)程產(chǎn)生的污水即為電脫鹽污水。近年來(lái),隨著原油劣質(zhì)化以及強(qiáng)化采油技術(shù)的普遍應(yīng)用,煉油企業(yè)加工重質(zhì)、劣質(zhì)原油的比例不斷增加,導(dǎo)致電脫鹽污水的復(fù)雜程度和處理難度不斷增大。一方面,電脫鹽污水中含有大量乳化油和微小固體顆粒,由于微小油珠易被表面活性劑和疏水固體顆粒所包圍形成穩(wěn)定狀態(tài)懸浮于水中,因此這種狀態(tài)的油很難用常規(guī)重力分離法從污水中分離去除;另一方面,當(dāng)加工高酸高鈣原油時(shí),電脫鹽過(guò)程產(chǎn)生高濃度COD和鈣、鐵鹽污水,鈣鹽濃度過(guò)高將引起污水處理系統(tǒng)沉積結(jié)垢,造成管道堵塞并加速設(shè)備腐蝕,并使生物反應(yīng)器有效容積減少;此外,高酸劣質(zhì)原油中富含膠質(zhì)、瀝青質(zhì),使得電脫鹽污水中含高濃度絮狀物、且污水發(fā)黑。列舉部分煉油企業(yè)電脫鹽污水水質(zhì)如表1所示:表1電脫鹽污水水質(zhì)現(xiàn)行電脫鹽污水預(yù)處理除油技術(shù)主要包括重力沉降分離、離心分離、精密過(guò)濾或膜過(guò)濾、絮凝、氣浮等,上述技術(shù)普遍存在水力停留時(shí)間長(zhǎng)、乳化油去除效率低和運(yùn)行成本高等不足,分述如下:電脫鹽污水乳化帶油嚴(yán)重,其油類(lèi)以分散態(tài)和乳化態(tài)存在于污水中,傳統(tǒng)的儲(chǔ)罐、隔油池等重力分離法對(duì)乳化油幾乎無(wú)分離作用,因此除油效果較差;離心分離等由于高速旋轉(zhuǎn)會(huì)造成污水中油的二次乳化,也不適用于乳化油的分離;精密過(guò)濾器分離、聚結(jié)分離濾芯、膜分離等技術(shù),由于耐沖擊性差、易堵塞、壽命短,不適用于較臟的電脫鹽污水的除油;絮凝、氣浮等技術(shù)則不適用于含油波動(dòng)大的場(chǎng)合。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷,本發(fā)明的目的是提供一種電脫鹽污水預(yù)處理除油系統(tǒng)及其除油方法。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種電脫鹽污水預(yù)處理除油系統(tǒng),其包括:依次連接的氣能絮凝裝置和多相流氣浮裝置,所述多相流氣浮裝置包括多相流氣浮槽、多相流氣浮刮渣機(jī),所述多相流氣浮槽內(nèi)由多相流氣浮混凝區(qū)擋板、多相流氣浮絮凝區(qū)擋板、多相流氣浮溶氣釋放區(qū)擋板和多相流氣浮清水區(qū)隔板將多相流氣浮槽分隔成多相流氣浮混凝區(qū)、多相流氣浮絮凝區(qū)、多相流氣浮溶氣釋放區(qū)、多相流氣浮分離區(qū)和多相流氣浮清水區(qū),所述多相流氣浮清水區(qū)隔板的上部?jī)?nèi)側(cè)設(shè)有多相流氣浮渣槽,多相流氣浮清水區(qū)隔板的下部?jī)?nèi)側(cè)設(shè)有穿孔集水管,所述多相流氣浮刮渣機(jī)設(shè)置于多相流氣浮分離區(qū)的上口。作為優(yōu)選方案,所述多相流氣浮混凝區(qū)擋板設(shè)置于多相流氣浮槽的底部,所述多相流氣浮絮凝區(qū)擋板設(shè)置于多相流氣浮槽的頂部,所述多相流氣浮溶氣釋放區(qū)擋板設(shè)置于多相流氣浮槽的底部。作為優(yōu)選方案,所述多相流氣浮混凝區(qū)、多相流氣浮絮凝區(qū)內(nèi)分別設(shè)有混凝區(qū)攪拌機(jī)和絮凝區(qū)攪拌機(jī)。作為優(yōu)選方案,所述多相流氣浮槽外還設(shè)有溶氣泵,所述溶氣泵與多相流氣浮溶氣釋放區(qū)相連通。作為優(yōu)選方案,所述氣能絮凝裝置包括依次連通的渦流三相混合器組和氣能絮凝分離槽,所述渦流三相混合器組包括依次串聯(lián)的第一渦流三相混合器、第二渦流三相混合器和第三渦流三相混合器,所述氣能絮凝分離槽的底部設(shè)有分離槽擋板,氣能絮凝分離槽的上口設(shè)有氣能絮凝刮渣機(jī)。作為優(yōu)選方案,所述分離槽擋板的下部設(shè)有穿孔集水板。作為優(yōu)選方案,所述氣能絮凝分離槽的外側(cè)設(shè)有氣能絮凝渣槽。一種基于前述電脫鹽污水預(yù)處理除油系統(tǒng)的除油方法,其包括如下步驟:氣能絮凝和多相流氣浮,其中,所述多相流氣浮包括如下操作:在多相流氣浮混凝區(qū)、多相流氣浮絮凝區(qū)內(nèi)分別投加混凝劑和絮凝劑;將氣能絮凝處理出水自流入多相流氣浮槽內(nèi),通過(guò)混凝和絮凝反應(yīng),使水中殘留的懸浮物和膠體在藥劑作用下逐漸形成絮體;多相流氣浮絮凝區(qū)出水進(jìn)入多相流氣浮溶氣釋放區(qū),與回流的溶氣水進(jìn)行混合后流入多相流氣浮分離區(qū)內(nèi);在多相流氣浮分離區(qū)內(nèi),絮體分離成浮渣和清水,刮渣機(jī)將浮渣刮入渣槽內(nèi),清水由穿孔集水管引流至多相流氣浮清水區(qū)內(nèi)。作為優(yōu)選方案,所述混凝劑為聚合氯化鋁,所述絮凝劑為陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺。因此,與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下的有益效果:1、采用氣能絮凝技術(shù)進(jìn)行電脫鹽污水前處理,氣能絮凝獨(dú)有的渦流三相混合技術(shù)可以最大限度地利用化學(xué)藥劑、充分捕捉細(xì)小污染顆粒及膠體,對(duì)電脫鹽污水中乳化油、COD及濁度等污染物去除率高,能有效保障后續(xù)處理單元的進(jìn)水水質(zhì)要求。2、氣能絮凝技術(shù)通過(guò)大流道三相渦流混合器完成藥劑混合、加壓溶氣、絮體形成、減壓爆破釋放等過(guò)程,無(wú)傳統(tǒng)溶氣氣浮技術(shù)的溶氣罐、釋放器等部件,降低了處理電脫鹽污水時(shí)易形成結(jié)垢、堵塞的風(fēng)險(xiǎn)。3、經(jīng)氣能絮凝前處理后,電脫鹽污水中油、懸浮物等污染物濃度大幅降低,進(jìn)而通過(guò)多相流氣浮裝置精細(xì)除油處理,可進(jìn)一步去除污水中油污濃度,滿足了后續(xù)處理工藝進(jìn)水水質(zhì)要求。4、多相流氣浮裝置采用溶氣泵替代了傳統(tǒng)溶氣氣浮的回流泵、壓力溶氣罐、空壓機(jī)等設(shè)備,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;此外,多相流氣浮裝置無(wú)需溶氣釋放器,高壓飽和溶氣水直接泄壓釋放,消除了釋放器堵塞結(jié)垢的可能性。5、氣能絮凝與多相流氣浮組成的組合裝置對(duì)于含不同濃度乳化油和COD的電脫鹽污水均具有較好的處理效果,能有效應(yīng)對(duì)電脫鹽污水的水質(zhì)波動(dòng)、耐沖擊性強(qiáng)。附圖說(shuō)明通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述,本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:圖1為本發(fā)明的電脫鹽污水預(yù)處理除油系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為本發(fā)明的電脫鹽污水除油的工藝路線圖;圖中:1、氣能絮凝進(jìn)水泵,2、三相渦流混合器,3、氣能絮凝分離槽,4、分離槽擋板,5、穿孔集水板,6、氣能絮凝刮渣機(jī),7、氣能絮凝渣槽,8、多相流氣浮槽,9、多相流氣浮混凝區(qū)擋板,10、多相流氣浮絮凝區(qū)擋板,11、多相流氣浮溶氣釋放區(qū)擋板,12、混凝區(qū)攪拌機(jī),13、絮凝區(qū)攪拌機(jī),14、穿孔集水管,15、多相流氣浮刮渣機(jī),16、多相流氣浮渣槽,17、多相流氣浮清水區(qū)隔板,18、溶氣泵,19、泄壓閥;A-電脫鹽污水進(jìn)水,B-混凝劑,C-壓縮空氣,D-陽(yáng)離子型有機(jī)絮凝劑,E-陰離子型有機(jī)絮凝劑,F(xiàn)-氣能絮凝浮渣,G-處理出水,H-空氣,I-多相流氣浮浮渣。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明,但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是,對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明提供的一種氣能絮凝裝置的結(jié)構(gòu)如圖1所示,其包括:依次連接的氣能絮凝裝置和多相流氣浮裝置,其中,氣能絮凝裝置包括依次連通的氣能絮凝進(jìn)水泵1、渦流三相混合器組和氣能絮凝分離槽3,渦流三相混合器組由依次串聯(lián)的三個(gè)渦流三相混合器2組成,氣能絮凝分離槽3的底部設(shè)有分離槽擋板4,分離槽擋板4的下部設(shè)有穿孔集水板5,氣能絮凝分離槽3的上口設(shè)有氣能絮凝刮渣機(jī)6;多相流氣浮裝置包括多相流氣浮槽8、多相流氣浮刮渣機(jī)15,氣能絮凝分離槽3和多相流氣浮槽8通過(guò)管路連通,多相流氣浮槽8內(nèi)由多相流氣浮混凝區(qū)擋板9、多相流氣浮絮凝區(qū)擋板10、多相流氣浮溶氣釋放區(qū)擋板11和多相流氣浮清水區(qū)隔板17將多相流氣浮槽分隔成多相流氣浮混凝區(qū)、多相流氣浮絮凝區(qū)、多相流氣浮溶氣釋放區(qū)、多相流氣浮分離區(qū)和多相流氣浮清水區(qū),多相流氣浮清水區(qū)隔板17的上部?jī)?nèi)側(cè)設(shè)有多相流氣浮渣槽16,多相流氣浮清水區(qū)隔板17的下部?jī)?nèi)側(cè)設(shè)有穿孔集水管14,多相流氣浮刮渣機(jī)15設(shè)置于多相流氣浮分離區(qū)的上口。氣能絮凝分離槽3的外側(cè)還設(shè)置有氣能絮凝渣槽7。所述多相流氣浮混凝區(qū)擋板9設(shè)置于多相流氣浮槽8的底部,所述多相流氣浮絮凝區(qū)擋板10設(shè)置于多相流氣浮槽8的頂部,多相流氣浮溶氣釋放區(qū)擋板11設(shè)置于多相流氣浮槽8的底部。所述多相流氣浮混凝區(qū)、多相流氣浮絮凝區(qū)內(nèi)分別設(shè)有混凝區(qū)攪拌機(jī)12和絮凝區(qū)攪拌機(jī)13,即混凝區(qū)攪拌機(jī)12設(shè)置在多相流氣浮混凝區(qū)擋板9與多相流氣浮槽8的內(nèi)側(cè)壁之間,絮凝區(qū)攪拌機(jī)13設(shè)置在多相流氣浮混凝區(qū)擋板9和多相流氣浮絮凝區(qū)擋板10之間。多相流氣浮槽8外還設(shè)有溶氣泵18,溶氣泵18串聯(lián)于多相流氣浮溶氣釋放區(qū)和多相流氣浮清水區(qū)之間,溶氣泵18出口管道上還設(shè)置有泄壓閥19。一種基于前述電脫鹽污水預(yù)處理除油系統(tǒng)的除油方法,其包括如下步驟:氣能絮凝和多相流氣浮,其中,所述多相流氣浮包括如下操作:在多相流氣浮混凝區(qū)、多相流氣浮絮凝區(qū)內(nèi)分別投加混凝劑(聚合氯化鋁)和絮凝劑(陽(yáng)離子型PAM);將氣能絮凝處理出水自流入多相流氣浮槽內(nèi),通過(guò)混凝和絮凝反應(yīng),使水中殘留的懸浮物和膠體在藥劑作用下逐漸形成絮體;多相流氣浮絮凝區(qū)出水進(jìn)入多相流氣浮溶氣釋放區(qū),與回流的溶氣水進(jìn)行混合后流入多相流氣浮分離區(qū)內(nèi);在多相流氣浮分離區(qū)內(nèi),絮體分離成浮渣和清水,刮渣機(jī)將浮渣刮入渣槽內(nèi),清水由穿孔集水管引流至多相流氣浮清水區(qū)內(nèi)。在氣能絮凝階段:污水首先經(jīng)泵增壓,輸入三個(gè)串聯(lián)運(yùn)行的三相渦流混合器,每個(gè)三相渦流混合器之間均通過(guò)管道連接;其中,在第一個(gè)三相渦流混合器進(jìn)口前的管道上投加混凝劑(聚合氯化鋁,PAC),在第一個(gè)三相渦流混合器中通入壓縮空氣(壓力0.8MPa),在第二個(gè)三相渦流混合器中投加陽(yáng)離子型有機(jī)絮凝劑(陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺,PAM陽(yáng)),在第三個(gè)三相渦流混合器中投加陰離子型有機(jī)絮凝劑(陰離子型聚丙烯酰胺,PAM陰)。廢水經(jīng)三相混合器加藥處理后,水中油、懸浮物等污染物與各藥劑以及壓縮空氣共同反應(yīng),逐步形成絮體;繼而在氣能絮凝分離槽內(nèi)的擋板左側(cè)區(qū)域下部經(jīng)泄壓釋放,形成超輕中空絮體上浮,并流入擋板右側(cè)的分離區(qū)域。在分離區(qū)域中,上浮到表層的絮體形成浮渣層,經(jīng)刮渣機(jī)從分離槽中刮出,流入渣槽儲(chǔ)存,并定期排放;經(jīng)分離絮體后的清水,通過(guò)下部穿孔集水板收集,從分離槽側(cè)壁下部的出水口流出至多相流氣浮裝置進(jìn)一步處理。工作參數(shù):氣能絮凝處理電脫鹽污水加藥順序及加藥量數(shù)據(jù)如表2所示:表2氣能絮凝加藥順序及加藥量各個(gè)三相渦流混合器的工作壓力如表3所示表3三相渦流混合器工作壓力工作壓力(MPa)三相渦流混合器(1)0.70三相渦流混合器(2)0.58三相渦流混合器(3)0.54在多相流氣浮處理階段:氣能絮凝處理出水自流入多相流氣浮槽,依次進(jìn)行混凝、絮凝、溶氣釋放和絮體分離等過(guò)程。多相流氣浮混凝區(qū)內(nèi)投加混凝劑(聚合氯化鋁PAC)50mg/L,混凝攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速為90轉(zhuǎn)/min,多相流氣浮絮凝區(qū)內(nèi)投加絮凝劑(陽(yáng)離子型PAM)3~5mg/L,絮凝攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速為55轉(zhuǎn)/min;通過(guò)混凝和絮凝反應(yīng),使水中殘留的懸浮物和膠體在藥劑作用下逐漸形成大尺寸絮體。多相流氣浮絮凝區(qū)出水進(jìn)入多相流氣浮溶氣釋放區(qū),與回流的溶氣水進(jìn)行混合后流入多相流氣浮分離區(qū)。溶氣泵進(jìn)口處設(shè)有空氣聯(lián)通管,吸入清水的同時(shí)可吸入空氣,在泵體內(nèi)將處理后的清水進(jìn)行溶氣、加壓處理,并通過(guò)泄放閥將溶氣水泄壓,在溶氣釋放區(qū)釋放;溶氣水泄壓釋放形成大量微小氣泡,這些微小氣泡附著在絮體四周,將絮體頂托至分離區(qū)表層形成浮渣,刮渣機(jī)將表層浮渣掛入渣槽中,渣槽中的浮渣通過(guò)管道流出。經(jīng)分離絮體后的清水通過(guò)分離區(qū)底部穿孔集水管收集,流入擋板右側(cè)的清水區(qū),進(jìn)而通過(guò)清水區(qū)上部出水口流出。溶氣泵回流溶氣水量占裝置進(jìn)水量的比例為20~30%,溶氣泵工作壓力為0.5~0.6MPa。實(shí)施例1新疆某石化煉油廠電脫鹽污水處理從該廠取得的電脫鹽污水CODCr為2125mg/L、油含量164mg/L,采用本發(fā)明所述組合裝置進(jìn)行除油處理,其中氣能絮凝裝置投加PAC濃度160mg/L、投加陽(yáng)離子型PAM濃度16mg/L、投加陰離子型PAM濃度8mg/L;多相流氣浮裝置投加PAC濃度50mg/L,投加陽(yáng)離子型PAM濃度3mg/L。組合裝置處理出水CODCr為785mg/L、油含量30mg/L,COD和油的去除率分別達(dá)63.1%和81.7%。實(shí)施例2湖北某石化煉油廠電脫鹽污水處理從該廠取得的電脫鹽污水CODCr為15200mg/L、油含量289mg/L,采用本發(fā)明所述組合裝置進(jìn)行除油處理,其中氣能絮凝裝置投加PAC濃度500mg/L、投加陽(yáng)離子型PAM濃度30mg/L、投加陰離子型PAM濃度10mg/L;多相流氣浮裝置投加PAC濃度50mg/L,投加陽(yáng)離子型PAM濃度3mg/L。組合裝置處理出水CODCr為6280mg/L、油含量14mg/L,COD和油的去除率分別達(dá)58.7%和95.2%。實(shí)施例3黑龍江某石化煉油廠電脫鹽污水處理從該廠取得的電脫鹽污水CODCr為428mg/L、油含量9.6mg/L,采用組合裝置進(jìn)行處理后,出水CODCr為363mg/L、油含量0.12mg/L,COD和油的去除率分別達(dá)15.2%和98.8%。綜上所述,僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并非用來(lái)限定本發(fā)明實(shí)施的范圍,凡依本發(fā)明權(quán)利要求范圍所述的形狀、構(gòu)造、特征及精神所為的均等變化與修飾,均應(yīng)包括于本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3