石化含油污水及油泥净化回用系统

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2023-12-04 11:38:09

权利要求书： 1.一种石化含油污水及油泥净化回用系统，其特征在于，所述系统包括第一进液管道(1)、固液分离装置(3)、油水分离装置(4)、膜分离装置(5)和干化装置(6)，所述第一进液管道(1)与所述固液分离装置(3)的进料端连通，用于将外界油泥或含固较高的污水输送到所述固液分离装置(3)内；所述固液分离装置(3)的液相出料端与所述油水分离装置(4)的进料口连通，所述固液分离装置(3)的固相出料端与所述干化装置(6)的进料口连通；所述油水分离装置(4)的水相出料端与所述膜分离装置(5)的进料口连通，所述油水分离装置(4)的油相出料端与油收集外输装置(7)连通；所述膜分离装置(5)的浓液输出端与所述油水分离装置(4)连通，所述膜分离装置(5)的清液输出端与地沟连通。

2.根据权利要求1所述的石化含油污水及油泥净化回用系统，其特征在于，所述第一进液管道(1)上沿介质流向依次连通有破乳剂加入管道(11)、絮凝剂加入管道(12)和硫酸加入管道(13)。

3.根据权利要求2所述的石化含油污水及油泥净化回用系统，其特征在于，所述第一进液管道(1)与所述破乳剂加入管道(11)、絮凝剂加入管道(12)和硫酸加入管道(13)之间还设有超声破乳装置(8)，所述超声破乳装置(8)的超声频率为40～100kHz,声强为0.15～3W/2

cm ,溶液温度为20～90℃。

4.根据权利要求1所述的石化含油污水及油泥净化回用系统，其特征在于，所述系统还包括第二进液管道(2)，所述第二进液管道(2)与所述油水分离装置(4)的进料口连通，用于将外界电解脱盐废水输送到所述油水分离装置(4)。

5.根据权利要求4所述的石化含油污水及油泥净化回用系统，其特征在于，由所述第一进液管道(1)中输入的污水含油量≤15％，污水固含量＞5000mg/L；由所述第二进液管道(2)输入的污水固含量≤5000mg/L。

6.根据权利要求1所述的石化含油污水及油泥净化回用系统，其特征在于，所述固液分离装置(3)包括依次通过管道连通的第一缓冲罐(31)、第一加压泵(32)和卧螺离心机(33)，所述第一进液管道(1)与所述第一缓冲罐(31)的进口连通，所述卧螺离心机(33)上设有液相出口和固相出口，其分别与所述油水分离装置(4)和干化装置(7)连通；

所述油水分离装置(4)包括依次通过管道连通的第二缓冲罐(41)、第二加压泵(42)和碟片离心机(43)，所述第二缓冲罐(41)的进料口与所述卧螺离心机(33)上的液相出口连通，所述碟片离心机(43)上设有油相出口和水相出口，所述油相出口通过管道与所述油收集外输装置(7)连通，所述水相出口与所述膜分离装置(5)连通；

所述膜分离装置(5)包括依次通过管道连通的第三缓冲罐(51)、第三加压泵(52)和有机陶瓷膜分离器(53)，所述碟片离心机(43)的水相出口与所述第三缓冲罐(51)的进口连通，所述有机陶瓷膜分离器(53)的浓液输出端与所述第二缓冲罐(41)连通，其清液输出端与地沟连通。

7.根据权利要求6所述的石化含油污水及油泥净化回用系统，其特征在于，所述油水分离装置(4)中还设有一蒸汽加热罐(44)，其上连通有蒸汽加热管道(45)，所述蒸汽加热罐(44)的进口与所述第二加压泵(42)的输出端连通，所述蒸汽加热罐(44)的出口与所述碟片离心机(43)的进料端连通。

8.根据权利要求7所述的石化含油污水及油泥净化回用系统，其特征在于，所述蒸汽加热罐(44)加热后的温度为15～80℃。

9.根据权利要求6所述的石化含油污水及油泥净化回用系统，其特征在于，所述卧螺离心机(33)的工作压力为0.1～0.3MPa，分离因数＞2000，进入所述卧螺离心机(33)的污水PH值为2～5；所述碟片离心机(43)的分离因数＞2000，脱出油含水量≤0.5Wt％，脱出水含油量≤1000mg/L，脱出油中机械杂质＜500mg/L；污水在所述有机陶瓷膜分离器(53)中过滤分离的温度为15～70℃。

10.根据权利要求8所述的石化含油污水及油泥净化回用系统，其特征在于，所述干化装置(6)包括依次通过管道连通的水解打浆罐(61)、第四加压泵(62)和压滤机(63)，由所述卧螺离心机(33)的固体出口与所述水解打浆罐(61)连通，经水解打浆后送入所述压滤机(63)，经压滤和真空干燥处理后送出装置。

11.根据权利要求10所述的石化含油污水及油泥净化回用系统，其特征在于，所述压滤机(63)为真空干燥板框式压滤机。

说明书：一种石化含油污水及油泥净化回用系统技术领域[0001] 本发明涉及石油化工领域，具体涉及一种石化含油污水及油泥净化回用系统。背景技术[0002] 原油采出及加工过程中，不可避免地产生含油污水，包括油田原油脱水、炼油罐区脱水、炼油电脱盐脱水、油罐及机泵清洗、生产异常及维修等过程均会产生大量的含油污

水，主要成分为油分、泥沙、有机污泥、表面活性剂和大量的水组成，具有胶质、沥青质和盐

含量高，固体杂质种类多，乳状液稳定性强等特点，处理难度很大。目前石化企业普遍将污

水采用浮选隔油后，其中污油掺炼或外委处置，因污油含水、含盐量高，掺炼只能少量渐次

进行，多余部分暂存则大量占用宝贵的储存设施，污油作为危废外委处置费用较高；其余污

水送污水处理场进行生化处理及后续深度处理，因电脱盐污水温度较高，直接排放将影响

污水处理场运行，需降温后排入污水处理场。该工艺处理流程长，同时需要加入大量的化学

药剂，能耗等处置费用高，因此含油污水及污油处理成为石化行业的普遍难题。

发明内容[0003] 为解决上述问题，本发明提供了一种石化含油污水及油泥净化回用系统，通过卧螺离心机+碟片离心机+有机陶瓷膜处理以及固相污泥干化的系统工艺，立足源头控制、简

化流程和污油资源化利用，实现油、固、水的一站式处理，具有适应范围宽、处理效率高、易

于实施的特点，具有较高的推广价值。

[0004] 本发明采用如下技术方案：[0005] 一种石化含油污水及油泥净化回用系统，包括第一进液管道、固液分离装置、油水分离装置、膜分离装置和干化装置，所述第一进液管道与所述固液分离装置的进料端连通，

用于将外界油泥或含固较高的污水输送到所述固液分离装置内；所述固液分离装置的液相

出料端与所述油水分离装置的进料口连通，所述固液分离装置的固相出料端与所述干化装

置的进料口连通；所述油水分离装置的水相出料端与所述膜分离装置的进料口连通，所述

油水分离装置的油相出料端与油收集外输装置连通；所述膜分离装置的浓液输出端与所述

油水分离装置连通，所述膜分离装置的清液输出端与地沟连通。

[0006] 述第一进液管道上沿介质流向依次连通有破乳剂加入管道、絮凝剂加入管道和硫酸加入管道。

[0007] 优选地，所述第一进液管道与所述破乳剂加入管道、絮凝剂加入管道和硫酸加入管道之间还设有超声破乳装置。

[0008] 所述系统还包括第二进液管道，所述第二进液管道与所述油水分离装置的进料口连通，用于将外界电解脱盐废水输送到所述油水分离装置。

[0009] 由所述第一进液管道中输入的污水含油量≤15％，污水固含量＞5000mg/L；由所述第二进液管道输入的污水固含量≤5000mg/L。

[0010] 所述固液分离装置包括依次通过管道连通的第一缓冲罐、第一加压泵和卧螺离心机，所述第一进液管道与所述第一缓冲罐的进口连通，所述卧螺离心机上设有液相出口和

固相出口，其分别与所述油水分离装置和干化装置连通；

[0011] 所述油水分离装置包括依次通过管道连通的第二缓冲罐、第二加压泵和碟片离心机，所述第二缓冲罐的进料口与所述卧螺离心机上的液相出口连通，所述碟片离心机上设

有油相出口和水相出口，所述油相出口通过管道与所述油收集外输装置连通，所述水相出

口与所述膜分离装置连通；

[0012] 所述膜分离装置包括依次通过管道连通的第三缓冲罐、第三加压泵和有机陶瓷膜分离器，所述碟片离心机的水相出口与所述第三缓冲罐的进口连通，所述有机陶瓷膜分离

器的浓液输出端与所述第二缓冲罐连通，其清液输出端与地沟连通。

[0013] 所述油水分离装置中还设有一蒸汽加热罐，其上连通有蒸汽加热管道，所述蒸汽加热罐的进口与所述第二加压泵的输出端连通，所述蒸汽加热罐的出口与所述碟片离心机

的进料端连通。

[0014] 所述蒸汽加热罐加热后的温度为15～80℃。[0015] 所述卧螺离心机的工作压力为0.1～0.3MPa，分离因数＞2000，进入所述卧螺离心机的污水PH值为2～5；所述碟片离心机的分离因数＞2000，脱出油含水量≤0.5Wt％，脱出

水含油量≤1000mg/L，脱出油中机械杂质＜500mg/L；污水在所述有机陶瓷膜分离器中过滤

分离的温度为15～70℃。

[0016] 所述超声破乳装置的超声频率为40～100kHz,声强为0.15～3W/cm2,溶液温度为20～90℃

[0017] 所述干化装置包括依次通过管道连通的水解打浆罐、第四加压泵和压滤机，由所述卧螺离心机的固体出口与所述水解打浆罐连通，经水解打浆后送入所述压滤机，经压滤

和真空干燥处理后送出装置。

[0018] 所述压滤机为真空干燥板框式压滤机。[0019] 本发明技术方案，具有如下优点：[0020] A.本发明通过卧螺离心机+碟片离心机+有机陶瓷膜处理以及固相污泥干化的系统工艺，立足源头控制、简化流程和污油资源化利用，实现油、固、水的一站式处理，具有适

应范围宽、处理效率高、易于实施的特点。

[0021] B.使用时本发明可根据不同物料进行调整：当物料为油泥或固含量>5000mg/L的污水时，采用卧螺离心机+碟片离心机+有机陶瓷膜处理以及固相污泥干化的工艺，控制干

化后污泥含水率≤40Wt％，外排水含油量≤20mg/L；当处理物料为含固量不高的电脱盐排

水或其他含固量≤5000mg/L时，物料直接进入第二缓冲罐，直接由碟片离心机+有机陶瓷膜

工艺进行处理，保证外排水含油量≤20mg/L。

[0022] C.本发明采用的有机陶瓷膜为有机金属化合物在一定条件下聚合而成，兼有陶瓷膜和有机膜的双重优势，具有耐高温、耐污堵、水通量大、出水质量高的特点。

[0023] D.本发明仅需少量破乳剂、絮凝剂，同时才采用超声辅助破乳，大大降低了化学药剂费用，甚至可取消使用化学药剂。

[0024] E.本发明系统可实现含油污水的密闭处置，减少了污油敞开处置带来的异味，改善了工作环境。另外，本发明系统占地面积少、流程简化、操作简单、运行费用低。

附图说明[0025] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域

普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0026] 图1为本发明石化含油污水及油泥净化回用系统整体结构示意图。[0027] 图中标识如下：[0028] 1?第一进液管道，11?破乳剂加入管道，12?絮凝剂加入管道，13?硫酸加入管道；2?第二进液管道；3?固液分离装置，31?第一缓冲罐，32?第一加压泵，33?卧螺离心机；4?油水

分离装置，41?第二缓冲罐，42?第二加压泵，43?碟片离心机，44?蒸汽加热罐，45?蒸汽管道；

5?膜分离装置，51?第三缓冲罐，52?第三加压泵，53?有机陶瓷膜分离器；6?干化装置，61?水

解打浆罐，62?第四加压泵，63?压滤机；7?油收集外输装置；8?超声破乳装置。

具体实施方式[0029] 下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术

人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0030] 本发明提供了一种石化含油污水及油泥净化回用系统，包括第一进液管道1、固液分离装置3、油水分离装置4、膜分离装置5和干化装置6，第一进液管道1与固液分离装置3的

进料端连通，用于将外界油泥或含固较高的污水输送到固液分离装置3内，固液分离装置3

的出料端为两个，其液相出料端与油水分离装置4的进料口连通，其固相出料端与干化装置

6的进料口连通；油水分离装置5的水相进料端与膜分离装置5的进料口连通，油水分离装置

4的油相出料端与油收集外输装置7连通；输入到油水分离装置4内的油水混合物经离心分

离为油和水，其中油被输送到油收集外输装置7回收利用，水进入膜分离装置5进一步分离

成浓液和清液；膜分离装置6的出料端为两个，其浓液输出端与油水分离装置4连通，其清液

输出端与地沟连通，浓液进入油水分离装置4中参与下一循环的分离，清液通过排地沟排

放。第一进液管道1上沿介质流向依次固定连通有破乳剂加入管道11、絮凝剂加入管道12和

硫酸加入管道13。

[0031] 系统还包括第二进液管道2，第二进液管道2与油水分离装置4的进料口连通，用于将外界电解脱盐废水输送到油水分离装置4。由第一进液管道1中输入的污水含油量≤

15％，污水固含量＞5000mg/L，由第二进液管道2输入的污水固含量≤5000mg/L。

[0032] 进一步地，固液分离装置3包括依次通过管道连通的第一缓冲罐31、第一加压泵32和卧螺离心机33，第一进液管道1与第一缓冲罐31的进口连通，卧螺离心机33上设有液相出

口和固相出口，其分别与油水分离装置4和干化装置7连通；油水分离装置4包括依次通过管

道连通的第二缓冲罐41、第二加压泵42和碟片离心机43，第二缓冲罐41的进料口与卧螺离

心机33上的液相出口连通，碟片离心机43上设有油相出口和水相出口，油相出口通过管道

与油收集外输装置7连通，水相出口与膜分离装置5连通；膜分离装置5包括依次通过管道连

通的第三缓冲罐51、第三加压泵52和有机陶瓷膜分离器53，碟片离心机43的水相出口与第

三缓冲罐51的进口连通，有机陶瓷膜分离器53的浓液输出端与第二缓冲罐41连通，其清液

输出端与地沟连通。

[0033] 优选地，第一进液管道1与破乳剂加入管道11、絮凝剂加入管道12和硫酸加入管道13之间还设有超声破乳装置8，超声破乳装置8的超声频率为40～100kHz,声强为0.15～3W/

2

cm ,溶液温度为20～90℃。本发明仅需少量破乳剂、絮凝剂，若同时采用超声辅助破乳，会

大大降低了化学药剂费用，根据污油乳化情况，甚至可取消使用化学药剂。

[0034] 油水分离装置4中还设有一蒸汽加热罐44，其上连通有蒸汽加热管道45，蒸汽加热罐44的进口与第二加压泵42的输出端连通，其出口与碟片离心机43的进料端连通。污水在

蒸汽加热罐44加热后的温度为15～80℃。

[0035] 卧螺离心机33的工作压力为0.1～0.3MPa，分离因数＞2000，进入卧螺离心机33的污水PH值为2～5；碟片离心机43的分离因数＞2000，脱出油含水量≤0.5Wt％，脱出水含油

量≤1000mg/L，脱出油中机械杂质＜500mg/L；污水在有机陶瓷膜分离器53中过滤分离的温

度为15～70℃。

[0036] 干化装置6包括依次通过管道连通的水解打浆罐61、第四加压泵62和压滤机63，由卧螺离心机33的固体出口与水解打浆罐61连通，经水解打浆后送入压滤机63，经压滤和真

空干燥处理后送出装置。压滤机63优选为真空干燥板框式压滤机。

[0037] 使用时采用如下步骤：[0038] S1、将油泥或含固率较高的污水加入破乳剂、絮凝剂，通过硫酸调节PH值后进入第一缓冲罐31，经充分混合使乳化液破乳和絮凝后，通过第一加压泵32泵入卧螺离心机33，在

离心力的作用下分离为固体物质和油水混合物，固体物质送入干化装置6，油水混合物进入

第二缓冲罐41；加入的污水含油量≤15％，污水固含量＞5000mg/L，当污水固含量≤

5000mg/L时，污水直接通过第二缓冲罐41泵入碟片离心机43进行油水分离；卧螺离心机33

的工作压力为0.1～0.3MPa，分离因数＞2000，进入卧螺离心机33的污水PH值为2～5。

[0039] S2、来自第二缓冲罐41的含油污水经蒸汽加热罐44加热后，送入碟片离心机43，在碟片离心机43离心力的作用下，利用密度差将油水分离，得到品质较高的油，可送入原油罐

区或电脱盐装置回炼；分离出水的仍然含有少量的油，进入膜分离装置5做进一步处理；含

油污水经蒸汽加热罐44加热后的温度为15～80℃，碟片离心机43的分离因数＞2000，脱出

油含水量≤0.5Wt％，脱出水含油量≤1000mg/L，脱出油中机械杂质＜500mg/L；

[0040] S3、来自碟片离心机43的水进入膜分离装置5，利用有机陶瓷膜分离器53中有机陶瓷膜亲水疏油的过滤特性，将水中油分离，污水得到进一步净化，清液为水，通过排地沟排

放，浓液为分离的油，返回第二缓冲罐41中参与下一循环的分离；污水在有机陶瓷膜分离器

53中过滤分离的温度为15～70℃，出水含油量≤20mg/L，出水CODCr≤100mg/L；

[0041] S4、由卧螺离心机33排出的固体物质进入干化装置76中的水解打浆罐61，经水解打浆后送入真空干燥板框式压滤机63，经压滤和真空干燥，可将固体物质中的毛细水及吸

附水全部去除，经干化处理后送出装置，固体含水率≤40Wt％。

[0042] 本发明通过卧螺离心机+碟片离心机+有机陶瓷膜处理以及固相污泥干化的系统工艺，立足源头控制、简化流程和污油资源化利用，实现油、固、水的一站式处理，具有适应

范围宽、处理效率高、易于实施的特点。使用时本发明可根据不同物料进行调整：当物料为

油泥或固含量>5000mg/L的污水时，采用卧螺离心机+碟片离心机+有机陶瓷膜处理以及固

相污泥干化的工艺，控制干化后污泥含水率≤40％Wt％，外排水含油量≤20mg/L；当处理物

料为含固量不高的电脱盐排水或其他含固量≤5000mg/L时，物料直接进入第二缓冲罐，直

接由碟片离心机+有机陶瓷膜工艺进行处理，保证外排水含油量≤20mg/L。

[0043] 本发明系统可实现含油污水的密闭处置，减少了污油敞开处置带来的异味，改善了工作环境。另外，本发明系统占地面积少、流程简化、操作简单、运行费用低。

[0044] 本发明未述之处适用于现有技术。[0045] 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或

变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或

变动仍处于本发明的保护范围之中。