[发明专利]连续超声耦合临界水共处理含油污泥/污水的方法及设备

说明书

本发明是一种连续超声耦合临界水共处理含油污泥/污水的方法及设备，包括如下步骤：1)含油污泥和含油污水的匀浆；将含油污泥和含油污水经过筛网粗滤后注入匀浆罐中，利用高速搅拌进行匀浆；2)超声耦合临界水氧化处理；开启反应釜超声换能器，开始对含油污泥和污水混合物进行超声耦合临界水氧化处理；3)反应釜物料排空；在反应釜一或反应釜二的作用下，混合物料被压送至闪蒸罐一或闪蒸罐二进行低沸物的分离；4)油水分离；经闪蒸罐一或闪蒸罐二分离出的固液混合物在油水分离罐内进行油水分离。本发明无需添加额外氧化剂即可实现临界氧化过程，即可将裂解产物气体贮存入储罐，无需考虑爆炸极限问题。

技术领域

本发明涉及一种含油污泥的处理方法及设备，具体地说利用超声耦合临界水共处理含油污泥和含油污水的方法和设备。

背景技术

原油在开采、集输、炼制等过程中产生大量的含油污泥和含油污水，尤其是进入高含水期的油田，产液量明显增加，含油污泥和含油污水的也随之增加。含油污泥和含油污水严重污染环境，加大了油企环保和经济负担。

目前常用含油污泥处理方法有固化法、填埋法、焚烧法和生物法等。这些技术在处理效果、单位处理成本和所需投资等方面存在一定不足，如何实现高效、环保、经济的含油污泥无害化处理一直困扰着各大油企。油企对含油污水的处理主要采用物理-化学-生物复合的方式，通过破乳剂的使用实现油水分离，利用pH调节剂等调整污水理化指标，最后采用厌氧-好氧处理法实现污水的达标排放。在流程中，破乳效果的好坏直接影响最终污水处理效果。随着油田进入开采中后期，尤其是三次采油技术的大面积使用，含油污水的破乳日趋困难。破乳剂引起的二次污染日渐严重。针对这种难处理含油污水的高效处理已成为众多油企和科研院所所关注的热点。

临界水氧化处理技术是一种可彻底破坏有机物污染物结构的新型氧化技术。由于大多数有机污染物和氧气等氧化剂可极好的溶解于临界水中，形成均相氧化环境，反应速率快，没有传质阻力，且大多数不需要使用催化剂，氧化效率很高，对大部分有机物的去除效率可达99％以上。通过调节临界水的温度和压力，可改变水的密度、黏度、扩散系数和介电常数等理化性质，从而改变其对有机污染物的溶解性能，进而达到针对不同污染物设置最优溶解条件的目的。无机盐组分在临界水中溶解度很低，几乎可以完全沉淀析出，使得反应过程中盐的分离变的容易。由于反应在封闭体系中进行，有机污染物能被完全氧化为二氧化碳、水、硫酸根、磷酸根等无机清洁产物，反应温度远低于焚烧和热解，且无氮氧化物、二氧化硫、二噁英等高环境危害污染物的产生。此外，由于氧化过程会产生较多热量，通过循环回收热量可有效节约能源。

目前，国内利用临界水处理含油污泥的多采用超临界水氧化技术。国家知识产权局授权号CN 100480201C公开了一种利用超临界水氧化技术处理含油污泥的方法，实现了含油污泥的无害化处理，但因其采用的是单一釜式反应器仅能实现间歇操作，同时其反应过程中需添加氧化剂和一定量的水，增加操作复杂性及经济成本。国家知识产权局授权号CN 103979757 B公开了一种利用超临界流体多级萃取-裂解耦合处理含油污泥的方法，实现了含油污泥的无害化处理和资源化再利用，但因其在超临界氧化处理前添加了超临界流体萃取过程，使用了超临界丙烷、超临界氟134a、超临界正戊烷等有机溶剂，容易造成二次污染，拉长了处理流程，采用的是单一釜式反应器仅能实现间歇操作，且在超临界氧化过程同样需添加氧化剂和一定量的水，不利于流程的简化和工业化。

利用临界水氧化技术处理含油污水的相关报道较少，国家知识产权局公开号CN108455720 A公开了一种超临界双氧水污水处理设备，通过两个临界水反应釜串联实现了含油污水的二次深度氧化，但该处理技术仅能实现含油污水的无害化处理，而且需要添加额外的氧化剂，增加了操作复杂性及经济成本。

发明内容

本发明的目的是为了克服背景技术中的不足，本发明提供了一种将含油污泥和含油污水共同处理的方法，利用含油污水中的水作为临界水氧化过程的反应环境，以超声空化作用产生的羟基自由基为氧化剂，通过超声耦合临界水实现对含油污泥和含油污水中有机污染物的共同氧化降解。此外，超声辐照还会加速石油烃污染物等从含油污泥表面的剥离，加速氧化降解过程。