石油化工含油污泥脫水技術(shù)

　　含油污泥一般是由油包水和水包油型乳狀液以及懸浮固體組成，多數(shù)污泥粒子屬“油性固體”(如瀝青質(zhì)、膠質(zhì)和石蠟等)，質(zhì)軟;和水的密度差較小、含水率較高、持水力較強。由于煉化企業(yè)污水處理上游生產(chǎn)系統(tǒng)使用了大量的化學藥劑，導致含油污泥成分復雜，污泥乳化嚴重，難以沉降。含油污泥體積龐大，若不加處理直接排放，不但占用大量耕地，伴有惡臭氣體產(chǎn)生，而且對周圍土壤、水體、空氣都將造成污染。污泥中還含有大量的病原菌、寄生蟲(卵)、銅、鋅、鉻、汞等重金屬，鹽類以及多氯聯(lián)苯、二?英、放射性核素等難降解的有毒有害物質(zhì)。其中煉化污水處理中的含油污泥已被列為危險固體廢棄物進行管理，隨著環(huán)保要求日益嚴格，其無害化、減量化、資源化成為必然的發(fā)展趨勢，而污泥脫水是污泥最終處置的前提。煉化企業(yè)產(chǎn)生的含油污泥屬于危險廢物。含油污泥脫水前含水率99.8%，該企業(yè)通過疊螺式污泥脫水機進行機械脫水，將含水率降低至80%以內(nèi)。由于煉化企業(yè)上游生產(chǎn)化學添加成分復雜，間接導致含油污泥成分復雜，污泥乳化嚴重，難以沉降。降低污泥的含水率可以降低后續(xù)污泥處理的設(shè)備負荷和處理難度，明顯減少后續(xù)處置費用。

　　1、試驗條件

　　1.1 試驗裝置

　　污水處理場產(chǎn)生的含油污泥采用疊螺式污泥脫水。螺式脫水機運用螺桿擠壓原理，將污泥的濃縮和壓濾脫水在一個筒內(nèi)完成。污泥進入濾體后，螺旋軸旋轉(zhuǎn)帶動固定環(huán)、游動環(huán)相對游動擠壓，使濾液從疊片間隙快速流出，實現(xiàn)迅速濃縮脫水機本體主要是由過濾體和螺旋軸所構(gòu)成，過濾體又分濃縮和脫水兩部分。當污泥進入濾體后，利用固定環(huán)、游動環(huán)的相對游動，使濾液通過疊片間隙快速向外排出，迅速濃縮，污泥向脫水部推移，當污泥進入到脫水部時，在濾腔內(nèi)的空間不斷縮小，污泥內(nèi)壓不斷增強，再加上出泥處背壓板的背壓作用，使其達到脫水，干泥不斷排出機外。

　　污水處理場疊螺式污泥脫水機，工藝流程如圖1所示。

　　整體采用疊螺脫水主機采用不銹鋼材質(zhì)，加藥系統(tǒng)采用UltromatC2000自動加藥系統(tǒng)。通過液位控制螺桿泵轉(zhuǎn)速及主機轉(zhuǎn)速，從而進行自動調(diào)整，該試驗為保證試驗數(shù)據(jù)有效，采用人工控制，以保證主機轉(zhuǎn)速、螺桿泵轉(zhuǎn)速處于人為可控。

　　1.2 含油污泥性質(zhì)

　　該部分含油污泥為凈化水場隔油池及氣浮機底部排放的油泥及氣浮機上部產(chǎn)生的浮渣混合產(chǎn)生。含水率較生化污泥、污泥濃度高。壓縮系數(shù)α表示在單位壓力增量作用下，污泥孔隙比的減小。

　　1.3 絮凝劑

　　試驗投加絮凝劑為陽離子聚丙烯酰胺，相對分子質(zhì)量800萬，水解度30%，固含量≥88%。

　　1.4 測定指標及方法

　　采用CJ/T221-2005城市污水處理廠污泥檢驗方法。污泥含水率采用重量法標準測定步驟進行測定。

　　2、結(jié)果與討論

　　2.1 不同污泥濃度對含水率的影響

　　通過采用不同濃度的含油污泥進行脫水處理，初始污泥濃度5000mg/L。不斷提高污泥濃度，脫水后含油污泥含水率出現(xiàn)了變化。

　　從圖2可知，污泥濃度達到7500～8000mg/L時污泥含水率最低，效果最為理想。所成絮團大而緊實、出水多。污泥濃度超過8000mg/L后，上清液渾濁，處理效果變差。在實際運行過程中，若污泥的處理量一定，絮凝劑投加量要根據(jù)污泥濃度的變化進行調(diào)整，污泥濃度增加，絮凝劑投加量增加。由于本疊螺處理加藥系統(tǒng)最大絮凝劑投加量上限為0.3%，如果污泥濃度過高，超過機器最大可處理負荷，則會導致藥劑處理效果下降。因此，應盡可能將污泥濃度控制在一定范圍，以達到較穩(wěn)定處理效果。

　　2.2 不同主機轉(zhuǎn)速對疊螺機污泥脫水含水率的影響

　　正常情況下，主機轉(zhuǎn)速會隨著污泥混合箱內(nèi)液位變化反應進料量大小，通過調(diào)整螺桿物料泵的電機轉(zhuǎn)速從而聯(lián)鎖調(diào)整主機轉(zhuǎn)速。但是不同于離心脫水設(shè)施，疊螺脫水機采用類似板壓式處理方法，壓縮時間越長，含水率越低。處理效果越好。通過不同主機轉(zhuǎn)速下，污泥含水率的變化進行記錄試驗。試驗結(jié)果見圖3。

　　通過試驗表明，由于采用壓力擠壓脫水的物理原理。脫水螺旋主機頻率越低，轉(zhuǎn)速越低，擠壓越充分，含水率越低。隨著主機頻率的升高，污泥含水率升高，處理效果降低。在保證物料輸送的前提下，應盡量降低主機轉(zhuǎn)速延長擠壓時長，進行泥水分離。

　　2.3 不同絮凝劑濃度進行脫水含有污泥含水率影響的試驗

　　在最大處理物料量的情況下，將聚丙烯酰胺藥劑的濃度配制在0.1‰～0.5‰，投配率隨藥劑濃度的變化如圖4所示。

　　絮凝劑濃度增加初期，雖然低濃度時藥劑易溶解，且大分子鏈能充分伸展開來，充分發(fā)揮吸附架橋作用。但是由于油泥的不同性質(zhì)，初期隨著親油機制存在，絮凝劑為發(fā)揮絮凝作用，污泥含水率高，處理效果差。隨著絮凝劑濃度的增大，絮凝效果增大，處理后含水率明顯降低，但是隨著絮凝劑增大污泥絮團會有過量電荷而排斥，從而降低絮凝效果，處理后含水率升高。因此應該將絮凝劑的濃度控制在0.3‰左右最為合適。

　　3、結(jié)論

　　污泥濃度過低無法有效絮凝，在疊螺脫水機能會隨著脫水污泥帶出，從而影響污泥含水率。污泥濃度過高，超過了機器最大可處理負荷，則會導致藥劑處理效果下降。因此，應盡可能將污泥濃度控制在一定范圍，以達到較穩(wěn)定處理效果。由于采用壓力擠壓脫水的物理原理。脫水螺旋主機頻率越低轉(zhuǎn)速越低擠壓越充分，含水率越低。隨著主機頻率的升高污泥含水率升高處理效果降低，在保證物料輸送的前提下應盡量降低主機轉(zhuǎn)速延長擠壓時長，進行從分泥水分離。將絮凝劑濃度控制在0.3‰左右最為合適，最能充分降低污泥的含水率，從而得到最大的處理效益。(來源：中國石化 中原石油化工有限責任公司)