石油化工含油污泥脱水技术

　　含油污泥一般是由油包水和水包油型乳状液以及悬浮固体组成，多数污泥粒子属“油性固体”(如沥青质、胶质和石蜡等)，质软;和水的密度差较小、含水率较高、持水力较强。由于炼化企业污水处理上游生产系统使用了大量的化学药剂，导致含油污泥成分复杂，污泥乳化严重，难以沉降。含油污泥体积庞大，若不加处理直接排放，不但占用大量耕地，伴有恶臭气体产生，而且对周围土壤、水体、空气都将造成污染。污泥中还含有大量的病原菌、寄生虫(卵)、铜、锌、铬、汞等重金属，盐类以及多氯联苯、二�英、放射性核素等难降解的有毒有害物质。其中炼化污水处理中的含油污泥已被列为危险固体废弃物进行管理，随着环保要求日益严格，其无害化、减量化、资源化成为必然的发展趋势，而污泥脱水是污泥最终处置的前提。炼化企业产生的含油污泥属于危险废物。含油污泥脱水前含水率99.8%，该企业通过叠螺式污泥脱水机进行机械脱水，将含水率降低至80%以内。由于炼化企业上游生产化学添加成分复杂，间接导致含油污泥成分复杂，污泥乳化严重，难以沉降。降低污泥的含水率可以降低后续污泥处理的设备负荷和处理难度，明显减少后续处置费用。

　　1、试验条件

　　1.1 试验装置

　　污水处理场产生的含油污泥采用叠螺式污泥脱水。螺式脱水机运用螺杆挤压原理，将污泥的浓缩和压滤脱水在一个筒内完成。污泥进入滤体后，螺旋轴旋转带动固定环、游动环相对游动挤压，使滤液从叠片间隙快速流出，实现迅速浓缩脱水机本体主要是由过滤体和螺旋轴所构成，过滤体又分浓缩和脱水两部分。当污泥进入滤体后，利用固定环、游动环的相对游动，使滤液通过叠片间隙快速向外排出，迅速浓缩，污泥向脱水部推移，当污泥进入到脱水部时，在滤腔内的空间不断缩小，污泥内压不断增强，再加上出泥处背压板的背压作用，使其达到脱水，干泥不断排出机外。

　　污水处理场叠螺式污泥脱水机，工艺流程如图1所示。

　　整体采用叠螺脱水主机采用不锈钢材质，加药系统采用UltromatC2000自动加药系统。通过液位控制螺杆泵转速及主机转速，从而进行自动调整，该试验为保证试验数据有效，采用人工控制，以保证主机转速、螺杆泵转速处于人为可控。

　　1.2 含油污泥性质

　　该部分含油污泥为净化水场隔油池及气浮机底部排放的油泥及气浮机上部产生的浮渣混合产生。含水率较生化污泥、污泥浓度高。压缩系数α表示在单位压力增量作用下，污泥孔隙比的减小。

　　1.3 絮凝剂

　　试验投加絮凝剂为阳离子聚丙烯酰胺，相对分子质量800万，水解度30%，固含量≥88%。

　　1.4 测定指标及方法

　　采用CJ/T221-2005城市污水处理厂污泥检验方法。污泥含水率采用重量法标准测定步骤进行测定。

　　2、结果与讨论

　　2.1 不同污泥浓度对含水率的影响

　　通过采用不同浓度的含油污泥进行脱水处理，初始污泥浓度5000mg/L。不断提高污泥浓度，脱水后含油污泥含水率出现了变化。

　　从图2可知，污泥浓度达到7500～8000mg/L时污泥含水率最低，效果最为理想。所成絮团大而紧实、出水多。污泥浓度超过8000mg/L后，上清液浑浊，处理效果变差。在实际运行过程中，若污泥的处理量一定，絮凝剂投加量要根据污泥浓度的变化进行调整，污泥浓度增加，絮凝剂投加量增加。由于本叠螺处理加药系统最大絮凝剂投加量上限为0.3%，如果污泥浓度过高，超过机器最大可处理负荷，则会导致药剂处理效果下降。因此，应尽可能将污泥浓度控制在一定范围，以达到较稳定处理效果。

　　2.2 不同主机转速对叠螺机污泥脱水含水率的影响

　　正常情况下，主机转速会随着污泥混合箱内液位变化反应进料量大小，通过调整螺杆物料泵的电机转速从而联锁调整主机转速。但是不同于离心脱水设施，叠螺脱水机采用类似板压式处理方法，压缩时间越长，含水率越低。处理效果越好。通过不同主机转速下，污泥含水率的变化进行记录试验。试验结果见图3。

　　通过试验表明，由于采用压力挤压脱水的物理原理。脱水螺旋主机频率越低，转速越低，挤压越充分，含水率越低。随着主机频率的升高，污泥含水率升高，处理效果降低。在保证物料输送的前提下，应尽量降低主机转速延长挤压时长，进行泥水分离。

　　2.3 不同絮凝剂浓度进行脱水含有污泥含水率影响的试验

　　在最大处理物料量的情况下，将聚丙烯酰胺药剂的浓度配制在0.1‰～0.5‰，投配率随药剂浓度的变化如图4所示。

　　絮凝剂浓度增加初期，虽然低浓度时药剂易溶解，且大分子链能充分伸展开来，充分发挥吸附架桥作用。但是由于油泥的不同性质，初期随着亲油机制存在，絮凝剂为发挥絮凝作用，污泥含水率高，处理效果差。随着絮凝剂浓度的增大，絮凝效果增大，处理后含水率明显降低，但是随着絮凝剂增大污泥絮团会有过量电荷而排斥，从而降低絮凝效果，处理后含水率升高。因此应该将絮凝剂的浓度控制在0.3‰左右最为合适。

　　3、结论

　　污泥浓度过低无法有效絮凝，在叠螺脱水机能会随着脱水污泥带出，从而影响污泥含水率。污泥浓度过高，超过了机器最大可处理负荷，则会导致药剂处理效果下降。因此，应尽可能将污泥浓度控制在一定范围，以达到较稳定处理效果。由于采用压力挤压脱水的物理原理。脱水螺旋主机频率越低转速越低挤压越充分，含水率越低。随着主机频率的升高污泥含水率升高处理效果降低，在保证物料输送的前提下应尽量降低主机转速延长挤压时长，进行从分泥水分离。将絮凝剂浓度控制在0.3‰左右最为合适，最能充分降低污泥的含水率，从而得到最大的处理效益。(来源：中国石化 中原石油化工有限责任公司)