石油化工污水处理场含油污泥脱水研究

石油化工污水处理场含油污泥脱水研究王东玉(中国石化中原石油化工有限责任公司ꎬ河南濮阳４５７０００)摘要:探讨了不同含油污泥浓度、不同的叠螺机转速、不同加药浓度对污泥脱水絮凝剂投加量的影响ꎮ结果表明:当污泥浓度在一定范围内时ꎬ可以达到较稳定的处理效果ꎬ若污泥浓度增加过高ꎬ则投配率上升ꎬ且处理效果变差ꎻ主机转速升高ꎬ处理效果变差ꎻ药剂浓度对脱水效果影响较大ꎬ药剂浓度则应根据实际情况配制在一定浓度范围内使用ꎬ一方面达到较好的处理效果ꎬ另一方面节省药剂投加量ꎮ关键词:叠螺式污泥脱水ꎻ含油污泥脱水ꎻ加药量中图分类号:Ｘ７４２文献标识码:Ｂ文章编号:１００３－３４６７(２０１９)０３－００３９－０３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ꎬ多数污泥粒子属“油性固体”(如沥青质、胶质和石蜡等)ꎬ质软ꎻ和水的密度差较小、含水率较高、持水力较强ꎮ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ꎬ导致含油污泥成分复杂ꎬ污泥乳化严重ꎬ难以沉降ꎮ含油污泥体积庞大ꎬ若不加处理直接排放ꎬ不但占用大量耕地ꎬ伴有恶臭气体产生ꎬ而且对周围土壤、水体、空气都将造成污染ꎮ污泥中还含有大量的病原菌、寄生虫(卵)、铜、锌、铬、汞等重金属ꎬ盐类以及多氯联苯、二口恶英、放射性核素等难降解的有毒有害物质ꎮ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ꎬ随着环保要求日益严格ꎬ其无害化、减量化、资源化成为必然的发展趋势ꎬ而污泥脱水是污泥最终处置的前提ꎮ炼化企业产生的含油污泥属于危险废物ꎮ含油污泥脱水前含水率９９.８％ꎬ该企业通过叠螺式污泥脱水机进行机械脱水ꎬ将含水率降低至８０％以内ꎮ由于炼化企业上游生产化学添加成分复杂ꎬ间接导致含油污泥成分复杂ꎬ污泥乳化严重ꎬ难以沉降ꎮ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ꎬ明显减少后续处置费用ꎮ１试验条件１.１试验装置中国石化中原石油化工有限责任公司(中原石化)污水处理场产生的含油污泥采用叠螺式污泥脱水ꎮ螺式脱水机运用螺杆挤压原理ꎬ将污泥的浓缩和压滤脱水在一个筒内完成ꎮ污泥进入滤体后ꎬ螺旋轴旋转带动固定环、游动环相对游动挤压ꎬ使滤液从叠片间隙快速流出ꎬ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ꎬ过滤体又分浓缩和脱水两部分ꎮ当污泥进入滤体后ꎬ利用固定环、游动环的相对游动ꎬ使滤液通过叠片间隙快速向外排出ꎬ迅速浓缩ꎬ污泥向脱水部推移ꎬ当污泥进入到脱水部时ꎬ在滤腔内的空间不断缩小ꎬ污泥内压不断增强ꎬ再加上出泥处背压板的背压作用ꎬ使其达到脱水ꎬ干泥不断排出机外ꎮ污水处理场叠螺式污泥脱水机ꎬ工艺流程如图１所示ꎮ整体采用叠螺脱水主机采用不锈钢材质ꎬ加药系统采用ＵｌｔｒｏｍａｔＣ２０００自动加药系统ꎮ通过液位控制螺杆泵转速及主机转速ꎬ从而进行自动调整ꎬ该试验为保证试验数据有效ꎬ采用人工控制ꎬ以保证主机转速、螺杆泵转速处于人为可控ꎮ１.２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ꎮ含水率较生化污泥、污泥浓度高ꎮ压缩系数α表示在单位压力增量作用下ꎬ污泥孔隙比的减小ꎮ收稿日期:２０１９－０１－１５作者简介:王东玉(１９６７－)ꎬ男ꎬ工程师ꎬ从事工业水处理方面的工作ꎬ电话:１３８４９３１８１３１ꎮ图１工艺流程图表１含油污泥与一般污泥指标对比项目污泥浓度/ｍｇ通过试验表明ꎬ由于采用压力挤压脱水的物理原理ꎮ脱水螺旋主机频率越低ꎬ转速越低ꎬ挤压越充分ꎬ含水率越低ꎮ随着主机频率的升高ꎬ污泥含水率升高ꎬ处理效果降低ꎮ在保证物料输送的前提下ꎬ应尽量降低主机转速延长挤压时长ꎬ进行泥水分离ꎮ２.３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ꎬ将聚丙烯酰胺药剂的浓度配制在０.１‰~０.５‰ꎬ投配率随药剂浓度的变化如图４所示ꎮ图４絮凝剂变化情况絮凝剂浓度增加初期ꎬ虽然低浓度时药剂易溶解ꎬ且大分子链能充分伸展开来ꎬ充分发挥吸附架桥作用ꎮ但是由于油泥的不同性质ꎬ初期随着亲油机制存在ꎬ絮凝剂为发挥絮凝作用ꎬ污泥含水率高ꎬ处理效果差ꎮ随着絮凝剂浓度的增大ꎬ絮凝效果增大ꎬ处理后含水率明显降低ꎬ但是随着絮凝剂增大污泥絮团会有过量电荷而排斥ꎬ从而降低絮凝效果ꎬ处理后含水率升高ꎮ因此应该将絮凝剂的浓度控制在０.３‰左右最为合适ꎮ３结论污泥浓度过低无法有效絮凝ꎬ在叠螺脱水机能会随着脱水污泥带出ꎬ从而影响污泥含水率ꎮ污泥浓度过高ꎬ超过了机器最大可处理负荷ꎬ则会导致药剂处理效果下降ꎮ因此ꎬ应尽可能将污泥浓度控制在一定范围ꎬ以达到较稳定处理效果ꎮ由于采用压力挤压脱水的物理原理ꎮ脱水螺旋主机频率越低转速越低挤压越充分ꎬ含水率越低ꎮ随着主机频率的升高污泥含水率升高处理效果降低ꎬ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ꎬ进行从分泥水分离ꎮ将絮凝剂浓度控制在０.３‰左右最为