1 “三泥"特點(diǎn)
在石化行業(yè),污水處理場(chǎng)的污泥主要是由“三泥"即油泥、浮渣和剩余活性污泥組成,此外還有少量污油罐的罐底泥和沉砂池的泥砂。煉廠污泥含水率較高,活性污泥中含有毒有害物質(zhì)較少,較易處理,浮渣含一定量的無機(jī)物(如鋁鹽)、水和油。
2 “三泥”處理現(xiàn)狀
石化行業(yè)大多數(shù)單位的“三泥”是根據(jù)其性狀和特點(diǎn)分類處理,混合處理較少?!叭唷碧幚砉に嚵鞒讨饕蓾饪s、預(yù)處理、機(jī)械脫水、焚燒和送焦化等方法中的幾種聯(lián)用達(dá)到處理目的。
多數(shù)石化單位對(duì)“三泥” 行重力濃縮即沉降,依靠比重的差異可脫除“三泥”中少量的水分,“三泥”濃縮脫水的對(duì)象是污泥顆粒間的間隙水,經(jīng)間隙進(jìn)料,沉降時(shí)間6h~幾天。
為加速沉降速度,以改善污泥的脫水性能,提高機(jī)械脫水效率,機(jī)械脫水前先預(yù)處理,預(yù)處理方法主要是熱處理,化學(xué)調(diào)節(jié),或兩者相結(jié)合,熱處理是使污泥中部分有機(jī)物分解,使親水性有機(jī)膠體物質(zhì)水解,顆粒結(jié)構(gòu)改變,改善污泥的濃縮性能及脫水性能?;瘜W(xué)調(diào)節(jié)即在污泥中加入高分子絮凝劑,使污泥顆粒絮凝,改善污泥脫水性能,絮凝劑包括高分子無機(jī)絮凝劑和高分子有機(jī)絮凝劑。高分子無機(jī)絮凝劑如聚合氯化鋁,聚合硫酸鐵等帶有污泥顆粒相反電荷,這些電荷能中和污泥上所帶的電荷,破壞其穩(wěn)定性及親水性,高分子有機(jī)絮凝劑如高聚合度的非離子、陽(yáng)離子、陰離子聚丙稀酰胺等長(zhǎng)鏈大分子,在污泥顆粒間主要起吸附和架橋作用,使污泥凝聚。
石化行業(yè)“三泥”處理中多數(shù)單位在機(jī)械脫水前使用陽(yáng)離子有機(jī)絮凝劑或有機(jī)絮凝劑和石灰聯(lián)用,以提高絮凝、脫水效果,淘汰以往使用單一無機(jī)絮凝劑,但處理效果各不相同,也有些單位不用絮凝劑,如茂名煉廠、鎮(zhèn)海等。我們通過絮凝、離心試驗(yàn),結(jié)果表明在加有機(jī)絮凝劑或加破乳劑時(shí),加入約10%的酸,污泥機(jī)械脫水,除油的效果會(huì)較好,但同時(shí)要考慮設(shè)備的腐蝕問題。
“三泥”機(jī)械脫水以帶式壓濾機(jī),離心機(jī)為主,基本上淘汰真空轉(zhuǎn)鼓過濾,板框過濾,這是由于黏度較大的油泥、浮渣、池底泥其中的油份容易堵塞濾布眼,使水分不能濾出的緣故。對(duì)于帶式壓濾機(jī),一般用于處理含油少的活性污泥,對(duì)于離心機(jī),一般用于處理油泥和浮渣,離心轉(zhuǎn)速控制在1800~2000r/min,1800以下離心效果不好,2000r/min以上離心效果好,但泥餅難以擠出,噪音大。經(jīng)帶式壓濾機(jī)或離心機(jī)脫水后,污泥的含水率在80%~75%之間。
3 “三泥”送焦化
據(jù)了解國(guó)內(nèi)“三泥”送焦化的石化單位有鎮(zhèn)海石化,福建煉廠。鎮(zhèn)海的“三泥”以急冷液方式注入焦炭塔塔頂,投資20~30多萬元用于改造輸送管線,保持管線內(nèi)污泥溫度不低于70C,防凍防凝,1998年4月運(yùn)行至今1年半多未發(fā)生異常現(xiàn)象,運(yùn)行中“三泥”輸送壓力1.1~1.2MPa,流量0.4t/h以防沖塔,污泥含水率不低于75%,一般80%便于輸送,除完焦的空焦炭塔進(jìn)行反應(yīng)充焦溫度達(dá)到430~440℃時(shí),離心脫水后的“三泥”和急冷油均單獨(dú)進(jìn)焦炭塔,混和進(jìn)焦炭塔的效果不如單獨(dú)進(jìn),易堵,焦炭塔塔頂溫度控制在410~420℃,由于做急冷液的不僅有油泥,浮渣,還有部分急冷油,因此對(duì)污泥的含油率要求不高。自從污泥送焦化作急冷液,焦炭塔內(nèi)的焦炭灰分均未超過0.5%的控制指標(biāo),但與摻煉前的0.12%~0.2%相比,焦炭的灰分在0.16%~0.38%內(nèi)波動(dòng)。焦炭質(zhì)量符合普通焦的規(guī)格。
4 存在問題
雖然石化行業(yè)“三泥”處理設(shè)施均在80年代末90年代初設(shè)計(jì)投產(chǎn),多數(shù)仍在運(yùn)轉(zhuǎn),但存在不少問題,表現(xiàn)在以下幾方面:
(1)油泥較難處理。因油泥含油高導(dǎo)致粘性大,易堵塞濾布,壓濾、離心等機(jī)械脫水效果均不理想,油泥一般經(jīng)脫水或不脫水后給人拉走。
(2)絮凝劑效果不明顯。國(guó)內(nèi)開發(fā)的有機(jī)高分子絮凝劑種類少,以陽(yáng)離子聚丙烯酰胺為主,效果一般,由于“三泥”中的浮渣,油泥含油較多,生產(chǎn)廠家在開發(fā)絮凝劑時(shí)不但要注意提高污泥脫水率,還要提高污泥除油率,以全面提高污泥處理效果。
(3)焚燒成本高。雖然焚燒爐不能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),一部分原因是由于污泥量少,但更主要的原因是要加輔助燃料,焚燒成本較高,因此對(duì)焚燒爐的設(shè)計(jì)仍需改進(jìn),以降低成本。
(4)機(jī)械脫水效果仍有待提高。雖然多數(shù)單位采用帶式壓濾機(jī),離心機(jī),取代板框壓濾機(jī)和轉(zhuǎn)鼓真空過濾機(jī),但是與國(guó)外進(jìn)口的帶式壓濾機(jī)、離心機(jī)相比,國(guó)產(chǎn)的脫水效率低、噪音大、返修率高,而離心機(jī)轉(zhuǎn)速2000r/min以上,出現(xiàn)污泥難以擠出等問題。而國(guó)外自清碟式離心機(jī)離心轉(zhuǎn)速達(dá)6400r/min以上,離心出的油、水和泥三相分別排出,臥螺式離心機(jī)處理范圍較寬,2m3/h~220m3/h,因此國(guó)產(chǎn)的生產(chǎn)廠家對(duì)帶式壓濾機(jī),離心機(jī)應(yīng)加以改進(jìn)。
(5)減少污泥量。在廢水處理中,應(yīng)盡量采
用產(chǎn)生污泥量少處理成本低的處理技術(shù),減輕污泥處理負(fù)擔(dān)。同樣,在污泥處理中,更應(yīng)采用脫水、脫油效率高,減少污泥量較大,處理成本低的處理技術(shù)。這方面鎮(zhèn)海石化做得較好,該單位的污水經(jīng)間歇式活性污泥法(SBR)氧化溝處理后,活性污泥量較少,不需要專門處理。
(6)多數(shù)單位的整套污泥處理工藝多數(shù)在80年代末90年代初設(shè)計(jì)使用,運(yùn)轉(zhuǎn)至今已有8~9年,隨著污泥處理技術(shù)的不斷開發(fā)和應(yīng)用,有必要吸收一些好的處理技術(shù)、去掉一些處理成本高,處理效率低的工藝、對(duì)整套工藝中的某些部分加以改進(jìn),以提高污泥處理效率和降低處理成本。
(7)決策者的環(huán)保知識(shí)水平,環(huán)保意識(shí)有待提高。決策者具備一定的環(huán)保知識(shí)和環(huán)保意識(shí),才能做到清潔生產(chǎn),生產(chǎn)環(huán)境友好產(chǎn)品,減少對(duì)“三廢”治理的決策和投資的盲目性,提高處理效率,做到對(duì)污染的全過程控制。
5 國(guó)內(nèi)外污泥處理發(fā)展趨勢(shì)
九十年代以來國(guó)內(nèi)外曾經(jīng)探索過的方法如下:
(1)污泥預(yù)處理(分離,調(diào)質(zhì),脫水)-焚燒;
(2)熱解吸包括含油污泥的高溫處理和低溫?zé)峄瘜W(xué)轉(zhuǎn)化污泥;
(3)含油污泥的溶劑萃取處理工藝;
(4)污泥濕式空氣氧化;
(5)污泥生物處理;
(6)作焦化裝置的原料或急冷液;
(7)作催化裂化裝置分餾塔的油漿;
(8)污泥燃料化包括污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣供熱發(fā)電,經(jīng)多效蒸發(fā)器脫水合成燃料。
我們通過對(duì)1995年后的污泥處理專利進(jìn)行調(diào)研發(fā)現(xiàn),國(guó)外污泥處理專利集中在機(jī)械脫水、焚燒處理、生物處理、研制陽(yáng)離子有機(jī)絮凝劑和油泥作焦化裝置原料等幾方面,這都反映了國(guó)外污泥處理的發(fā)展趨勢(shì)。國(guó)內(nèi)方面鎮(zhèn)海石化1998年4月成功將油泥,浮渣送焦炭塔塔頂作急冷液,并獲得良好經(jīng)濟(jì)效益(100萬元/年),說明國(guó)內(nèi)已開展這方面的應(yīng)用,在污泥機(jī)械脫水方面改進(jìn),焚燒處理,研制陽(yáng)離子有機(jī)絮凝劑用于污泥處理方面報(bào)道不多,生物處理污泥或活性污泥則報(bào)道更少,由此可見如何提高國(guó)內(nèi)污泥處理技術(shù)水平,縮小與國(guó)外的差距,仍是當(dāng)務(wù)之急。