優(yōu)化污泥處理系統(tǒng)運(yùn)行提高污泥脫水效率
行業(yè)動(dòng)態(tài)
在煉油化工廢水處理過程中產(chǎn)生的污泥包括隔油池底泥堆積的油泥、浮選產(chǎn)生的浮渣、生化產(chǎn)生的剩余活性污泥，統(tǒng)稱為“三泥”。正是這些污泥的不斷產(chǎn)生，才促使污染物與污水的分離，完成污水的凈化。污水處理過程中產(chǎn)生的污泥以有機(jī)物為主，易腐化發(fā)臭，顆粒細(xì)，比重小，大多呈膠體結(jié)構(gòu)，含水率高且不易脫水。
1 脫水工藝
煉化“三泥”采用的脫水工藝為機(jī)械離心脫水，是利用離心機(jī)快速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力使污泥中的固相顆粒和水分離。
污水處理系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥通過排污管線匯集于污泥池中，由提升泵輸送至沉降罐，在沉降罐中經(jīng)過升溫、加藥，改變其脫水性能，隨后進(jìn)入污泥切割機(jī)、進(jìn)料泵、離心機(jī)。污泥經(jīng)離心脫水后固相收集于卸料斗，經(jīng)車輛轉(zhuǎn)移至污泥暫存點(diǎn)進(jìn)行晾曬；液相進(jìn)入澄清池，經(jīng)提升泵提升至調(diào)節(jié)池再做處理。水處理車間使用的離心設(shè)備是臥螺轉(zhuǎn)筒式離心機(jī)。
2 離心脫水的工藝控制
離心脫水的工藝控制，主要包括調(diào)理效果的控制、轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速的控制、差轉(zhuǎn)速的控制、進(jìn)料量的控制以及進(jìn)料溫度的控制。
2.1 調(diào)理效果
2.1.1 調(diào)理劑的選擇
加藥調(diào)理法通過向污泥中投加化學(xué)藥劑以改變污泥的性質(zhì)，在污泥膠質(zhì)微粒表面起化學(xué)反應(yīng)，中和污泥膠質(zhì)微粒的電荷，促使污泥微粒凝聚成大的顆粒絮體，同時(shí)使水從污泥顆粒中分離出來，從而提高了污泥的脫水性能。
污泥調(diào)理劑可分為無機(jī)調(diào)理劑和有機(jī)調(diào)理劑兩大類，本次實(shí)驗(yàn)分別對(duì)三種調(diào)理劑的使用效果進(jìn)行比對(duì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，無機(jī)調(diào)理劑PAC的使用效果差于有機(jī)調(diào)理劑PAM，而PAM中PAM+的使用效果明顯優(yōu)于PAM-。從市場(chǎng)單價(jià)來看，PAM+貴，PAC便宜。
2.1.2 調(diào)理劑濃度的確定
調(diào)理劑濃度對(duì)污泥脫水效果有著直接影響。從實(shí)際運(yùn)行情況看，并不是調(diào)理劑濃度越高，脫水效果越好。
通過對(duì)不同濃度下污泥的脫水情況進(jìn)行總結(jié)，得出以下結(jié)論：
（1）每種調(diào)理劑都有其適宜投加量，并不是調(diào)理劑濃度越大，脫水效果越好。PAC的投加濃度為15‰，PAM+為2‰，PAM-為3‰。
（2）三種調(diào)理劑分別達(dá)到適宜濃度時(shí)，PAM+作用效果好。
（3）同樣運(yùn)行設(shè)備，使用PAC時(shí)處理成本低，PAM+則高。PAC因其單價(jià)較小，即使投加濃度遠(yuǎn)大于PAM，處理費(fèi)用仍低，故使用PAC更經(jīng)濟(jì)。但是從離心機(jī)的進(jìn)料量來考慮，若采用PAC將因?yàn)槲勰嗔康脑黾邮闺x心機(jī)脫水能力大大降低。因此，離心脫水一般選用高效的PAM+，而不采用無機(jī)調(diào)理劑PAC。
2.2 轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速
離心機(jī)轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)值為0～3500r/min，通過改變離心機(jī)轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速，保持離心機(jī)其它參數(shù)（進(jìn)料量20m3/h、差轉(zhuǎn)速12r/min、進(jìn)料溫度50℃、PAM+投加濃度2‰）不變的情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
結(jié)論：轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速越大，離心機(jī)出泥含水率越??；反之，離心機(jī)轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速越小，出泥含水率越大。當(dāng)離心機(jī)轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速在3000r/min時(shí)，分離效果好，能耗也大。轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速在2700r/min時(shí)，離心機(jī)出泥含水率為80～85%，達(dá)到業(yè)內(nèi)平均水平；2200及2200r/以下時(shí)，含水率較高，對(duì)污泥的轉(zhuǎn)移和堆積帶來影響。因此，離心機(jī)轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速較佳為2700r/min。
2.3 差轉(zhuǎn)速
離心機(jī)差轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)值為0～20r/min，通過改變離心機(jī)差轉(zhuǎn)速，保持離心機(jī)其他參數(shù)不變的情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：差轉(zhuǎn)速越大，離心機(jī)出泥含水率越高；反之則越低。差轉(zhuǎn)速為12r/min時(shí)，污泥含水率已小于85%，故日常操作時(shí)差轉(zhuǎn)速保持在12r/min即可。
2.4 進(jìn)料量
設(shè)計(jì)進(jìn)料量為25m3/h，通過改變離心機(jī)進(jìn)料量，保持離心機(jī)其它參數(shù)不變的情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
結(jié)論：進(jìn)料量越小，出泥含水率越低，可從脫水時(shí)間的角度來理解。小的進(jìn)料量包含的污泥體積少，同樣一段時(shí)間內(nèi)，單位體積污泥在離心場(chǎng)中作用的時(shí)間越長，出泥含水率就越低；相反的則出泥含水率越高。但進(jìn)料量也不宜太小，否則處理效率太低，同時(shí)處理能耗過高。結(jié)合考慮能耗和處理效果，進(jìn)料量一般選20m3/h。
2.5 進(jìn)料溫度
進(jìn)料溫度對(duì)污泥脫水時(shí)間有影響。進(jìn)料溫度太低，固體顆粒與液相內(nèi)的分子均不活躍，分子運(yùn)動(dòng)慢，不易分離。通常污泥池中的污泥溫度在15～25℃。通過蒸汽加熱改變離心機(jī)進(jìn)料溫度，保持離心機(jī)其他參數(shù)不變進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
結(jié)論：進(jìn)料溫度變化對(duì)離心機(jī)出泥含水率影響較大，提高溫度能更好進(jìn)行泥水分離。50℃時(shí)的出泥含水率達(dá)到85%以下。綜合考慮脫水效果和能耗，一般進(jìn)料溫度控制在50℃。
3 存在問題討論與改進(jìn)措施
3.1 存在問題
（1）污水處理系統(tǒng)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的污泥中含有石油類，石油類影響了聚丙烯酰胺對(duì)污泥的調(diào)理效果，使得污泥與水難以分離。
（2）污泥沉降罐容積小，且沒有液位計(jì)，操作過程中很容易溢罐，存在較大的安全和環(huán)保隱患。
3.2 改進(jìn)措施
（1）建議增設(shè)一套高壓蒸汽除油設(shè)備，除去污泥中的污油，既有利于污泥脫水，同時(shí)減少干泥晾曬過程中因污油散發(fā)而產(chǎn)生的異味。
（2）建議增設(shè)液位控制器，同時(shí)將污泥提升泵手動(dòng)方式改為DCS控制，既調(diào)節(jié)了污泥罐液位不致溢罐，同時(shí)避免造成提升泵蹩壓或抽空。
4 結(jié)論
（1）調(diào)理劑的選擇是決定污泥脫水單元運(yùn)行效果的重要因素，選擇陽離子型聚丙烯酰胺能夠明顯改善污泥脫水性能，提高離心機(jī)脫水效果。
（2）聚丙烯酰胺濃度、轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速、差轉(zhuǎn)速、進(jìn)料量、進(jìn)料溫度等是“三泥”單元調(diào)整的重要工藝參數(shù)，對(duì)該單元運(yùn)行有較大影響。
（3）離心機(jī)的正常與否對(duì)“三泥”單元的運(yùn)行起著決定性的作用，如何完成污泥脫水系統(tǒng)長周期平穩(wěn)運(yùn)行，需在生產(chǎn)實(shí)踐過程中不斷地摸索和總結(jié)。
（4）降低污油對(duì)污泥脫水的影響，對(duì)提高污泥脫水效果有著重要意義。
