石油化工污水處理場(chǎng)含油污泥脫水研究
行業(yè)動(dòng)態(tài)
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)污泥離子屬“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(qiáng)。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(xué)藥劑，導(dǎo)致含油污泥成分復(fù)雜，污泥乳化嚴(yán)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(duì)周?chē)寥馈⑺w、空氣都將造成污染。污泥中還含有大量的病原菌、寄生蟲(chóng)（卵）、銅、鋅、鉻、汞等重金屬，鹽類(lèi)以及多氯聯(lián)苯、二噁英、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(xiǎn)固體廢棄物進(jìn)行管理。隨著環(huán)保要求日益嚴(yán)格，其無(wú)害化、減量化、資源化成為必然的發(fā)展趨勢(shì)，而污泥脫水是污泥處置的前提。煉化企業(yè)產(chǎn)生的含油污泥屬于危險(xiǎn)廢物。含油污泥脫水前含水率99.8%，該企業(yè)通過(guò)疊螺式污泥脫水機(jī)進(jìn)行機(jī)械脫水，將含水率降低至80%以?xún)?nèi)。由于煉化企業(yè)上游生產(chǎn)化學(xué)添加成分復(fù)雜，污泥乳化嚴(yán)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(fù)荷和處理難度，明顯減少后續(xù)處置費(fèi)用。
1 試驗(yàn)條件
1.1 試驗(yàn)裝置
中國(guó)石化中原石油化工有限責(zé)任公司（中原石化）污水處理場(chǎng)產(chǎn)生的含油污泥采用疊螺式污泥脫水。疊螺式脫水機(jī)運(yùn)用螺桿擠壓原理，將污泥的濃縮和壓濾脫水在一個(gè)筒內(nèi)完成。污泥進(jìn)入濾體后，利用固定環(huán)，游動(dòng)環(huán)的相對(duì)游動(dòng)，使濾液通過(guò)疊片間隙快速向外排出，迅速濃縮，污泥向脫水部推移，當(dāng)污泥進(jìn)入脫水部時(shí)，在濾腔內(nèi)的空間不斷縮小，污泥內(nèi)壓不斷增強(qiáng)，再加上出泥處背壓板的背壓作用，使其達(dá)到脫水，干泥不斷排出機(jī)外。
疊螺脫水主機(jī)采用不銹鋼材質(zhì)，加藥系統(tǒng)采用UltromatC 2000自動(dòng)加藥系統(tǒng)。通過(guò)液位控制螺桿泵轉(zhuǎn)速及主機(jī)轉(zhuǎn)速，從而進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，該試驗(yàn)為保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)有效，采用人工控制，以保證主機(jī)轉(zhuǎn)速、螺桿泵轉(zhuǎn)速處于認(rèn)為可控。
1.2 含油污泥性質(zhì)
該部分含油污泥為凈化水場(chǎng)隔油池及氣浮機(jī)底部排放的油泥及氣浮機(jī)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(yàn)投加絮凝劑為陽(yáng)離子聚丙烯酰胺，相對(duì)分子質(zhì)量800萬(wàn)，水解度30%，固含量≥88%。
1.4 測(cè)定指標(biāo)及方法
采用CJ/T 221-2005城市污水處理廠(chǎng)污泥檢測(cè)方法。污泥含水率采用重量法標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定步驟進(jìn)行測(cè)定。
2 結(jié)果與討論
2.1 不同污泥濃度對(duì)含水率的影響
通過(guò)采用不同濃度的含油污泥進(jìn)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。
污泥濃度達(dá)到7500～8000mg/L時(shí)，污泥含水率較低，效果較為理想。所成絮團(tuán)大而緊實(shí)、出水多。污泥濃度超過(guò)8000mg/L后，上清液渾濁，處理效果變差。在實(shí)際運(yùn)行過(guò)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(jìn)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)絮凝劑投加量上限為0.3%，如果污泥濃度過(guò)高，超過(guò)機(jī)器可處理負(fù)荷，則會(huì)導(dǎo)致藥劑處理效率下降。因此，應(yīng)盡可能將污泥濃度控制在一定范圍，以達(dá)到較穩(wěn)定處理效果。
2.2 不同主機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)疊螺機(jī)污泥脫水含水率的影響
正常情況下，主機(jī)轉(zhuǎn)速會(huì)隨著污泥混合箱內(nèi)液位變化反應(yīng)進(jìn)料量大小，通過(guò)調(diào)整螺桿物料泵的電機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)亩?lián)鎖調(diào)整主機(jī)轉(zhuǎn)速。但是不同于離心脫水設(shè)施，疊螺脫水機(jī)采用類(lèi)似板壓式處理方法，壓縮時(shí)間越長(zhǎng)，含水率越低，處理效果越好。
通過(guò)不同主機(jī)轉(zhuǎn)速下，污泥含水率的變化進(jìn)行記錄試驗(yàn)。通過(guò)試驗(yàn)表明，由于采用壓力擠壓脫水的物理原理，脫水螺旋主機(jī)頻率越低，轉(zhuǎn)速越低，擠壓越充分，含水率越低。隨著主機(jī)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(yīng)盡量降低主機(jī)轉(zhuǎn)速延長(zhǎng)擠壓時(shí)長(zhǎng)，進(jìn)行泥水分離。
2.3 不同絮凝劑濃度進(jìn)行脫水含油污泥含水率影響的試驗(yàn)
在處理物料量上限的情況下，將聚丙烯酰胺的濃度配制在0.1‰～0.5‰，絮凝劑濃度增加初期，雖然低濃度時(shí)藥劑易溶解，且大分子鏈能充分伸展開(kāi)來(lái)，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(jī)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(tuán)會(huì)有過(guò)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(yīng)該將絮凝劑的濃度控制在0.3‰左右較為合適。
3 結(jié)論
污泥濃度過(guò)低無(wú)法有效絮凝，疊螺脫水機(jī)會(huì)隨著脫水污泥帶出，從而影響污泥含水率。污泥濃度過(guò)高，超過(guò)了機(jī)器可處理負(fù)荷，則會(huì)導(dǎo)致藥劑處理效果下降。因此，應(yīng)盡可能將污泥濃度控制在一定范圍，以達(dá)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(jī)頻率越低，轉(zhuǎn)速越低，擠壓越充分，含水率越低。隨著主機(jī)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(yīng)盡量降低主機(jī)轉(zhuǎn)速，延長(zhǎng)擠壓時(shí)長(zhǎng)，進(jìn)行泥水分離。將絮凝劑濃度控制在0.3‰左右較為合適，能充分降低污泥的含水率，從而得到較大的處理效益。
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