含油污泥減量化處理技術(shù)的工程實(shí)例
行業(yè)動(dòng)態(tài)
1 概述
石油煉制企業(yè)污水處理廠產(chǎn)生的油泥和浮渣，處理難度大、成本高。隨著《 危險(xiǎn)廢物名錄》（2021年版）頒布，石油煉制過程中含油廢水隔油、氣浮、沉淀等處理過程中產(chǎn)生的浮油、浮渣和污泥（不包括廢水生化處理污泥）被歸類為HW08廢礦物油類危險(xiǎn)廢物，代碼251-003-08。廢水生化處理污泥未納入危險(xiǎn)廢物，污水處理場(chǎng)產(chǎn)生的含油污泥與生化污泥分開處理將成為未來發(fā)展趨勢(shì)。
對(duì)脫水后的含油污泥進(jìn)行減量化、資源化、無害化處理，降低企業(yè)危險(xiǎn)廢物處理成本是非常必要的。本文介紹了某煉油企業(yè)污水處理場(chǎng)油泥減量化處理技術(shù)。
2 含油污泥特點(diǎn)及現(xiàn)有處理技術(shù)
2.1 含油污泥特點(diǎn)
（1）成分復(fù)雜。
含油污泥一般都含有大量老化原油、蠟質(zhì)、瀝青質(zhì)、膠體、固體懸浮物、細(xì)菌、鹽類、酸性氣體、腐蝕產(chǎn)物等。
（2）脫水難度大。
含油污泥是性質(zhì)十分穩(wěn)定的懸浮乳化物，屬于多相體系且充分乳化，黏度大，不易脫水。
（3）臭味大。
含油污泥中含有硫化物、氨、硫醇、硫醚等惡臭污染物，在處理過程中易散發(fā)，產(chǎn)生二次污染。
（4）含有易燃易爆物質(zhì)。
含油污泥中的大量揮發(fā)性烴類物質(zhì)易與空氣混合形成爆炸性氣體，因此在選擇處理工藝時(shí)需考慮防爆問題。
2.2 現(xiàn)有處理技術(shù)
含油污泥的無害化處理技術(shù)與資源化利用技術(shù)眾多，含油污泥無害化處理技術(shù)包括焚燒法、固化處理技術(shù)、超臨界水氧化處理技術(shù)、地耕法及堆肥法等。資源化利用技術(shù)包括溶劑萃取技術(shù)、熱分解技術(shù)、超聲波處理技術(shù)、調(diào)質(zhì)機(jī)械分離技術(shù)、化學(xué)清洗技術(shù)等。
每種處理方法都有其自身的優(yōu)缺點(diǎn)，如焚燒法、固化法、超臨界氧化法、溶劑萃取法、熱分解技術(shù)、調(diào)質(zhì)-機(jī)械分離法，這些技術(shù)具有快速、高效等優(yōu)點(diǎn)，但能耗高、成本高、處理不徹底；生物法（地耕法與生物堆肥法）具有節(jié)能、投資少、運(yùn)行費(fèi)低等優(yōu)點(diǎn)，但處理時(shí)間長(zhǎng)、受環(huán)境影響較大。
目前，含油污泥產(chǎn)量高，性質(zhì)復(fù)雜，如果不及時(shí)處理，不僅會(huì)對(duì)環(huán)境造成不同程度的污染，也會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。含油污泥無害化與資源化處理迫在眉睫。
3 工程實(shí)例
3.1 項(xiàng)目背景
某煉油企業(yè)原油加工能力達(dá)到3500kt/a，擁有16套主要生產(chǎn)裝置及相應(yīng)配套設(shè)施，具有渣油催化、渣油催化、氧化瀝青、氣體分餾、聚丙烯、MTBE、延遲焦化、重整加氫等深度加工裝置，可以加工任何性質(zhì)的陸上原油和進(jìn)口原油。主要產(chǎn)品有汽油、柴油、鋁箔軋制系列油、變壓器干燥油、潤(rùn)滑油、聚丙烯、聚酯、車用液化氣、油漆，石化助劑、除銹劑、防凝劑、純凈水、礦泉水等。
污水處理采用“隔油+浮選+氣浮+生化處理+深度處理組合工藝”，污水處理場(chǎng)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的污泥主要包括隔油罐罐底油泥、隔油池底油泥、浮選浮渣、剩余活性污泥?，F(xiàn)有“三泥”處理設(shè)施不完善，隔油池、浮選池排出的油泥、浮渣入污泥池送至油泥沉降濃縮罐，將其含水率由約98%脫水至約85%。
3.2 設(shè)計(jì)指標(biāo)
污泥處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)如下：
污泥處理規(guī)模：1.5t/h
濃縮后原料含固率：≤2%
濃縮后原料含油率：≤10%
污泥干化后含水率：25%～40%
污泥干化后溫度：≤50℃
3.3 工藝流程
來自污水處理站的罐底油泥和浮渣經(jīng)濃縮后，送入管道混合器，和破乳劑充分混合進(jìn)入破乳罐進(jìn)行破乳；油泥中的油在破乳劑的作用下從乳化液及污泥中分離出來，浮油定期排至油水儲(chǔ)罐，破乳后的泥水混合物由提升泵輸送至離心脫水機(jī)，脫水后的污泥送至污泥暫存罐。離心脫水機(jī)排出的液相被送至油水儲(chǔ)罐，經(jīng)提升泵送至高效分離器，高效分離器分離出的污油至污油罐回收利用，污水至污水處理系統(tǒng)，廢渣排至污泥暫存罐。污泥暫存罐中的污泥由污泥泵送入油泥干化機(jī)中進(jìn)行干化處理，干化后的干泥含水率控制在25%～40%，落至干泥倉內(nèi)。干泥倉直管段外壁設(shè)置了夾套，通入冷卻水將干泥冷卻至50℃以下，同時(shí)干泥倉側(cè)壁安裝2個(gè)振搗電動(dòng)機(jī)，底部采用旋轉(zhuǎn)鎖氣閥排料，將冷卻后的干泥排至噸包袋。干化機(jī)排出的尾氣抽吸至洗氣塔中，采用回用污水對(duì)其進(jìn)行洗氣和冷凝預(yù)處理，預(yù)處理后送至業(yè)主廢氣處理系統(tǒng)。
3.4 主要設(shè)備
該油泥、浮渣減量化工程污泥處理系統(tǒng)的主要設(shè)備及其技術(shù)參數(shù)見下表：
名稱 | 單位 | 數(shù)量 | 規(guī)格及技術(shù)參數(shù) |
油泥提升泵 | 臺(tái) | 2 | 螺桿泵，1用1備，Qmax=5t/h，H=30m，變頻控制 |
破乳劑投加裝置 | 套 | 1 | 儲(chǔ)罐有效容積3m3；隔膜計(jì)量泵，Qmax=20L/h，H=40m，配備變頻電動(dòng)機(jī)，1用1備 |
破乳罐 | 臺(tái) | 1 | φ3000mm×9000mm，有效容積52.3m3；罐材質(zhì)為碳鋼，內(nèi)刷防腐涂料 |
離心脫水機(jī) | 臺(tái) | 1 | 處理能力1.5m3/h；轉(zhuǎn)鼓內(nèi)徑300mm，轉(zhuǎn)鼓速度4500r/min；主機(jī)功率15kW，輔機(jī)功率2kW |
油水儲(chǔ)罐 | 臺(tái) | 1 | 4300mm×2000mm×2500mm，有效容積15m3；停留時(shí)間4h，常壓操作；碳鋼防腐 |
高效分離器 | 臺(tái) | 1 | 1870mm×12360mm×1800mm；處理能力5m3/h，功率18.5kW；與物料接觸部分的材質(zhì)為316L不銹鋼 |
油泥干化機(jī) | 臺(tái) | 1 | 處理能力200kg/h（極值240kg/h）；換熱面積60㎡；操作溫度160℃，操作壓力-0.5kPa；變頻電動(dòng)機(jī)37kW |
洗氣塔 | 臺(tái) | 1 | φ1200mm×5120mm；雙級(jí)獨(dú)立液體循環(huán)，梯度冷凝和水洗，下層散裝填料1寸鮑爾環(huán)，上層規(guī)整填料250Y |
3.5 工程設(shè)計(jì)特點(diǎn)
該油泥、浮渣減量化工程設(shè)計(jì)特點(diǎn)如下：
（1）對(duì)油泥進(jìn)行破乳預(yù)處理，離心脫水機(jī)采用進(jìn)口脫水機(jī)，具有強(qiáng)化破乳功能，離心后污泥含水率約85%；高效分離器能分離油泥中的大部分油類，對(duì)油泥中的油進(jìn)行回收；油泥干化機(jī)可改善油泥的脫水和干化性能。
（2）為保證安全及防止臭氣外逸，干化裝置采用負(fù)壓（-0.5kPa）方式運(yùn)行，同時(shí)設(shè)氮?dú)獗Ｗo(hù)。
（3）為防止干化系統(tǒng)內(nèi)污泥自燃和氧含量達(dá)到危險(xiǎn)水平，設(shè)置氧氣在線監(jiān)測(cè)儀2臺(tái)，并與氮?dú)忾y門聯(lián)鎖，保持系統(tǒng)的氧含量＜1%，干化機(jī)內(nèi)氧含量超標(biāo)時(shí)進(jìn)行報(bào)警。
（4）為確保干化單元安全運(yùn)行，油泥干化機(jī)采用0.5～0.7MPa（G）的低壓飽和蒸汽作為熱源，控制干化熱源溫度不高于170℃，控制干化溫度在不高于100℃的安全范圍內(nèi)進(jìn)行操作。
（5）破乳罐采用蒸汽外盤管伴熱，設(shè)有遠(yuǎn)傳液位計(jì)，液位控制高度7400±150mm。油泥在破乳罐停留34.8h，在破乳劑的作用下進(jìn)行破乳分離。
4 結(jié)束語
本工程采用“濃縮+破乳+離心脫水+干化”工藝處理污水處理裝置油泥及浮渣，將生化污泥和含油污泥分別處理。本工程于2019年4月15日投入運(yùn)行，并于2019年8月20日至8月22日進(jìn)行標(biāo)定，累計(jì)進(jìn)料172.10m3，進(jìn)料含水率平均值為94.47%，產(chǎn)生干化油泥3.78t，含水率均值為2.92%。油泥減量化明顯，達(dá)到97.80%。
本油泥減量化裝置投資1300萬元，占地面積264㎡，直接運(yùn)行成本82.26元/噸，該裝置建設(shè)投產(chǎn)后，不僅解決了油泥直接干化可能產(chǎn)生的危險(xiǎn)性，還為企業(yè)節(jié)約危險(xiǎn)廢物處理費(fèi)940萬元/年，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
