淺析煉油污水處理場(chǎng)含油污泥處理
技術(shù)支持
煉油企業(yè)加工原油品種多樣化、劣質(zhì)化程度的增高和加工深度的不斷延伸發(fā)展，煉油非主流的污染物成分日趨復(fù)雜，濃度變化較大，處理難度增大。特別是對(duì)污水凈化過(guò)程中產(chǎn)生的油泥、浮渣、剩余活性污泥等固體物質(zhì)處理，是公認(rèn)的含油污泥處理的難題，如果處理不當(dāng)，很容易造成二次污染。石油行業(yè)技術(shù)人員一直對(duì)煉油污水場(chǎng)含油污泥的有效處理進(jìn)行著不懈的探索。
1 含油污泥的產(chǎn)生及處理難點(diǎn)
1.1 含油污泥的產(chǎn)生
煉油污水在污水處理場(chǎng)處理的同時(shí)，還要產(chǎn)生“三泥”。含油污泥是“三泥”的一部分，主要來(lái)源于浮選產(chǎn)生的浮渣、回收污油脫水產(chǎn)生的油泥、隔油池底泥的排放等，是石化工業(yè)的主要污染源之一。煉油污水中含油污泥的含油量一般為4%～8%，含水率為60%～99%，其余的是固體物質(zhì)如泥、砂、微生物膠團(tuán)體、懸浮物和絮凝劑的聚合物等。一般中小型煉油廠年產(chǎn)污泥上萬(wàn)噸。如果不進(jìn)行處理，直接排放、堆積到自然環(huán)境中，其中的有害物質(zhì)和石油烴類，會(huì)隨著雨水的沖刷嚴(yán)重污染土壤和環(huán)境。污泥長(zhǎng)期露天堆放處理，很多低分子揮發(fā)性污染物會(huì)揮發(fā)到空氣中，對(duì)大氣產(chǎn)生污染，同時(shí)污泥在厭氧條件下會(huì)產(chǎn)生大量硫化氫，對(duì)周邊空氣環(huán)境造成影響，甚至對(duì)人員生命安全構(gòu)成威脅。
1.2 含油污泥的處理難點(diǎn)
含油污泥是一種多介質(zhì)的混合物混合在一起形成一種較穩(wěn)定的懸浮液體。含油污泥首先可以通過(guò)靜置沉降，將含油污泥中的水分離出來(lái)。剩下的懸浮液體中，由于有石油類物質(zhì)黏附在固體顆粒上，而石油類物質(zhì)又有很強(qiáng)的黏附力，因此形成了更為穩(wěn)定的混合液體。這種混合液用靜置沉降的方法處理效果很差。以前，很多裝置嘗試過(guò)使用真空過(guò)濾機(jī)或者板框壓濾機(jī)還有帶式壓濾機(jī)進(jìn)行過(guò)濾，由于石油類物質(zhì)的存在，黏度很大，濾網(wǎng)、濾布很快被堵塞，處理能力小，運(yùn)行周期短，分離效果也非常不理想。而利用轉(zhuǎn)筒式離心機(jī)進(jìn)行含油污泥的脫水處理是一種能耗小、效果顯著的方法。
2 轉(zhuǎn)筒式離心機(jī)使用中的問(wèn)題
2.1 絮凝劑的選擇
由于含油污泥中有石油類物質(zhì)存在，所形成的混合物比較穩(wěn)定。通常，新產(chǎn)生的含油污泥中還是存在一部分游離水，這部分水通過(guò)自然靜置沉降能分離出一部分，其體積一般占總體積的15%～40%，而且含油量少，清澈透明，但COD較高。剩余的含油污泥呈現(xiàn)出非常穩(wěn)定的狀態(tài)，這種混合物中顆粒物非常均勻，密度差很小，直接用離心機(jī)處理效果很不理想。在含油污泥進(jìn)入離心機(jī)處理之前，投加一定量的絮凝劑，將含油污泥中的均勻顆粒通過(guò)物理化學(xué)作用絮凝成大顆粒，其密度大于1，這樣就便于離心分離。通過(guò)投加絮凝劑后產(chǎn)生的絮凝顆粒和水的比重差越大，越有利于離心機(jī)的分離。基于含油污泥穩(wěn)定性強(qiáng)的特性，必須選用合適的絮凝劑，這是離心脫水有明顯效果的首要前提。
選用不同類型的含油污泥進(jìn)行絮凝實(shí)驗(yàn)，用無(wú)機(jī)絮凝劑如聚合鋁、聚合鋁鐵的效果都不理想，而選用陽(yáng)離子聚丙烯酰胺做絮凝劑可以得到較好的絮凝效果。不同分子量聚丙烯酰胺其絮凝效果也不一樣。對(duì)分子量不同的聚丙烯酰胺進(jìn)行進(jìn)一步試驗(yàn)表明，分子量＞1.5×106的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺效果較好。
2.2 開(kāi)機(jī)振動(dòng)大
轉(zhuǎn)筒式離心機(jī)處理效率比較高，當(dāng)離心機(jī)處理能力大于含油污泥產(chǎn)生量時(shí)，離心機(jī)往往是間歇運(yùn)行的。停運(yùn)再開(kāi)機(jī)的過(guò)程中，會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)開(kāi)機(jī)時(shí)振動(dòng)大的問(wèn)題，由于開(kāi)機(jī)機(jī)體振動(dòng)超標(biāo)，離心機(jī)會(huì)連鎖停車。隨著時(shí)間的推移，幾分鐘后振動(dòng)會(huì)逐漸減輕。但有時(shí)會(huì)出現(xiàn)出料口堵塞的故障發(fā)生現(xiàn)象，影響離心機(jī)的正常運(yùn)行。
通過(guò)對(duì)故障離心機(jī)解體檢查發(fā)現(xiàn)，造成振動(dòng)大的主要原因是有些不均勻的污泥黏附在離心機(jī)轉(zhuǎn)筒內(nèi)，開(kāi)機(jī)時(shí)隨著轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速的提高，轉(zhuǎn)筒失去動(dòng)平衡。有時(shí)勉強(qiáng)運(yùn)行起來(lái)，使黏附的污泥從轉(zhuǎn)筒上甩出，在機(jī)內(nèi)輸送量螺旋的帶動(dòng)下，移動(dòng)到出料口，如果污泥較多，就會(huì)產(chǎn)生出料口堵塞故障。產(chǎn)生不均勻污泥黏附的主要原因是前一次停機(jī)前對(duì)轉(zhuǎn)筒水沖洗不徹底，有些黏度較大的污泥沒(méi)有被洗出來(lái)。采用將停機(jī)前的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的水沖洗時(shí)間從15min延長(zhǎng)到25～30min，開(kāi)機(jī)時(shí)離心機(jī)先空載運(yùn)行，直至轉(zhuǎn)速平穩(wěn)，無(wú)振動(dòng)超標(biāo)后，繼續(xù)運(yùn)行，這樣會(huì)提高離心機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性。
2.3 高含固量污泥
在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)污泥中含固量高到一定程度時(shí)處理效果不好，主要表現(xiàn)在離心液呈黑色，這種黑色液體比較穩(wěn)定，類似膠體溶液，通過(guò)靜置沉降分離出來(lái)的清水很少，只占總體積的5%左右，而且靜置時(shí)間一般要大于0.5h。這種黑色液體如果直接打入水系統(tǒng)處理，會(huì)將大量正常污水污染成黑色，而隔油和浮選對(duì)這種黑水都不能有效處理，往往對(duì)生化單元造成水質(zhì)沖擊。
含固量高的污泥進(jìn)入離心機(jī)處理， 次處理能分離出大量干泥，離心液為黑色液體。將這種類似膠體溶液的黑色液體收集后再次經(jīng)過(guò)離心機(jī)處理，可以產(chǎn)生大量清水。因此，對(duì)含固量高的污泥建議采用離心機(jī)處理，離心液收集，然后離心機(jī)再處理的二次處理法。兩次處理的加藥量不同，一般一次加藥量要高于二次處理的加藥量，兩次加藥量分別控制在300g/t污泥左右和200g/t污泥左右。
2.4 H2S等有毒、惡臭氣體
含油污泥往往吸附和溶解了大量的H2S、有機(jī)硫、三苯（苯、甲苯、二甲苯）等有毒和惡臭氣體。含油污泥進(jìn)入離心機(jī)后，在強(qiáng)大的離心力作用下，污泥的穩(wěn)定狀態(tài)被打破，污泥中吸附、溶解的硫化氫等有毒和惡臭氣體被析出，空氣中有濃烈的惡臭味。這類氣體在較低濃度下，就可以對(duì)人體感官產(chǎn)生刺激和不適，能嗅到難聞的氣體，濃度升高會(huì)造成對(duì)人體黏膜的局部刺激作用。在這種環(huán)境下長(zhǎng)期工作，可導(dǎo)致疾病發(fā)生。
由于離心機(jī)運(yùn)行時(shí)振動(dòng)較大，國(guó)產(chǎn)離心機(jī)一般在設(shè)計(jì)中采用機(jī)體出料口和出料線之間以及離心液出口和出液線之間開(kāi)放式連接。離心機(jī)運(yùn)行時(shí)，從泥中析出的H2S等惡臭氣體從這些地方溢出。對(duì)出料口和出料線之間以及離心液出口和出液線之間用橡膠柔性接頭連接，并增加排氣口在向上一定高度的排氣管，在煙囪效應(yīng)的作用下，大部分氣體被抽出排向大氣，避免了H2S等有毒、惡臭氣體在機(jī)房和堆泥間的聚集。近年來(lái)，很多離心機(jī)制造廠家已增加了柔性接頭和排氣管，在采購(gòu)技術(shù)協(xié)議上明確排氣要求，一般都能實(shí)現(xiàn)。還有很多污水處理裝置都配套了消除惡臭氣體的裝置，將收集的惡臭氣體輸送到惡臭氣體消除裝置，可以從根本上解決離心機(jī)處理含油污泥過(guò)程中產(chǎn)生的有毒、惡臭氣體對(duì)環(huán)境污染和對(duì)人體的毒害。在堆泥間必須布置強(qiáng)制通風(fēng)機(jī)，對(duì)室內(nèi)空氣置換。
3 結(jié)語(yǔ)
采用物理、化學(xué)和生物等處理方法對(duì)煉油化工污水的水質(zhì)特性、出路選擇、油和懸浮物的去除，以及各種有機(jī)物的去除等方面進(jìn)行了系統(tǒng)的、全面的考察研究，結(jié)論如下：盡管影響煉油化工污水有機(jī)物去除率的因素很多，通過(guò)對(duì)污水處理場(chǎng)全方位的改造與擴(kuò)建，只要嚴(yán)格控制好進(jìn)水水質(zhì)、堿度、溶解氧、污泥濃度以及氮和磷兩種營(yíng)養(yǎng)鹽濃度等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，就可以提高有機(jī)物去除率和出水水質(zhì)，降低對(duì)環(huán)境污染程度。
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