圓盤干化技術處理含油污泥的研究
技術支持
1 引言
污泥是一種量大面廣且對人體和環(huán)境都具有很大危害作用的固體廢棄物，廣泛來源于市政污水、工業(yè)污水、水體疏浚等污水處理過程。機械脫水污泥的主要成分約80%的水分、10%的有機質和10%的灰分。目前污泥的處置方法主要為填埋、農用和焚燒，其中干化結合焚燒的污泥處理處置技術已被公認為能極大限度地實現(xiàn)污泥的減量化和資源化。住房和城鄉(xiāng)建設部、環(huán)境保護部、科學技術部聯(lián)合出臺的污泥處理處置政策文件中提到“污泥干化焚燒是今后我國提倡的方向，尤其是采用有焚燒后余熱干燥污泥體現(xiàn)了節(jié)能減排，循環(huán)經(jīng)濟的思想。對于經(jīng)濟比較發(fā)達，土地資源比較緊張的大城市，使用焚燒法處置應該是經(jīng)濟有效的”。目前國內煉油廠產(chǎn)生的含油污泥，是以含油、有機物、硫化物、多重催化劑、烴類物質等、泥、水混合的固廢，其體積巨大。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國石油化工每年產(chǎn)生上百萬噸，其成分復雜，處理難度大，處理成本高的問題是目前一個普遍現(xiàn)象，如果不對其進行無害化處理，又會產(chǎn)生二次污染，影響生產(chǎn)區(qū)域及周邊環(huán)境。同時含油污泥在《 危險廢物名錄》中，明確屬于礦物油（HW08類）。隨著企業(yè)環(huán)保意識與 對泥水共治要求的提高，“土十條”的發(fā)布，原有的壓濾或離心脫水到80%含水率已經(jīng)無法滿足環(huán)保要求。隨著干化技術的發(fā)展，圓盤技術開始成熟并應用到含油污泥處理。與帶式干化、回轉式干化、薄層干化、流化床及太陽能干化技術相比，圓盤干化具有占地小、效率高、設備轉速低、壽命長、間接換熱、含水率可調，且系統(tǒng)簡單便于管理和易于實現(xiàn)自動化等優(yōu)點。
在某煉油廠污水處理場的污泥處理中，采用圓盤干化技術對污水場產(chǎn)生的含油污泥進行了為期20d的實驗，通過考察含水率、含油、尾氣等對干化的影響，為該工藝在處理含油污泥的應用提供數(shù)據(jù)，也為含油污泥的無害化、減量化、資源化提供參考方案。
2 實驗裝置與原污泥
2.1 實驗目標
此實驗采用的是某煉油廠含油污水處理廠脫水后的含油污泥作為被干化物料，取樣的原污泥主要數(shù)據(jù)如下：
密度：1.015kg/L；含水率：90.7%；含油量：80mg/L。
2.2 實驗裝置
2.2.1 實驗裝置流程如下
脫水后污泥→濕污泥倉→螺旋輸送機→圓盤干化機→干污泥倉；
尾氣收集處理達標排放；
冷凝污水處理達標排放；
蒸汽冷凝液回收。
2.2.2 中試裝置簡述
取樣的污泥（含油污水廠混合污泥經(jīng)離心機脫水后）投入濕污泥料倉，料倉設攪拌措施防止污泥板結；污泥攪拌均勻后由螺旋輸送機送入圓盤干化機。干化機熱媒采用160℃蒸汽。干化后的污泥自動輸送到干污泥料倉。冷凝水和蒸發(fā)尾氣接入配套處理裝置進行處理。
2.3 實驗分析方法
實驗采用的水質分析方法為國標法，由煉油廠分析部門承擔。
3 結果與討論
實驗進行了20d，主要數(shù)據(jù)如下：
濕污泥：
含水率：83～90.7%；
密度：1.124～1.015kg/L；
含油量：30～95mg/L。
干化后污泥：
含水率：35～40%；
密度：0.735～0.8kg/L。
3.1 圓盤干化機干化脫水效果分析
圓盤干化機的干化效果良好，進泥含水率在83～90.7范圍波動，產(chǎn)泥含水率穩(wěn)定在40以下，在20d的實驗過程中，含水率、密度和含油量都有不同程度的波動，產(chǎn)出污泥非常穩(wěn)定，充分顯示了該工藝良好的可調易控特點。污泥在干化機內從半流體態(tài)逐步轉化到顆粒態(tài)，粘滯期平穩(wěn)度過，設備運行中未出現(xiàn)堵塞、換熱不均等不利情況。每次注入濕污泥28kg，產(chǎn)出干泥3.25～3.86kg，排出水量24.14～24.75kg。尾氣排出24～28L。干化后污泥的熱值17～25MJ/kg。
3.2 排出水分析
整個系統(tǒng)的排污水是污泥中含的水經(jīng)熱蒸發(fā)排出后再冷卻形成的，所以排污水量與濕污泥到干污泥的蒸發(fā)量相同。排污水的水質指標經(jīng)分析（分析方法為國標），主要指標如下：
COD：2000～2300mg/L；
BOD：1200～1300mg/L；
氨氮：20～30mg/L；
總氮：30～50mg/L；
水溫：30～40℃。
從上述指標可以看出，排出污水的B/C達0.5以上，可生化性良好，比較容易處理達標排放或回用?？梢詥为氃O計一套一體化污水處理裝置，也可接入總污水處理場。從管理和運行成本考慮，建議排入總污水處理場。
3.3 尾氣分析
蒸發(fā)出的尾氣含有油及烴類、酚類物質，本次實驗只做了定性分析，未做定量分析。尾氣排出干化系統(tǒng)后，接除塵裝置+冷卻裝置，然后進入生物除臭系統(tǒng)進行處理，本次生物除臭系統(tǒng)采用的植物液循環(huán)接觸+吸收。處理后尾氣排出各項指標達到排放標準。
3.4 系統(tǒng)中的其他問題
在運行過程中，隨著含水率的降低，干化機蒸發(fā)出的水汽油氣味越濃，經(jīng)過分析可能為污泥中的石油及其它烴類物質的到后期含水率降低后集中揮發(fā)，通過定期密閉出氣口及觀察口，不讓帶油氣的尾氣散發(fā)，只通過尾氣排放至臭氣處理裝置，可以避免油氣累積及有異味的問題。
干化機產(chǎn)泥的含水率在35～40%，污泥性狀已經(jīng)成直徑2～3mm比較均勻的固體顆粒，表面比較圓滑，如果進一步干化，會有粉塵產(chǎn)生，且需要更多熱媒；所以從安全及經(jīng)濟角度考慮，含水率不宜進一步降低。
4 結論
（1）此次實驗中，實驗污泥的含水率和含油量具有含油污泥的代表性，壓濾或離心、擠壓等方式難以進一步降低含水率，經(jīng)圓盤干化機的處理，減量化明顯（28kg減至不到4kg），同時干化后的污泥具有較高的熱值，可以摻做燃料。
（2）實驗裝置占地小，運行自動控制，操作簡單方便，工藝適合推廣。
（3）干化過程會產(chǎn)生尾氣和污水，需要配套相應處理裝置。
（4）工程應用時為防止粉塵對后續(xù)的影響，建議增加除塵器。
