煉油“三泥”脫水機(jī)的運(yùn)行研究
技術(shù)支持
1 前言
煉油廠污水處理過(guò)程中“三泥”的產(chǎn)生是不可避免的，所謂“三泥”就是指隔油池底泥、浮渣以及剩余活性污泥，它的特點(diǎn)是：產(chǎn)生量大（含水率按99%計(jì)，產(chǎn)生量大約是水處理量的2‰～3‰）、不易處置、污染嚴(yán)重。如不加以處理，必將造成嚴(yán)重的二次污染，如不及時(shí)排出污水處理系統(tǒng)，又將造成污水場(chǎng)的惡性循環(huán)，使處理出水水質(zhì)惡化。在國(guó)內(nèi)的眾多煉油廠中，由于“三泥”沒(méi)有處理裝置，或建造的裝置開(kāi)工不正常而外排，致使污染隱患嚴(yán)重。在新的固體廢物防治法已實(shí)施的 ，可以說(shuō)“三泥”的處理水平標(biāo)志了污水場(chǎng)的開(kāi)工水平。
另外，“三泥”是一種含有大量污染物的固體廢物。若不加以處理而直接進(jìn)入環(huán)境則勢(shì)必對(duì)大氣、地表水、地下水以及土壤造成嚴(yán)重的污染。按照《中華人民共和國(guó)固體廢物污染環(huán)境防治法》的要求，有毒有害固體廢物不允許不加處理而直接暴露于環(huán)境中，而且也不允許進(jìn)行污染物的轉(zhuǎn)移或變相轉(zhuǎn)移，因此從環(huán)境意義上來(lái)講，對(duì)污水場(chǎng)的“三泥”加以適當(dāng)?shù)奶幚硎欠浅１匾?，也? 環(huán)保法規(guī)的要求。
從以上的情況來(lái)看，不論是考慮污水處理系統(tǒng)自身的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，還是防止污染，“三泥”的處理都急需解決。
目前國(guó)外處理“三泥”采用較多的方法有直接填埋、焚燒及地耕法，另有歐美等國(guó)采用較多的消化氣發(fā)電等。國(guó)內(nèi)所采用“三泥”的處理方法和流程通常是：濃縮-機(jī)械脫水-焚燒（或填埋、土地處理、資源化）。以上各種處理方法雖然都取得一定的成功，但針對(duì)性較強(qiáng)，對(duì)煉油廠這一特殊行業(yè)產(chǎn)生的“三泥”，應(yīng)研究出行之有效的處理方法。為此，大慶石化公司煉油廠污水車間采用進(jìn)口臥螺離心機(jī)對(duì)煉油三泥進(jìn)行處理。
2 工藝流程及工作原理
2.1 工藝流程
濃縮后的污泥含水率雖然達(dá)到95%，但不具備固態(tài)屬性，無(wú)法進(jìn)行運(yùn)輸和處置。為進(jìn)一步降低含水率使污泥含水率盡可能的低，必須對(duì)污泥進(jìn)行脫水，以減少污泥體積和便于運(yùn)輸。污泥池中的污泥經(jīng)破碎機(jī)對(duì)其中的大塊物體和纖維物質(zhì)等雜質(zhì)進(jìn)行切割后，由進(jìn)料泵經(jīng)過(guò)流量計(jì)泵往脫水機(jī)。為了取得更好的分離效果，需往污泥中添加絮凝劑。絮凝劑在制備池中按比例稀釋并攪拌后，進(jìn)入儲(chǔ)藥池，由加藥泵輸入進(jìn)泥管道與污泥混合，混合污泥進(jìn)入脫水機(jī)。脫水后的污泥由螺旋輸送機(jī)送到泥車，上清液排入濾液池。
2.2 工作原理
離心脫水是利用水分和污泥在轉(zhuǎn)筒高速旋轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的離心力之差使之相互分離，實(shí)現(xiàn)脫水目的。污泥通過(guò)空心軸中的中心進(jìn)料管進(jìn)入轉(zhuǎn)筒，在離心力的作用下，污泥因比重大，其離心力大而被甩至筒體壁面，轉(zhuǎn)筒與螺旋輸送機(jī)之間的轉(zhuǎn)速差使螺旋輸送機(jī)連續(xù)不斷地將污泥固體推到轉(zhuǎn)筒的圓錐端進(jìn)一步壓縮排出。水分由于比重小，離心力小，在內(nèi)側(cè)形成液體層，水分則將通過(guò)轉(zhuǎn)筒的圓筒端排出。
3 絮凝劑的選擇及調(diào)節(jié)
3.1 絮凝劑的選擇
濃縮污泥雖然在體積上發(fā)生了很大的變化。但是污泥的脫水性能差，如果直接進(jìn)行脫水，污泥處理效果不好且不經(jīng)濟(jì)。因此，污泥在脫水前一般都要進(jìn)行預(yù)處理，提高脫水性能，降低處理難度。離心脫水一般采用高分子絮凝劑。這是因?yàn)殡x心機(jī)內(nèi)空間較小，必須控制泥量增加。采用高分子絮凝劑時(shí)，泥量基本不發(fā)生變化，其肥效和熱值都不降低。如果采用無(wú)機(jī)藥劑，泥量會(huì)明顯增加，使脫水機(jī)的處理能力大大降低。
3.2 絮凝劑濃度的調(diào)節(jié)
試機(jī)時(shí)，一般采用高濃度到低濃度的配制方法。在不同的濃度下，根據(jù)污泥餅的含水率，上清液的清澈度及旋轉(zhuǎn)扭矩來(lái)選擇較佳投配濃度。從實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)情況看，并不是絮凝劑濃度越高，泥餅的含固率也越高。另外，絮凝劑的濃度可以通過(guò)靜態(tài)混合器調(diào)節(jié)水和絮凝劑溶液的藥液比進(jìn)行稀釋以滿足工藝要求。
3.3 絮凝劑用量的確定
絮凝劑的投藥量與污泥本身的性質(zhì)、污泥進(jìn)泥濃度、進(jìn)泥溫度等因素有關(guān)。應(yīng)根據(jù)具體情況尋求較佳用量。絮凝劑用量是隨著加藥泵（偏心螺桿泵）的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率的改變而改變的。
4 脫水機(jī)的參數(shù)控制
4.1 轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速
轉(zhuǎn)速是由變頻器設(shè)定的頻率決定的，可在允許的范圍內(nèi)通過(guò)電位計(jì)調(diào)整轉(zhuǎn)速。
4.2 轉(zhuǎn)速差
轉(zhuǎn)速差是指轉(zhuǎn)筒與螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速之差。脫水機(jī)的轉(zhuǎn)速差是由渦流制動(dòng)裝置控制的。設(shè)備中的扭矩管旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生磁極運(yùn)動(dòng)，由于磁極的運(yùn)動(dòng)又形成渦流電流，抵制扭矩轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到制動(dòng)效果。因此可以通過(guò)改變電流的大小調(diào)節(jié)制動(dòng)器的轉(zhuǎn)速，改變轉(zhuǎn)速差，電流越大，制動(dòng)效果越強(qiáng)，轉(zhuǎn)速差越大。
4.3 進(jìn)泥量
在進(jìn)泥泵運(yùn)行時(shí)，通過(guò)改變泵的頻率調(diào)節(jié)進(jìn)泥量。
5 脫水機(jī)的運(yùn)行機(jī)制
5.1 脫水機(jī)的運(yùn)行
脫水機(jī)的脫水效果主要取決于轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速差、調(diào)整環(huán)、進(jìn)泥速度、輸送力矩。其中，轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速是預(yù)調(diào)好的，取轉(zhuǎn)速允許的較大值，調(diào)整環(huán)在調(diào)試時(shí)已經(jīng)確認(rèn)其較佳堰板半徑，因而其值是相對(duì)固定的。由于水處理系統(tǒng)產(chǎn)泥量大，需處理的泥量多，因而進(jìn)泥速度設(shè)在較大值。在啟動(dòng)前，加藥泵的頻率開(kāi)關(guān)置于中間值位置，啟動(dòng)后將設(shè)定力矩值逐漸增大，隨著泥藥混合液進(jìn)入轉(zhuǎn)筒，脫水機(jī)的負(fù)荷逐漸增大至設(shè)定力矩附近。
（1）若出泥效果好，則在保證出泥效果的情況下，適當(dāng)降低加藥頻率，以減少用藥量，降低生產(chǎn)成本。
（2）若出泥效果差，則提高加藥頻率，增大用藥量，提高泥餅含固率。如果增大加藥量，處理效果仍不佳，則可采取減少進(jìn)泥量的方法，以提高出泥質(zhì)量。
（3）若實(shí)際力矩超過(guò)設(shè)定力矩，則提高進(jìn)料泵的加料頻率，增大加藥量，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)情況在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中自動(dòng)清除過(guò)載，若實(shí)際力矩超過(guò)限定值，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)停止進(jìn)料，打開(kāi)進(jìn)水閥門進(jìn)行沖洗，清除內(nèi)部的固體物料。
（4）過(guò)載發(fā)生的原因：
①物料通過(guò)量大。
②進(jìn)料濃度過(guò)高。
③固體的性質(zhì)的影響。
④轉(zhuǎn)速差過(guò)低。
⑤在固體排放時(shí)受到堵塞。
過(guò)載停機(jī)后重新啟動(dòng)前應(yīng)檢查：機(jī)殼是否留有固體、排料口是否打開(kāi)、轉(zhuǎn)筒是否易于手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)、保護(hù)裝置是否設(shè)置。
5.2 存在問(wèn)題
（1）水壓：由于供水水壓低，物料加料器的溶解漏斗無(wú)法將絮凝劑送到制備池而發(fā)生堵塞現(xiàn)象。在這種情況下，可以將一臺(tái)小型增壓泵安裝于供水管線上提高水壓，防止堵塞再次發(fā)生。
（2）絮凝劑溶液隔夜放置后再使用，其處理效果明顯降低，因此藥量就按實(shí)際所需處理泥量的多少進(jìn)行配制，以免造成浪費(fèi)。
（3）當(dāng)濃縮污泥濃度偏低，無(wú)法進(jìn)行處理時(shí)，應(yīng)將污泥靜置一段時(shí)間，用小型泵抽走上清液，提高污泥濃度后再進(jìn)行處理。
（4）清洗時(shí)間不能太短，否則易粘結(jié)的固體仍然殘留在轉(zhuǎn)筒內(nèi)，引起轉(zhuǎn)筒不平衡而導(dǎo)致過(guò)載。
（5）脫水機(jī)振動(dòng)太劇烈時(shí)，應(yīng)立即停止進(jìn)料，輸送沖洗減輕振動(dòng)。
6 結(jié)語(yǔ)
離心脫水工藝簡(jiǎn)單、操作方便，適合大型污水處理廠使用，它在污泥處理領(lǐng)域中的應(yīng)用潛力很大。在應(yīng)用中，應(yīng)綜合考慮各種因素對(duì)脫水效果的影響，合理調(diào)節(jié)各參數(shù)之間的平衡，尋求較佳運(yùn)行工況，提高污泥的脫水效果，使脫水機(jī)在低投入、低成本下運(yùn)行。
