離心機(jī)有效處理含油污泥的問(wèn)題分析與對(duì)策
技術(shù)支持
煉油污水處理場(chǎng)的含油污泥是石化工業(yè)的主要污染源之一。煉油廠的含油污泥主要來(lái)源于浮選加藥產(chǎn)生的浮渣、生化系統(tǒng)的剩余活性污泥、隔油池池底泥等。其含油量一般為8%～20%，含水率為60%～80%，且含有10%的固體物質(zhì)（泥、砂、菌等）。一般中小型煉油廠年產(chǎn)污泥上萬(wàn)噸，其中的有害物質(zhì)和石油烴類(lèi)，會(huì)隨著雨水的沖刷嚴(yán)重污染土壤和水源。烏魯木齊石化公司煉油污水處理率達(dá)到了100%。隨著原油性質(zhì)的變化，污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的含油污泥的處理難度也隨之增加。用真空過(guò)濾機(jī)、板框壓濾機(jī)等進(jìn)行處理，都因?yàn)槠湔扯却?，而分離效果差。用傳統(tǒng)的靜置儲(chǔ)存方法——待油泥、水分層后，將水用泵抽出回到污水系統(tǒng)再處理，剩下的含油污泥外運(yùn)填埋處理——這種方式泥水分離時(shí)間長(zhǎng)，分離效率低，分離后的含油污泥含水率高，占據(jù)著大量?jī)?chǔ)存空間。污泥堆放場(chǎng)往往已不堪重負(fù)。如何有效安全地處理這些含油污泥，成為一個(gè)研究的課題。烏石化公司凈化水廠煉油工段經(jīng)過(guò)幾年的摸索實(shí)踐，任務(wù)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少、效果顯著的方法。
1 轉(zhuǎn)筒式離心機(jī)的工作原理
1.1 離心分離的原理
物體高速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生離心力。在離心力場(chǎng)內(nèi)的各質(zhì)點(diǎn)，都將承受較其本身重力大許多倍的離心力。離心力的大小取決于該質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量，由于含水污泥中有比重大于1的污泥，有比重等于1的水及很少的比重小于1的污油，在離心力的作用下，這幾種物質(zhì)所受到的離心力也不同，質(zhì)量大的污泥被甩到水的外側(cè)，再通過(guò)一定的手段使它們分離，就使含油污泥中的水和污油得到脫除，大大減少了污泥的體積。
1.2 轉(zhuǎn)筒式離心機(jī)的工作原理
污泥從空心轉(zhuǎn)軸的分配孔進(jìn)入離心機(jī)，依靠轉(zhuǎn)筒高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力分離固體。螺旋輸送器與轉(zhuǎn)筒的旋轉(zhuǎn)方向相同，但轉(zhuǎn)速稍慢。兩者之間的速差，可將脫水污泥送出離心機(jī)，分離液則從另一端排出。離心脫水可以連續(xù)進(jìn)行。
1.3 工藝流程
污水處理場(chǎng)產(chǎn)生的含油污泥先進(jìn)到三渣池進(jìn)行沉降脫水，濃縮后的含油污泥由泵打入污泥濃縮罐進(jìn)一步沉降脫水，脫水后污泥由螺桿泵輸送至離心機(jī)再次脫水分離。液體（離心液）回到三渣池，離心機(jī)出料（固體）運(yùn)送至堆泥場(chǎng)，污泥干化后外運(yùn)至廢渣坑。
2 存在的問(wèn)題
一般情況下，離心機(jī)進(jìn)料后有兩種出料情況。一種是出料斗處能出大量泥，離心液為黑水；另一種是出料斗出泥量有限，離心液出清水。根據(jù)計(jì)算和實(shí)際觀察，離心液為黑水時(shí)，黑水要循環(huán)處理，含油污泥的體積減少量有限；離心液為清水時(shí)，清水用泵打到前端污水系統(tǒng)處理，含油污泥體積減少明顯。因此，要做到三泥減量，離心液出清水較佳。
在剛引進(jìn)離心機(jī)處理煉油污水處理場(chǎng)污泥的很長(zhǎng)一段時(shí)間里，由于離心機(jī)運(yùn)行存在處理效果差，無(wú)法正常分離的情況，離心機(jī)運(yùn)行只能做到出少量泥，離心液從來(lái)沒(méi)有出過(guò)清水，只能偶爾分離出一些干污泥。離心機(jī)運(yùn)行無(wú)法解決外運(yùn)廢渣堆埋場(chǎng)污泥量大的問(wèn)題。
具體問(wèn)題分析：
（1）經(jīng)常出現(xiàn)出料口堵塞現(xiàn)象，影響分離效果。
（2）用聚合鋁做絮凝劑，對(duì)浮渣占60%～80%的污泥幾乎沒(méi)有絮凝效果。
（3）用聚丙烯酰胺做絮凝劑，溶藥設(shè)備效果不好，無(wú)法發(fā)揮絮凝劑作用。
（4）對(duì)聚丙烯酰胺的特性不了解，沒(méi)有發(fā)揮出這種絮凝劑的較佳效果。
（5）離心機(jī)操作間內(nèi)H2S嚴(yán)重超標(biāo)，達(dá)到100mg/L以上（安全指標(biāo)為＜10mg/L），對(duì)職工生命安全是個(gè)威脅，同時(shí)也給調(diào)解操作帶來(lái)了困難。
3 對(duì)策
（1）通過(guò)對(duì)離心機(jī)解體檢查發(fā)現(xiàn)，出料口是被粘度較大的污泥堵塞，這種情況往往出現(xiàn)在停機(jī)后再開(kāi)機(jī)的時(shí)候，通過(guò)試驗(yàn)確定在開(kāi)機(jī)前和停機(jī)前必須用清水對(duì)離心機(jī)進(jìn)行清洗。在隨后的運(yùn)行中未出現(xiàn)出料口堵塞情況。
（2）對(duì)含油污泥的處理，用無(wú)機(jī)的聚合鋁、聚合鋁鐵做絮凝劑效果都不理想，通過(guò)交流和考察得知，必須使用陽(yáng)離子聚丙烯酰胺做絮凝劑才能有較好的絮凝、處理效果。
（3）在使用聚丙烯酰胺做絮凝劑的過(guò)程中，對(duì)分子量不同的聚丙烯酰胺進(jìn)行試驗(yàn)，得出使用分子量大于1×107的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺效果較好。
聚丙烯酰胺溶解性差，配藥時(shí)容易結(jié)塊，也不容易溶解，經(jīng)過(guò)對(duì)溶藥設(shè)備的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，進(jìn)行了如下改造，效果顯著，使原來(lái)只能溶解2kg/次的溶藥池溶藥量提高到了10kg/次。
①將攪拌機(jī)的攪拌桿加長(zhǎng)，在底部增加一級(jí)攪拌槳，同時(shí)，將兩級(jí)攪拌槳的槳葉更換成長(zhǎng)大型槳葉。
②制作了專(zhuān)門(mén)的加藥斗，使聚丙烯酰胺顆粒能均勻進(jìn)入溶藥池。
（4）陽(yáng)離子聚丙烯酰胺在投加前需要充分?jǐn)嚢杌旌喜⒃跀嚢锠顟B(tài)下放置4小時(shí)以上，才能發(fā)揮較好的絮凝效果。
（5）通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，陽(yáng)離子聚丙烯酰胺絮凝速度較快，加注點(diǎn)不能距離心機(jī)進(jìn)口太遠(yuǎn)，需要通過(guò)試驗(yàn)確定較佳加注點(diǎn)的位置。根據(jù)陽(yáng)離子聚丙烯酰胺這個(gè)性質(zhì)，將原來(lái)設(shè)在螺桿泵之間的絮凝罐廢棄（絮凝罐的作用是使污泥和絮凝劑在絮凝罐中充分緩和絮凝），在距離心機(jī)進(jìn)口5m、2m、10m三個(gè)位置設(shè)加藥口投加聚丙烯酰胺，通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)確定使用距離心機(jī)進(jìn)口2m的加藥口的效果較好。
（6）通過(guò)試驗(yàn)，加藥量對(duì)處理效果的影響也非常大。按每噸污泥70g、200g、300g三種用量投加絮凝劑，當(dāng)加藥量在70g/t時(shí)效果不明顯，當(dāng)加藥量在200g/t時(shí)離心機(jī)運(yùn)行效果明顯變好，能夠平穩(wěn)出清水。當(dāng)加藥量在300g/t時(shí)，處理以浮渣為主的污泥，可以大量出泥。
（7）操作空間的H2S含量高對(duì)操作人員的生命安全是一個(gè)極大的威脅。離心機(jī)的出料口和離心液出口在原設(shè)備設(shè)計(jì)中沒(méi)有封閉，由于含油污泥中會(huì)有大量H2S溢出，造成操作空間中H2S含量高，經(jīng)實(shí)際測(cè)定，不采取任何措施操作空間的H2S含量都在100mg/L以上（安全指標(biāo)為＜10mg/L），采取強(qiáng)制對(duì)流通風(fēng)措施后操作空間的H2S含量在20mg/L以上；冬季因?yàn)楸?、通風(fēng)效果差，H2S含量在30mg/L以上。將離心機(jī)的出料口和離心液出口封閉，并增加排氣管，操作空間的H2S含量可以有效控制在10mg/L以下。
4 運(yùn)行效果
將加藥量控制在每噸污泥200g時(shí)，離心液以清水為主，進(jìn)料應(yīng)控制含水率在84%～96%，平均值在88.5%；含油量在0.5%～1.22%，平均值在0.9%；處理量在0.7～5.1t/h，平均在2.8t/h。當(dāng)絮凝劑加藥量達(dá)到每噸污泥300g時(shí)，處理以浮渣為主的污泥，出泥量多達(dá)60kg/h。
經(jīng)過(guò)離心機(jī)分離后，含油污泥的含水率由平均97%降到90%，含油率由平均1.2%降到平均0.6%，效果比較顯著。離心出料在堆泥場(chǎng)堆放一段時(shí)間后，在空氣、陽(yáng)光的作用下由黑色粘稠狀變?yōu)辄S色粉末狀。給運(yùn)送、儲(chǔ)存節(jié)約了大量的人力、物力、財(cái)力。離心清液直接打入污水系統(tǒng)處理，切實(shí)減少了含油污泥量，較離心機(jī)沒(méi)有運(yùn)行前減少了2/3左右。
5 結(jié)論
（1）轉(zhuǎn)筒式離心機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用較低，其自身功率只有18.5kW，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)每月只耗電13320度，按每度0.19元計(jì)算，每月運(yùn)轉(zhuǎn)電耗費(fèi)用為2109元。
（2）對(duì)粘度較大的含油污泥的濃縮脫水效果較好。
（3）可以連續(xù)運(yùn)行，處理效率高，容易滿足工藝要求。
（4）操作簡(jiǎn)便，操作工容易掌握。
（5）離心機(jī)轉(zhuǎn)子強(qiáng)度不高，運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后轉(zhuǎn)子磨損造成出料不暢，需對(duì)轉(zhuǎn)子修補(bǔ)后方可繼續(xù)使用。
雖然轉(zhuǎn)筒式離心機(jī)在工業(yè)運(yùn)行時(shí)還存在著一些不足，但其對(duì)含油污泥的濃縮脫水效果還是比較好的。機(jī)械問(wèn)題也可以得到解決。據(jù)悉，國(guó)外的轉(zhuǎn)筒式離心機(jī)機(jī)械強(qiáng)度已能滿足長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)的需要。因此，轉(zhuǎn)筒式離心機(jī)一定會(huì)成為污泥濃縮脫水的重要手段。
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