疊式污泥脫水技術(shù)處理煉油廠“三泥”
行業(yè)動(dòng)態(tài)
隨著 外排水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的提高以及加工原油品質(zhì)的劣質(zhì)化，水處理深度不斷提高，在污水處理實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放的同時(shí)，部分污染物富集在油泥中。中國(guó)石油化工股份有限公司荊門分公司（簡(jiǎn)稱中國(guó)石化荊門分公司）在污水處理過程產(chǎn)生油泥有罐底油泥、浮渣及剩余活性污泥，通稱為“三泥”。煉油企業(yè)的“三泥”的特點(diǎn)有，一是含水率高，體積龐大；二是污染物組成復(fù)雜，含有大量的石油類有機(jī)物質(zhì)、微生物、無機(jī)物以及其它有害物質(zhì)；三是處理難度大。如處理不當(dāng)外排環(huán)境，會(huì)污染堆放地區(qū)的水體、土壤和大氣等周圍環(huán)境，將對(duì)動(dòng)物、人類以及環(huán)境造成極大的危害。如今，固體廢物處理實(shí)施減量化、穩(wěn)定化、無害化和資源化已成為全球關(guān)注的課題，“三泥”處理處置變得與污水處理同樣重要。
污水處理場(chǎng)產(chǎn)生的污泥含水率很高，首要的任務(wù)是脫水，降低污泥的含水率，減少污泥體積，為后續(xù)的無害化或資源化處理打好基礎(chǔ)。中國(guó)石化荊門分公司與撫順石油化工研究院（簡(jiǎn)稱撫研院）合作，采用思科尼恩公司生產(chǎn)的Sclean疊式污泥脫水機(jī)對(duì)中國(guó)石化荊門分公司污水處理場(chǎng)產(chǎn)生的含油污泥進(jìn)行脫水試驗(yàn)，結(jié)果表明，Sclean疊式污泥脫水機(jī)在處理罐底油泥、浮渣、剩余活性污泥時(shí)產(chǎn)生的泥餅含水率均小于80%，與當(dāng)下通用的離心機(jī)和帶式機(jī)脫水效果相當(dāng)，但能耗減少1/10以上。
1 疊式污泥脫水技術(shù)特點(diǎn)
污泥的含水率與污泥體積有直接關(guān)系，在污水處理時(shí)產(chǎn)生的新鮮污泥一般的含水率在98%以上，污泥脫水可降低污泥的含水率，減少污泥的體積，經(jīng)脫水后的污泥含水率一般可降至70%～80%。這時(shí)污泥體積減少90%以上，這為后續(xù)的無害化處理打下良好基礎(chǔ)。
污泥脫水設(shè)備很多，目前國(guó)內(nèi)常用的機(jī)械脫水機(jī)有真空過濾機(jī)、板框壓濾機(jī)、帶式壓濾機(jī)、離心機(jī)等。其中，離心機(jī)現(xiàn)已成為我國(guó)廣泛使用的脫水設(shè)備。疊式污泥脫水機(jī)是近幾年才出現(xiàn)在我國(guó)市場(chǎng)的新型脫水設(shè)備。它主要由污泥泵、計(jì)量槽、絮凝混合槽和脫水機(jī)主體三部分構(gòu)成。全部的脫水流程都可以由電控柜（或PLC）來實(shí)行全自動(dòng)化運(yùn)作，與投藥設(shè)備、污泥輸送設(shè)備以及進(jìn)泥泵實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，達(dá)到24h無人運(yùn)行。
離心機(jī)在污泥脫水時(shí)采用的是高速運(yùn)行，振動(dòng)較大，需要專門為其建造相應(yīng)地基，但疊式污泥脫水機(jī)由于其在低轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，動(dòng)力消耗低，設(shè)備振動(dòng)小，只需安裝在水平地面，地腳螺絲固定即可，增加設(shè)備運(yùn)行過程中的安全系數(shù)，且噪音低，大大改善了現(xiàn)場(chǎng)工人的操作環(huán)境，且具有維護(hù)簡(jiǎn)單，操作成本低，設(shè)備成本低等特點(diǎn)。
2 疊式污泥脫水機(jī)工作原理
疊式污泥脫水機(jī)的主體是由游動(dòng)環(huán)、固定環(huán)、螺旋軸三部分組成，每?jī)善潭ōh(huán)中間是一片游動(dòng)環(huán)，層層相疊，螺旋軸貫穿其中。游動(dòng)環(huán)在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中與固定環(huán)形成活動(dòng)的縫隙，污泥通過脫水機(jī)主體的時(shí)候，濾液在重力作用下由固定環(huán)和游動(dòng)環(huán)之間的濾縫排出，進(jìn)入濾液槽。絮凝固體則隨著螺旋軸的緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)不間斷地向前推進(jìn)，輸送的同時(shí)帶動(dòng)游動(dòng)環(huán)做上下左右的切割運(yùn)動(dòng)，清掃濾縫，不堵塞，脫水機(jī)末端與背壓板形成的空隙（可調(diào)節(jié)）擠壓成泥餅，所得泥餅的含水率在78%～85%之間，固體回收率達(dá)95%以上，螺旋軸轉(zhuǎn)速3～5r/min，震動(dòng)小，噪音低，可在低濃度條件下直接脫水。
疊式污泥脫水系統(tǒng)工作時(shí)，原料污泥從底部進(jìn)入箱內(nèi)由頂部溢流至相鄰中間箱內(nèi)，從其底部進(jìn)入絮凝混合槽，混合槽上有齒輪減速機(jī)控制攪拌速度。疊式螺桿脫水部分連有齒輪減速機(jī)控制螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)速度。攪拌器頻率及螺桿頻率電控柜內(nèi)有電子顯示器。螺桿脫水部分上部有定時(shí)噴淋裝置，由箱體側(cè)面電控閥控制。
3 疊式污泥脫水機(jī)處理“三泥”
試驗(yàn)采用疊式污泥脫水機(jī)對(duì)中國(guó)石化荊門分公司污水處理場(chǎng)罐底油泥、浮渣和剩余活性污泥進(jìn)行處理，試驗(yàn)采用的化學(xué)試劑包括陽離子有機(jī)絮凝劑（PAM）、聚合氯化鋁（PAC）。每種原料穩(wěn)定運(yùn)行后采平行樣三組。采樣點(diǎn)為進(jìn)料泥、出料泥餅及濾液。分析參數(shù)為進(jìn)料泥的含油率、含水率、含固率；出料泥餅的含油率、含水率、含固率；濾液的油含量、COD、SS。
對(duì)污水場(chǎng)產(chǎn)生的罐底油泥、浮渣和剩余活性污泥分別進(jìn)行了疊式機(jī)的脫水試驗(yàn)。試驗(yàn)參數(shù)及結(jié)果如下表所示：
標(biāo)號(hào) | 進(jìn)料/% | 出料泥餅/% | 出料滲濾液/（mg/L） | ||||||
含水率 | 含油率 | 含固率 | 含水率 | 含油率 | 含固率 | 含油率 | COD | SS | |
罐底 油泥 | 90.2 | 9.3 | 0.5 | 54.2 | 38.9 | 6.9 | 32.7 | 338 | 37.0 |
89.0 | 9.2 | 1.8 | 54.5 | 37.8 | 7.7 | 30.2 | 395 | 58.0 | |
86.7 | 11.4 | 1.9 | 55.9 | 36.9 | 7.2 | 48.0 | 412 | 46.0 | |
剩余 污泥 | 97.5 | 2.0 | 0.5 | 78.9 | 8.5 | 12.6 | 27.5 | 269 | 32.0 |
96.0 | 3.3 | 0.7 | 79.0 | 8.9 | 12.1 | 25.0 | 403 | 57.0 | |
95.5 | 3.6 | 0.9 | 78.0 | 8.4 | 13.6 | 20.0 | 308 | 31.0 | |
浮渣 | 92.0 | 5.9 | 2.1 | 68.0 | 19.9 | 12.1 | 32.0 | 313 | 53.0 |
91.4 | 7.0 | 1.6 | 67.9 | 20.6 | 11.5 | 35.0 | 317 | 35.0 | |
90.5 | 7.6 | 1.9 | 68.7 | 19.8 | 11.5 | 29.0 | 408 | 29.0 | |
從上表結(jié)果看，處理罐底油泥時(shí)，進(jìn)料含水率在86.7%～90.2%，含油率為9.2%～12.3%，經(jīng)疊式機(jī)脫水后泥餅的含水率降為54.2%～55.9%，含油率為36.9%～38.9%。
處理活性污泥時(shí)，進(jìn)料含水率在95.5%～97.5%，含油率為2.0%～3.6%，經(jīng)疊式機(jī)脫水后泥餅的含水率降為78.0%～79.0%，含油率為8.4%～8.9%。
處理浮渣時(shí)，進(jìn)料含水率在90.5%～92.0%，含油率為5.9%～7.6%，經(jīng)疊式機(jī)脫水后泥餅的含水率降為67.9%～68.7%，含油率為19.8%～20.6%。
采用疊式機(jī)處理各類污泥的出泥含水率均低于85%，脫水效果良好，均達(dá)到預(yù)期指標(biāo)。
濾后液出水的COD和SS以及油含量均不會(huì)對(duì)污水場(chǎng)造成水質(zhì)沖擊。
4 結(jié)論
采用疊式污泥脫水機(jī)處理中國(guó)石化荊門分公司各種含油污泥得出如下結(jié)論：
（1）不論是處理罐底油泥、浮渣或者剩余活性污泥，經(jīng)該機(jī)處理后脫水泥餅的含水率均低于80%，與離心機(jī)處理效果相當(dāng)。電耗只有離心機(jī)1/10。
（2）疊式污泥脫水機(jī)在脫水過程中產(chǎn)生的濾液較清澈，基本無跑泥現(xiàn)象，濾后液不會(huì)對(duì)污水廠造成水質(zhì)沖擊。
（3）疊式污泥脫水機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)數(shù)是3～5轉(zhuǎn)/分鐘，振動(dòng)小，噪音低，能耗低，改善了現(xiàn)場(chǎng)的工作環(huán)境。
（4）原料更換初期，需有一個(gè)絮凝劑濃度調(diào)試過程，此時(shí)需要人為經(jīng)驗(yàn)觀察絮體形成狀況以調(diào)整絮凝劑濃度，出泥效果有一定影響，但經(jīng)穩(wěn)定運(yùn)行后擠壓出的泥餅基本成型，有利于泥餅的后續(xù)運(yùn)輸及處理。因此，疊式污泥脫水技術(shù)將具有替代其他污泥脫水技術(shù)的潛力。
