重点行业COD减排实用技术研讨会
炼油“三泥”脱水机的运行研究 赵文辉（黑龙江省大庆石化公司炼油厂） 摘 要：本文论述了卧螺离心脱水机在处理炼油污水厂“三泥”过程中的各项参数控制与处理效果的关系， 以及药剂性能对脱水效果的影响。 关键词：卧螺离心脱水机；三泥；炼油污水；絮凝剂 1 前 言 炼油厂污水处理过程中“三泥”的产生是不可避免的，所谓“三泥”就是指隔油池底泥、浮渣以及剩余活性污泥，它的特点是：产生量大（含水率按99%计，产生量大约是水处理量的2‰～3‰）、不易处置、污染严重。如不加以处理，必将造成严重的二次污染，如不及时排出污水处理系统，又将造成污水场的恶性循环，使处理出水水质恶化。在国内的众多炼油厂中，由于“三泥”没有处理装置，或建造的装置开工不正常而外排，致使污染隐患严重。在新的固体废物防治法已实施的今天，可以说“三泥”的处理水平标志了污水场的开工水平。 另外，“三泥“是一种含有大量污染物的固体废物，若不加以处理而直接进入环境则势必对大气、地表水、地下水以及土壤造成严重的污染。按照《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》的要求，有毒有害固体废物不允许不加处理而直接暴露于环境中，而且也不允许进行污染物的转移或变相转移，因此从环境意义上来讲，对污水场的“三泥”加以适当的处理是非常必要的，也是国家环保法规的要求。 从以上的情况来看，不论是考虑污水处理系统自身的正常运转，还是防止污染，“三泥“的处理都急需解决。 目前国外处理“三泥”采用较多的方法有直接填埋、焚烧及地耕法，另有欧美等国采用较多的消化气发电等。国内所采用的“三泥"的处理方法和流程通常是：浓缩----机械脱水---焚烧（或填埋、土地处理、资源化。以上各种处理方法虽然都取得一定的成功，但针对性较强，对炼油厂这一特殊行业产生的“三泥”，应研究出最行之有效的处理方法。为此，大庆石化公司炼油厂污水车间采用进口卧螺离心机对炼油三泥进行处理。 2 工艺流程及工作原理 2.1 工艺流程 浓缩后的污泥含水率虽然达到95％，但不具备固态属性，无法进行运输和处置。为进一步降低含水率使污泥含水率尽可能的低，必须对污泥进行脱水，以减少污泥体积和便于运输。污泥池中的污泥经破碎机对其中的大块物体和纤维物质等杂质进行切割后，由进料泵经过流量计泵往脱水机。为了取得更好的分离效果，需往污泥中添加絮凝剂。絮凝剂在制备池中按比例稀释并搅拌后，进入储药池，由加药泵输入进泥管道与污泥混合，混合污泥进入脱水机。脱水后的污泥由螺旋输送机送到泥车，上清液排入滤液池。 2.2 工作原理 离心脱水是利用水分和污泥在转筒高速旋转过程中产生的离心力之差使之相互分离，实现脱水目的。污泥通过空心轴中的中心进料管进入转筒，在离心力的作用下，污泥因比重大，其离心力大而被甩至筒体壁面，转筒与螺旋输送机之间的转速差使螺旋输送机连续不断地将污泥固体推到转筒的圆锥端进一步压缩排出。水分由于比重小，离心力小，在内侧形成液体层，水分则将通过转筒的圆筒端排出。 3 絮凝剂的选择及调节 3.1 絮凝剂的选择 浓缩污泥虽然在体积上发生了很大的变化，但是污泥的脱水性能差，如果直接进行脱水，污泥处理效果不好且不经济。因此，污泥在脱水前一般都要进行预处理，提高脱水性能，降低处理难度。离心脱水一般采用高分子絮凝剂。这是因为离心机内空间较小，必须控制泥量增加。采用高分子絮凝剂时，泥量基本不发生变化，其肥效和热值都不降低。如果采用无机药剂，泥量会明显增加，使脱水机的处理能力大大降低。 3.2 絮凝剂浓度的调节 试机时，一般采用高浓度到低浓度的配制方法。在不同的浓度下，根据污泥饼的含水率，上清液的清澈度及旋转扭矩来选择最佳投配浓度。从实际运转情况看，并不是絮凝剂浓度越高，泥饼的含固率也越高。另外，絮凝剂的浓度可以通过静态混合器调节水和絮凝剂溶液的药液比进行稀释以满足工艺要求。 3.3 絮凝剂用量的确定 絮凝剂的投药量与污泥本身的性质、污泥进泥浓度、进泥温度等因素有关。应根据具体情况寻求最佳用量。絮凝剂用量是随着加药泵(偏心螺杆泵)的运转频率的改变而改变的 4 脱水机的参数控制
4.1 转筒转速 转速是由变频器设定的频率决定的，可在允许的范围内通过电位计调整转速。 4.2 转速差 转速差是指转筒与螺旋输送机的转速之差。脱水机的转速差是由涡流制动装置控制的。设备中的扭矩管旋转产生磁极运动，由于磁极的运动又形成涡流电流，抵制扭矩转动，达到制动效果。因此可以通过改变电流的大小调节制动器的转速，改变转速差，电流越大，制动效果越强，转速差越大。 4.3 进泥量 在进泥泵(nemo螺杆泵)运行时，通过改变泵的频率调节进泥量。 5 脱水机的运行机制 5.1 脱水机的运行 脱水机的脱水效果主要取决于转筒转速、转速差、调整环、进泥速度、输送力矩。其中，转筒转速是预调好的，取转速允许的最大值，调整环在调试时已经确认其最佳堰板半径，因而其值是相对固定的。由于水处理系统产泥量大，需处理的泥量多，因而进泥速度设在最大值。在启动前，加药泵的频率开关置于中间值位置，启动后将设定力矩值逐渐增大，随着泥药混合液进入转筒，脱水机的负荷逐渐增大至设定力矩附近。 ① 若出泥效果好，则在保证出泥效果的情况下，适当降低加药频率，以减少用药量，降低生产成本。 ② 若出泥效果差，则提高加药频率，增大用药量，提高泥饼含固率。如果增大加药量，处理效果仍不佳，则可采取减少进泥量的方法，以提高出泥质量。 ③ 若实际力矩超过设定力矩，则提高进料泵的加料频率，增大加药量，系统会根据情况在运转过程中自动清除过载，若实际力矩超过限定值，系统会自动停止进料，打开进水阀门进行冲洗，清除内部的固体物料。 ④ 过载发生的原因：a.物料通过量大；b.进料浓度过高；c.固体的性质的影响；d.转速差过低；e.在固体排放时受到堵塞。过载停机后重新启动前应检查；机壳是否留有固体、排料口是否打开、转筒是否易于手动转动、保护装置是否设置。 5.2 存在问题 ① 水压：由于供水水压低，物料加料器的溶解漏斗无法将絮凝剂送到制备池而发生堵塞现象。在这种情况下，可以将一台小型增压泵安装于供水管线上提高水压，防止堵塞再次发生。 ② 絮凝剂溶液隔夜放置后再使用，其处理效果明显降低，因此药量就按实际所需处理泥量的多少进行配制，以免造成浪费。 ③ 当浓缩污泥浓度偏低，无法进行处理时，应将污泥静置一段时间，用小型泵抽走上清液，提高污泥浓度后再进行处理。 ④ 清洗时间不能太短，否则易粘结的固体仍然残留在转筒内，引起转筒不平衡而导致过载。 ⑤ 脱水机振动太剧烈时，应立即停止进料，输送冲洗减轻振动。 6 结 语 离心脱水工艺简单、操作方便，适合大型污水处理厂使用，它在污泥处理领域中的应用潜力很大。在应用中，应综合考虑各种因素对脱水效果的影响，合理调节各参数之间的平衡，寻求最佳运行工况，提高污泥的脱水效果，使脱水机在低投入、低成本下运行。