三泥化學破乳脫水實驗及其應用
行業(yè)動態(tài)
1 “三泥”來源及處理現(xiàn)狀
1.1 “三泥”來源
“三泥”是含油污水處理過程中產生的油泥、浮渣和污泥的混合物，其主要來源之一為隔油池、均質罐底沉積含水、泥沙、少量油及化學藥劑的底泥，其二為浮選池投加絮凝劑后經氣浮工藝形成含水、少量油及雜質的浮渣，其三為生化池因活性污泥工藝而產生含水、懸浮物的剩余活性污泥。由于“三泥”產生量大，性質穩(wěn)定，且含有油、酚、COD、硫化物、有毒有害的化學有機物等污染物，不進行處理會導致污泥累積無處堆放，污泥所含的有害物質和石油類會隨雨水的沖刷對土壤和水體造成污染。
“三泥”一般是由水包油、油包水以及懸浮固體組成的穩(wěn)定乳狀液體系，還包括生產過程中所投加的大量水處理劑。由于三次采油技術在國內的發(fā)展和應用，原油中所含的聚合物溶液、表面活性劑等化學試劑導致“三泥”濃縮難度增加，造成“三泥”產量增加，其外運處理需要耗費較多人力、物力及財力，同時，“三泥”所含污油會造成資源的浪費。
1.2 “三泥”處理現(xiàn)狀
烏魯木齊石化凈化水廠污水處理過程中產生的“三泥”根據其性狀和特點進行分類處理，其工藝流程為沉淀濃縮、機械脫水、焚燒和送焦化處理。首先，通過重力沉降脫去“三泥”所含的間隙水，沉降時間一般為2h～48h。然后，通過離心機對“三泥”進行機械脫水，為提高機械脫水效率，往往在機械脫水前進行化學調節(jié)，加入高分子無機絮凝劑使污泥顆粒絮凝。處理后產生的泥餅和油泥分別送至電廠焚燒和焦化摻煉。
2 “三泥”處理存在問題
2.1 絮凝劑效果不理想
水廠采用有機高分子聚丙烯酰胺做絮凝劑效果一般，由于“三泥”中浮渣、油泥含油量較高，要求絮凝劑在提高污泥脫水率的同時，還要提高污泥除油率，從而提高污泥的處理效果。
2.2 油泥較難處理
其沉淀濃縮效果差，一般經24h沉淀濃縮僅能夠脫出15%間隙水，脫水效率低。因油泥含油量高導致粘性大，無法通過離心機進行機械脫水，一般經沉淀濃縮脫水后拉至焦化進行摻煉，而焦化摻煉量無法滿足油泥產生量。
2.3 離心機機械脫水效率低
凈化水廠采用D3LLC30CHP型離心機對“三泥”進行機械脫水，裝置運行日均產生油泥92.9m3、浮渣300.8m3、活性污泥280.0m3，而離心機脫水速率分別為0m3/d（離心機無法處理油泥）、77.2m3/d、125.2m3/d，無法滿足“三泥”的日產生量，造成污水處理裝置后路緊張，無法達到工藝運行需求。
2.4 “三泥”外委處理成本高
由于“三泥”處理的局限性，凈化水廠采取部分“三泥”外委處置方式，因此產生的運輸費、外委處置費導致水廠生產運行成本增加。
2.5 干泥晾曬場所不足
經離心機脫水后的污泥仍含有少量水分，需自然晾曬形成風干污泥后進行焚燒。凈化水廠干泥日平均產生量在300m3左右，如何在不提高水廠運行成本的前提下解決污泥晾曬空間不足成為水廠“三泥”處置的難題。
3 “三泥”破乳脫水實驗
3.1 實驗材料
實驗所使用的“三泥”來自于烏石化凈化水廠，根據油泥、浮渣和活性污泥特性，分別取自三泥處理裝置濃縮罐。
無機絮凝劑：粉煤灰、次氯酸鈉（NaClO）、無水硫酸鈉、雙氧水（H2O2）均由凈化水廠化驗室提供。
有機絮凝劑：聚丙烯酰胺（PAM）由新疆德蘭股份有限公司生產。
設備：可見分光光度計。
3.2 試驗方法
化學需氧量：滴定法；氨氮含量：納式比色法。
3.3 實驗結果及討論
3.3.1 油泥破乳脫水實驗
以下實驗樣品均取2000ml原液進行實驗，并對脫出清液的化學需氧量及氨氮含量進行測試。
（1）絮凝劑的篩選
使用NaClO做絮凝劑實驗過程中反應速度較慢，油水界面分層不明顯，清液化學需氧量、氨氮含量偏高，而有機絮凝劑PAM+無水硫酸鈉復合絮凝劑脫出清液的測定結果同樣顯示氨氮含量高，均不利于清液的重新處理。而PAM+H2O2復配脫水效果好，且所得清液化學需氧量及氨氮含量較低，為較佳配方。
（2）PAM+H2O2用量實驗
PAM+H2O2絮凝劑用量分別為0.006g、12ml時，清液化學需氧量及氨氮含量較為理想。
3.3.2 浮渣破乳脫水實驗
以下實驗樣品均取2000ml原液進行實驗，并對脫出清液的化學需氧量及氨氮含量進行測試。浮渣中加入PAM后并無分層，而加入粉煤灰后，浮渣出現(xiàn)分層，并且脫出清液的CODcr、氨氮含量較理想。
3.3.3 活性污泥脫水實驗
以下實驗樣品均取1000ml原液進行實驗，并對脫出清液的化學需氧量及氨氮含量進行測試。
（1）絮凝劑的篩選
3種絮凝劑的脫水效果基本無差別，單獨使用絮凝劑粉煤灰和PAM時，PAM所產生清液的CODcr、氨氮含量值較低，且脫水效率高，而PAM和粉煤灰復配的脫水效率并無提高，且CODcr、氨氮含量無明顯降低，故使用單一絮凝劑PAM的效果較佳，經濟實用性較高。
（2）PAM用量實驗
PAM絮凝劑用量降低時，脫水率并無明顯降低，且清液CODcr、氨氮含量無明顯增加，因此降低PAM用量較為經濟。
4 應用
水廠于4月對浮渣、活性污泥采用上述實驗所得較佳方案進行配比加藥。4月實驗方案應用期間，離心機處理浮渣為98.4m3/d，5、6月恢復正常加藥方式離心機處理浮渣為75.7m3/d，日均處理量低于試驗期間。
4月實驗方案應用期間，離心機處理活性污泥為149.4m3/d，5、6月恢復正常加藥方式離心機處理浮渣為116.2m3/d，日均處理量同樣低于試驗期間。
5 結語
通過對“三泥”破乳脫水的實驗及應用，以不影響清液水質為前提，提高了凈化水廠“三泥”的脫水效率和日均處理量，在處理“三泥”的同時還能回收大量的污油，因此文中所采取處理“三泥”的實驗結果具有一定的經濟效益。
