1 項目研究的目的及意義
含油污水處理站普遍采用重力沉降→壓力過濾流程,該流程具有建設(shè)費用小、運行成本低、操作簡單等優(yōu)點。但因其依靠重力分離原理,導(dǎo)致污水中大量懸浮固體和雜質(zhì)在沉降設(shè)備中沉積形成細顆粒油泥,占據(jù)沉降設(shè)備的有效沉降空間,從而影響沉降設(shè)備的分離效果和運行效率;積存的細小顆粒油泥還會隨反沖洗水在系統(tǒng)內(nèi)惡性循環(huán),對水質(zhì)造成二次污染,加重了設(shè)備的運行負(fù)擔(dān),嚴(yán)重影響水質(zhì)的穩(wěn)定達標(biāo)。
目前,沉降設(shè)備內(nèi)雖均設(shè)有靜壓穿孔管和泵吸式排泥等工藝,但排出的油泥含水率在99.0%以上,排出油泥量占處理量的3%~6%,存在含水率高、排液量大、后續(xù)集中處理費用高、運輸過程中易產(chǎn)生二次污染等弊端?,F(xiàn)階段各污水站基本采用儲泥池沉降、上清液回收的濃縮工藝。但由于沉降設(shè)備排出的油泥成分多而復(fù)雜、乳化充分、密度差小、再次沉降困難;大量油泥露天置于儲泥池中容易腐敗和產(chǎn)生惡臭,污染空氣和站庫周圍土壤環(huán)境;而且受氣候溫度影響,該流程冬季無法運行。通過對低速疊螺污泥脫水機污泥稠化處理工藝進行了現(xiàn)場調(diào)研和試驗分析,確定運行方案,為完善污水處理系統(tǒng)實時在線排泥及濃縮稠化提供有效的技術(shù)手段。
2 細顆粒在處理系統(tǒng)內(nèi)沉積及分布
由于污水處理站各處理單元對懸浮固體的去除效率不同,因此對某含油污水處理站各節(jié)點水樣進行化驗,分析懸浮固體的分布情況。
根據(jù)檢測數(shù)據(jù),22.56%的懸浮固體在沉降設(shè)備中沉積;58.94%的懸浮固體被過濾設(shè)備截留。從上述分析可見,污水處理系統(tǒng)中含油污泥主要沉積在沉降罐并在過濾設(shè)備中截留。其中過濾系統(tǒng)截留所占比例較高,大量被截留的細顆粒油泥隨反沖水進入回收水池,但受排泥工藝、回收水池構(gòu)造等因素影響,這部分細顆粒油泥不能及時去除,只能隨反沖洗水回到沉降罐中再次沉降或在系統(tǒng)內(nèi)反復(fù)循環(huán)。因此,從現(xiàn)階段已建成污水處理系統(tǒng)工藝分析,原水中的懸浮固體及雜質(zhì)無論是靠自重沉降,還是被過濾罐截留,沉降罐是細顆粒油泥 可以穩(wěn)定沉積的場所。
3 疊螺污泥濃縮脫水機現(xiàn)場試驗
疊螺污泥濃縮脫水機由固定環(huán)和游動環(huán)相間排列,螺旋推力軸貫穿其中構(gòu)成,分為濃縮區(qū)和脫水區(qū)。
(1)工作原理。加壓后的油泥進入疊螺脫水機計量槽,通過計量槽限制其進入混合槽的流量;加藥系統(tǒng)按設(shè)定量向混合槽內(nèi)投加絮凝劑,并通過攪拌與油泥中的細小懸浮固體充分作用形成絮狀體;含有大量絮體的污泥進入疊螺主體,受自身重力和螺旋軸距不斷收縮積壓作用,大部分污水通過游動環(huán)和固定環(huán)相對運動時排出;螺旋推力軸將被截留的絮體推送到污泥脫水區(qū),通過背壓板調(diào)壓,使濾餅含固量不斷提高,污泥不斷受擠壓脫水排出。
(2)現(xiàn)場流程。沉降罐底部污泥由排泥泵增壓輸送至疊螺污泥脫水機,經(jīng)過濃縮稠化后,液相回流至站內(nèi)儲泥池,濃縮后的污泥裝車外運。
(3)效果評價。調(diào)研地點為大慶油田污水處理站,試驗處理規(guī)模為10m3/h(進液量),有機絮凝劑加藥濃度為20mg/L。從試驗數(shù)據(jù)可知,沉降罐排出的油泥含水率在99.00%以上時,經(jīng)疊螺脫水機濃縮稠化后,得到的泥餅含水率為50.00%~70.00%,油泥體積縮減98%以上。另外,濃縮后污水懸浮固體含量在250mg/L以下時,污泥中油類物質(zhì)含量為9.50%~40.20%,含油量較高。
(4)工藝特點。疊螺污泥脫水機工藝占地面積小、系統(tǒng)構(gòu)成簡單、故障率低、檢修方便;設(shè)備運行無噪音、無震動,不會影響員工身體健康;屬轉(zhuǎn)速運行狀態(tài),不存在危險性;無濾布、濾網(wǎng)設(shè)計,永不堵塞,停產(chǎn)時不需清洗內(nèi)壁。但對藥劑依賴程度大,針對不同污泥需篩選合理的藥劑種類和投加濃度,濃縮后污泥中含油量比例高,適用于低含油污泥的濃縮處理。
4 認(rèn)識及結(jié)論
(1)沉降設(shè)備外排細顆粒油泥經(jīng)上述兩種濃縮稠化工藝處理后,污泥含水率可由99.0%降低至70.0%以下,污泥體積縮減98.0%以上,處理費用降低80.0%以上,為進一步深度無害化處理奠定了基礎(chǔ)。且濃縮稠化后污水中含固量在250mg/L以下,滿足污水處理系統(tǒng)進水指標(biāo)要求。
(2)油田污水處理系統(tǒng)中含油污泥主要來自沉降沉積的污泥,以及過濾設(shè)備截留的雜質(zhì),含水率通常在99.50%左右;受現(xiàn)階段排泥工藝、回收水池構(gòu)造等因素影響,沉降罐是細顆粒油泥 可以穩(wěn)定沉積的場所。
(3)污泥稠化技術(shù)的應(yīng)用主要的是帶來了社會效益,沉積設(shè)備底部外排油泥經(jīng)濃縮稠化后,含水率可由99.0%降低至70.0%以下,體積縮減98.0%以上,解決了污泥沉降濃縮和運輸過程中對空氣和站庫周圍土壤環(huán)境的污染;同時,還可實現(xiàn)沉降設(shè)備的連續(xù)排泥,緩解了污泥在沉降設(shè)備底部影響分離效果以及在系統(tǒng)內(nèi)惡性循環(huán)造成水質(zhì)二次污染的問題。