煉油“三泥”脫水機的運行研究
技術(shù)支持
1 前言
煉油廠污水處理過程中“三泥”的產(chǎn)生是不可避免的，所謂“三泥”就是指隔油池底泥、浮渣以及剩余活性污泥，它的特點是：產(chǎn)生量大（含水率按99%計，產(chǎn)生量大約是水處理量的2‰～3‰）、不易處置、污染嚴(yán)重。如不加以處理，必將造成嚴(yán)重的二次污染，如不及時排出污水處理系統(tǒng)，又將造成污水場的惡性循環(huán)，使處理出水水質(zhì)惡化。在國內(nèi)的眾多煉油廠中，由于“三泥”沒有處理裝置，或建造的裝置開工不正常而外排，致使污染隱患嚴(yán)重。在新的固體廢物防治法已實施的 ，可以說“三泥”的處理水平標(biāo)志了污水場的開工水平。
另外，“三泥”是一種含有大量污染物的固體廢物。若不加以處理而直接進入環(huán)境則勢必對大氣、地表水、地下水以及土壤造成嚴(yán)重的污染。按照《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》的要求，有毒有害固體廢物不允許不加處理而直接暴露于環(huán)境中，而且也不允許進行污染物的轉(zhuǎn)移或變相轉(zhuǎn)移，因此從環(huán)境意義上來講，對污水場的“三泥”加以適當(dāng)?shù)奶幚硎欠浅１匾?，也? 環(huán)保法規(guī)的要求。
從以上的情況來看，不論是考慮污水處理系統(tǒng)自身的正常運轉(zhuǎn)，還是防止污染，“三泥”的處理都急需解決。
目前國外處理“三泥”采用較多的方法有直接填埋、焚燒及地耕法，另有歐美等國采用較多的消化氣發(fā)電等。國內(nèi)所采用“三泥”的處理方法和流程通常是：濃縮-機械脫水-焚燒（或填埋、土地處理、資源化）。以上各種處理方法雖然都取得一定的成功，但針對性較強，對煉油廠這一特殊行業(yè)產(chǎn)生的“三泥”，應(yīng)研究出行之有效的處理方法。為此，大慶石化公司煉油廠污水車間采用進口臥螺離心機對煉油三泥進行處理。
2 工藝流程及工作原理
2.1 工藝流程
濃縮后的污泥含水率雖然達到95%，但不具備固態(tài)屬性，無法進行運輸和處置。為進一步降低含水率使污泥含水率盡可能的低，必須對污泥進行脫水，以減少污泥體積和便于運輸。污泥池中的污泥經(jīng)破碎機對其中的大塊物體和纖維物質(zhì)等雜質(zhì)進行切割后，由進料泵經(jīng)過流量計泵往脫水機。為了取得更好的分離效果，需往污泥中添加絮凝劑。絮凝劑在制備池中按比例稀釋并攪拌后，進入儲藥池，由加藥泵輸入進泥管道與污泥混合，混合污泥進入脫水機。脫水后的污泥由螺旋輸送機送到泥車，上清液排入濾液池。
2.2 工作原理
離心脫水是利用水分和污泥在轉(zhuǎn)筒高速旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的離心力之差使之相互分離，實現(xiàn)脫水目的。污泥通過空心軸中的中心進料管進入轉(zhuǎn)筒，在離心力的作用下，污泥因比重大，其離心力大而被甩至筒體壁面，轉(zhuǎn)筒與螺旋輸送機之間的轉(zhuǎn)速差使螺旋輸送機連續(xù)不斷地將污泥固體推到轉(zhuǎn)筒的圓錐端進一步壓縮排出。水分由于比重小，離心力小，在內(nèi)側(cè)形成液體層，水分則將通過轉(zhuǎn)筒的圓筒端排出。
3 絮凝劑的選擇及調(diào)節(jié)
3.1 絮凝劑的選擇
濃縮污泥雖然在體積上發(fā)生了很大的變化。但是污泥的脫水性能差，如果直接進行脫水，污泥處理效果不好且不經(jīng)濟。因此，污泥在脫水前一般都要進行預(yù)處理，提高脫水性能，降低處理難度。離心脫水一般采用高分子絮凝劑。這是因為離心機內(nèi)空間較小，必須控制泥量增加。采用高分子絮凝劑時，泥量基本不發(fā)生變化，其肥效和熱值都不降低。如果采用無機藥劑，泥量會明顯增加，使脫水機的處理能力大大降低。
3.2 絮凝劑濃度的調(diào)節(jié)
試機時，一般采用高濃度到低濃度的配制方法。在不同的濃度下，根據(jù)污泥餅的含水率，上清液的清澈度及旋轉(zhuǎn)扭矩來選擇較佳投配濃度。從實際運轉(zhuǎn)情況看，并不是絮凝劑濃度越高，泥餅的含固率也越高。另外，絮凝劑的濃度可以通過靜態(tài)混合器調(diào)節(jié)水和絮凝劑溶液的藥液比進行稀釋以滿足工藝要求。
3.3 絮凝劑用量的確定
絮凝劑的投藥量與污泥本身的性質(zhì)、污泥進泥濃度、進泥溫度等因素有關(guān)。應(yīng)根據(jù)具體情況尋求較佳用量。絮凝劑用量是隨著加藥泵（偏心螺桿泵）的運轉(zhuǎn)頻率的改變而改變的。
4 脫水機的參數(shù)控制
4.1 轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速
轉(zhuǎn)速是由變頻器設(shè)定的頻率決定的，可在允許的范圍內(nèi)通過電位計調(diào)整轉(zhuǎn)速。
4.2 轉(zhuǎn)速差
轉(zhuǎn)速差是指轉(zhuǎn)筒與螺旋輸送機的轉(zhuǎn)速之差。脫水機的轉(zhuǎn)速差是由渦流制動裝置控制的。設(shè)備中的扭矩管旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生磁極運動，由于磁極的運動又形成渦流電流，抵制扭矩轉(zhuǎn)動，達到制動效果。因此可以通過改變電流的大小調(diào)節(jié)制動器的轉(zhuǎn)速，改變轉(zhuǎn)速差，電流越大，制動效果越強，轉(zhuǎn)速差越大。
4.3 進泥量
在進泥泵運行時，通過改變泵的頻率調(diào)節(jié)進泥量。
5 脫水機的運行機制
5.1 脫水機的運行
脫水機的脫水效果主要取決于轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速差、調(diào)整環(huán)、進泥速度、輸送力矩。其中，轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速是預(yù)調(diào)好的，取轉(zhuǎn)速允許的較大值，調(diào)整環(huán)在調(diào)試時已經(jīng)確認(rèn)其較佳堰板半徑，因而其值是相對固定的。由于水處理系統(tǒng)產(chǎn)泥量大，需處理的泥量多，因而進泥速度設(shè)在較大值。在啟動前，加藥泵的頻率開關(guān)置于中間值位置，啟動后將設(shè)定力矩值逐漸增大，隨著泥藥混合液進入轉(zhuǎn)筒，脫水機的負(fù)荷逐漸增大至設(shè)定力矩附近。
（1）若出泥效果好，則在保證出泥效果的情況下，適當(dāng)降低加藥頻率，以減少用藥量，降低生產(chǎn)成本。
（2）若出泥效果差，則提高加藥頻率，增大用藥量，提高泥餅含固率。如果增大加藥量，處理效果仍不佳，則可采取減少進泥量的方法，以提高出泥質(zhì)量。
（3）若實際力矩超過設(shè)定力矩，則提高進料泵的加料頻率，增大加藥量，系統(tǒng)會根據(jù)情況在運轉(zhuǎn)過程中自動清除過載，若實際力矩超過限定值，系統(tǒng)會自動停止進料，打開進水閥門進行沖洗，清除內(nèi)部的固體物料。
（4）過載發(fā)生的原因：
①物料通過量大。
②進料濃度過高。
③固體的性質(zhì)的影響。
④轉(zhuǎn)速差過低。
⑤在固體排放時受到堵塞。
過載停機后重新啟動前應(yīng)檢查：機殼是否留有固體、排料口是否打開、轉(zhuǎn)筒是否易于手動轉(zhuǎn)動、保護裝置是否設(shè)置。
5.2 存在問題
（1）水壓：由于供水水壓低，物料加料器的溶解漏斗無法將絮凝劑送到制備池而發(fā)生堵塞現(xiàn)象。在這種情況下，可以將一臺小型增壓泵安裝于供水管線上提高水壓，防止堵塞再次發(fā)生。
（2）絮凝劑溶液隔夜放置后再使用，其處理效果明顯降低，因此藥量就按實際所需處理泥量的多少進行配制，以免造成浪費。
（3）當(dāng)濃縮污泥濃度偏低，無法進行處理時，應(yīng)將污泥靜置一段時間，用小型泵抽走上清液，提高污泥濃度后再進行處理。
（4）清洗時間不能太短，否則易粘結(jié)的固體仍然殘留在轉(zhuǎn)筒內(nèi)，引起轉(zhuǎn)筒不平衡而導(dǎo)致過載。
（5）脫水機振動太劇烈時，應(yīng)立即停止進料，輸送沖洗減輕振動。
6 結(jié)語
離心脫水工藝簡單、操作方便，適合大型污水處理廠使用，它在污泥處理領(lǐng)域中的應(yīng)用潛力很大。在應(yīng)用中，應(yīng)綜合考慮各種因素對脫水效果的影響，合理調(diào)節(jié)各參數(shù)之間的平衡，尋求較佳運行工況，提高污泥的脫水效果，使脫水機在低投入、低成本下運行。
