河南油田含油污泥處理技術(shù)研究
技術(shù)支持
國內(nèi)多數(shù)聯(lián)合站的污泥處理流程，都有污泥分離池、污泥濃縮裝置及機械脫水等設(shè)備。污泥分離池占地面積大，又需配套刮油刮泥機及地下泵房等設(shè)備，使工藝流程投資高、現(xiàn)場管理很不方便。同時，聯(lián)合站的含油污泥處理為間歇運行，設(shè)備利用率低，實際應(yīng)用中還存在停留時間長和分離效率低等問題。由于現(xiàn)用的污泥濃縮劑成本偏高，在一定程度也影響了其在污泥處理中的應(yīng)用。
1 高效污泥濃縮劑的篩選
1.1 濃縮沉降實驗
針對聯(lián)合站中污泥含水高、含油多的問題，我們選用了脫水或絮凝效果較好的絮凝劑、脫水劑和破乳劑及其它污泥處理劑，對含油污泥進行了濃縮沉降實驗（試樣為稠油聯(lián)合站污水池底部污泥，污泥量為70mL、溫度為50℃、污泥含水率為98%、靜沉）。
實驗數(shù)據(jù)表明:使?jié)饪s絮體下沉的化學藥劑有TB-3和H-618，使污泥濃縮較快的是PAM和破乳劑P-201。在實驗中發(fā)現(xiàn)，對含油污泥只加單一的化學劑，存在加藥量大、濃縮污泥體積較大、作用時間較長等問題。為更好地使污泥濃縮沉降，需要進一步作復配實驗。
1.2 濃縮藥劑復配實驗
將PAM、P-201、H-618和TB-3等4種藥劑進行復配實驗。濃縮體積是加藥后經(jīng)污泥脫水絮體濃縮沉降的體積數(shù)。實驗數(shù)據(jù)表明，PAM和H-618兩種藥劑復配對含油污泥有明顯的濃縮沉降作用，含油污泥由70mL濃縮至17mL，并測得絮體沉淀物含水約88%。隨著靜置時間的延長，其分離脫水量也在增加，即絮體濃縮體積愈來愈小，但到45min后就無大的變化。實驗表明PAM和H-618混合使用的效果較好。
2 撬裝式含油污泥處理裝置的研制
2.1 高效污泥分離器現(xiàn)場實驗
高效污泥分離器（以下簡稱污泥分離器）是撬裝式含油污泥處理一體化裝置的關(guān)鍵設(shè)備。為有效處理污泥，首先必須濃縮污泥，把大部分水脫掉。為此，研制了一套污泥分離器模擬實驗裝置。
污泥分離器模擬實驗裝置在河南油田井樓稠油聯(lián)合站進行了現(xiàn)場實驗。實驗樣品取自污水池底部，污水池污泥主要來自沉降罐出口及過濾罐等設(shè)備的反沖洗水。
2.2 高效污泥分離器加藥濃縮實驗
首 行了在污泥分離器中不加污泥濃縮劑的實驗，污泥在分離器中的停留時間為45min。
實驗數(shù)據(jù)表明:污泥分離器對含油有一定的分離作用，對污泥去除作用不大，去除率一般在10%～30%。由此可見，污泥分離器在不加污泥濃縮劑的情況下進行分離污泥，實驗效果不明顯。因此又進行了添加污泥濃縮劑的污泥分離實驗，濃縮劑加量為0.8%，停留時間為45min。
實驗過程中，可以看到污泥已基本濃縮富集至分離器底部，并測得污泥含水為88%～90%，呈粥狀物。實驗數(shù)據(jù)表明:加藥后污泥分離器對分離含油作用相當明顯，平均去除率達92%；對污泥去除作用明顯提高，平均去除率為87%。與不加藥的實驗對比，加藥的污泥分離實驗效果明顯得到提高。
2.3 優(yōu)化高效污泥分離器加藥量實驗
為找到污泥分離器的較佳運行參數(shù)，通過改變濃縮劑加藥量和停留時間，又進行了污泥分離器的分離實驗。
實驗數(shù)據(jù)表明:污泥濃縮劑對污泥分離器的分離效果影響較大。當濃縮劑加量小于0.8%時，污泥去除率低于80%，污泥分離器底部污泥含水也較高；當濃縮劑加量大于0.8%時，污泥去除率高于80%；當加藥量為1.0%時，污泥去除率可達92.3%，同時污泥分離器底部污泥含水也低于90%。因此，確定污泥濃縮劑較佳加量為0.8%。
2.4 優(yōu)選污泥在高效污泥分離器停留時間實驗
實驗中，污泥濃縮劑加入量定為0.8%，改變污泥分離器的停留時間進行實驗。
實驗數(shù)據(jù)表明，污泥在污泥分離器的停留時間對分離作用影響較明顯。當停留時間小于30min時，污泥去除率低于80%；當停留時間大于30min時，污泥去除率高于80%，污泥分離器底部污泥含水也低于90%。如繼續(xù)延長污泥在分離器的停留時間，污泥去除率和底部污泥含水都變化不大，污泥在污泥分離器的較佳停留時間為30～45min。
3 撬裝式含油污泥處理裝置的研制
3.1 工藝流程簡介
在完成了污泥濃縮劑的篩選、污泥分離器的研制的基礎(chǔ)上，項目組研制了一套撬裝式含油污泥處理裝置。
該裝置的設(shè)計處理規(guī)模為5m3/h，撬裝裝置占地為7m×2.5m，主要設(shè)備包括有自吸式排污泵、污泥分離器、集泥箱、污泥提升泵、離心分離機、加藥裝置、防爆配電柜等，可用于處理油田各種站內(nèi)污水污泥池底部的含油污泥。
3.2 撬裝式含油污泥處理裝置的現(xiàn)場實驗
目前，河南油田稠油聯(lián)合站日處理污水約6000m3，其中老污水流程處理4000m3/d污水，新污水流程處理2000m3/d，其兩套流程中的沉降罐排污及過濾罐反沖洗水量約800m3/d。2004年6月至11月在該聯(lián)合站進行了撬裝式含油污泥處理裝置的現(xiàn)場實驗，處理對象是稠油聯(lián)合站污水池底部的污泥。
自吸泵從污水池底部將污泥抽上來進入污泥分離器，并加入濃縮劑PAM和H-618，加藥濃度為0.8%。污泥在濃縮劑的作用下，在污泥分離器中絮凝、濃縮、分離及沉降后，沉到污泥分離器底部從排泥口排到集泥裝置。分離器排出的污水回到污水池，通過對污泥分離器的出水表觀觀察，水質(zhì)已明顯變清。這說明加入濃縮劑后，絕大多數(shù)固態(tài)物質(zhì)都沉降到分離器底部。沉降至集泥裝置的濃縮污泥經(jīng)污泥提升泵進入離心機進行脫水，脫出的干化污泥已成條形。經(jīng)檢測，干化污泥平均含水為28.02%，離心機出水中已無明顯的絮體漂浮，水體較清。
4 干化污泥的焚燒實驗研究
為了實現(xiàn)干化污泥的無害化處理，對取自離心機出口的干化污泥物性進行了測試分析?？扇夹苑治鍪窃诳諝庵羞M行點火實驗，脫水后的干化污泥燃燒值平均在8374kJ以上，是標準煤熱值的約30%。在室內(nèi)又進行了污泥與煤混合燃燒實驗，確定了污泥與煤的混合比例為1:9。
在上述室內(nèi)實驗的基礎(chǔ)上，我們在河南油田新莊9號注汽站的燃煤鍋爐進行了工業(yè)規(guī)模的焚燒實驗。將從稠油聯(lián)合站脫出的干化污泥與煤進行混合，污泥比例約占10%，然后分批送至鍋爐中進行燃燒。對加入油泥和不加油泥時的鍋爐煙氣及爐渣進行檢測。
檢測數(shù)據(jù)表明，含油污泥與煤一起焚燒，鍋爐的煙氣及爐渣中有害物質(zhì)的含量均小于 規(guī)定的排放標準。在焚燒的同時，鍋爐的溫度、壓力及所產(chǎn)生的蒸氣量與不加含油污泥時無明顯變化。
5 結(jié)論
經(jīng)過3年的實驗研究，成功研制了（集濃縮、分離、沉降、脫水為一體）的撬裝式含油污泥處理裝置。經(jīng)過在稠油聯(lián)合站的現(xiàn)場實驗，各個單體設(shè)備運行情況良好，整套裝置運行平穩(wěn)，處理量可達到7m3/h，脫出的干化污泥平均含水率為28.02%。新篩選的濃縮劑（PAM+H-618）處理效果很好，對比以前使用的TB-3，其處理每噸污水的成本從20元降至4元。通過含油污泥焚燒實驗，有效解決了含油污泥的出路問題，找到了一條含油污泥無害化處理的新方法。
