國產(chǎn)離心機(jī)在三泥處理中的應(yīng)用

原文博 陳錦
（烏魯木齊石化公司凈化水廠）

　　摘 要：在煉油廢水處理過程中產(chǎn)生的三泥一直是煉油廢水處理過中的一大難題。我廠先后用填埋、壓慮、焚燒等方法處理三泥，都沒有成功。通過對國產(chǎn)臥式螺旋離心機(jī)的研究，結(jié)合我廠的生產(chǎn)特點，參閱了大量文獻(xiàn)，對其進(jìn)行攻關(guān)，使國產(chǎn)離心機(jī)在烏石化公司凈化水廠三泥處理過程中得到了成功的應(yīng)用，解決了困擾烏石化公司多年的生產(chǎn)后路問題。
　　關(guān)鍵詞：三泥 絮凝劑 離心機(jī)

The Application of the Domestic Centrifugal Disposing the Three-Mud

Yuan Wen Bo Chen Jin
( Urumqi Petrol Chemical Company Water Treatment Branch )

Abstract：It is always been a big challenge for us to dispose the three-mud ( the active mud , the scum , and the oil mud ) which produced from the refining Oil waste water treatment . we failed to try to bury or press to filter and burning .We tackled this key problem through the research to the domestic Horiz Scroll Centrifuge , and combined the manufacturing features of our factory with the reference to the concerned literatures ,so the domestic centrifuge have been applied successfully in the three-mud disposal progress in the Urumqi Petrol Chemical Company Water Treatment branch .

Key Word : Three-Mud , PAC, Centrifugal

前言

　烏魯木齊石化公司凈化水廠負(fù)責(zé)處理烏魯木齊石化公司煉油廠產(chǎn)生的工業(yè)污水?，F(xiàn)有兩套二級污水處理系統(tǒng)，設(shè)計處理能力為1200m³／h。在污水處理過程中，每年會產(chǎn)生一萬噸左右的三泥。三泥主要包括活性污泥、浮渣和油泥。其中浮渣量約占60%，性質(zhì)較輕，含水率高；活性污泥約占10%，主要是微生物代謝的產(chǎn)物，含水率也較高；油泥占30%，粘度大，處理起來相對比較困難。我廠曾先后嘗試過真空過濾機(jī)、板框壓濾機(jī)、焚燒爐等進(jìn)行處理，都因為其粘度大，分離效果差，而以失敗告終。最終不得不用傳統(tǒng)的靜置儲存法處理，待油水分層后，將水用泵抽出再處理，剩下的含油污泥用罐車運至廢渣坑中儲存。這種方式分離時間長，分離效率低，分離后的含油污泥含水率高，占據(jù)較大的儲存空間。另外，隨著公司煉油規(guī)模的不斷擴(kuò)大，三泥的產(chǎn)量也在逐漸增加，廢渣坑的容積逐漸減小，面臨著花費巨資另建廢渣坑的需求。因此，如何有效減少含油污泥體積是一個很現(xiàn)實的問題。
　　 為了解決這一問題，我廠先后購置了兩臺LW400×1600－N2型國產(chǎn)轉(zhuǎn)筒式離心機(jī)，對三泥進(jìn)行處理。經(jīng)過多年的探索，和技術(shù)改造，運行狀況良好，已基本解決了三泥的處理問題。同時也延長了廢渣坑的使用壽命。

一、國產(chǎn)轉(zhuǎn)筒式離心機(jī)技術(shù)性能簡介：

　　我廠的轉(zhuǎn)筒式離心機(jī)由無錫市中達(dá)分離機(jī)械廠提供，其特點為：
　　 1、結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，運行平穩(wěn)，噪音較小，便于運輸和安裝。
　　 2、日常維護(hù)保養(yǎng)工作量少，保養(yǎng)簡便。
　　 3、該機(jī)采用變頻控制器控制，可作無機(jī)調(diào)速，以使本機(jī)達(dá)到最佳分離效果。
　　 4、可以連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)能力大，單位能耗小。
　　 我廠轉(zhuǎn)筒式離心機(jī)主要技術(shù)性能如下表：　　　

二、 原理簡介

1、 脫水系統(tǒng)的工藝原理
　　 “三泥”脫水系統(tǒng)主要由“三泥”儲存池、濃縮罐、絮凝劑、加藥設(shè)施、原料泵和離心機(jī)等組成。來自隔油池、均質(zhì)罐、污油罐的油泥,進(jìn)入集油泥池，浮渣及活性污泥等進(jìn)入浮渣池，經(jīng)初步脫水后，由污泥泵提升到濃縮罐，經(jīng)過加溫和重力沉降處理后進(jìn)一步脫出其中的部分游離水，然后由原料泵提升并與絮凝劑充分混合進(jìn)行破乳反應(yīng)后進(jìn)入臥螺離心機(jī)分離成清液和泥餅，其中清液返回到污水處理系統(tǒng)進(jìn)行重新處理，泥餅則拉運到工業(yè)垃圾場填埋處理。其原則流程如下圖所示。

2、 離心分離的原理
　　物體高速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生離心力。在離心力場內(nèi)的各質(zhì)點，都將承受較其本身重力大許多倍的離心力。離心力的大小取決于該質(zhì)點的質(zhì)量。因此，由于含水污泥中有比重大于一的污泥，有比重等于一的水及很少的比重小于一的污油，在離心力的作用下，這幾種物質(zhì)所受到的離心力也不同，質(zhì)量大的污泥被甩到水的外側(cè)，再通過一定的手段使他們分離，就使含油污泥中的水和污油得到脫除，大大減少了污泥的體積。
3、　轉(zhuǎn)筒式離心機(jī)的工作原理
　　污泥從空心轉(zhuǎn)軸的分配孔進(jìn)入離心機(jī)，依靠轉(zhuǎn)筒高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力分離固體。螺旋輸送器與轉(zhuǎn)筒的旋轉(zhuǎn)方向相同，但轉(zhuǎn)速稍慢。兩者之間的速差，可將脫水污泥送出離心機(jī)，分離液則從另一端排出。離心脫水可以連續(xù)進(jìn)行。如下圖所示：

三、 影響離心機(jī)脫水效果的原因

1、 進(jìn)料量
　　離心機(jī)的進(jìn)料量越大，則物料在離心機(jī)中的停留時間越短，離心分離的效果越差。因此，在運行中應(yīng)根據(jù)物料的不同性質(zhì)和上清液的渾濁程度調(diào)整合適的處理量，以保證分離效果，我廠一般控制在3-4m³/h,。另外，如果進(jìn)料量過大，還回造成因螺旋的輸送能力飽和而導(dǎo)致轉(zhuǎn)鼓堵塞，損壞離心機(jī)轉(zhuǎn)子的刃口。使刃口磨損，從而影響離心機(jī)的處理效果。
2、 有機(jī)絮凝劑
　　有機(jī)絮凝劑選擇是否合適，直接關(guān)系到泥水的分離效果。因此，在選擇有機(jī)絮凝劑時，必須針對不同的物料反復(fù)篩選，盡量能選擇到對物料性質(zhì)要求較低的絮凝劑，以減少藥劑對分離效果的影響。同時，藥劑加入點要選擇合適，既要保證絮凝劑有足夠的反應(yīng)時間，又不能使停留時間過長，造成已經(jīng)形成的絮體與水或油混融，降低分離效果。我們選擇了7種絮凝劑，由5家廠家提供。產(chǎn)品種類有無機(jī)高分子絮凝劑、有機(jī)陽離子高分子絮凝劑、有機(jī)陰離子高分子絮凝劑、無機(jī)與有機(jī)高分子絮凝劑混用。經(jīng)過反復(fù)實踐和多次篩選，我們最終確定了分子量在1000的聚丙烯酰胺作為我們的使用藥劑。同時我們控制配藥濃度在5‰，加入到離心機(jī)原料中的濃度為100mg/l，加入點在離心機(jī)進(jìn)口附近，加藥后的“三泥”在離心機(jī)中的停留時間約10秒鐘。在上述條件下，泥水分離比較徹底，泥餅含水率可達(dá)到60％～70％。分離后的上清液中油含量較低，其他污染物含量也達(dá)到了進(jìn)入污水場進(jìn)行處理的要求。
3、 離心機(jī)轉(zhuǎn)速和扭矩
　　離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速與分離效果也存在一定的關(guān)系，轉(zhuǎn)速越高，泥餅越干，固體回收率也越高，但是卻會使扭矩增大，離心機(jī)能耗將會升高，轉(zhuǎn)子刃口磨損加劇，降低離心機(jī)使用壽命。所以一般控制轉(zhuǎn)速不超過3300r/min，扭矩在0.5kNm為宜。
4、 物料均勻
　　進(jìn)料量如果不均勻，會使得離心機(jī)負(fù)荷不斷變化，增加機(jī)械的磨損。因此應(yīng)盡量減少物料量頻繁波動，以減少離心機(jī)磨損。如果物料性質(zhì)波動較大，還需不斷調(diào)節(jié)加藥量以保證分離效果，增加了運行調(diào)節(jié)的難度。因此物料在進(jìn)入離心機(jī)前應(yīng)盡量攪拌均勻，最好從同一個濃縮罐進(jìn)料。
5、 泥沙含量
　　由于加工原油性質(zhì)的改變，煉油廢水中泥沙含量也會有所變化，此外，在沙濾反沖洗過程中，由于操作不精心，會有部分石英砂帶到隔油池，這些都會造成三泥中泥沙含量的增加。而泥沙含量的增加勢必造成離心機(jī)輸送螺旋的刃口磨損加劇，從而導(dǎo)致離心機(jī)失效。因此，一方面我們通過精心操作，嚴(yán)格控制三泥中的泥沙含量，另一方面，對離心機(jī)輸送螺旋的刃口進(jìn)行改造，提高其硬度。通過這些措施，我廠的國產(chǎn)離心機(jī)已連續(xù)運行了三年而沒有大修。

四、 結(jié)束語

　　通過我廠的使用，國產(chǎn)離心機(jī)完全適用于煉油廠“三泥”的處理，運行平穩(wěn)，運行費用較低，且設(shè)備價格比國外產(chǎn)品低了1/3。經(jīng)過脫水后，“三泥”量大大減少，降低了對環(huán)境的二次污染。該系統(tǒng)在運行中僅使用有機(jī)絮凝劑，降低了藥劑消耗和加藥設(shè)施的投資。因此，利用國產(chǎn)離心機(jī)處理三泥的技術(shù)是值得推廣的。

參考文獻(xiàn)

宋業(yè)林、宋襄頨，《水處理設(shè)備實用手冊》，中石化出版社，2004.
徐強(qiáng)，《污泥處理處置技術(shù)及裝置》， 化學(xué)工業(yè)出版社，2003.

作者簡介：

原文博，男，1967年10月出生于河南孟津縣，畢業(yè)于河北工學(xué)院，現(xiàn)任新疆烏石化公司凈化水廠生產(chǎn)調(diào)度。E-mail：yuanwbws@petrochina.com.cn