含油污泥離心處理技術研究進展
行業(yè)動態(tài)
含油污泥，根據(jù)來源不同可分為罐底泥、浮渣泥、落地泥。這些污泥成分復雜，并伴隨惡臭和毒性，中國政府已意識到解決污泥問題的重要性，于“十二五”開局之初發(fā)布了《關于進一步加強污泥處理處置工作組織實施示范項目的通知》，要求各地有關部門高度重視污泥處理處置工作。根據(jù)政府規(guī)劃，“十二五”期間我國污泥處理處置設施建設投資將達347億元。本文介紹了含油污泥的離心處理法，以期為相關研究提供參考。
1 調(diào)質(zhì)-離心分離技術
調(diào)質(zhì)-離心處理含油污泥是向含油污泥中添加化學藥劑，并通過乳化、氧化作用以及物理破碎作用，把原油從含油污泥表面剝離下來。含油污泥的調(diào)質(zhì)-機械分離處理屬于傳統(tǒng)的含油污泥處理，國外在這一方面的技術已經(jīng)相當成熟，開發(fā)了一系列新型高效的化學調(diào)制用高分子絮凝劑，根據(jù)污泥的性質(zhì)選擇不同的絮凝劑，在脫水時應用各種添加劑來調(diào)節(jié)污泥，從而提高污泥脫水性能；在脫水設備上，淘汰了真空轉(zhuǎn)鼓過濾機，取而代之的是處理效率高的帶式壓濾機和離心機。
1.1 絮凝劑調(diào)質(zhì)-離心分離技術
張瑜瑾等采用化學法污泥系統(tǒng)脫穩(wěn)-機械分離法，結(jié)合固液離心分離技術，對含油污泥進行絮凝處理。試驗結(jié)果表明，采用螺旋離心機處理后的污泥中含油0.3%，污泥可作為農(nóng)用污泥直接排放，其平均分離效率為98.38%。金一中等進行了對含油污泥離心脫水的批量處理和連續(xù)處理的研究。實驗表明，LWD-430臥式螺旋離心機當離心速度在1200～1400r/min之間，處理量在1～3m3/h之間，差轉(zhuǎn)速為20r/min時，離心液體積和COD均達到較佳狀況。Iritani等也做了利用離心法分離油水混合物的研究，效果明顯。在這種技術中，通過對含油污泥進行加溫、投加化學藥劑調(diào)質(zhì)等預處理，可有效降低含油污泥的黏性。投加有機高分子絮凝劑，可使高度分散的污泥顆粒、油珠或乳化油發(fā)生電中和、網(wǎng)聯(lián)架橋、使污泥顆粒間發(fā)生凝聚，從而改善其固液分離性能，加速固液分離。但是，由于離心機中的固體含量影響污泥處理效果，所以該方法的油泥處理量較低。楊洪波等研究了轉(zhuǎn)筒式離心機對含油污泥的處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，H2S含量控制在3mg/m3以下，保證了人員的安全；陽離子聚丙烯酰胺（分子量＞115×106）絮凝效果較好。郝超磊等對柳一聯(lián)含油污泥處理工藝離心脫水部分進行了研究，結(jié)果表明，當臥螺離心脫水機轉(zhuǎn)速為2500r/min，處理量為25～30m3/h時，對整個工藝來說會收到比較好的結(jié)果，此時含水率下降到75%～80%，體積減少10～20倍，含油率小于20%。劉喜輝等發(fā)現(xiàn)本鋼1700mm熱連軋油膜軸承機械漏油嚴重，含油污泥原工藝無法處理，并通過試驗探索了離心處理含油污泥的可行性。結(jié)果表明，在離心時間為3min，轉(zhuǎn)速3000r/min，已取得滿意效果。魏東對煉油廠浮渣泥和油泥處理方法進行了研究，在調(diào)質(zhì)的基礎上進行離心分離。結(jié)果表明：含油污泥加入絮凝劑離心后脫水率可以達到80%～90%，并確定了絮凝劑為520型陽離子型聚丙烯酰胺和2000型非離子型聚丙烯酰胺以及較佳加藥量為250～300mg/L。李旭升等對獨山子石化公司原有石化污泥處理工藝進行了改進，對影響離心脫水效果的因素進行了分析。結(jié)果表明：較佳處理量為8.4～12.8m3/h，離心轉(zhuǎn)速為3330r/min，較佳聚丙烯酰胺加入量為3～8kg/t，較佳差速為16～25r/min。郭增民等發(fā)明了一種撬裝含油污泥脫水裝置，此發(fā)明在離心裝置前設置加藥箱。結(jié)果表明：在投加絮凝劑離心脫水后的污泥含水率小于80%。
1.2 油泥分散劑絮凝劑調(diào)質(zhì)-離心分離技術
余蘭蘭研究了調(diào)質(zhì)-機械分離技術處理含油污泥的效果，研究表明，復配調(diào)質(zhì)混凝較佳條件是：固液比為1:4，T=50℃，SP（破乳劑）量20mg/L，t（攪拌時間）=5min，明礬和CPAM分別為40mg/L和2mg/L。在較佳條件下，離心轉(zhuǎn)速2500r/min，t（離心時間）=20min時，大慶油田含油污泥的脫油率達到90%以上。劉光全等針對某煉廠難處理含油污泥進行了離心實驗，結(jié)果表明，在2000r/min下離心分離20min，含油污泥的原油回收率達90%，油回收利用，水相重復使用或排入污水處理場，固相達標或掩埋。完石光對錦西石化含油污泥進行分析和研究，根據(jù)含油污泥黏度大、固液難分離的特點，通過對含油污泥進行化學調(diào)質(zhì)，運用臥螺式兩相離心機進行離心分離。結(jié)果表明：泥渣溫度為70～75℃；進料量為3～5m3/h；絮凝劑濃度為0.25%；絮凝劑量為350～450L/h；破乳劑量為100L/h；離心機差轉(zhuǎn)速為3～4r/min。王毓仁等做了絮凝劑篩選和添加助劑粉焦對含油污泥進行調(diào)質(zhì)改性的實驗，結(jié)果表明，當含油污泥密度大于1.008g/cm3、含油小于3%時，加入20μg/g CPAM-2絮凝劑調(diào)質(zhì)，可以順利進行離心脫水。當密度略小于1g/cm3時，加入1.5%粉焦調(diào)質(zhì)，可以明顯改善離心脫水效果。于瑩運用臥螺式兩相離心機對錦西石化含油污泥進行離心分離，實驗測得離心機的差轉(zhuǎn)速為3～5r/min，離心機處理量在3～5m3/h時，分離液的含油量為88.34%。劉志林等對錦西石化含油污泥進行離心分離研究，結(jié)果表明，較佳工藝條件為：離心機轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速3265～3266r/min，離心機差轉(zhuǎn)速3～4r/min，進料量3～5m3/h，此時分離液含油可達88%。黃永港等利用調(diào)質(zhì)和離心分離技術處理油罐底含油污泥，結(jié)果表明，污泥中的碳氫化合物回收率達到94.5%，回收油可以達到回煉要求，污水達到排放污水處理場要求，污泥量減至原來的12.2%。黃松等研發(fā)了一種針對油田含油污泥的綜合處理新工藝，結(jié)果表明：當pH為7～12，加入破乳劑和絮凝劑后進行離心，處理后的含油污泥含油量小于2%，含水量小于60%。Yu.S.Berdin等對含油污泥離心分離技術進行了研究，在離心之前添加破乳劑和絮凝劑。結(jié)果表明：含油污泥脫油率可以達到90.6%。
1.3 比重劑絮凝劑調(diào)質(zhì)-離心分離技術
孫喜鵬等從工作原理工藝流程和運行成本方面對疊螺脫水機與離心脫水機進行了比較分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，疊螺脫水機適用于含油污泥主要成分是浮渣的脫水，可以實現(xiàn)低濃度污泥的脫水，螺旋軸轉(zhuǎn)速低，省電，噪音小，但不適用于含較大硬度顆粒，尤其是含大量砂石大的金屬類物質(zhì)的污泥脫水；離心脫水機適用范圍廣，但螺旋軸旋轉(zhuǎn)速度高，電耗大，噪聲大，振動劇烈，運行成本高。楊君研發(fā)了一種新型高效油水分離劑及處理污泥的方法，選用為磺酸鋁和氯化鈣為比重劑，選用聚丙烯酰胺為絮凝劑用離心脫水的方法對含油污泥進行處理。結(jié)果表明：油的分離率可達75.01%（wt），處理后污泥含油率為9.71%（wt）。廖遠威等對煉油廠三泥進行了離心機脫水的工業(yè)試驗，在離心之前投加了精制石灰粉（比重劑），PAC（絮凝劑）。結(jié)果表明：處理后泥渣含水率平均為68.5%。Zhou Likun等對調(diào)質(zhì)-離心法進行了研究，他們在離心之前投加比重劑以增強離心效果，并對離心參數(shù)以及出水COD進行了探究。結(jié)果表明：當離心速度在1200～1400r/min之前時，出水COD滿足小于2000mg/L的標準。
2 超聲波-調(diào)質(zhì)-離心分離技術
超聲波-調(diào)質(zhì)-離心分離技術就是在調(diào)質(zhì)-離心分離的基礎上輔助以超聲波破乳技術的一種新的含油污泥處理技術。
里群等研發(fā)了一種含油污泥處理方法和系統(tǒng)，此系統(tǒng)在泥渣處理器中采用超聲波技術。結(jié)果表明：在超聲波空化作用下，泥渣所含的油充分的從固體表面析出，并浮在物料的上層，從泥渣處理器排放的廢渣中，油的含量低于8%的重量比，通常低于4%的重量比。李繼風發(fā)明了一種含油污泥處理裝置，該裝置在調(diào)質(zhì)離心設備前安裝了一個超聲波脫穩(wěn)池。結(jié)果表明：超聲波脫穩(wěn)的較佳溫度為50℃，處理后的污泥含油量小于2%，污泥含水率小于10%，處理后原油含水率小于30%。周利坤研發(fā)了一種油罐油泥清洗及處理系統(tǒng)，油泥處理設備包括攪拌機，超聲波破乳設備，離心機和超濾系統(tǒng)以及油泥儲放池，泥池，離心儲液槽，濃縮池和濾液池。結(jié)果表明：該系統(tǒng)能對含油污泥進行有效處置。李繼風對之前含油污泥處理裝置進行了改進，發(fā)明了一種含油污泥無害化處理裝置，采用超聲波脫穩(wěn)輔助離心分離技術。結(jié)果表明：處理后水中含油量小于1000mg/L，懸浮固體含量小于50mg/L，達到了含油污泥減量化，無害化，資源化的目的。王丹研究了調(diào)質(zhì)-機械分離的調(diào)質(zhì)劑對大慶油田含油污泥的分離效果，結(jié)果表明，SP（破乳劑）20mg/L、ALPO40mg/L、CPAM2mg/L，脫油率達到90.96%。王志勇應用氣浮超聲脫穩(wěn)與調(diào)質(zhì)離心分離結(jié)合工藝對落地油泥和罐底油泥進行了處理。結(jié)果表明：在20～25min，50℃含油污泥超聲處理去除率較高，并確定了離心轉(zhuǎn)速為2200r/min，離心分離后泥中油含量≤2%，離心出口污水油含量不大于1000mg/L，懸浮固體含量不大于150mg/L。Zhou Likun對調(diào)質(zhì)-離心分離技術進行了創(chuàng)新，采用超聲波輻射破乳技術來處理含油污泥。結(jié)果表明：在進行超聲波破乳時較佳溫度為60℃，聲強為1W·cm-2，時間4～5min；在進行離心操作時，較佳轉(zhuǎn)速為3000r/min，離心時間為12min。
3 溶氣氣浮-調(diào)質(zhì)-離心分離技術
溶氣氣浮-離心分離技術就是在離心分離的基礎上輔助以溶氣氣浮分離技術的含油污泥處理技術。李華等針對在污泥脫水生產(chǎn)過程中帶式壓濾機不能處理油泥并且濾液懸浮物較高的問題，采用離心脫水機與溶氣氣浮機組合的工藝。結(jié)果表明，當螺旋差轉(zhuǎn)速控制在3～5r/min，進泥泵流量為25～30m3/h，PAM配比質(zhì)量分數(shù)為0.1%，很好地平衡了污泥處理量與泥餅含水率，實現(xiàn)了優(yōu)化運行。孫慶倫發(fā)明了一種含油污泥處理及利用裝置，此裝置利用溶氣罐對加藥后的含油污泥進行溶氣浮選處理，再利用離心機進行脫水處理。結(jié)果表明：應用此裝置處理含油污泥可以達到含油污泥中油成分和固體回收利用的目的。周洪山等發(fā)明了一種落地油泥熱化學處理方法，結(jié)果表明：在70℃左右酸性破乳氣浮與離心分離作用下油泥中石油類浮選的目的。孫根行發(fā)明了一種兩步法資源化處理工藝，該工藝把氣浮分離與離心分離相結(jié)合。結(jié)果表明：該工藝能夠有效地實現(xiàn)含油污泥油水泥三相分離的目的。高津育研發(fā)了一種空化氣浮三相分離工藝與離心分離工藝相結(jié)合，無污染含油污泥凈化處理方法，結(jié)果表明：該方法能夠有效地解決含油污泥乳化程度高的難題。
4 調(diào)質(zhì)-離心-干化分離技術
調(diào)質(zhì)-離心-干化分離技術就是在離心分離的基礎上輔助以干化技術的一種含油污泥處理技術。王占生研發(fā)了一種含油污泥處理方法，經(jīng)離心脫水后的污泥輸送至蒸汽噴射污泥處理系統(tǒng)進行干化處理。結(jié)果表明：在較佳工藝條件下，含油污泥脫水率可以達到98.7%，脫油率可以達到95.5%。劉發(fā)強針對煉油廠污水處理過程中產(chǎn)生的含油污泥發(fā)明了一種含油污泥處理工藝，污泥在離心脫水后進行干化處理，破壞含油污泥中水油固穩(wěn)定體系。結(jié)果表明：較佳干化溫度為110～210℃，壓力為50～80kPa（絕壓），處理后的焦塊含水率為1.2%。
5 結(jié)論
含油污泥的生物處理技術一般具有處理周期長，對工藝條件要求比較嚴格的特點，篩選能高效降解石油烴的微生物已成為制約此方法發(fā)展的瓶頸。離心處理技術是物化方法當中比較重要的一種具有操作簡便，處理周期短的優(yōu)勢，并且在去油率方面也普遍高于生物反應器法與生物強化法。重要的是，分離出來的油可以作為原油加以回收。
