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炼油厂含油污泥处理及环保处置工艺研究

  北极星水处理网讯:摘要:随着自然资源的消耗加快,废弃物的利用技术越来越被企业所关注,而我国的自然资源短缺状况尤为严重。因此,废弃物的资源化利用研究在我国就显得更为重要。本文主要介绍了含油污泥的产生及处理难点,转筒式离心机使用中存在的问题,并提出对策。

  炼油企业加工原油品种多样化、劣质化程度的增高和加工深度的不断延伸发展,炼油废水的污染物成分日趋复杂,浓度变化较大,处理难度增大。特别是对污水净化过程中产生的油泥、浮渣、剩余活性污泥等固体物质处理,是公认的含油污泥处理的难题,如果处理不当,很容易造成二次污染。石油行业技术人员一直对炼油污水场含油污泥的有效处理进行着不懈地探索。

  炼油污水在污水处理场处理的同时,还要产生“三泥”。含油污泥是“三泥”的一部分,主要来源于浮选产生的浮渣、回收污油脱水产生的油泥、隔油池底泥的排放等,是石化工业的主要污染源之一。炼油污水中含油污泥的含油量一般为4%~8%,含水率为60%~99%,其余的是固体物质如泥、砂、微生物胶团体、悬浮物和絮凝剂的聚合物等。一般中小型炼油厂年产污泥上万吨。如果不进行处理,直接排放、堆积到自然环境中,其中的有害物质和石油烃类,会随着雨水的冲刷严重污染土壤和环境。污泥长期露天堆放处理,很多低分子挥发性污染物会挥发到空气中,对大气产生污染,同时污泥在厌氧条件下会产生大量硫化氢,对周边空气环境造成影响,甚至对人员生命安全构成威胁。

  含油污泥是一种多介质的混合物混合在一起形成一种较稳定的悬浮液体。含油污泥首先可以通过静置沉降,将含油污泥中的水分离出来。剩下的悬浮液体中,由于有石油类物质黏附在固体颗粒上,而石油类物质又有很强的黏附力,因此形成了更为稳定的混合液体。这种混合液用静置沉降的方法处理效果很差。以前,很多装置尝试过使用真空过滤机或者板框压滤机还有带式压滤机进行过滤,由于石油类物质的存在,黏度很大,滤网、滤布很快被堵塞,处理能力小,运行周期短,分离效果也非常不理想。而利用转筒式离心机进行含油污泥的脱水处理是一种能耗小、效果显著的方法。

  由于含油污泥中有石油类物质存在,所形成的混合物比较稳定。通常,新产生的含油污泥中还是存在一部分游离水,这部分水通过自然静置沉降能分离出一部分,其体积一般占总体积的15%~40%,而且含油量少,清澈透明,但COD较高。剩余的含油污泥呈现出非常稳定的状态,这种混合物中颗粒物非常均匀,密度差很小,直接用离心机处理效果很不理想。在含油污泥进入离心机处理之前,投加一定量的絮凝剂,将含油污泥中的均匀颗粒通过物理化学作用絮凝成大颗粒,其密度大于1,这样就便于离心分离。通过投加絮凝剂后产生的絮凝颗粒和水的比重差越大,越有利于离心机的分离。基于含油污泥稳定性强的特性,必须选用合适的絮凝剂,这是离心脱水有明显效果的首要前提。

  选用不同类型的含油污泥进行絮凝实验,用无机絮凝剂如聚合铝、聚合铝铁的效果都不理想,而选用阳离子聚丙烯酰胺做絮凝剂可以得到较好的絮凝效果。不同分子量聚丙烯酰胺其絮凝效果也不一样。对分子量不同的聚丙烯酰胺进行进一步试验表明,分子量1.5×106的阳离子聚丙烯酰胺效果最好。

  转筒式离心机处理效率比较高,当离心机处理能力大于含油污泥产生量时,离心机往往是运行的。停运再开机的过程中,会经常出现开机时振动大的问题,由于开机机体振动超标,离心机会连锁停车。随着时间的推移,几分钟后振动会逐渐减轻。但有时会出现出料口堵塞的故障发生现象,影响离心机的正常运行。 通过对故障离心机解体检查发现,造成振动大的主要原因是有些不均匀的污泥黏附在离心机转筒内,开机时随着转筒转速的提高,转筒失去动平衡。有时勉强运行起来,使黏附的污泥从转筒上甩出,在机内输送量螺旋的带动下,移动到出料口,如果污泥较多,就会产生出料口堵塞故障。产生不均匀污泥黏附的主要原因是前一次停机前对转筒水冲洗不彻底,有些黏度较大的污泥没有被洗出来。采用将停机前的运转状态下的水冲洗时间从15min延长到25~30min,开机时离心机先空载运行,直至转速平稳,无振动超标后,继续运行,这样会提高离心机运行的稳定性。

  在实际运行过程中,当污泥中含固量高到一定程度时处理效果不好,主要表现在离心液呈黑色,这种黑色液体比较稳定,类似胶体溶液,通过静置沉降分离出来的清水很少,只占总体积的5%左右,而且静置时间一般要大于0.5h。这种黑色液体如果直接打入水系统处理,会将大量正常污水污染成黑色,而隔油和浮选对这种黑水都不能有效处理,往往对生化单元造成水质冲击。

  含固量高的污泥进入离心机处理,第一次处理能分离出大量干泥,离心液为黑色液体。将这种类似胶体溶液的黑色液体收集后再次经过离心机处理,可以产生大量清水。因此,对含固量高的污泥建议采用离心机处理,离心液收集,然后离心机再处理的二次处理法。两次处理的加药量不同,一般一次加药量要高于二次处理的加药量,两次加药量分别控制在300g/t污泥左右和200g/t污泥左右。

  含油污泥往往吸附和溶解了大量的H2S、有机硫、三苯(苯、甲苯、二甲苯)等有毒和恶臭气体。含油污泥进入离心机后,在强大的离心力作用下,污泥的稳定状态被打破,污泥中吸附、溶解的硫化氢等有毒和恶臭气体被析出,空气中有浓烈的恶臭味。这类气体在较低浓度下,就可以对人体感官产生刺激和不适,能嗅到难闻的气味,浓度升高会造成对人体黏膜的局部刺激作用。在这种环境下长期工作,可导致疾病发生。

  由于离心机运行时振动较大,国产离心机一般在设计中采用机体出料口和出料线之间以及离心液出口和出液线之间开放式连接。离心机运行时,从泥中析出的H2S等恶臭气体从这些地方溢出。对出料口和出料线之间以及离心液出口和出液线之间用橡胶柔性接头连接,并增加排气口在向上一定高度的排气管,在烟囱效应的作用下,大部分气体被抽出排向大气,避免了H2S等有毒、恶臭气体在机房和堆泥间的聚集。近年来,很多离心机制造厂家已增加了柔性接头和排气管,在采购技术协议上明确排气要求,一般都能实现。还有很多污水处理装置都配套了消除恶臭气体的装置,将收集的恶臭气体输送到恶臭气体消除装置,可以从根本上解决离心机处理含油污泥过程中产生的有毒、恶臭气体对环境污染和对人体的毒害。在堆泥间必须布置强制通风机,对室内空气置换。

  采用物理、化学和生物等处理方法对炼油化工污水的水质特性、出路选择、油和悬浮物的去除,以及各种有机物的去除等方面进行了系统的、全面的考察研究,结论如下。尽管影响炼油化工污水有机物去处率的因素很多,通过对污水处理场全方位的改造与扩建,只要严格控制好进水水质、碱度、溶解氧、污泥浓度以及氮和磷两种营养盐浓度等关健环节,就可以提高有机物去除率和出水水质,降低对环境污染程度。

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  该技术创新采用污泥洗涤工艺,首先洗出污泥中有机物质,分离无机物质污泥土,再将有机污泥浓缩进行高温厌氧消化处理。沉淀污泥经过洗涤洗出污泥中一半固体无机污泥土,减少了一半生物处理量,节省工程投资和处理费用;单独处理有机污泥,去除了无机污泥土在反应器中的沉淀,减少了设备磨损和反应器的维护;沉淀污泥经过洗涤洗出污泥中大部分容易沉淀的重金属和无机污泥土,提高了有机肥的品质;洗涤出的污泥土还可生产路面彩砖、透水砖。其他创新工艺:超高温厌氧消化、多级厌氧消化、沼渣漂浮等,污泥生物处理速度提高了几倍和沼气产量提高20%以上。工程设计创新采用地埋式、紧密型、多级消化反应器设计,几个独立的厌氧消化反应器你中有我我中有你浑然一体,节省建筑材料,采用混凝土结构造价低廉。前国内外现有的厌氧消化反应器普遍采用地上式结构,地上式结构能使配备设备便于维护和有利沼渣排放预防沼渣沉淀。该生物处理系统工程设计很好地解决了配套设备的维护和沼渣沉淀,系统配备设备少,只需要几台水泵,就是水泵坏了更换一台用不完20分钟,保证设备检修不停产;沉淀污泥经过洗涤去除了容易沉淀的无机污泥土,有机污泥经吹浮系统作用全部漂浮不会沉淀。地埋式厌氧消化反应器不仅投资少、不占用土地,而且还能防地震、防雷击和使用寿命长、减少消化系统的热量损失。

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