摘 要: 探討了不同含油污泥濃度、不同的疊螺機轉速、不同加藥濃度對污泥脫水絮凝劑投加量的影響。結果表明: 當污泥濃度在一定范圍內時,可以達到較穩定的處理效果,若污泥濃度增加過高,則投配率上升,且處理效果變差; 主機轉速升高,處理效果變差; 藥劑濃度對脫水效果影響較大,藥劑濃度則應根據實際情況配制在一定濃度范圍內使用,一方面達到較好的處理效果,另一方面節省藥劑投加量。
關鍵詞: 疊螺式污泥脫水 ; 含油污泥脫水 ; 加藥量
含油污泥一般是由油包水和水包油型乳狀液以 及懸浮固體組成,多數污泥粒子屬“油性固體”( 如 瀝青質、膠質和石蠟等) ,質軟;和水的密度差較小、 含水率較高、持水力較強。由于煉化企業污水處理上游生產系統使用了大量的化學藥劑,導致含油污泥成分復雜,污泥乳化嚴重,難以沉降。含油污泥體積龐大,若不加處理直接排放,不但占用大量耕地, 伴有惡臭氣體產生,而且對周圍土壤、水體、空氣都將造成污染。污泥中還含有大量的病原菌、寄生蟲 ( 卵) 、銅、鋅、鉻、汞等重金屬,鹽類以及多氯聯苯、 二口惡英、放射性核素等難降解的有毒有害物質。其中煉化污水處理中的含油污泥已被列為危險固體廢棄物進行管理,隨著環保要求日益嚴格,其無害化、 減量化、資源化成為必然的發展趨勢,而污泥脫水是污泥終處置的前提。煉化企業產生的含油污泥屬于危險廢物。含油污泥脫水前含水率 99.8% ,該企業通過疊螺式污泥脫水機進行機械脫水,將含水率降低至 80% 以內。由于煉化企業上游生產化學添 加成分復雜,間接導致含油污泥成分復雜,污泥乳化嚴重,難以沉降。降低污泥的含水率可以降低后續污泥處理的設備負荷和處理難度,明顯減少后續處置費用。
1 試驗條件
1. 1 試驗裝置
中國石化中原石油化工有限責任公司( 中原石 化) 污水處理場產生的含油污泥采用疊螺式污泥脫水。螺式脫水機運用螺桿擠壓原理,將污泥的濃縮和壓濾脫水在一個筒內完成。污泥進入濾體后,螺旋軸旋轉帶動固定環、游動環相對游動擠壓,使濾液從疊片間隙快速流出,實現迅速濃縮脫水機本體主要是由過濾體和螺旋軸所構成,過濾體又分濃縮和脫水兩部分。當污泥進入濾體后,利用固定環、游動環的相對游動,使濾液通過疊片間隙快速向外排出, 迅速濃縮,污泥向脫水部推移,當污泥進入到脫水部時,在濾腔內的空間不斷縮小,污泥內壓不斷增強, 再加上出泥處背壓板的背壓作用,使其達到脫水,干泥不斷排出機外。 污水處理場疊螺式污泥脫水機,工藝流程如圖 1 所示。 整體采用疊螺脫水主機采用不銹鋼材質,加藥 系統采用 UltromatC 2000 自動加藥系統。通過液位 控制螺桿泵轉速及主機轉速,從而進行自動調整,該試驗為保證試驗數據有效,采用人工控制,以保證主機轉速、螺桿泵轉速處于人為可控。

1. 2 含油污泥性質
該部分含油污泥為凈化水場隔油池及氣浮機底 部排放的油泥及氣浮機上部產生的浮渣混合產生。 含水率較生化污泥、污泥濃度高。壓縮系數 α 表示 在單位壓力增量作用下,污泥孔隙比的減小。
1. 3 絮凝劑
試驗投加絮凝劑為陽離子聚丙烯酰胺,相對分 子質量 800 萬,水解度 30% ,固含量≥88% 。
1. 4 測定指標及方法
采用 CJ/T 221 - 2005 城市污水處理廠污泥檢驗方法。污泥含水率采用重量法標準測定步驟進行測定。
2 結果與討論
2. 1 不同污泥濃度對含水率的影響
通過采用不同濃度的含油污泥進行脫水處理, 初始污泥濃度 5 000 mg /L。不斷提高污泥濃度,脫水后含油污泥含水率出現了變化。

從圖 2 可知,污泥濃度達到 7 500 ~ 8 000 mg /L 時污泥含水率低,效果為理想。所成絮團大而 緊實、出水多。污泥濃度超過 8 000 mg /L 后,上清 液渾濁,處理效果變差。在實際運行過程中,若污泥 的處理量一定,絮凝劑投加量要根據污泥濃度的變 化進行調整,污泥濃度增加,絮凝劑投加量增加。由 于本疊螺處理加藥系統大絮凝劑投加量上限為 0.3% ,如果污泥濃度過高,超過機器大可處理負 荷,則會導致藥劑處理效果下降。因此,應盡可能將 污泥濃度控制在一定范圍,以達到較穩定處理效果。

2. 2 不同主機轉速對疊螺機污泥脫水含水率的影響
正常情況下,主機轉速會隨著污泥混合箱內液位變化反應進料量大小,通過調整螺桿物料泵的電 機轉速從而聯鎖調整主機轉速。但是不同于離心脫 水設施,疊螺脫水機采用類似板壓式處理方法,壓縮 時間越長,含水率越低。處理效果越好。通過不同主機轉速下,污泥含水率的變化進行記錄試驗。試驗結果見圖 3。

通過試驗表明,由于采用壓力擠壓脫水的物理原理。脫水螺旋主機頻率越低,轉速越低,擠壓越充分,含水率越低。隨著主機頻率的升高,污泥含水率升高,處理效果降低。在保證物料輸送的前提下,應盡量降低主機轉速延長擠壓時長,進行泥水分離。
2. 3 不同絮凝劑濃度進行脫水含有污泥含水率影響的試驗
在大處理物料量的情況下,將聚丙烯酰胺藥劑的濃度配制在 0.1‰ ~ 0.5‰,投配率隨藥劑濃度的變化如圖 4 所示。

絮凝劑濃度增加初期,雖然低濃度時藥劑易溶解,且大分子鏈能充分伸展開來,充分發揮吸附架橋作用。但是由于油泥的不同性質,初期隨著親油機 制存在,絮凝劑為發揮絮凝作用,污泥含水率高,處理效果差。隨著絮凝劑濃度的增大,絮凝效果增大, 處理后含水率明顯降低,但是隨著絮凝劑增大污泥絮團會有過量電荷而排斥,從而降低絮凝效果,處理后含水率升高。因此應該將絮凝劑的濃度控制在 0.3‰左右為合適。
3 結論
污泥濃度過低無法有效絮凝,在疊螺脫水機能會隨著脫水污泥帶出,從而影響污泥含水率。污泥濃度過高,超過了機器大可處理負荷,則會導致藥 劑處理效果下降。因此,應盡可能將污泥濃度控制在一定范圍,以達到較穩定處理效果。由于采用壓力擠壓脫水的物理原理。脫水螺旋主機頻率越低轉速越低擠壓越充分,含水率越低。隨著主機頻率的升高污泥含水率升高處理效果降低,在保證物料輸送的前提下應盡量降低主機轉速延長擠壓時長,進行從分泥水分離。將絮凝劑濃度控制在 0.3‰左右為合適,能充分降低污泥的含水率,從而得到大的處理效益。