國產離心機在三泥處理中的應用

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。通過對國產臥式螺旋離心機的研究，結合我廠的生產特點，參閱了大量文獻，對其進行攻關，使國產離心機在烏石化公司凈化水廠三泥處理過程中得到了成功的應用，解決了困擾烏石化公司多年的生產后路問題。
　　關鍵詞：三泥 絮凝劑 離心機

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責處理烏魯木齊石化公司煉油廠產生的工業污水。現有兩套二級污水處理系統，設計處理能力為1200m³／h。在污水處理過程中，每年會產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%，性質較輕，含水率高；活性污泥約占10%，主要是微生物代謝的產物，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、板框壓濾機、焚燒爐等進行處理，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，占據較大的儲存空間。另外，隨著公司煉油規模的不斷擴大，三泥的產量也在逐漸增加，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型國產轉筒式離心機，對三泥進行處理。經過多年的探索，和技術改造，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、國產轉筒式離心機技術性能簡介：

　　我廠的轉筒式離心機由無錫市中達分離機械廠提供，其特點為：
　　 1、結構緊湊，占地面積小，運行平穩，噪音較小，便于運輸和安裝。
　　 2、日常維護保養工作量少，保養簡便。
　　 3、該機采用變頻控制器控制，可作無機調速，以使本機達到最佳分離效果。
　　 4、可以連續生產，生產能力大，單位能耗小。
　　 我廠轉筒式離心機主要技術性能如下表：　　　

二、 原理簡介

1、 脫水系統的工藝原理
　　 “三泥”脫水系統主要由“三泥”儲存池、濃縮罐、絮凝劑、加藥設施、原料泵和離心機等組成。來自隔油池、均質罐、污油罐的油泥,進入集油泥池，浮渣及活性污泥等進入浮渣池，經初步脫水后，由污泥泵提升到濃縮罐，經過加溫和重力沉降處理后進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行破乳反應后進入臥螺離心機分離成清液和泥餅，其中清液返回到污水處理系統進行重新處理，泥餅則拉運到工業垃圾場填埋處理。其原則流程如下圖所示。

2、 離心分離的原理
　　物體高速旋轉，產生離心力。在離心力場內的各質點，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點的質量。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，這幾種物質所受到的離心力也不同，質量大的污泥被甩到水的外側，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、　轉筒式離心機的工作原理
　　污泥從空心轉軸的分配孔進入離心機，依靠轉筒高速旋轉產生的離心力分離固體。螺旋輸送器與轉筒的旋轉方向相同，但轉速稍慢。兩者之間的速差，可將脫水污泥送出離心機，分離液則從另一端排出。離心脫水可以連續進行。如下圖所示：

三、 影響離心機脫水效果的原因

1、 進料量
　　離心機的進料量越大，則物料在離心機中的停留時間越短，離心分離的效果越差。因此，在運行中應根據物料的不同性質和上清液的渾濁程度調整合適的處理量，以保證分離效果，我廠一般控制在3-4m³/h,。另外，如果進料量過大，還回造成因螺旋的輸送能力飽和而導致轉鼓堵塞，損壞離心機轉子的刃口。使刃口磨損，從而影響離心機的處理效果。
2、 有機絮凝劑
　　有機絮凝劑選擇是否合適，直接關系到泥水的分離效果。因此，在選擇有機絮凝劑時，必須針對不同的物料反復篩選，盡量能選擇到對物料性質要求較低的絮凝劑，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時間，又不能使停留時間過長，造成已經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。產品種類有無機高分子絮凝劑、有機陽離子高分子絮凝劑、有機陰離子高分子絮凝劑、無機與有機高分子絮凝劑混用。經過反復實踐和多次篩選，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‰，加入到離心機原料中的濃度為100mg/l，加入點在離心機進口附近，加藥后的“三泥”在離心機中的停留時間約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到了進入污水場進行處理的要求。
3、 離心機轉速和扭矩
　　離心機轉鼓轉速與分離效果也存在一定的關系，轉速越高，泥餅越干，固體回收率也越高，但是卻會使扭矩增大，離心機能耗將會升高，轉子刃口磨損加劇，降低離心機使用壽命。所以一般控制轉速不超過3300r/min，扭矩在0.5kNm為宜。
4、 物料均勻
　　進料量如果不均勻，會使得離心機負荷不斷變化，增加機械的磨損。因此應盡量減少物料量頻繁波動，以減少離心機磨損。如果物料性質波動較大，還需不斷調節加藥量以保證分離效果，增加了運行調節的難度。因此物料在進入離心機前應盡量攪拌均勻，最好從同一個濃縮罐進料。
5、 泥沙含量
　　由于加工原油性質的改變，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輸送螺旋的刃口磨損加劇，從而導致離心機失效。因此，一方面我們通過精心操作，嚴格控制三泥中的泥沙含量，另一方面，對離心機輸送螺旋的刃口進行改造，提高其硬度。通過這些措施，我廠的國產離心機已連續運行了三年而沒有大修。

四、 結束語

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

參考文獻

宋業林、宋襄頨，《水處理設備實用手冊》，中石化出版社，2004.
徐強，《污泥處理處置技術及裝置》， 化學工業出版社，2003.

作者簡介：

原文博，男，1967年10月出生于河南孟津縣，畢業于河北工學院，現任新疆烏石化公司凈化水廠生產調度。E-mail：yuanwbws@petrochina.com.cn