国产离心机在三泥处理中的应用

国产离心机在三泥处理中的应用

原文博 陈锦
（乌鲁木齐石化公司净化水厂）

　　摘 要：在炼油废水处理过程中产生的三泥一直是炼油废水处理过中的一大难题。我厂先后用填埋、压虑、焚烧等方法处理三泥，都没有成功。通过对国产卧式螺旋离心机的研究，结合我厂的生产特点，参阅了大量文献，对其进行攻关，使国产离心机在乌石化公司净化水厂三泥处理过程中得到了成功的应用，解决了困扰乌石化公司多年的生产后路问题。
　　关键词：三泥 絮凝剂 离心机

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

　乌鲁木齐石化公司净化水厂负责处理乌鲁木齐石化公司炼油厂产生的工业污水。现有两套二级污水处理系统，设计处理能力为1200m³／h。在污水处理过程中，每年会产生一万吨左右的三泥。三泥主要包括活性污泥、浮渣和油泥。其中浮渣量约占60%，性质较轻，含水率高；活性污泥约占10%，主要是微生物代谢的产物，含水率也较高；油泥占30%，粘度大，处理起来相对比较困难。我厂曾先后尝试过真空过滤机、板框压滤机、焚烧炉等进行处理，都因为其粘度大，分离效果差，而以失败告终。最终不得不用传统的静置储存法处理，待油水分层后，将水用泵抽出再处理，剩下的含油污泥用罐车运至废渣坑中储存。这种方式分离时间长，分离效率低，分离后的含油污泥含水率高，占据较大的储存空间。另外，随着公司炼油规模的不断扩大，三泥的产量也在逐渐增加，废渣坑的容积逐渐减小，面临着花费巨资另建废渣坑的需求。因此，如何有效减少含油污泥体积是一个很现实的问题。
　　 为了解决这一问题，我厂先后购置了两台LW400×1600－N2型国产转筒式离心机，对三泥进行处理。经过多年的探索，和技术改造，运行状况良好，已基本解决了三泥的处理问题。同时也延长了废渣坑的使用寿命。

一、国产转筒式离心机技术性能简介：

　　我厂的转筒式离心机由无锡市中达分离机械厂提供，其特点为：
　　 1、结构紧凑，占地面积小，运行平稳，噪音较小，便于运输和安装。
　　 2、日常维护保养工作量少，保养简便。
　　 3、该机采用变频控制器控制，可作无机调速，以使本机达到最佳分离效果。
　　 4、可以连续生产，生产能力大，单位能耗小。
　　 我厂转筒式离心机主要技术性能如下表：　　　

二、 原理简介

1、 脱水系统的工艺原理
　　 “三泥”脱水系统主要由“三泥”储存池、浓缩罐、絮凝剂、加药设施、原料泵和离心机等组成。来自隔油池、均质罐、污油罐的油泥,进入集油泥池，浮渣及活性污泥等进入浮渣池，经初步脱水后，由污泥泵提升到浓缩罐，经过加温和重力沉降处理后进一步脱出其中的部分游离水，然后由原料泵提升并与絮凝剂充分混合进行破乳反应后进入卧螺离心机分离成清液和泥饼，其中清液返回到污水处理系统进行重新处理，泥饼则拉运到工业垃圾场填埋处理。其原则流程如下图所示。

2、 离心分离的原理
　　物体高速旋转，产生离心力。在离心力场内的各质点，都将承受较其本身重力大许多倍的离心力。离心力的大小取决于该质点的质量。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，在离心力的作用下，这几种物质所受到的离心力也不同，质量大的污泥被甩到水的外侧，再通过一定的手段使他们分离，就使含油污泥中的水和污油得到脱除，大大减少了污泥的体积。
3、　转筒式离心机的工作原理
　　污泥从空心转轴的分配孔进入离心机，依靠转筒高速旋转产生的离心力分离固体。螺旋输送器与转筒的旋转方向相同，但转速稍慢。两者之间的速差，可将脱水污泥送出离心机，分离液则从另一端排出。离心脱水可以连续进行。如下图所示：

三、 影响离心机脱水效果的原因

1、 进料量
　　离心机的进料量越大，则物料在离心机中的停留时间越短，离心分离的效果越差。因此，在运行中应根据物料的不同性质和上清液的浑浊程度调整合适的处理量，以保证分离效果，我厂一般控制在3-4m³/h,。另外，如果进料量过大，还回造成因螺旋的输送能力饱和而导致转鼓堵塞，损坏离心机转子的刃口。使刃口磨损，从而影响离心机的处理效果。
2、 有机絮凝剂
　　有机絮凝剂选择是否合适，直接关系到泥水的分离效果。因此，在选择有机絮凝剂时，必须针对不同的物料反复筛选，尽量能选择到对物料性质要求较低的絮凝剂，以减少药剂对分离效果的影响。同时，药剂加入点要选择合适，既要保证絮凝剂有足够的反应时间，又不能使停留时间过长，造成已经形成的絮体与水或油混融，降低分离效果。我们选择了7种絮凝剂，由5家厂家提供。产品种类有无机高分子絮凝剂、有机阳离子高分子絮凝剂、有机阴离子高分子絮凝剂、无机与有机高分子絮凝剂混用。经过反复实践和多次筛选，我们最终确定了分子量在1000的聚丙烯酰胺作为我们的使用药剂。同时我们控制配药浓度在5‰，加入到离心机原料中的浓度为100mg/l，加入点在离心机进口附近，加药后的“三泥”在离心机中的停留时间约10秒钟。在上述条件下，泥水分离比较彻底，泥饼含水率可达到60％～70％。分离后的上清液中油含量较低，其他污染物含量也达到了进入污水场进行处理的要求。
3、 离心机转速和扭矩
　　离心机转鼓转速与分离效果也存在一定的关系，转速越高，泥饼越干，固体回收率也越高，但是却会使扭矩增大，离心机能耗将会升高，转子刃口磨损加剧，降低离心机使用寿命。所以一般控制转速不超过3300r/min，扭矩在0.5kNm为宜。
4、 物料均匀
　　进料量如果不均匀，会使得离心机负荷不断变化，增加机械的磨损。因此应尽量减少物料量频繁波动，以减少离心机磨损。如果物料性质波动较大，还需不断调节加药量以保证分离效果，增加了运行调节的难度。因此物料在进入离心机前应尽量搅拌均匀，最好从同一个浓缩罐进料。
5、 泥沙含量
　　由于加工原油性质的改变，炼油废水中泥沙含量也会有所变化，此外，在沙滤反冲洗过程中，由于操作不精心，会有部分石英砂带到隔油池，这些都会造成三泥中泥沙含量的增加。而泥沙含量的增加势必造成离心机输送螺旋的刃口磨损加剧，从而导致离心机失效。因此，一方面我们通过精心操作，严格控制三泥中的泥沙含量，另一方面，对离心机输送螺旋的刃口进行改造，提高其硬度。通过这些措施，我厂的国产离心机已连续运行了三年而没有大修。

四、 结束语

　　通过我厂的使用，国产离心机完全适用于炼油厂“三泥”的处理，运行平稳，运行费用较低，且设备价格比国外产品低了1/3。经过脱水后，“三泥”量大大减少，降低了对环境的二次污染。该系统在运行中仅使用有机絮凝剂，降低了药剂消耗和加药设施的投资。因此，利用国产离心机处理三泥的技术是值得推广的。

参考文献

宋业林、宋襄頨，《水处理设备实用手册》，中石化出版社，2004.
徐强，《污泥处理处置技术及装置》， 化学工业出版社，2003.

作者简介：

原文博，男，1967年10月出生于河南孟津县，毕业于河北工学院，现任新疆乌石化公司净化水厂生产调度。E-mail：yuanwbws@petrochina.com.cn