高含水污水處理站沉降罐排泥器的改進(jìn)

龔險峰 李建雄 王永新 中原油田分公司采油三廠新疆油田采油一廠

高含水污水處理站沉降罐排泥器的改進(jìn)

龔險峰1李建雄1王永新21中原油田分公司采油三廠2新疆油田采油一廠

對污水處理站沉降罐排泥器安全系數(shù)進(jìn)行評估分析，在保證安全系數(shù)的前提下，設(shè)計了可拆卸法蘭式排泥器。排泥器由法蘭連接，拆卸方便，出現(xiàn)堵塞時卸開法蘭即可清理，不必動火切割。為增加沉降罐底部污泥的流動性，在負(fù)壓排泥器吸入口的周圍新增加47組高壓水刺洗擾動噴管，可將沉降罐底部污泥充分?jǐn)_動，以提高排污效果。污水處理站沉降罐排泥器改進(jìn)后，人工清罐周期由3個月延長至11個月；清罐8個月后，一級沉降罐處理后的機(jī)械雜質(zhì)由改進(jìn)前的50～100 mg/L下降至30～50 mg/L。

污水處理；沉降罐；排泥器；清罐周期

中原油田采油三廠明一污水處理站設(shè)計水處理能力12 000 m3/d。污水來源于鉆井、采油、作業(yè)過程中產(chǎn)生的廢液以及聯(lián)合站分離水、清水和特殊污水等，成分比較復(fù)雜。該污水處理站采用中和—氧化—破膠絮凝除鐵脫色—沉降凈化的工藝進(jìn)行污水處理，處理后的污水進(jìn)入一次沉降罐和斜板沉降罐進(jìn)行沉降除泥，處理流程見圖1。

圖1 明一污水處理站污水處理流程

明一污水處理站污水沉降罐采用鋼管引流排泥法，即在大罐底部安放47根鋼管分別作為排泥管和沖泥管，利用高壓水沖動罐底沉積污泥，使污泥隨液體從排泥管自由排出。但該方法很難將罐底沉積的污泥徹底排出，同時還增加了過濾罐的處理載荷，影響處理水質(zhì)。為提高水處理質(zhì)量，對明一污水處理站污水沉降罐進(jìn)行改進(jìn)，提高污水處理效率。

1 排泥器連接方式及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改進(jìn)

明一污水處理站一次沉降罐和斜板沉降罐使用的是焊接式負(fù)壓排泥器，其原理是利用外界的高壓液體通過噴嘴時產(chǎn)生的負(fù)壓將污泥吸起，并與高壓液體一同排出罐外。即當(dāng)高壓水助排液經(jīng)過噴嘴時，由于噴嘴直徑很小，助排液將產(chǎn)生節(jié)流，使助排液流速增大，壓力降低，從而在噴嘴與混合管之間產(chǎn)生一個低壓區(qū)，罐底污泥在壓差作用下將不斷涌入低壓區(qū)，之后又被高速流動的助排液抽吸進(jìn)入混合管，然后經(jīng)擴(kuò)散管增壓從排污管排出。改進(jìn)前負(fù)壓排泥器工作流程如圖2所示。由于排泥器進(jìn)出口與排污管線為焊接式連接，在生產(chǎn)過程中因污泥中的大顆粒物質(zhì)易堵塞排泥器，清污疏通時必須動火切割47組負(fù)壓排泥器進(jìn)出口，工作量大，維護(hù)難度高，操作弊端多。因此對排泥器安全系數(shù)進(jìn)行評估分析，在保證安全系數(shù)的前提下，設(shè)計了可拆卸法蘭式排泥器。排泥器由法蘭連接，拆卸方便，出現(xiàn)堵塞時卸開法蘭即可清理，不必動火切割，減輕了工作量，降低了排泥器堵塞幾率，延長了沉降罐清污周期。改進(jìn)后的負(fù)壓排泥器工作流程如圖3所示。

圖2 改進(jìn)前負(fù)壓排泥器工作流程

圖3 改進(jìn)后負(fù)壓排泥器工作流程

負(fù)壓排泥器排污運(yùn)行一定時間后，排泥器內(nèi)部的擋板與外殼間形成死污泥區(qū)域（見圖2），堵塞流道影響排泥效果。去除上端引流擋泥板（見圖3），改進(jìn)排泥器內(nèi)流道后可使排泥器內(nèi)部堵塞幾率下降，延長沉降罐清罐周期。

2 沉降罐底部增加高壓水刺洗擾動噴管

為增加沉降罐底部污泥的流動性，在負(fù)壓排泥器吸入口的周圍新增加47組高壓水刺洗擾動噴管，可將沉降罐底部污泥充分地擾動起來，便于負(fù)壓排泥器吸入罐底污泥，以提高排污效果。安裝后的高壓水刺洗擾動噴管如圖4所示。

圖4 高壓水刺洗擾動噴管

3 沉降罐動力水進(jìn)水口端加裝過濾器

在負(fù)壓排泥器排污運(yùn)行期間，排泥器進(jìn)水口處常存在垢渣、焊渣，堵塞排泥器進(jìn)水口。為此，在負(fù)壓排泥器動力水進(jìn)水口端處加裝過濾器。改進(jìn)后的排泥器堵塞幾率下降，沉降罐清罐周期得以延長。

4 排泥器排污壓力的確定

排泥器排污壓力越低，排污強(qiáng)度越差；但是排污壓力高，要求提供的動力也高，系統(tǒng)損耗也大。明一污水處理站不同排污壓力排污效果表明，排污壓力控制在0.3～0.5 MPa時排泥效果較好。

5 結(jié)論

（1）負(fù)壓排泥器連接方式由焊接式改為法蘭式，出現(xiàn)堵塞時拆卸方便，減輕了工作量。

（2）沉降罐底部增加高壓水刺洗擾動噴管，與負(fù)壓排泥器配套使用便于負(fù)壓排泥器吸入罐底污泥，可提高排污效果。

（3）明一污水處理站沉降罐排泥器經(jīng)改進(jìn)后，人工清罐周期由3個月延長至11個月。清罐8個月后，一級沉降罐處理后的機(jī)械雜質(zhì)由改進(jìn)前的50～100 mg/L下降至30～50 mg/L。沉降罐排泥器的改進(jìn)，提高了沉降罐排污效果及污水處理質(zhì)量，滿足了生產(chǎn)的需要。

（欄目主持樊韶華）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.5.032