污泥離心脫水技術(shù)研究

王海軍

摘 要：污泥處理技術(shù)是污水處理廠的重要技術(shù)，其對于減輕環(huán)境污染、穩(wěn)定污泥的活化性、保證無害化和廢物利用，避免二次污染，有著極其重要的意義。本文就煤化工行業(yè)的污泥處理工藝性能進(jìn)行闡述，著重講述了污泥脫水操作的要點(diǎn)及注意事項(xiàng)，并且對含油有機(jī)污泥的脫水效果及其處理方法進(jìn)行分析，展望污泥離心脫水技術(shù)的前景，為污泥處理工藝運(yùn)行和管理工作者提供些許技術(shù)指導(dǎo)和有效的建議。

關(guān)鍵詞：污泥；離心脫水技術(shù)；液體

中圖分類號： X705 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）17-194-2

0 引言

在我國煤化工行業(yè)產(chǎn)生的污泥，其產(chǎn)生的有毒有害化合物，已列入國家重點(diǎn)關(guān)注對象，屬于國家危險(xiǎn)廢物，國家也相繼發(fā)布了《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)污泥處理處置工作組織實(shí)施示范項(xiàng)目的通知》，要求相關(guān)部門高度重視對污泥處理工程建設(shè)的投入和監(jiān)督，因此，化有害為無害處理工藝，是亟待解決的技術(shù)問題。目前，我國經(jīng)過科技人員的潛心研究，煤化工企業(yè)的污泥離心脫水技術(shù)已取得長足進(jìn)展并得到廣泛應(yīng)用，使“危廢”處理結(jié)果向環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)靠攏。

1 煤化工企業(yè)污泥處理的研究背景

煤化工廢水內(nèi)包含的污染物質(zhì)達(dá)數(shù)百種，主要組成有：油、NH3-N、COD、SS、重金屬和硫化物等污染源，而污泥中也包含了上述成份，由于污泥中的油分體積大，凝固能力較強(qiáng)，顆粒結(jié)構(gòu)細(xì)密，不能直接回收利用，也難以過濾處理，對地質(zhì)條件、大氣污染造成了損害，尤其是對地下水源的污染，對人們的生存環(huán)境造成了嚴(yán)重的威脅；所以，不論從環(huán)境保護(hù)的角度，還是從廢物利用的角度出發(fā)，對含油污泥處理技術(shù)的開發(fā)研究勢在必行。

2 污泥離心脫水技術(shù)簡介

污泥離心脫水技術(shù)是通過轉(zhuǎn)轂和帶空心轉(zhuǎn)軸的螺旋輸送器，將污泥送入轉(zhuǎn)筒設(shè)備，在強(qiáng)大的高速旋轉(zhuǎn)的帶動下，借助離心力的作用，將污泥甩入轉(zhuǎn)轂腔內(nèi)，迫使污泥中的固相與液相分離開來。含油污泥處理工藝分為含油污泥預(yù)處理、污泥濃縮及污泥脫水等污泥處理工藝流程。

含油污泥預(yù)處理，在煤化工企業(yè)的污水處理系統(tǒng)中，通常采用靜置+氣浮聯(lián)合處理工藝，即將污水通過隔油池、氣浮機(jī)將污泥中的油與水、泥分離，再將分離出來的泥水混合物排至污泥濃縮池，分離出的油進(jìn)入污油罐進(jìn)行下一步處理。

對污泥進(jìn)行濃縮，其工藝主要是濃縮多余的活性污泥和混合性污泥，運(yùn)用周邊刮泥機(jī)刮集泥坑，連續(xù)式地將污泥在沉淀池進(jìn)行濃縮，憑借池中的導(dǎo)流管將污水最大限度地?cái)U(kuò)散，然后將均勻擴(kuò)散的污水輻射而出，污水經(jīng)擴(kuò)散、輻射之后由最初的懸浮狀態(tài)逐漸沉積，最終聚于池底，上部的清液借由溢流堰板排泄而出，集于池底的污泥刮板則將四周的污泥聚攏、刮至中心的集泥槽之中，在壓力的作用下由排泥管排泄而出，在這個(gè)對污泥進(jìn)行濃縮的過程中，驅(qū)動裝置帶動主梁，圍繞軸心以一定的速度運(yùn)動，在連續(xù)的方式下進(jìn)行運(yùn)行。

污泥脫水技術(shù)，這主要是對液態(tài)的或者濃縮的污泥進(jìn)行水份的脫除，使這些原生或消化的污泥轉(zhuǎn)化為半固態(tài)或完全固態(tài)模式的處理方式，在這種脫水處置方式之下，污泥的含水率會極大地降低，而且在這個(gè)有效的脫水過程中，污泥的性質(zhì)與脫水機(jī)械設(shè)備具有直接的關(guān)聯(lián)性，對于污泥脫水技術(shù)的運(yùn)用主要有三種不同的方式，即：自然干化法、機(jī)械設(shè)備脫水法、干化造粒法，這些不同的方法都可以用于污泥脫水，讓污泥的含水率得到不同程度的降低，目前大型企業(yè)污泥處理系統(tǒng)后續(xù)工段多采用離心脫水機(jī)進(jìn)行最終減量化處理。

3 含油污泥離心脫水試驗(yàn)操作要點(diǎn)及優(yōu)化

對含油污泥的離心脫水試驗(yàn)可以在對現(xiàn)場污泥脫水設(shè)備的應(yīng)用操作之下，運(yùn)用較好的絮凝劑作用于污泥離心脫水試驗(yàn)之中，從而為污泥離心脫水技術(shù)的研究提供實(shí)踐依據(jù)。

在污泥離心脫水技術(shù)運(yùn)用的過程中，要采用離心機(jī)設(shè)備，這是一種高速旋轉(zhuǎn)的、可以產(chǎn)生強(qiáng)大離心力的設(shè)備，由于懸浮物和水的比重、密度的不同，直接導(dǎo)致了離心力的大小、狀態(tài)的不同，在不同的比重和密度條件下，不同的物質(zhì)會在離心力下產(chǎn)生不同方向、不同力度的引流，從而使固相與液相得到有效的分離。

離心機(jī)的操作原理主要是對進(jìn)入其中的液體形成內(nèi)層的水環(huán)，這個(gè)內(nèi)層的水環(huán)可以平穩(wěn)、均勻地實(shí)現(xiàn)內(nèi)部的加速過程，而內(nèi)部的固相物質(zhì)則會在離心力之下產(chǎn)生不同的沉降，發(fā)生固液分離現(xiàn)象。在使用污泥離心脫水技術(shù)的操作過程中，要對離心機(jī)設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化操作，要注意以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：

轉(zhuǎn)轂轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，在污泥離心脫水技術(shù)中，可以根據(jù)實(shí)際情況的需要，通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)轂的轉(zhuǎn)速，產(chǎn)生強(qiáng)度不同的分離因數(shù)，在轉(zhuǎn)轂轉(zhuǎn)速不斷加速的過程中，產(chǎn)生的分離因數(shù)越高，對污泥的分離效果也越均勻，通常在實(shí)踐應(yīng)用中，轉(zhuǎn)轂的轉(zhuǎn)速可以調(diào)節(jié)到2500-3000rpm。

液位水平的調(diào)節(jié)，在污泥離心脫水技術(shù)應(yīng)用的操作過程中，可以利用不同高度的堰板，對液面進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，確定合適的液體深度，從而使污泥分離的效果達(dá)到均衡，使污水的澄清度和干度保持在最為合適的水平，通常而言，液位的水平高度越高，則澄清度越高，含水率也越高，反之亦然。

差速的調(diào)節(jié)。在不同的離心機(jī)的差速調(diào)節(jié)之下，可以形成不同的液相，通常而言，當(dāng)離心機(jī)的差速越小時(shí)，則污泥的干度增加、液相則不太澄清，反之，當(dāng)離心機(jī)的差速越大時(shí)，污泥的干度減小、液相則較為澄清。

進(jìn)料量和進(jìn)料速度的調(diào)節(jié)，在污泥離心脫水技術(shù)操作過程中，對于進(jìn)料量和進(jìn)料速度的調(diào)節(jié)也是直接的重要因素，要在操作中加以嚴(yán)格把握，通常而言，進(jìn)料的速度越低，離心機(jī)對污泥的分離效果越好。

4 含油污泥離心脫水技術(shù)的化學(xué)調(diào)質(zhì)技術(shù)實(shí)驗(yàn)探索

對于含油污泥離心脫水技術(shù)的化學(xué)調(diào)質(zhì)主要是改變固體粒子群的性狀以及排列狀態(tài)，通過對含油污泥的化學(xué)調(diào)質(zhì)的改變，可以產(chǎn)生不同的污泥離心脫水效果，從而提升含油污泥離心脫水的性能。對含油污泥離心脫水技術(shù)的化學(xué)調(diào)質(zhì)主要采用物理和化學(xué)兩種方法，在物理方法之下主要采用物理加熱或添加助劑的方式，改變含油污泥的性狀；在化學(xué)方法之下主要是選取不同的化學(xué)絮凝劑，在不同的絮凝劑的作用下，也可以極大地改變含油污泥的性狀，自然，對含油污泥采用何種方式的化學(xué)調(diào)質(zhì)技術(shù)，還需要考慮含油污泥的性質(zhì)和特點(diǎn)。

在采用CPAM-2作為含油污泥離心脫水技術(shù)的絮凝劑的實(shí)踐中，可以對不同的含油污泥進(jìn)行離心脫水試驗(yàn)，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)操作顯示，在添加了活性的污泥之后，由于含油污泥的整體密度發(fā)生了改變，在密度增加的條件下可以極為順利地實(shí)現(xiàn)離心脫水，同時(shí)，在添加了絮凝劑的含油污泥之中，含有大量的微生物，這些微生物帶有Zeta負(fù)電位，是極佳的陰離子生物絮凝劑，這樣就可以減少絮凝劑的用量，提高含油污泥離心脫水的效果。

還可以選用粉焦調(diào)質(zhì)助劑，在這種化學(xué)調(diào)質(zhì)之下，可以使半固態(tài)的粒子轉(zhuǎn)變?yōu)橛残缘摹⑼耆虘B(tài)的污泥，從而極大地提升含油污泥的脫水性能。由于粉焦這種調(diào)質(zhì)助劑具有較好的吸附性和親合性，具有性能穩(wěn)定、便于調(diào)合的便捷性特點(diǎn)，因而當(dāng)其使用于含油污泥脫水技術(shù)中時(shí)，要確定投加的用量，并要求粉焦的含水率為20%-30%，粒度為80-200目。在應(yīng)用的過程中，離心速度在保持3000r/min的高速狀態(tài)下，絮體不斷解離，使離心液的水質(zhì)伴隨離心時(shí)間的增加而變差；而當(dāng)離心速度保持在1020r/min的低速狀態(tài)下，離心液的水質(zhì)狀況轉(zhuǎn)好，但是分離的效果并不佳；當(dāng)離心速度為1980r/min時(shí)，在一定的時(shí)間內(nèi)離心脫水的效果最為穩(wěn)定，因而，對含油污泥的臥螺離心機(jī)的轉(zhuǎn)速應(yīng)當(dāng)確定為1500r/min左右為宜，同時(shí)在添加了粉焦和絮凝劑之后，在混合泥料進(jìn)入離心機(jī)的操作過程中，離心機(jī)的轉(zhuǎn)速、進(jìn)泥量、差轉(zhuǎn)速等參數(shù)可以實(shí)現(xiàn)無級控制，達(dá)到較好的脫水效果，可以基本實(shí)現(xiàn)COD濃度小于2000mg/L的脫水目標(biāo)。在這里，值得指出的是，在添加粉焦的實(shí)踐操作過程中，要注意粉焦對環(huán)境和加工使用中的不利影響，要實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動化運(yùn)作以及操作的密閉式環(huán)境狀態(tài)。

5 結(jié)束語

綜上所述，在煤化工行業(yè)之中，含油污泥通常含有大量的瀝青質(zhì)、膠質(zhì)等“油固體”，這些物質(zhì)是含油污泥離心脫水技術(shù)應(yīng)用的主要前提，由于含油污泥中不同粒子的不同屬性和特點(diǎn)，可以采用添加不同化學(xué)調(diào)質(zhì)的方式，如：添加有機(jī)高分子絮凝劑、添加密度低以及含水率為20%-30%的粉焦等，在混入了這些不同體積的活性污泥之后，可以改變離心設(shè)備的轉(zhuǎn)速狀態(tài)，從而提升含油污泥離心脫水效果。

參 考 文 獻(xiàn)

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