油田采出水處理污泥濃縮脫水技術(shù)應(yīng)用實(shí)例

文_鄭帥 中油（新疆）石油工程建設(shè)有限公司

1 工程簡(jiǎn)介

新疆油田某稀油處理站采出水處理系統(tǒng)擴(kuò)建，擴(kuò)建規(guī)模采出水處理量1×104m3/d。主體工藝采用“混凝-沉降-過(guò)濾”工藝流程，污泥主要來(lái)自調(diào)儲(chǔ)、反應(yīng)、混凝沉降、過(guò)濾等單元排污。

其污水污泥處理單元流程如圖1。構(gòu)筑物排污進(jìn)入污泥沉降池進(jìn)行重力濃縮，濃縮后的污泥采用離心脫水機(jī)進(jìn)行脫水處理，離心脫出水返回污泥濃縮池，上清液進(jìn)入污水回收池回收至采出水處理系統(tǒng)。

圖1 污水污泥處理單元工藝流程圖

2 污泥處理單元的設(shè)計(jì)

2.1 污泥性質(zhì)(表1)

表1 污泥性質(zhì)

污泥比阻大于0.9×109s2/g為難脫水污泥，污水脫水前必須投加污泥脫水劑，降低比阻，使污泥比阻小于0.4×109s2/g，以利于脫水。

2.2 污泥沉降池的設(shè)計(jì)

2.2.1 運(yùn)行方式的確定

目前采出水處理系統(tǒng)中大量采用排泥效果較好的負(fù)壓排泥技術(shù)，該技術(shù)具有操作方便、排泥徹底的優(yōu)點(diǎn)，但需要大量助排液，且出水壓力高。為了保證污泥沉降時(shí)間充足，防止進(jìn)水沖擊擾動(dòng)沉降池內(nèi)水體，破壞已經(jīng)形成的絮體，結(jié)合站場(chǎng)運(yùn)行管理，宜采用間歇方式運(yùn)行。

2.2.2 容積的確定

系統(tǒng)設(shè)計(jì)處理的干泥量可借鑒以下公式：

S-干泥量（t/d）；ε-系統(tǒng)符合系數(shù)；C0-來(lái)水懸浮物固體設(shè)計(jì)取值（mg/L）；D-藥劑投加量（mg/L）；K-藥劑轉(zhuǎn)化成泥量的系數(shù)；Q-設(shè)計(jì)規(guī)模。

按照設(shè)計(jì)規(guī)模10000m3/d，C0≤500 mg/L，D=200mg/L，K取值0.5，ε取值0.3。S=1.8 t/d

Q1-排放污泥量（m3/d）；S-干泥量（t/d）；η-污泥含水率。

Q=247m3/d。采用容積為300m3的2個(gè)污泥沉降池交替運(yùn)行能夠滿足工藝需求。

2.2.3 計(jì)算面積

根據(jù)污泥特點(diǎn)，通過(guò)負(fù)壓排泥得到的污泥性質(zhì)可以參照活性污泥的固通量（0.83～1.25kg·m-2·h-1）按照16h沉降時(shí)間計(jì)算

A=S0·1000/(δ·t)

A-濃縮池面積m3；S0-每天干泥量t；δ-污泥固通量kg·m-2·h-1；t- 沉降時(shí)間 h。計(jì)算得A=75～226m2。

2.2.4 污泥沉降池結(jié)構(gòu)

污泥池采用圓形結(jié)構(gòu)，中心進(jìn)水，周邊出水，周邊傳動(dòng)排泥，進(jìn)水設(shè)擋板導(dǎo)流筒，出水堰采用鋸齒堰，堰前設(shè)置擋渣板，采用池底機(jī)械吸泥，見圖2。

圖2 污泥沉降池結(jié)構(gòu)圖

2.3 污泥脫水機(jī)的設(shè)計(jì)

2.3.1 污泥量的計(jì)算

在重力濃縮池的作用下，污泥體積變化符合以下公式：

V1-污泥濃縮前體積；V2-污泥濃縮后體積；ε1-濃縮前含固率；ε2-濃縮后含固率

固通量為0.83～1.25 kg·m-2·h-1，污泥能夠由含固率為0.8%濃縮至含固率為2.5%。

將濃縮前污泥體積代入計(jì)算得：V2=48～96m3

2.3.2 離心機(jī)工作方式

污泥經(jīng)進(jìn)料管、螺旋輸料器出液口進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓，在高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用下，比重較大的固相物質(zhì)沉積在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁，與轉(zhuǎn)鼓同方向旋轉(zhuǎn)且形成一定轉(zhuǎn)速差，螺旋輸料器不斷的將固相物質(zhì)輸送至轉(zhuǎn)鼓出料口排出，分離后的清液溢流排出轉(zhuǎn)鼓。

離心機(jī)每天連續(xù)運(yùn)行8h，運(yùn)行負(fù)荷10～15m3/h；出泥含水率70%，固相回收率大于95%。

2.3.3 選型要點(diǎn)

進(jìn)料口安裝硬質(zhì)合金耐磨套，延長(zhǎng)離心機(jī)使用壽命。進(jìn)料口頂端采用錐形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)減少物料沖擊后的反彈，提高處理能力，避免螺旋內(nèi)堵塞及進(jìn)料管抱死現(xiàn)象。

2.4 污泥處理單元運(yùn)行管理

污泥沉降池接受排污時(shí)間為00：30～16：30，之后沉降池開始靜置沉淀，沉淀時(shí)間為18h。次日10：30開始收泥，收泥時(shí)間為7.5h。次日18：00收泥結(jié)束后，將300m3沉降池上清液排到回收池，以上操作為一個(gè)周期，見表2。

表2 污泥沉降池排污制度

在每一次排泥、反洗前要對(duì)300m3沉降池水位進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)水位過(guò)高時(shí)應(yīng)及時(shí)處理，停止排污。

3 污泥濃縮運(yùn)行效果

工程完工后，現(xiàn)場(chǎng)管理人員對(duì)污泥濃縮技術(shù)進(jìn)行了跟蹤，運(yùn)行期間的污泥濃縮效果如表3。

表3 污泥濃縮運(yùn)行數(shù)據(jù)

4 結(jié)論

（1）采用引用公式設(shè)計(jì)，達(dá)到了設(shè)計(jì)目的，單體運(yùn)行效果達(dá)標(biāo)。

（2）采用重力沉降+離心脫水污泥濃縮技術(shù)能夠極大的減小污泥體積，降低了污泥后續(xù)干化處理的符合，是污泥減量化處理目前最為有效的處理模式。