復(fù)合分離劑的研制及工業(yè)應(yīng)用

陳琛

摘 要：石化企業(yè)的污水處理車間每年產(chǎn)生大量的污水“三泥”，其深度脫水技術(shù)和系統(tǒng)將會在我國污泥處理方面起到至關(guān)重要的作用。該文通過多次試驗(yàn)研究及生產(chǎn)實(shí)踐，研制一種針對煉油企業(yè)“三泥”深度脫水處理的復(fù)合分離劑，該分離劑主要由150ppm親水性聚醚表面活性劑、3%助劑、20ppm陽離子聚合物復(fù)配組成，將其按1%～5%比例加入到“三泥”中，通過壓縮污泥膠體粒子的雙電層、潤濕性反轉(zhuǎn)、絮凝聚結(jié)使污泥膠體粒子脫穩(wěn)，再通過擠壓式機(jī)械脫水設(shè)備達(dá)到污泥固液相分離，脫水率達(dá)到80%以上。污泥深度脫水技術(shù)不僅減輕了“三泥”的環(huán)境污染問題，還回收有用石油資源，為節(jié)能減排，保護(hù)環(huán)境發(fā)面起到了積極作用，具有很強(qiáng)的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：機(jī)械脫水 分離劑 三泥

中圖分類號：X52 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）02（c）-0091-01

煉油廠污水凈化工藝產(chǎn)生的“三泥”主要來源于隔油池底沉積的油泥，浮選池投加絮凝劑后經(jīng)空氣浮選時(shí)產(chǎn)生的浮渣，曝氣生化單元的活性污泥，是一種油、水、泥的混合物，其性質(zhì)復(fù)雜，濃縮困難，堆放后不僅對周圍環(huán)境造成污染，還造成了污油資源浪費(fèi)，所以，研究開發(fā)“三泥”脫水設(shè)備、工藝方法無論從回收資源，降耗增效方面，還是減少污染、保護(hù)環(huán)境，均有重要深遠(yuǎn)的意義。

三泥主要由帶負(fù)電荷的親水性膠體粒子所組成，顆粒大小不一，內(nèi)部含有大量水、污油。乳化嚴(yán)重，穩(wěn)定性好，脫水非常困難，是煉油廠廢物處理的難點(diǎn)之一。國內(nèi)還沒有一套完整徹底的處理方法，該文采用破乳脫水、擠壓過濾、高溫焚燒工藝對三泥進(jìn)行資源化綜合處理，達(dá)到了回收燃料油，減少環(huán)境污染的目的。

1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及生產(chǎn)應(yīng)用

1.1 小試實(shí)驗(yàn)

取錦西石油五廠的污水“三泥”500g加入燒杯中，放在加熱爐上加熱至65℃，調(diào)節(jié)PH值至7-9，然后向燒杯中加入配制好的復(fù)合分離劑1%～5%，分離劑的配制比例為破乳劑環(huán)氧乙烷環(huán)氧丙烷嵌段聚醚150ppm，陽離子聚丙烯酰胺20ppm，脫水助劑3%，其余為去離子水。攪拌3～5min均勻后，放入高速離心機(jī)離心3min后，“三泥”分為3層，底層為泥渣，中層為水，上層為浮油。

1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

“三泥”是一種乳化嚴(yán)重的帶電分散體系，浮渣的粒徑很小，穩(wěn)定性強(qiáng)，單純采用機(jī)械脫水，很難達(dá)到預(yù)定的處理效果，需要處理的污泥量太大，必須先對污泥進(jìn)行破乳濃縮預(yù)處理。對“三泥”加熱可以降低其粘度，增加流動性和沉降性，復(fù)合分離劑中的聚醚破乳劑可以吸附到油水界面，降低界面膜的強(qiáng)度，打破油包水乳化狀態(tài)，然后在聚丙烯酰胺和脫水助劑的作用下高速離心脫水，實(shí)現(xiàn)“三泥”三相分離。在不加分離劑的情況下單純的機(jī)械脫水后，“三泥”中仍含有75%以上的水，而且“三泥”中若含油超過5%，不僅影響機(jī)械脫水效率，還會造成資源浪費(fèi)。

1.3 生產(chǎn)裝置工藝流程

生產(chǎn)裝置主要包括攪拌反應(yīng)釜、沉降分離罐、藥劑配制罐、藥劑儲罐、泥漿泵、離心水泵、水循環(huán)泵、疊螺式擠壓過濾機(jī)、離心機(jī)桿泵。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果生產(chǎn)工藝為：首先將石油五廠的污水“三泥”通過輸送泵輸送至反應(yīng)攪拌釜中，開啟夾套蒸汽給物料加熱到65～70℃，然后加入事先配制好的破乳劑，攪拌10～15min用泵輸送至沉降罐中，沉降罐中的溫度保持在80℃，靜止3～4h后將低層泥沙送入疊螺壓濾機(jī)過濾，上層浮油收集后進(jìn)入儲油罐，濾液經(jīng)過處理后循環(huán)使用，固相泥渣由螺旋輸送機(jī)送至回轉(zhuǎn)窯焚燒。

1.4 機(jī)械脫水設(shè)備的選型

機(jī)械脫水的種類，按脫水原理可分為真空過濾脫水、壓濾脫水和離心脫水三大類。真空過濾脫水將污泥置于多孔性過濾介質(zhì)上，在介質(zhì)另一側(cè)造成真空，將污泥中的水分強(qiáng)行“吸入”使之與污泥分離實(shí)現(xiàn)脫水。壓濾脫水系將污泥置于過濾介質(zhì)上，在污泥一側(cè)對污泥施加壓力，強(qiáng)行使水分通過介質(zhì)，使之與污泥分離，從而實(shí)現(xiàn)脫水。離心脫水系通過水分與污泥顆粒的離心力差使之相互分離從而實(shí)現(xiàn)脫水。該文采用疊螺式污泥脫水機(jī)，疊螺污泥脫水機(jī)巧妙運(yùn)用自動更新濾餅過濾技術(shù)代替了傳統(tǒng)濾篩過濾，自身更新濾餅過濾技術(shù)確保脫水機(jī)連續(xù)穩(wěn)定的泥水分離效果，通過螺桿直徑和螺距變化產(chǎn)生的強(qiáng)大擠壓力，以及游動環(huán)與固定環(huán)之間的微小縫隙，實(shí)現(xiàn)對污泥進(jìn)行擠壓脫水，是一種新型的固液分離設(shè)備（如表1）。

2 結(jié)語

國內(nèi)目前對煉油企業(yè)的“三泥”處理存在一定的局限性，“三泥”脫水劑和脫水機(jī)械多種多樣，由于其成分復(fù)雜、乳化嚴(yán)重，依靠單一的脫水機(jī)械很難達(dá)到深度脫水效果，該文通過對前人研究成果總結(jié)，提出“三泥”資源化綜合處理方法，生產(chǎn)裝置應(yīng)用表明，復(fù)合分離劑可以提高脫水機(jī)械的脫水率，提取污泥中的污油資源，緩解了“三泥”對環(huán)境污染問題，運(yùn)行效果良好。

需要注意的是：實(shí)際運(yùn)行中，分離劑的加入量不是一成不變的，應(yīng)根據(jù)“三泥”的性狀參數(shù)做實(shí)時(shí)調(diào)整，避免造成添加過多浪費(fèi)或添加過少影響脫水效果。

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