延安石油化工厂污泥离心处理系统概况及运行情况

　　第二章 延安石油化工厂污泥离心处理系统概况及运行情况

　　2.1 延安石油化工厂"三泥"处理系统概况。

　　延安石油化工厂含油污泥脱水处理系统（简称"三泥"系统）位于延安石油化工厂污水处理车间的东北角，该系统于 2013 年 10 月建成并于 2013 年 12 月正式投入运行。本系统采用"沉降浓缩-絮凝破乳-离心脱水-脱水污泥输送-离心分离液外送"的处理工艺（包括絮凝剂制备与稀释、污泥处理控制系统等辅助配套设施）对含油污泥进行处理，处理能力约为 24000m3/年（含水率 98%）。该系统关键设备包括 6 台污泥沉降罐（每台 100m3）；两台卧螺离心机（离心机处理能力约为 5~15 m3/h）。本系统每小时能产生脱水污泥 1.5m3,每年能产生脱水污泥 1440m3.本系统对污泥脱水设计的具体工艺指标。

　　2.1.1 工艺流程。

　　延安石油化工厂"三泥"脱水处理系统主要用于污水处理过程产生的浮选池浮渣、调节罐底泥、污油脱水罐底泥和生化池剩余活性污泥的处理。其具体工艺流程图。

　　污水处理系统中浮选池排出的浮渣、隔油池排出的底泥及生化池的剩余污泥经过收集，统一进入到"三泥"处理系统的污泥浓缩罐（共六个）中，并在其中进行重力沉降切水。待污泥浓缩至含水率约 97-98%以后，用离心泵将进泥其送入离心机进行脱水。从PAM 自动配药装置来的絮凝剂经絮凝剂投加泵加压输送至离心机，并在离心机进泥口与污泥混合发生絮凝反应。自动配药机配制的 PAM 溶液浓度约 0.3-0.5%（可以根据需要选择不同的配制浓度），由于其浓度较高而投加量较小，因此，需要在絮凝剂输送泵出液口加水稀释，将 PAM 溶液的浓度稀释到 0.1%,以保证絮凝剂与污泥充分的混合。絮凝剂投加量为 75~100g/m3污泥。同时，从碳酸盐溶药装置和磷酸盐溶药装置来的碳酸盐溶药和磷酸盐溶药加压输送至离心机。最后脱水后的污泥经螺旋输送往储泥棚储存，等待外运。离心机分离液进入分离液集水箱，然后通过自流进入综合废水池，最后进入高浓度污水处理系统处理达标后排放。

　　3.1.2 技术特点。

　　本系统与传统"三泥"系统相比具有以下技术特点：

　　（1）由于浮渣、罐、池底泥、间歇池底泥和活性污泥的乳化度不同，其在絮凝、脱水时所需的具体工艺也不尽相同。所以本系统将不同的污泥送往不同的储罐分别储存，并分别进行絮凝处理，使用时可随时切换。整套工艺不仅操作灵活，而且节约了占地。

　　同时，此系统采用了对含油污泥针对性较强的进口的 PAM 絮凝剂，具有投加浓度低、絮凝效果好、无需破乳预处理等优点，分离液澄清，三相分离良好。

　　（2）脱水关键设备选用了意大利贝亚雷斯公司生产的卧螺离心脱水机，该离心机为沉降式离心机。与国内传统的带式压滤脱水相比，该离心机具有占用空间小、安装调试简单；全密封式操作、安全卫生；不设滤网，不会引起堵塞等优点；且适用各类污泥的浓缩和脱水。在脱水过程中当进料浓度变化时，转鼓和螺旋的差速和扭矩会自动跟踪调整，不设专人操作，大大的节省了人力成本。

　　2.2 系统主要设备及参数。

　　延安石油化工厂"三泥"脱水处理系统主要设备可以划分为储存、输送和处理三大部分，其具体参数如下。

　　2.2.1 储存部分。

　　该部分主要作用为污泥及污水的收集及储存。

　　系统共设污泥浓缩罐 6 个，其主要功能是储存污水处理系统所产生的污泥，并使污泥在其中进行初步沉降；絮凝反应器主要作用是絮凝剂的配置；污泥脱水后的液相被储存在分离液储罐中，并进行油水分离。污泥浓缩罐、油水分离罐、污泥缓冲罐以及污泥储罐均为圆锥形底立式结构，絮凝反应器附带搅拌设备。

　　2.2.2 机泵设备。

　　该部分主要负责各类物料的输送。

　　本系统分为两条絮凝流程，共配有两套絮凝剂进料泵，该泵的主要作用是将絮凝剂诉讼至污泥罐，将其与污泥混合；混合后的污泥有离心机进泥泵诉讼至离心机中。分离后的液相由分离液提升泵输送至分离液储罐。其中，离心机进泥泵和聚凝剂进料泵均为容积式输送泵，该泵在启动之间必须将所有进出口阀门打开，以防损坏。

　　2.2.3 处理设备。

　　该部分包括离心机、絮凝器制备设备、搅拌设备等，是三泥脱水系统中的主要操作单元。

　　离心机为"三泥"脱水处理系统的核心部分，它的运行效果直接决定了污泥的处理效果，本系统离心机选用意大利贝亚雷斯公司生产卧螺式离心机，该离心机具有以下特点：

　　（1）开放轴式螺旋：

　　螺旋采用不锈钢制成是开放式的，在输送器上有四条开槽互相之间成 90 度，贯穿整个螺旋体。这样就实现从四个方向对转鼓输送料浆，使得污泥进料点连续可调并使螺旋输送器获得良好的机械性能。其优点是投泥点可以在转鼓内任何长度位置上移动可调，可以达到最佳投泥效果，减少投泥紊流干扰，从而使出泥含水率进一步降低。这样的设计可以大大减少离心机絮凝剂的使用量，为用户将来的运行节省很多费用。

　　（2）可移动投泥点：

　　螺旋输送器中的污泥进料点的位置在离心机正常工作状态下连续可调（不需要停减速），从而根据物料的进料情况和脱水情况改变污泥在离心机内的停留时间，得到最优的脱水效果，并节省絮凝剂的投加量。

　　（3） 离心机出泥口刮泥装置：

　　离心机出料口有贝亚雷斯专有的刮泥器，由单独电机独立驱动，可以连续地将贴在内壁上的干泥刮下来，从而保证排泥顺畅，避免发生堵塞现象，从而进一步保护离心机的机械部件不会受到额外的磨损，对于粘稠性较高物料来说，该专利刮板作用尤其突出。

　　（4）自动差速自动调节系统：

　　贝亚雷斯具有专利的差速自动调节系统 ROTO-VARIATOR,这套系统可以根据离心机内扭矩值的设定和变化，来调整离心机转鼓和螺旋的转速差，从而确保脱水机的出泥含固率始终保持在设定值。贝亚雷斯的 ROTO-AVAOTR 较之其他原理的差速控制器，明显的节省能耗，并且调节精度比较高。

　　2.3 延安石油化工厂卧螺离心机运行情况及问题分析。

　　延安石油化工厂"三泥"处理脱水系统，采用机械离心脱水法对污泥进行处理。该系统核心设备为两台意大利贝亚雷斯公司生产的卧螺离心脱水机，该离心机处理量为5-10m?/h,最大干固体负荷为 500 kg/h.其运行参数参考厂家提供的经验参数。

　　最初采用此工艺参数处理沉积时间长、含固率较高的污泥时，系统运行效果很好，系统出泥的含水量在 70%左右，小于设计值要求（80%）。但是当处理含水量较高的污泥时（98%），系统在运行时出现了离心机振动剧烈、扭矩超标的情况。而且处理脱水后污泥的含水率较高，达到 83%~88%左右，多数情况下难以满足设计要求。系统处理能力也有明显降低，最少时仅达到 3m?/h.对此，我们进行了具体的研究分析。

　　2.3.1 离心机剧烈振动。

　　卧螺离心机在最初运行过程中保持每天运行 8 小时左右，转速差为 6 转/分。在最初几个月的运行时间里，机器运行稳定，扭矩保持在正常范围内。当运行一段时间后，离心泵在运行时出现突然出现剧烈振动的情况。一般来说，出现此现象可能由于以下几种原因：

　　（1） 转鼓内进入杂物，导致螺旋转动失衡；（2） 轴承故障，内圈与轴承配合松动；（3） 机座或机头松动；（4） 停车后转鼓内未及时清洗，导致其中沉积大量固体物料，从而使转股产生偏重。

　　根据以上几点常见的原因，我们进行了排出。在排除了离心机本身可能出现机械故障之后，我们认为问题很有可能是因为转股内存有杂质或固体物料。通过打开离心机机盖检查发现，离心机转鼓及螺旋上残留有大量固体残渣，确定了问题的原因。

　　2.3.2 污泥含水率高。

　　延安石油化工厂"三泥"处理系统，污泥脱水后的含水率设计值小于 85%.当处理含水率为 97%~98%左右的污泥时，系统运行效果良好，脱水后污泥的含水率在 75%左右。但是当进泥含水率大于 98%以上时，系统运行稳定性明显降低，脱水后污泥含水率在 83%~88%之间波动，多数情况下污泥含水率超过了设计值所要求的 85%.

　　通过分析我们认为，排料含水率高可能是因为离心机转速及转速差设定值不合理，离心机当前的分离效果难以使含水率为 99%的污泥中的固、液两相完全分离。转鼓内，污泥和污水在还未完全分离的情况下便被螺旋排出泵外；第二个原因可能为，液环层设置不合理。一般来说，液环层厚度的增加有利于提高污泥的固体回收率，但是会增加泥饼中的水含量。

　　2.3.3 分离液浑浊、含固率高。

　　在对离心机进行调试的过程中，我们发现当改变转速及液环层高度后有时会出现分离液浑浊的情况，通过分析我们认为其原因可能是，转速过低或液环层过低而导致的分离因素低，污泥污水未完全分离导致的。