高含水污水處理站沉降罐排泥器的改進

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

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對污水處理站沉降罐排泥器安全系數進行評估分析，在保證安全系數的前提下，設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擾動，以提高排污效果。污水處理站沉降罐排泥器改進后，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械雜質由改進前的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計水處理能力12 000 m3/d。污水來源于鉆井、采油、作業過程中產生的廢液以及聯合站分離水、清水和特殊污水等，成分比較復雜。該污水處理站采用中和—氧化—破膠絮凝除鐵脫色—沉降凈化的工藝進行污水處理，處理后的污水進入一次沉降罐和斜板沉降罐進行沉降除泥，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。為提高水處理質量，對明一污水處理站污水沉降罐進行改進，提高污水處理效率。

1 排泥器連接方式及內部結構的改進

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壓排泥器，其原理是利用外界的高壓液體通過噴嘴時產生的負壓將污泥吸起，并與高壓液體一同排出罐外。即當高壓水助排液經過噴嘴時，由于噴嘴直徑很小，助排液將產生節流，使助排液流速增大，壓力降低，從而在噴嘴與混合管之間產生一個低壓區，罐底污泥在壓差作用下將不斷涌入低壓區，之后又被高速流動的助排液抽吸進入混合管，然后經擴散管增壓從排污管排出。改進前負壓排泥器工作流程如圖2所示。由于排泥器進出口與排污管線為焊接式連接，在生產過程中因污泥中的大顆粒物質易堵塞排泥器，清污疏通時必須動火切割47組負壓排泥器進出口，工作量大，維護難度高，操作弊端多。因此對排泥器安全系數進行評估分析，在保證安全系數的前提下，設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。改進后的負壓排泥器工作流程如圖3所示。

圖2 改進前負壓排泥器工作流程

圖3 改進后負壓排泥器工作流程

負壓排泥器排污運行一定時間后，排泥器內部的擋板與外殼間形成死污泥區域（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），改進排泥器內流道后可使排泥器內部堵塞幾率下降，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 沉降罐動力水進水口端加裝過濾器

在負壓排泥器排污運行期間，排泥器進水口處常存在垢渣、焊渣，堵塞排泥器進水口。為此，在負壓排泥器動力水進水口端處加裝過濾器。改進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，排污強度越差；但是排污壓力高，要求提供的動力也高，系統損耗也大。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 結論

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

（2）沉降罐底部增加高壓水刺洗擾動噴管，與負壓排泥器配套使用便于負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改進后，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械雜質由改進前的50～100 mg/L下降至30～50 mg/L。沉降罐排泥器的改進，提高了沉降罐排污效果及污水處理質量，滿足了生產的需要。

（欄目主持樊韶華）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.5.032