污泥離心脫水技術研究

王海軍

摘 要：污泥處理技術是污水處理廠的重要技術，其對于減輕環境污染、穩定污泥的活化性、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。本文就煤化工行業的污泥處理工藝性能進行闡述，著重講述了污泥脫水操作的要點及注意事項，并且對含油有機污泥的脫水效果及其處理方法進行分析，展望污泥離心脫水技術的前景，為污泥處理工藝運行和管理工作者提供些許技術指導和有效的建議。

關鍵詞：污泥；離心脫水技術；液體

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

0 引言

在我國煤化工行業產生的污泥，其產生的有毒有害化合物，已列入國家重點關注對象，屬于國家危險廢物，國家也相繼發布了《關于進一步加強污泥處理處置工作組織實施示范項目的通知》，要求相關部門高度重視對污泥處理工程建設的投入和監督，因此，化有害為無害處理工藝，是亟待解決的技術問題。目前，我國經過科技人員的潛心研究，煤化工企業的污泥離心脫水技術已取得長足進展并得到廣泛應用，使“危廢”處理結果向環保標準靠攏。

1 煤化工企業污泥處理的研究背景

煤化工廢水內包含的污染物質達數百種，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，顆粒結構細密，不能直接回收利用，也難以過濾處理，對地質條件、大氣污染造成了損害，尤其是對地下水源的污染，對人們的生存環境造成了嚴重的威脅；所以，不論從環境保護的角度，還是從廢物利用的角度出發，對含油污泥處理技術的開發研究勢在必行。

2 污泥離心脫水技術簡介

污泥離心脫水技術是通過轉轂和帶空心轉軸的螺旋輸送器，將污泥送入轉筒設備，在強大的高速旋轉的帶動下，借助離心力的作用，將污泥甩入轉轂腔內，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。

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

對污泥進行濃縮，其工藝主要是濃縮多余的活性污泥和混合性污泥，運用周邊刮泥機刮集泥坑，連續式地將污泥在沉淀池進行濃縮，憑借池中的導流管將污水最大限度地擴散，然后將均勻擴散的污水輻射而出，污水經擴散、輻射之后由最初的懸浮狀態逐漸沉積，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，在這個對污泥進行濃縮的過程中，驅動裝置帶動主梁，圍繞軸心以一定的速度運動，在連續的方式下進行運行。

污泥脫水技術，這主要是對液態的或者濃縮的污泥進行水份的脫除，使這些原生或消化的污泥轉化為半固態或完全固態模式的處理方式，在這種脫水處置方式之下，污泥的含水率會極大地降低，而且在這個有效的脫水過程中，污泥的性質與脫水機械設備具有直接的關聯性，對于污泥脫水技術的運用主要有三種不同的方式，即：自然干化法、機械設備脫水法、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，目前大型企業污泥處理系統后續工段多采用離心脫水機進行最終減量化處理。

3 含油污泥離心脫水試驗操作要點及優化

對含油污泥的離心脫水試驗可以在對現場污泥脫水設備的應用操作之下，運用較好的絮凝劑作用于污泥離心脫水試驗之中，從而為污泥離心脫水技術的研究提供實踐依據。

在污泥離心脫水技術運用的過程中，要采用離心機設備，這是一種高速旋轉的、可以產生強大離心力的設備，由于懸浮物和水的比重、密度的不同，直接導致了離心力的大小、狀態的不同，在不同的比重和密度條件下，不同的物質會在離心力下產生不同方向、不同力度的引流，從而使固相與液相得到有效的分離。

離心機的操作原理主要是對進入其中的液體形成內層的水環，這個內層的水環可以平穩、均勻地實現內部的加速過程，而內部的固相物質則會在離心力之下產生不同的沉降，發生固液分離現象。在使用污泥離心脫水技術的操作過程中，要對離心機設備進行優化操作，要注意以下幾個方面的內容：

轉轂轉速的調節，在污泥離心脫水技術中，可以根據實際情況的需要，通過調節轉轂的轉速，產生強度不同的分離因數，在轉轂轉速不斷加速的過程中，產生的分離因數越高，對污泥的分離效果也越均勻，通常在實踐應用中，轉轂的轉速可以調節到2500-3000rpm。

液位水平的調節，在污泥離心脫水技術應用的操作過程中，可以利用不同高度的堰板，對液面進行適當的調節，確定合適的液體深度，從而使污泥分離的效果達到均衡，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。

差速的調節。在不同的離心機的差速調節之下，可以形成不同的液相，通常而言，當離心機的差速越小時，則污泥的干度增加、液相則不太澄清，反之，當離心機的差速越大時，污泥的干度減小、液相則較為澄清。

進料量和進料速度的調節，在污泥離心脫水技術操作過程中，對于進料量和進料速度的調節也是直接的重要因素，要在操作中加以嚴格把握，通常而言，進料的速度越低，離心機對污泥的分離效果越好。

4 含油污泥離心脫水技術的化學調質技術實驗探索

對于含油污泥離心脫水技術的化學調質主要是改變固體粒子群的性狀以及排列狀態，通過對含油污泥的化學調質的改變，可以產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的化學調質主要采用物理和化學兩種方法，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；在化學方法之下主要是選取不同的化學絮凝劑，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調質技術，還需要考慮含油污泥的性質和特點。

在采用CPAM-2作為含油污泥離心脫水技術的絮凝劑的實踐中，可以對不同的含油污泥進行離心脫水試驗，經過實驗操作顯示，在添加了活性的污泥之后，由于含油污泥的整體密度發生了改變，在密度增加的條件下可以極為順利地實現離心脫水，同時，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。

還可以選用粉焦調質助劑，在這種化學調質之下，可以使半固態的粒子轉變為硬性的、完全固態的污泥，從而極大地提升含油污泥的脫水性能。由于粉焦這種調質助劑具有較好的吸附性和親合性，具有性能穩定、便于調合的便捷性特點，因而當其使用于含油污泥脫水技術中時，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。在應用的過程中，離心速度在保持3000r/min的高速狀態下，絮體不斷解離，使離心液的水質伴隨離心時間的增加而變差；而當離心速度保持在1020r/min的低速狀態下，離心液的水質狀況轉好，但是分離的效果并不佳；當離心速度為1980r/min時，在一定的時間內離心脫水的效果最為穩定，因而，對含油污泥的臥螺離心機的轉速應當確定為1500r/min左右為宜，同時在添加了粉焦和絮凝劑之后，在混合泥料進入離心機的操作過程中，離心機的轉速、進泥量、差轉速等參數可以實現無級控制，達到較好的脫水效果，可以基本實現COD濃度小于2000mg/L的脫水目標。在這里，值得指出的是，在添加粉焦的實踐操作過程中，要注意粉焦對環境和加工使用中的不利影響，要實現設備的自動化運作以及操作的密閉式環境狀態。

5 結束語

綜上所述，在煤化工行業之中，含油污泥通常含有大量的瀝青質、膠質等“油固體”，這些物質是含油污泥離心脫水技術應用的主要前提，由于含油污泥中不同粒子的不同屬性和特點，可以采用添加不同化學調質的方式，如：添加有機高分子絮凝劑、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，可以改變離心設備的轉速狀態，從而提升含油污泥離心脫水效果。

參 考 文 獻

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