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含油污水處理工藝中的污泥及污油回收技術(shù)改進措施
【導(dǎo)讀】 含油廢水主要來源于石油、石油化工、鋼鐵、焦化、煤氣發(fā)生站、機械加工等工業(yè)部門。
相關(guān)標(biāo)簽:污水處理污水處理工藝
含油廢水主要來源于石油、石油化工、鋼鐵、焦化、煤氣發(fā)生站、機械加工等工業(yè)部門。本文主要講解含油污水處理工藝中的污泥處理及污油回收技術(shù)改進措施。
含油污水處理工藝中的污泥及污油回收技術(shù)改進措施
一: 污水處理設(shè)備排泥技術(shù)現(xiàn)狀
01 含油污水處理工藝中污泥來源
油田含油污水處理過程中污泥的產(chǎn)生,主要包括以下幾個方面:
1、沉降分離設(shè)備分離產(chǎn)生的污泥
含油污水中存在的懸浮固體顆粒雜質(zhì),在混凝沉降罐和自然沉降罐內(nèi)進行重力沉降分離,部分懸浮固體沉積到罐體底部,形成底部淤泥。這部分污泥的顆粒直徑較大,占污泥總量的30%~40%。
2、過濾設(shè)備截留的污泥雜質(zhì)
污水處理工藝中使用的過濾設(shè)備,由于濾層截留作用而截留大量雜質(zhì),在進行過濾設(shè)備濾料反沖洗再生時,隨反沖洗排水進入處理工藝中的污水回收水池。這部分污泥的顆粒直徑較細(xì),但總量較多,占污泥總量的50%以上。
二:排泥設(shè)施及污泥回收技術(shù)改進措施
01 處理設(shè)備排泥的改進措施
沉降罐產(chǎn)生污泥的排出應(yīng)以不停產(chǎn)為主,減少污泥在系統(tǒng)中的惡性循環(huán),以及沉降罐的停產(chǎn)檢修工程量。采取的措施以沉降罐罐底加裝排泥器或穿孔管收泥為主,該方法主要用于重力式污水沉降罐。
1、設(shè)置排泥器
針對含油污水處理工藝中的沉降分離設(shè)備(自然沉降罐和混凝沉降罐)、污水緩沖罐、反沖洗水罐以及外輸水罐,建議將沉降分離設(shè)備中的管道排泥設(shè)施改為排泥器。排泥器主要應(yīng)用水射器工作原理,每個排泥器上的水射器與四個吸盤連通,高速噴射的液體流過水射器產(chǎn)生負(fù)壓,再通過排泥器的每個吸泥盤的服務(wù)面積,均勻、*地將設(shè)備底部沉降的污泥定期排出,達到排泥的目的。其原理結(jié)構(gòu)簡圖見圖1。
2、設(shè)置穿孔排泥管
根據(jù)含油污水處理工藝的實際情況,在重力式污水沉降罐底部加裝中密度聚乙烯穿孔管,將管道排泥設(shè)施改為穿孔管,依靠罐體自身的靜壓水頭排泥。靜壓穿孔管結(jié)構(gòu)見圖2。
02 排出污泥回收的改進措施
為提高整體處理工藝和單體設(shè)備的處理效果及處理后的水質(zhì),需要對不同處理設(shè)備和工藝采取不同的排泥回收技術(shù)措施。
1、壓力流程(壓力沉降)
采用自壓排泥、污泥濃縮工藝。對于沉降分離設(shè)備,建議在新建和改造污水處理工藝工程設(shè)計中,采用自壓排泥、污泥濃縮的污泥回收工藝。該工藝是利用壓力式沉降分離除油設(shè)備(指臥式壓力除油器)的自身壓力,將設(shè)備底部分離出的污泥,直接壓至污泥濃縮罐中濃縮處理。該方法具有操作簡單、無需停產(chǎn)的特點,同時兼有將初期反沖洗排出水回收進入污泥濃縮罐的功能。工藝流程示意見圖3。
2、重力流程(重力沉降)排泥器排泥
采用排泥器排泥、污泥濃縮工藝。對于自然沉降罐和混凝沉降罐、污水緩沖罐、反沖洗水罐以及外輸水罐,建議在新建和改造污水處理工藝工程設(shè)計中,采用排泥器排泥、污泥濃縮工藝。在沉降罐內(nèi)均勻地布置吸盤,利用負(fù)壓原理達到排泥的目的,吸出的污泥進入污泥濃縮罐,同時兼有將初期反沖洗排出水回收進入污泥濃縮罐的功能。工藝流程示意見圖4。
該方法具有吸泥量大、排泥相對均勻、無需停產(chǎn)等優(yōu)點,但存在改造工程量大、操作相對復(fù)雜、需外加助排液,導(dǎo)致排污量大等缺點。
3、重力流程(重力沉降);穿孔管排泥
穿孔管排泥、污泥濃縮工藝。在重力式污水沉降罐底部加裝中密度聚乙烯穿孔管,依靠罐自身靜壓水頭排泥。此方法工藝較簡單,不需助排液,工程改造投資小。同時兼有將初期反沖洗排出水回收進入污泥濃縮罐的功能。工藝流程示意見圖5。
4、回收水池污泥回收工藝
新建污水回收水池的設(shè)計回收水池內(nèi)分別設(shè)置集水坑和集泥坑,使回收水泵可以對集水坑和集泥坑內(nèi)的污水和污泥分別吸取,回收水泵采用螺桿泵,并設(shè)置三個出口,在正常運行時,吸取集水坑內(nèi)的污水,該污水污泥量較少,可送至污水沉降罐進口;若污泥較多時,可吸取集泥坑內(nèi)的污泥送至污泥濃縮罐;當(dāng)池內(nèi)液位較低、泵吸至上部油層時,可送至污油回收罐中。回收水池結(jié)構(gòu)及回收流程示意見圖6。
已建污水回收水池的改造對于已建污水站的回收水池,由于改造難度太大,可不對回收水池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行改造。只對回收水泵進行改造,回收水泵改為螺桿泵,在原有泵出口(至污水沉降罐進口)的基礎(chǔ)上,增設(shè)一個出口至污油回收罐,在回收泵正常運行時,由于污泥量較少,可送至污水沉降罐;當(dāng)池內(nèi)液位較低、泵吸至上部油層時,可送至污油回收罐中。需要說明的是,各污水處理站主要進行污泥回收以及污泥濃縮部分的處理,而污泥脫水部分可在一定范圍內(nèi)進行集中脫水處理,這樣可以提高運行效率,減少工程投資。另外,由于增設(shè)了除油罐排泥濃縮以及初期反沖洗水的污泥濃縮,污泥量較多,配合污泥脫水集中處理方式,各污水站需增設(shè)儲泥罐。
三:污油回收技術(shù)現(xiàn)狀及解決措施
01 含油污水處理工藝中污油回收現(xiàn)狀
污油來源
污油回收分兩種形式,一種是重力式連續(xù)排油,另一種是壓力式間歇排油。重力式連續(xù)排油主要針對重力式污水沉降設(shè)備(自然沉降罐、混凝沉降罐),在沉降罐的頂部油層達到一定高度時,通過收油槽將上層污油靠重力連續(xù)流入污油罐中。壓力式間歇排油,主要是針對壓力式除油設(shè)備而言,在壓力除油器的頂部設(shè)有污油包或收油管,當(dāng)除油器的油層達到一定高度后,通過自身壓力將上層污油排入污油罐中。
污油回收工藝現(xiàn)狀
目前大慶油田所采用的污油回收工藝主要為:污水處理過程中產(chǎn)生的污油..污油罐..污油泵..電脫水器(或游離水脫除器)。污水處理站重力式污水沉降設(shè)備以及壓力式除油設(shè)備主要采用該污油回收方式,不包括污水緩沖罐以及外輸水罐內(nèi)頂部污油的定期人工清除。
02 污油回收存在的問題
1、沉降分離設(shè)備污油回收
主要集中在自然沉降罐和混凝沉降罐中,問題表現(xiàn)為:
沉降罐出水調(diào)節(jié)堰控制設(shè)施的銹死,使得沉降罐內(nèi)的液位無法調(diào)整,從而導(dǎo)致沉降罐內(nèi)的收油槽高于沉降罐內(nèi)上部的污油層,不能實現(xiàn)污油的自動回收,需要通過人為提高沉降罐內(nèi)液位高度,定期回收污油;沉降罐內(nèi)分離出的污油冬季一般不進行回收;
由于出水調(diào)節(jié)堰控制設(shè)施的銹死,無法調(diào)整罐內(nèi)液位,使得加熱盤管常常裸露在油層上方的空氣中,造成加熱盤管的腐蝕穿孔;由于沉降罐內(nèi)分離出的污油回收不及時,長期以來造成分離出的污油層老化,加劇了污油回收的難度;由于沉降罐內(nèi)形成的油層表層溫度低,且采用開放式的收油方式,表層形成的油膜難以回收。
2、其他處理設(shè)備污油回收
污水處理工藝中濾前緩沖罐、外輸水罐、反沖洗水罐,由于污水在不同的處理過程中仍含有不同量的污油,長期將會在罐頂積累形成油膜,但罐中均沒有設(shè)置污油回收設(shè)施;污水回收水池接納過濾罐濾料再生反沖洗排水產(chǎn)生的污油,在結(jié)構(gòu)設(shè)計上對回收的這部分污油并沒有采取有效的回收措施。污水回收水池回收的污油在夏季是通過污水回收泵將池中液位打到zui低進行回收,或者是人工清理。
需要說明的是沉降設(shè)備若不及時回收污油,長期積累形成老化油層,zui終將影響污水處理效果;由于冬季溫度較低,如果不及時回收污油,長期在池中積累,造成回收水池頂部形成厚厚的油層,不但減少了回收水池的有效容積,而且易堵塞普通離心泵,增加檢修工程量。
03 污油回收技術(shù)改進措施
1、沉降罐內(nèi)部結(jié)構(gòu)改進
對沉降罐出水調(diào)節(jié)堰控制設(shè)備進行改進,使其操作靈活,便于調(diào)節(jié)收油槽淹沒油層的高度,達到自動排油的目的;降低沉降罐內(nèi)上部油層加熱盤管的設(shè)計標(biāo)高,使其淹沒在油層中,保證分離出的污油始終處于加熱狀態(tài),以便正常進行污油回收;增加沉降罐內(nèi)上部油層加熱盤管的壁厚,防止腐蝕穿孔,以延長其使用時間;將沉降除油罐內(nèi)的油層伴熱管網(wǎng)獨立設(shè)置,保證其伴熱溫度,并不受其他伴熱設(shè)備的回路影響。
2、濾前緩沖罐、外輸水罐、反沖洗水罐
緩沖罐、外輸水罐以及反沖洗水罐由于液位不固定、含油量少,如果采取加設(shè)收油裝置的措施,將造成工藝變動較大以及操作復(fù)雜,建議采用溢流管進行收油。具體實施方法為:當(dāng)罐內(nèi)的污油積累到一定程度時,人為提高各罐體內(nèi)的液位到溢流管出口位置,通過溢流管把上部污油排至回收水池中,靜置沉降后再通過回收水泵送至污油回收罐中。
3、回收水池內(nèi)部結(jié)構(gòu)改進
回收水泵改為螺桿泵,在原有泵出口(至污水沉降罐進口)的基礎(chǔ)上,增設(shè)一個出口至污油回收罐,回收泵正常運行時,由于污泥量較少,可送至污水沉降罐;當(dāng)池內(nèi)液位較低、泵吸至上部油層時,可送至污油回收罐中。
根據(jù)設(shè)備結(jié)構(gòu)特點,對污水處理工藝中各單體設(shè)備選擇適宜的排泥和污泥回收改進措施,不但解決了定期停產(chǎn)、人工清理帶來的增加勞動強度和環(huán)境污染的問題,而且改善了各設(shè)備的處理效果、提高了處理效率,實現(xiàn)了污水處理工藝中各種處理設(shè)備分離出污泥的有效排出,提高了水質(zhì)達標(biāo)率,為確保zui終處理水質(zhì)的穩(wěn)定達標(biāo),提供了必要保障。對于排出的污泥和污油,采用回收技術(shù)改進措施后,減少了環(huán)境污染和資源浪費等問題。
3、污水處理工藝中其他處理設(shè)備產(chǎn)生的污泥雜質(zhì)
調(diào)查發(fā)現(xiàn)污水緩沖罐以及反沖洗水罐和外輸水罐底部或多或少也產(chǎn)生了一定量的污泥雜質(zhì),占污泥總量的10%左右。
含油污水處理工藝中投加絮凝劑,對提高污水中雜質(zhì)聚結(jié)沉降效果,以及提高過濾罐濾層截污能力起到至關(guān)重要的作用。但絮凝劑的投加同時也帶來一定的負(fù)面影響,主要表現(xiàn)在投加絮凝劑后,在污水中產(chǎn)生大量絮體,或沉降于除油沉降罐的底部形成底泥,或上浮于除油沉降罐的上部形成浮油,而這些分離出的絮體雜質(zhì)若不及時排出,在沉降除油罐中長期滯留,就會導(dǎo)致油、水、雜質(zhì)分離效果差,同時也會影響到后續(xù)過濾設(shè)備的運行和處理效果,zui終影響處理后的水質(zhì)。
02 各種設(shè)備所產(chǎn)生污泥的處理現(xiàn)狀
油田開發(fā)早期含油污水處理工藝中使用的沉降除油罐的排泥方式是停產(chǎn)后人工清理底部沉降淤泥;后期隨著油田的開發(fā),是在沉降分離設(shè)備中設(shè)4個積泥坑,依靠閥室中的排泥泵將積泥坑里的污泥雜質(zhì)排出至沉降罐外的污水坑。該排泥方式的優(yōu)點是清除的污泥濃度高、濕污泥量少。小型壓力式沉降分離設(shè)備的排泥方式,是利用設(shè)備本身壓力,借助沉降分離設(shè)備底部的穿孔排泥管,將設(shè)備底部分離出的污泥雜質(zhì)排至站外的污泥坑。另外,污水處理工藝中的污水回收水池、污水緩沖罐以及反沖洗水罐和外輸水罐底部所產(chǎn)生的污泥雜質(zhì),同樣是人工清理。處理工藝中所有設(shè)備的排泥,均需要停產(chǎn)進行,從而影響污水處理工藝的正常生產(chǎn)運行。
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