含油污泥预处理工艺方法
大部分含油污泥含水率较高,进许多处理工艺前需要进行调制脱水容。污泥脱水过程是污泥的悬浮粒子群和水的相对运动,而污泥的调质则是通过化学或物理手段调整固体粒子群的界面性状和排列状态,使之适合不同脱水操作的预处理,以提高机械脱水性能。
1 调 制
为了防止粘度高、过滤比阻大的含油污泥堵塞滤料,并针对其粘度大、乳化严重、固—固—液粒子间粘附力强和密度差小等特点,调制时除添加絮凝剂外,还配合以破乳、加热等其他强化手段,实现油-水一固的三相分离的关键之一是使粘度大的吸附油解吸或破乳。为促使油类从固体粒子表面分离,Surendra认为加入合适的电解质可增加系统的电荷 密度,使它们取代油组分优先吸附在粒子表面,并使粒子更分散,为油从固体颗粒表面脱附创造更好的条件。国外学者分别发明了针对炼厂的含油污泥调质一机械脱 水工艺回收油的有关专利技术,提出了通过投加表面活性剂、稀释剂(葵烷等)、电解质(NaCl溶液),或破乳剂(阴离子或非离子)、润湿剂和pH调节剂 等,并辅以加热减粘等调质手段,实现油-水一固三相分离。
在国内炼厂含油污泥调制系统中,普遍采用的絮凝剂包括高分子无机絮凝剂如聚合氯化 铝,聚合硫酸铁等和高分子有机絮凝剂如高聚合度的非离子、阳离子、阴离子聚丙稀酰胺等长链大分子。多数单位在机械脱水前使用阳离子有机絮凝剂或有机絮凝剂 和石灰联用,以提高絮凝、脱水效果,淘汰以往使用单一无机絮凝剂,处理效果各不相同。但多数炼厂的含油污泥处理中,对于油类的回收尚考虑不足。
2 分流、脱水
调质后的污泥再经重力沉降脱水后通常为黑色粘稠状液体(含水率小于96%),称为浓缩污泥,若工艺需要可进一步进行机械脱水减容。在脱水设备上,逐渐淘汰了真空转鼓、折带式过滤机。取而代之的是便于连续操作的离心过滤机,其中以卧螺旋沉降式离心机应用范围最广。适用于石油钻井行业中含油率≥5%的含油污泥脱水成套设备配置以及其他工业领域中含油比较高的污泥脱水成套设备的配置。
近年来,在传统两相离心机基础上已开发出了三相离心机。德国OMW炼厂和ESSO公司应用三相卧式螺旋离心机处理含油污泥。此工艺是把油泥加热至60~80℃,并预搅拌或加入有机絮凝剂,处理量可达60m3/h,有效的将含油污泥分成三相。
我国炼厂污泥前处理普遍采用机械脱水工艺,以带式压滤机、离心机为主,带式压滤机一般用于处理含油少的污泥,离心机一般用于处理油泥和浮渣,经带式压滤机或离心机脱水后,污泥的含水率在75%~80%。
在研究较多的几种含油污泥处理工艺中,污泥调质一机械脱水处理工艺发展得比较成熟,但是对于不同的炼厂产生的含油污泥,需要确定最优的混凝剂、破乳剂类型和用量、脱水机械的型号和运行参数,经文献调查,目前尚缺少普适的药剂和脱水机械设备的组合。
含油污泥中的水有以下四种形态:自由水(freewater)、间隙水(interstitialwater)、附着水(vicinalwater)[或表面水surfacewater]、化学结合水(chemical-boundwater)。常用含油污泥脱水方法及效果见下表。
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