污泥离心脱水技术研究

王海军

摘 要：污泥处理技术是污水处理厂的重要技术，其对于减轻环境污染、稳定污泥的活化性、保证无害化和废物利用，避免二次污染，有着极其重要的意义。本文就煤化工行业的污泥处理工艺性能进行阐述，着重讲述了污泥脱水操作的要点及注意事项，并且对含油有机污泥的脱水效果及其处理方法进行分析，展望污泥离心脱水技术的前景，为污泥处理工艺运行和管理工作者提供些许技术指导和有效的建议。

关键词：污泥；离心脱水技术；液体

中图分类号： X705 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）17-194-2

0 引言

在我国煤化工行业产生的污泥，其产生的有毒有害化合物，已列入国家重点关注对象，属于国家危险废物，国家也相继发布了《关于进一步加强污泥处理处置工作组织实施示范项目的通知》，要求相关部门高度重视对污泥处理工程建设的投入和监督，因此，化有害为无害处理工艺，是亟待解决的技术问题。目前，我国经过科技人员的潜心研究，煤化工企业的污泥离心脱水技术已取得长足进展并得到广泛应用，使“危废”处理结果向环保标准靠拢。

1 煤化工企业污泥处理的研究背景

煤化工废水内包含的污染物质达数百种，主要组成有：油、NH3-N、COD、SS、重金属和硫化物等污染源，而污泥中也包含了上述成份，由于污泥中的油分体积大，凝固能力较强，颗粒结构细密，不能直接回收利用，也难以过滤处理，对地质条件、大气污染造成了损害，尤其是对地下水源的污染，对人们的生存环境造成了严重的威胁；所以，不论从环境保护的角度，还是从废物利用的角度出发，对含油污泥处理技术的开发研究势在必行。

2 污泥离心脱水技术简介

污泥离心脱水技术是通过转毂和带空心转轴的螺旋输送器，将污泥送入转筒设备，在强大的高速旋转的带动下，借助离心力的作用，将污泥甩入转毂腔内，迫使污泥中的固相与液相分离开来。含油污泥处理工艺分为含油污泥预处理、污泥浓缩及污泥脱水等污泥处理工艺流程。

含油污泥预处理，在煤化工企业的污水处理系统中，通常采用静置+气浮联合处理工艺，即将污水通过隔油池、气浮机将污泥中的油与水、泥分离，再将分离出来的泥水混合物排至污泥浓缩池，分离出的油进入污油罐进行下一步处理。

对污泥进行浓缩，其工艺主要是浓缩多余的活性污泥和混合性污泥，运用周边刮泥机刮集泥坑，连续式地将污泥在沉淀池进行浓缩，凭借池中的导流管将污水最大限度地扩散，然后将均匀扩散的污水辐射而出，污水经扩散、辐射之后由最初的悬浮状态逐渐沉积，最终聚于池底，上部的清液借由溢流堰板排泄而出，集于池底的污泥刮板则将四周的污泥聚拢、刮至中心的集泥槽之中，在压力的作用下由排泥管排泄而出，在这个对污泥进行浓缩的过程中，驱动装置带动主梁，围绕轴心以一定的速度运动，在连续的方式下进行运行。

污泥脱水技术，这主要是对液态的或者浓缩的污泥进行水份的脱除，使这些原生或消化的污泥转化为半固态或完全固态模式的处理方式，在这种脱水处置方式之下，污泥的含水率会极大地降低，而且在这个有效的脱水过程中，污泥的性质与脱水机械设备具有直接的关联性，对于污泥脱水技术的运用主要有三种不同的方式，即：自然干化法、机械设备脱水法、干化造粒法，这些不同的方法都可以用于污泥脱水，让污泥的含水率得到不同程度的降低，目前大型企业污泥处理系统后续工段多采用离心脱水机进行最终减量化处理。

3 含油污泥离心脱水试验操作要点及优化

对含油污泥的离心脱水试验可以在对现场污泥脱水设备的应用操作之下，运用较好的絮凝剂作用于污泥离心脱水试验之中，从而为污泥离心脱水技术的研究提供实践依据。

在污泥离心脱水技术运用的过程中，要采用离心机设备，这是一种高速旋转的、可以产生强大离心力的设备，由于悬浮物和水的比重、密度的不同，直接导致了离心力的大小、状态的不同，在不同的比重和密度条件下，不同的物质会在离心力下产生不同方向、不同力度的引流，从而使固相与液相得到有效的分离。

离心机的操作原理主要是对进入其中的液体形成内层的水环，这个内层的水环可以平稳、均匀地实现内部的加速过程，而内部的固相物质则会在离心力之下产生不同的沉降，发生固液分离现象。在使用污泥离心脱水技术的操作过程中，要对离心机设备进行优化操作，要注意以下几个方面的内容：

转毂转速的调节，在污泥离心脱水技术中，可以根据实际情况的需要，通过调节转毂的转速，产生强度不同的分离因数，在转毂转速不断加速的过程中，产生的分离因数越高，对污泥的分离效果也越均匀，通常在实践应用中，转毂的转速可以调节到2500-3000rpm。

液位水平的调节，在污泥离心脱水技术应用的操作过程中，可以利用不同高度的堰板，对液面进行适当的调节，确定合适的液体深度，从而使污泥分离的效果达到均衡，使污水的澄清度和干度保持在最为合适的水平，通常而言，液位的水平高度越高，则澄清度越高，含水率也越高，反之亦然。

差速的调节。在不同的离心机的差速调节之下，可以形成不同的液相，通常而言，当离心机的差速越小时，则污泥的干度增加、液相则不太澄清，反之，当离心机的差速越大时，污泥的干度减小、液相则较为澄清。

进料量和进料速度的调节，在污泥离心脱水技术操作过程中，对于进料量和进料速度的调节也是直接的重要因素，要在操作中加以严格把握，通常而言，进料的速度越低，离心机对污泥的分离效果越好。

4 含油污泥离心脱水技术的化学调质技术实验探索

对于含油污泥离心脱水技术的化学调质主要是改变固体粒子群的性状以及排列状态，通过对含油污泥的化学调质的改变，可以产生不同的污泥离心脱水效果，从而提升含油污泥离心脱水的性能。对含油污泥离心脱水技术的化学调质主要采用物理和化学两种方法，在物理方法之下主要采用物理加热或添加助剂的方式，改变含油污泥的性状；在化学方法之下主要是选取不同的化学絮凝剂，在不同的絮凝剂的作用下，也可以极大地改变含油污泥的性状，自然，对含油污泥采用何种方式的化学调质技术，还需要考虑含油污泥的性质和特点。

在采用CPAM-2作为含油污泥离心脱水技术的絮凝剂的实践中，可以对不同的含油污泥进行离心脱水试验，经过实验操作显示，在添加了活性的污泥之后，由于含油污泥的整体密度发生了改变，在密度增加的条件下可以极为顺利地实现离心脱水，同时，在添加了絮凝剂的含油污泥之中，含有大量的微生物，这些微生物带有Zeta负电位，是极佳的阴离子生物絮凝剂，这样就可以减少絮凝剂的用量，提高含油污泥离心脱水的效果。

还可以选用粉焦调质助剂，在这种化学调质之下，可以使半固态的粒子转变为硬性的、完全固态的污泥，从而极大地提升含油污泥的脱水性能。由于粉焦这种调质助剂具有较好的吸附性和亲合性，具有性能稳定、便于调合的便捷性特点，因而当其使用于含油污泥脱水技术中时，要确定投加的用量，并要求粉焦的含水率为20%-30%，粒度为80-200目。在应用的过程中，离心速度在保持3000r/min的高速状态下，絮体不断解离，使离心液的水质伴随离心时间的增加而变差；而当离心速度保持在1020r/min的低速状态下，离心液的水质状况转好，但是分离的效果并不佳；当离心速度为1980r/min时，在一定的时间内离心脱水的效果最为稳定，因而，对含油污泥的卧螺离心机的转速应当确定为1500r/min左右为宜，同时在添加了粉焦和絮凝剂之后，在混合泥料进入离心机的操作过程中，离心机的转速、进泥量、差转速等参数可以实现无级控制，达到较好的脱水效果，可以基本实现COD浓度小于2000mg/L的脱水目标。在这里，值得指出的是，在添加粉焦的实践操作过程中，要注意粉焦对环境和加工使用中的不利影响，要实现设备的自动化运作以及操作的密闭式环境状态。

5 结束语

综上所述，在煤化工行业之中，含油污泥通常含有大量的沥青质、胶质等“油固体”，这些物质是含油污泥离心脱水技术应用的主要前提，由于含油污泥中不同粒子的不同属性和特点，可以采用添加不同化学调质的方式，如：添加有机高分子絮凝剂、添加密度低以及含水率为20%-30%的粉焦等，在混入了这些不同体积的活性污泥之后，可以改变离心设备的转速状态，从而提升含油污泥离心脱水效果。

参 考 文 献

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