复合絮凝剂在含油污泥处理中的应用

复合絮凝剂在含油污泥处理中的应用

1阳离子型pam适应性差,应用稳定性差长期以来，锦州石油化工六厂（以下简称“锦化工”）用有机的阳离子洗剂（pam）作为油挤出机处理污泥。但随着石油加工工艺的不断发展和完善,加工深度不断提高,以及原油种类的不断增加,炼油污泥的处理更加复杂。对此,阳离子型PAM的适应性差,经过其调理的污泥含水率高,沉降性能差且难处理的问题比以前更显突出。为解决此难题,并充分发挥污水处理场现有设施的作用,提高污泥处理效果,在查阅了大量文献资料后,在锦石化开展了药剂筛选的研究工作,以确定最佳药剂,并在此基础上确定其最佳运行参数。2实验2.1有机高分子絮凝剂(1)无机高分子絮凝剂,配制浓度为5%;(2)有机高分子絮凝剂,配制浓度为0.1%。(3)含油污泥样品:含水率为98.48%,比阻为2.2×109s2/g。2.2复配絮凝剂的使用方法(1)无机高分子絮凝剂的筛选在5个装有400mL污泥的烧杯中分别加入适量的不同种类的无机高分子絮凝剂,搅拌数分钟,静置相同时间后,取上层清液测其浊度,取下层污泥测其比阻,确定处理效果最好的无机高分子絮凝剂。(2)浮选复配絮凝剂的确定在4个盛有400mL污泥的烧杯中,分别加入选定的无机高分子絮凝剂,搅拌后,再分别注入适量的不同种类的有机高分子絮凝剂,搅拌数分钟,静置相同时间后,取上层清液测其浊度,取下层污泥测其比阻,确定处理效果最好的复配絮凝剂。并与单独使用有机高分子絮凝剂相比较。(3)复配絮凝剂用量对污泥处理效果的影响(4)pH值对污泥处理效果的影响将上述复配的絮凝剂注入到400mL污泥中,搅拌,并用1mol/L的NaOH及1mol/L的HCL溶液调节pH值,搅拌数分钟,静置相同时间后,取上层清液测其浊度,取下层污泥测其比阻,确定最佳pH值。(5)温度对污泥处理效果的影响将上述复配的絮凝剂注入到400mL污泥中搅拌,并采用恒温水浴的方法来控制污泥的温度,搅拌数分钟,静置相同时间后,取上层清液测其浊度,取下层污泥测其比阻,确定最佳温度。(6)水力条件对污泥处理效果的影响选定了静止沉淀30min后的污泥比阻作为正交试验的试验指标,选取快搅速度、快搅时间、慢搅速度、慢搅时间四个因素,分别设定为高、中、低三个水平,采用Lg(34)的正交试验表,进行试验以确定最佳的水力条件。(7)最佳沉降时间的确定将上述复配的絮凝剂注入到400mL污泥中,搅拌后,在污泥沉降阶段,每隔一段时间取样测定污泥的含水率,从而确定最佳沉降时间。(8)容器大小对污泥处理效果的影响将上述复配的絮凝剂注入到装有300mL污泥的300mL、400mL、500mL、1000mL烧杯中,搅拌后,静置相同时间后,取上层清液测其浊度,取下层污泥测其比阻,来考察容器大小对污泥处理效果的影响。2.3水质分析采用重量法测定污泥含水率;采用真空抽滤法测定污泥比阻3结果与讨论3.1无机高分子絮凝剂的复配在选定的投加量下,测定5种无机高分子絮凝剂对污泥的脱水效果极其过滤性能的影响,结果见表1。由表1可以看出:在这5种无机高分子絮凝剂中,PAC和PAFC的投加量最少,且经过其絮凝作用后,污泥含水率最低,而且产生的絮体也比较密实,因此初步选定PAC与PAFC,但由于两者处理结果差不多,而PAFC的造价要高于PAC,所以选定PAC,考察它与有机絮凝剂的复配效果。3.2复合投加有机絮凝剂与总含水率的比较复配絮凝剂的种类及它们对污泥的含水率及比阻的影响效果见表2。由表2可以看出复配投加絮凝剂时,污泥的含水率均明显低于单独投加一种有机絮凝剂时的含水率,而且比阻差异不大,所以复配投加絮凝剂强于单独投加有机絮凝剂。还可以看到复配投加PAC+PAM阴,不但污泥的含水率最低,而且最佳投加量最少,所以选定复配投加PAC+PAM阴,来考察它的最佳投加参数。3.3复配絮凝剂投加量的确定为了确定絮凝剂的最佳投量,分别考察了不同絮凝剂投加量时的污泥比阻及污泥含水率,试验结果见表3。由表3可以看到,随着絮凝剂投加量的增加污泥的含水率先下降后升高,在PAM投加量为22.5mL时含水率最低,此时污泥的比阻为5.5×109s2/g低于1.0×1010s2/g说明此时污泥的过滤性能也很好,所以确定复配絮凝剂最佳投加量为PAM(22.5mL)+PAC(10mL)。3.4dp的降压实验复配絮凝剂PAC加PAM阴在不同pH值下对污泥的含水率以及比阻的影响效果见表4。由表4可以看出当pH为5,6时沉降性能极差,在半小时内基本上没有什么变化,所以没有做比阻实验。从表2可以看出pH接近8时,污泥的含水率较低,沉降性能也较好,由于六厂污泥的原始pH为7.8,所以我们确定最佳pH为7.8,即保持原来的pH不变。从表中还可以看到当污泥的pH值发生变化时,污泥的含水率变化不是很大,这说明复配絮凝剂PAC加PAM阴的pH值适应范围很广。3.5温度对污泥絮凝效果的影响由于温度对污泥的各项性能都有较显著的影响,所以有必要对污泥的最佳温度进行考察。我们采取最佳投加量,PH为7.8的条件下来考察温度对污泥絮凝的影响,实验结果见表3。通过上面实验发现,在38℃～45℃之间是沉降性能最好的温度阶段。在温度为40℃时效果最佳,污泥的各项性能均较好,所以将最佳温度确定为40℃。这与原污泥的温度有一点点差异,所以在污泥进入调质罐之前最好通过一个换热器,以使其效果达到最佳。3.6水利条件的确定由表7可以看出四因素对污泥含水率的影响顺序为A>B=D>C。这说明快搅速度为主要影响因素,快搅时间,满搅时间次之,慢搅速度影响最小。因为本实验的目的主要是降低污泥的含水率,所以含水率越低则处理效果越好。所以选择的最佳水利条件为A1B1C2D1。即快搅速度180r/min,快搅时间60s,慢搅速度50r/min,慢搅时间10min。3.7沉降时间三种不同容器体积的污泥沉降时间与泥渣含水率之间的关系见图1。从图1可以看到当沉降时间达到120min以后,泥渣含水率变化不大,基本上趋向于平缓,而且容器体积越大则其趋于平缓越快,如果换成浓缩罐后效果会更佳。所以确定在浓缩罐中污泥的最佳沉降时间为120min。3.8容器容积对泥饼含水率的影响以容器体积为横坐标,含水率为纵坐标得到的函数图见图2。从图2可以看到泥渣的含水率随着容器体积的增大而升高,但是升高的速度刚开始时较快,随后又慢了下来,当容器的体积达到1000mL后,泥渣的含水率变化更小,所以可以用烧杯实验来反映实际的污泥浓缩罐的性能。泥饼的含水率随着容器容积的增加不断减小,而且均低于5×108s2/g。而且通过实验中的观察发现,随着容器容积的增加,经脱水后污泥的流动性能显著提高。这就解决了烧杯实验中污泥易于结块的困难。4中一