復合絮凝劑在含油污泥處理中的應(yīng)用

復合絮凝劑在含油污泥處理中的應(yīng)用

1陽離子型pam適應(yīng)性差,應(yīng)用穩(wěn)定性差長期以來，錦州石油化工六廠（以下簡稱“錦化工”）用有機的陽離子洗劑（pam）作為油擠出機處理污泥。但隨著石油加工工藝的不斷發(fā)展和完善,加工深度不斷提高,以及原油種類的不斷增加,煉油污泥的處理更加復雜。對此,陽離子型PAM的適應(yīng)性差,經(jīng)過其調(diào)理的污泥含水率高,沉降性能差且難處理的問題比以前更顯突出。為解決此難題,并充分發(fā)揮污水處理場現(xiàn)有設(shè)施的作用,提高污泥處理效果,在查閱了大量文獻資料后,在錦石化開展了藥劑篩選的研究工作,以確定最佳藥劑,并在此基礎(chǔ)上確定其最佳運行參數(shù)。2實驗2.1有機高分子絮凝劑(1)無機高分子絮凝劑,配制濃度為5%;(2)有機高分子絮凝劑,配制濃度為0.1%。(3)含油污泥樣品:含水率為98.48%,比阻為2.2×109s2/g。2.2復配絮凝劑的使用方法(1)無機高分子絮凝劑的篩選在5個裝有400mL污泥的燒杯中分別加入適量的不同種類的無機高分子絮凝劑,攪拌數(shù)分鐘,靜置相同時間后,取上層清液測其濁度,取下層污泥測其比阻,確定處理效果最好的無機高分子絮凝劑。(2)浮選復配絮凝劑的確定在4個盛有400mL污泥的燒杯中,分別加入選定的無機高分子絮凝劑,攪拌后,再分別注入適量的不同種類的有機高分子絮凝劑,攪拌數(shù)分鐘,靜置相同時間后,取上層清液測其濁度,取下層污泥測其比阻,確定處理效果最好的復配絮凝劑。并與單獨使用有機高分子絮凝劑相比較。(3)復配絮凝劑用量對污泥處理效果的影響(4)pH值對污泥處理效果的影響將上述復配的絮凝劑注入到400mL污泥中,攪拌,并用1mol/L的NaOH及1mol/L的HCL溶液調(diào)節(jié)pH值,攪拌數(shù)分鐘,靜置相同時間后,取上層清液測其濁度,取下層污泥測其比阻,確定最佳pH值。(5)溫度對污泥處理效果的影響將上述復配的絮凝劑注入到400mL污泥中攪拌,并采用恒溫水浴的方法來控制污泥的溫度,攪拌數(shù)分鐘,靜置相同時間后,取上層清液測其濁度,取下層污泥測其比阻,確定最佳溫度。(6)水力條件對污泥處理效果的影響選定了靜止沉淀30min后的污泥比阻作為正交試驗的試驗指標,選取快攪速度、快攪時間、慢攪速度、慢攪時間四個因素,分別設(shè)定為高、中、低三個水平,采用Lg(34)的正交試驗表,進行試驗以確定最佳的水力條件。(7)最佳沉降時間的確定將上述復配的絮凝劑注入到400mL污泥中,攪拌后,在污泥沉降階段,每隔一段時間取樣測定污泥的含水率,從而確定最佳沉降時間。(8)容器大小對污泥處理效果的影響將上述復配的絮凝劑注入到裝有300mL污泥的300mL、400mL、500mL、1000mL燒杯中,攪拌后,靜置相同時間后,取上層清液測其濁度,取下層污泥測其比阻,來考察容器大小對污泥處理效果的影響。2.3水質(zhì)分析采用重量法測定污泥含水率;采用真空抽濾法測定污泥比阻3結(jié)果與討論3.1無機高分子絮凝劑的復配在選定的投加量下,測定5種無機高分子絮凝劑對污泥的脫水效果極其過濾性能的影響,結(jié)果見表1。由表1可以看出:在這5種無機高分子絮凝劑中,PAC和PAFC的投加量最少,且經(jīng)過其絮凝作用后,污泥含水率最低,而且產(chǎn)生的絮體也比較密實,因此初步選定PAC與PAFC,但由于兩者處理結(jié)果差不多,而PAFC的造價要高于PAC,所以選定PAC,考察它與有機絮凝劑的復配效果。3.2復合投加有機絮凝劑與總含水率的比較復配絮凝劑的種類及它們對污泥的含水率及比阻的影響效果見表2。由表2可以看出復配投加絮凝劑時,污泥的含水率均明顯低于單獨投加一種有機絮凝劑時的含水率,而且比阻差異不大,所以復配投加絮凝劑強于單獨投加有機絮凝劑。還可以看到復配投加PAC+PAM陰,不但污泥的含水率最低,而且最佳投加量最少,所以選定復配投加PAC+PAM陰,來考察它的最佳投加參數(shù)。3.3復配絮凝劑投加量的確定為了確定絮凝劑的最佳投量,分別考察了不同絮凝劑投加量時的污泥比阻及污泥含水率,試驗結(jié)果見表3。由表3可以看到,隨著絮凝劑投加量的增加污泥的含水率先下降后升高,在PAM投加量為22.5mL時含水率最低,此時污泥的比阻為5.5×109s2/g低于1.0×1010s2/g說明此時污泥的過濾性能也很好,所以確定復配絮凝劑最佳投加量為PAM(22.5mL)+PAC(10mL)。3.4dp的降壓實驗復配絮凝劑PAC加PAM陰在不同pH值下對污泥的含水率以及比阻的影響效果見表4。由表4可以看出當pH為5,6時沉降性能極差,在半小時內(nèi)基本上沒有什么變化,所以沒有做比阻實驗。從表2可以看出pH接近8時,污泥的含水率較低,沉降性能也較好,由于六廠污泥的原始pH為7.8,所以我們確定最佳pH為7.8,即保持原來的pH不變。從表中還可以看到當污泥的pH值發(fā)生變化時,污泥的含水率變化不是很大,這說明復配絮凝劑PAC加PAM陰的pH值適應(yīng)范圍很廣。3.5溫度對污泥絮凝效果的影響由于溫度對污泥的各項性能都有較顯著的影響,所以有必要對污泥的最佳溫度進行考察。我們采取最佳投加量,PH為7.8的條件下來考察溫度對污泥絮凝的影響,實驗結(jié)果見表3。通過上面實驗發(fā)現(xiàn),在38℃～45℃之間是沉降性能最好的溫度階段。在溫度為40℃時效果最佳,污泥的各項性能均較好,所以將最佳溫度確定為40℃。這與原污泥的溫度有一點點差異,所以在污泥進入調(diào)質(zhì)罐之前最好通過一個換熱器,以使其效果達到最佳。3.6水利條件的確定由表7可以看出四因素對污泥含水率的影響順序為A>B=D>C。這說明快攪速度為主要影響因素,快攪時間,滿攪時間次之,慢攪速度影響最小。因為本實驗的目的主要是降低污泥的含水率,所以含水率越低則處理效果越好。所以選擇的最佳水利條件為A1B1C2D1。即快攪速度180r/min,快攪時間60s,慢攪速度50r/min,慢攪時間10min。3.7沉降時間三種不同容器體積的污泥沉降時間與泥渣含水率之間的關(guān)系見圖1。從圖1可以看到當沉降時間達到120min以后,泥渣含水率變化不大,基本上趨向于平緩,而且容器體積越大則其趨于平緩越快,如果換成濃縮罐后效果會更佳。所以確定在濃縮罐中污泥的最佳沉降時間為120min。3.8容器容積對泥餅含水率的影響以容器體積為橫坐標,含水率為縱坐標得到的函數(shù)圖見圖2。從圖2可以看到泥渣的含水率隨著容器體積的增大而升高,但是升高的速度剛開始時較快,隨后又慢了下來,當容器的體積達到1000mL后,泥渣的含水率變化更小,所以可以用燒杯實驗來反映實際的污泥濃縮罐的性能。泥餅的含水率隨著容器容積的增加不斷減小,而且均低于5×108s2/g。而且通過實驗中的觀察發(fā)現(xiàn),隨著容器容積的增加,經(jīng)脫水后污泥的流動性能顯著提高。這就解決了燒杯實驗中污泥易于結(jié)塊的困難。4中一