含油污泥的处理技术

由于含油污泥粘度高，过滤比阻大，多数污泥粒子属
“油性固体”（如沥青质、胶质和石蜡等），质软。随
着脱水的进行，滤饼粒子变形，进一步增加了比阻。而
且在过滤过程中，这些变形粒子极易粘附在滤料上，堵
塞滤孔；在离心脱水时，还因其粘度大，乳化严重， 固—固—液粒子间粘附力强和密度差小等原因导致分离 效果差。Jonathan Zall等人曾分别研究过一般市政污水
3、脱水泥饼的生物处理技术
据文献报道，如进料中的碳环化合物、芳烃和油的浓 度控制在合适范围内，则生物处理的运行成本比焚烧 处理费用低40%；只要在生物反应器内保持合适的pH 值、足够的溶解氧和营养盐浓度以及良好的混合状态， 绝大多数有机物都能被降解，而逸出的少量有机物也 容易用活性炭吸收。
下图为某炼油厂的污泥生物处理系统示意图：
一般污泥 25
可压缩性系数
15
0.75
用投加絮凝剂的化学调节法，就能使一般污泥中的悬浮微 粒凝聚并顺利进行脱水。但对于含油污泥来说，还必须加 上破乳剂和加热等其它强化手段。
含油污泥调质方法的选择要考虑以下三个问题：①含油 污泥的性质和特点；②要适应所有脱水机械的性能；③ 脱水泥饼如何处理或利用。
处理厂的污泥和含油污泥的过滤脱水性能。他们测定了 含油3%，含总悬浮固体4%的含油污泥（浮渣）和含总 悬浮固体1%－2%的一般污泥的比阻和可压缩系数，证 实含油污泥与一般污泥相比，其比阻大40倍，其可压缩 性系数大20倍，如表所示。
含油污泥和一般污泥的可滤性比较
污泥名称 比阻/（cm/kg）
含油污泥 1000
为减少固体粉末调节剂的投加量，可采用滤饼部分回流到 含油污泥调节段的工艺。要通过调质—机械脱水使含油污 泥实现油—水—固（无机固体）的三相分离，关键是使其 中粘度大的吸附油解析和破乳。为促使油从固体粒子表面 分离，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。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（可增加固体微粒表面和水的亲 和力）和pH值调节剂等，并辅以加热减粘（最佳为50℃以 上）等调质手段，实现水—油—固三相分离。
三、含油污泥处理方法分类及优缺点
1、含油污泥的机械脱水技术 经重力沉降脱水后的含油污泥是黑色粘稠状液体（含水率 一般小于96%），称为污泥浓缩液，其年产量往往达万吨 以上，必须进行机械脱水减容。污泥脱水前，须进行调质。 (1) 污泥的调质 污泥脱水过程实际上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一定手段调整固体粒子群的性状和 排列状态，使之适合不同脱水条件下的预处理操作。污泥 调质能显著改善脱水效果，提高机械脱水性能。
调质方法的选择应在测试含油污泥性质的基础上进行。在 含油量大于10%时，易用亲水性表面活性剂；含油量大于 4%时，易用亲油性表面活性剂。使用前者时，分离后水和 固体在下层，而油在上层；用后者时，下层为含油固体， 而上层为水（水层中均含有可溶性油和为乳化油）。
(2) 机械脱水
要使含油污泥的机械脱水效果好，还应按具体情况和要求 选择污泥脱水机械和设计脱水系统，包括污泥性质的测试、 脱水机械及其参数的选择等。目前使用的脱水机械主要有 带式压滤机和卧螺旋沉降式离心机。
卧螺旋沉降式离心机具有设备紧凑，占地面积小，调节 剂耗量少和处理效率高等优点，已得到越来越广泛的应 用。要获得好的分离效果和水质好的离心液（悬浮物浓 度低），则在对含油低的污泥脱水时，应使泥中的少量 油最终进入泥饼，即离心因数小，一般取1000；反之， 要求泥饼含油尽量低时，离心因数宜大，一般取2500－ 2700；此外，还必须注意离心机的离心因数、泥饼层厚 度和污泥停留时间的平衡和调节。
使用上述两步调质技术，在带式压滤机上对含油污泥的脱 水除油工艺是将机内分重力区、楔区和压力区3个区域。 调质污泥送入后，先在重力区脱除大部分水；接着在楔 区与溶液混合，以提高絮凝体的抗压能力；最后进入压 力区，脱除约80%的油。其脱水效果是：含油污泥含固.7%和水84.8%；滤饼中含固体45.8%，油11.7%和水 42.7%。
生物处理法需将含油污泥混以松散剂、肥料和培菌液，经常 翻动并自然通风，历时41天才能将97%的石油烃生物降解， 该方法的缺点是处理周期长，油资源不能得到回收利用。
4、含油污泥固化处理
固化处理是通过物理化学方法将含油污泥固化或包容在惰性 固化基材中的一种无害化处理过程，以便运输、利用或处理。 这种处理方法能较大程度地减少含油污泥中有害离子和有机 物对土壤的侵蚀和沥滤，从而减少对环境的影响和危害。由 于这种方法是取代回填的一种更易为环境所接受的方法，因 此近年来受到了重视。 固化中所用的化学固化剂分为有机和无机两大类，有机系列 包括脲醛树脂、聚酯、环氧乙烷、丙烯酰胺凝胶体、聚丁二 烯等，无机系列有玻特兰水泥及近年开发的磷石膏等。
含油污泥调质分为两个步骤：首先以适当方式投加石灰、 煤粉等固体粉末调节剂，并混合均匀；其次再投加有机 絮凝剂，这样才能顺利进行含油污泥的脱水。
用硅藻土，石灰和飞灰等微细粉末作为调节剂，可以使 变形的含油污泥粒子形成有刚性的污泥骨架，使泥饼呈 毛细结构，从而提供更多的微细水流通道。此外，这些 固体粉末调节剂还能增加污泥粒子和水相的密度差，有 利于机械脱水。
2、脱水泥饼的热处理和热解吸技术
热处理和热解吸技术是90年代初国外迅速发展并获得 应用的工艺。主要有包含低温（107－204℃）—高温 （357－510℃）加热蒸发—冷凝步骤的含油污泥处理 工艺、利用锅炉排放热废气干燥含油泥饼及热解吸工 艺。该热解吸工艺是在一个装有叶片转子的反应器中， 把污泥从299℃加热至399℃，并通入蒸汽，使烃类在 复杂的水合和裂化反应中分离，并冷凝回收。这些工 艺都能从泥饼中回收油，并使泥渣达到直接填埋的要 求。
污泥生物处理工艺流程
含水50%的泥饼被输送到一台生物反应罐中。罐内通入氧或 空气，同时进行机械搅拌，并不断加入氨和磷酸等营养物质， 以促进好氧微生物的生长，使其最终转化为二氧化碳和水， 处理后的残液进入罐中浓缩，在加入石灰后，再次进行离心 脱水，最终泥饼能直接填埋。该技术处理效果好，作业安全 （常温常压），经济合理，在提高氧利用率、降低药品消耗 和改进泥饼脱油效果等方面仍有降低成本的潜力。