【污水处理工艺】炼油废水生化污泥絮凝处理试验

摘要：针对炼油废水生化污泥舍水率高、脱水困难等问题，进行了污泥絮凝处理试验研究.试验结果表明：阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)是炼油废水生化污泥处理的理想絮凝剂生化污泥经絮凝处理后，污泥具有良好的沉降性能和脱水性能．过滤脱水后，污泥的含水率可从94%～99．8%降低到70%～85%，降低了污泥的含水率和体积，便于运输和最终处置、

关键词：炼油废水；生化污泥；阳离子聚丙烯酰胺；絮凝处理

炼油废水处理一般采用隔油、浮选和生化等处理工艺，由此产生的污泥主要有：隔油池底泥、浮选池浮渣和生化处理过程中产生的生化污泥等．它们统称为炼油废水处理系统的三泥(或三渣)。隔油池底泥和浮选池浮渣由于含油较高，常采用两相或三相分离脱水的方法使污泥中的油得以回收利用。而生化处理产生的生化污泥由细菌、微生物、有机物、油等组成．污泥量大，极易发臭，含水率高，又难脱水。本文对炼油废水生化处理污泥的脱水减容进行了研究。

1 炼油废水生化污泥性质分析

1．1 炼油废水生化污泥来源

某炼油厂净化水车间炼油废水处理量为800m3/h，采用生化处理方式有曝气池、O—O工艺、生物滤塔等，由此产生三种生化污泥，即曝气池剩余污泥、二沉池生化污泥和生物滤塔污泥。平均每天产生的生化污泥量达50 m ，平均含水率为96%以上。生化污泥由细菌、微生物等组成，它以污水中的有机物为食物源而生长繁殖，当污泥的质量浓度超过3 L，污泥沉降比超过30%时，称为剩余活性污泥(也称曝气池剩余污泥)。O—O工艺采用活性污泥法工艺，活性污泥和废水在O池充分接触降解后进入二沉池进行泥水分离，分离出的活性污泥一部分回流至O池，一部分排放(称为二沉池生化污泥)。生物滤塔采用生物膜法，老化脱落的生物膜集中在塔底，形成生物滤塔污泥。

1．2 生化污泥的性质

炼油废水生化污泥是一个由微生物、石油类、胶质、沥青质、泥沙、无机絮体、有机絮体以及水和其他有机物、无机物牢固粘结在一起的乳化体系 ’。其中含有苯系物、酚类、葸、芘等物质，有恶臭味和毒性，对环境造成极大的影响。它们与水的亲和力极强．脱水性能较差．直接脱水将需大量的脱水设备，并且经济上浪费大。另外炼油废水生化污泥含水率高，体积庞大，且污泥胶体颗粒细小．难沉降，需对其进行浓缩、加药调理和机械脱水处理。经脱水后使污泥饼含水率为60%～85%，使污泥达到减容化处理，便于运输和最终处置。某炼油厂生化污泥主要性质如表1。

2．2 生化污泥处理试验及评价由试验可知．无机混凝剂和APAM可产生絮凝现象，但形成的絮体细小，分离慢，絮凝效果较差，不利于后续脱水处理。而CPAM 絮凝效果较好，分离快，是炼油废水生化污泥处理的理想的絮凝剂。

采用CPAM絮凝剂，将其配成0．1%溶液，针对炼油废水处理产生的三种生化污泥情况．分别进行了絮凝处理试验研究。试验时取100 mL生化污泥，改变CPAM投药量，以确定最佳投药量；并测定上清液的COD 指标，评价絮凝剂的除浊能力；以及通过测定最佳投药量下污泥沉降、过滤前后的质量，计算污泥的含水率和体积减少情况。

2．2．1 曝气池剩余污泥处理效果评价

曝气池剩余污泥沉降比为30%以上．污泥含水率为99．8%左右，易沉降．可直接投入絮凝剂进行试验。试验结果如表3和表4所示。

2．2．2 二沉池生化污泥处理效果评价由试验可知，曝气池剩余污泥的最佳投药量为10～16 mg/L [原始污泥]，相当于固体药剂投加量为3．6～5．8 kg/t[干污泥]。投加絮凝剂后，絮体形成时间约为1～1．5 min．沉降时间为10～12．5 min，加药后除浊能力提高了35%左右。过滤后污泥含水率为72%，体积减少了99%。

二沉池生化污泥的污泥沉降比较高，达50%～70%，污泥的含水率为99．5%左右，比较容易沉降，可直接投入絮凝剂进行试验。试验结果如表5和表6所示。

2．2．3 生物滤塔污泥处理效果评价由试验可知，二沉池生化污泥最佳投药量为15～25 mg/L [原始污泥]，相当于固体投药量为3．0～5．0 kg/t[干污泥]。投加絮凝剂后，絮体形成时间约为3～4 min，污泥的沉降时间为16～20min．加药后除浊能力提高了40%左右。过滤后污泥的含水率83%，体积减少了97%。

生物滤塔污泥的污泥沉降比非常高．接近100%．污泥含水率为94．3%左右，呈胶体状态，粘性大，几乎不沉降，脱水困难。对原始污泥直接加药，无明显效果．因此需加水稀释。试验得出最佳污泥稀释比为1：6，即1份体积的污泥加入6份体积的水。将污泥按1：6稀释后进行试验，试验结果如表7和表8所示。

2．3 污泥絮凝机理分析由试验可知，生物滤塔稀释污泥最佳投药量为50～60 mg/L [稀释污泥]，相当于固体药剂投加量为6．4～7．6 kg/t[干污泥]。投加絮凝剂后，絮体形成时间约2～3 min，污泥沉降时间为15～25min，加药后除浊能力提高了30%左右。过滤后污泥含水率为75．9%，污泥体积减少了76%。由于对原始污泥进行了加水稀释．使沉降后污泥的含水率和体积相应增加．但加药后改变了污泥的物化性质．使污泥具有良好的沉降性能和脱水性能，从而有利于脱水机脱水。

阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)是人工合成的有机高分子絮凝剂，相对分子质量为600万～800万之间。其作用机理为：一是压缩双电层，即CPAM分子上带电的部位能中和污泥胶体颗粒所带的负电荷，使之脱稳；二是吸附架桥，即利用CPAM高分子的长链条作用，把许多细小污泥颗粒吸附并缠结在一起，形成较大的颗粒。因此，在污泥脱水前采用CPAM 对污泥进行调质，以改变污泥的物化性质，破坏污泥的胶体结构，降低污泥的亲水性能，从而改变污泥的脱水性能。

3 结论

① 无机混凝剂和APAM不适合炼油废水生化污泥的调质处理。

② CPAM是炼油废水生化污泥调质处理的理想絮凝剂。它可以改变污泥的物化性质，使污泥胶体脱稳并沉降，减少污泥的亲水性能，有利于脱水机的脱水。

③ 某炼油厂炼油废水处理场日产生化污泥50m3，，污泥平均含水率达96%以上．若在脱水前采用CPAM对污泥进行调质处理，脱水后污泥泥饼为2t/d，含水率为70%～85%，极大地降低了污泥的含水率，减少了污泥的体积，从而节省了污泥处理设备和堆放的场地，降低了运输费用．使污泥达到脱水和减容化处理的目的。

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