影响污泥干化装置运行周期的因素及解决措施

影响污泥干化装置运行周期的因素及解
决措施
摘要：随着环保理念的不断发展和深入，面对高标准、高要求的环保新常态，污泥处理正引起人们的广泛关注，污泥处理技术也成为绿色、低碳、可持续
发展道路上必不可少的组成部分。

文章通过对某炼油厂污泥干化装置在生产运行
过程中出现运行周期短、减量化程度低等问题的原因分析，通过原料性质调整、
操作参数优化、设备维护优化等措施，为今后装置安全稳定运行提供一定的参考。

关键词：环保三泥污泥干化污泥减量运行周期
1 装置概述
某炼油厂污水处理场产生的含油污泥（罐底泥及浮渣）和剩余污泥，经过浓
缩脱水、破乳除油、离心脱水、污泥干化后，含水率降至30%以内，实现了油泥“减量化、无害化、资源化”处置[1]。

采用“无害化处理石化行业中底油泥、浮
渣和活性污泥的方法”及“加密楔形叶片式强化自清洁专利污泥干燥”专利技术[2]，设计处理规模为0.675m3/h。

该装置于2016年6月一次投料试车成功，随着运行时间增长，污泥干化机
运行工况不稳定，运行周期短，无法满足污水处理场油泥处置物料平衡，制约污
水处理场整体排泥、排渣等后路。

图1 污泥干化装置工艺流程
2 污泥干化装置运行周期影响因素分析
污泥干化装置分为污泥浓缩单元、油泥破乳单元及污泥干化单元，伴随装置
运行时间增长，污泥干化出料异常以及设备本体问题突出，影响油泥减量化效果。

2.1 污泥干化原料性质分析
污泥干化单元的原料主要由污泥浓缩单元的污泥及破乳单元的油泥按照一定
比例混合经离心机脱水处理后的脱水污泥组成。

影响污泥干化原料性质原因有以
下三点，具体如下：
1)污泥浓缩单元浓缩效果下降。

污泥浓缩单元搅拌刮泥装置采用悬挂式中心
传动形式，污泥经中心导流筒均匀流向池四周，随着流速的降低，污泥沉淀于池底，通过刮臂带动栅条旋转起搅拌作用，加速活性污泥的下沉，从而达到浓缩的
目的。

但由于浓缩罐自开工以来，长时间保持运行状态，内部搅拌刮泥装置出现
不同程度损坏，不能有效将泥水进行分离，导致污泥浓缩单元出料含水率高。

2)破乳单元油泥破乳效果差。

根据原设计油泥通过投加破乳剂（浓硫酸）控
制pH值在1.5～2.0范围内，使油、泥进行分离。

但98%浓硫酸具有强腐蚀性，
实际运行过程中硫酸泵故障率高，pH值参数控制波动较大，导致破乳单元出料油
含量高。

3)离心机脱水效果不稳定。

三相离心机利用物料密度差，通过投加絮凝剂后
在离心力作用下实现泥相、水相、油相分离。

运行过程中絮凝剂投加浓度波动较大，不能及时根据离心机进料量进行调整；同时离心机水相、油相管线时有堵塞
情况发生，影响离心脱水效果，导致离心脱水后污泥含水率、油含量高。

2.2 污泥干化单元操作参数分析
2016年至2021年，干化机运行过程中出现问题主要有：干化机尾气横管堵塞、干化机加热蒸汽软管泄漏、干化机内部物料抱团。

根据干化机干燥工艺原理
及异常情况统计分析，影响污泥干化长周期运行的操作原因主要有:干化机进料
负荷控制不当、干化机温度控制不当、尾气风机入口真空度（即尾气风量）控制
不当三种。

表1污泥干化异常情况统计
3 解决措施
3.1 原料性质优化
1）通过推进浓缩罐清罐检修，将脱水效率由22.22%提高至33.33%，有效提
高泥水分离效果。

2）优化调整油泥破乳单元罐底油泥及活性污泥掺兑量比例、加强pH值控制，确保硫酸投加量充足，严格控制破乳pH值在1.0至2.0之间，提高破乳效果。

3）针对离心机在不同处理量情况下进行药剂投加浓度实验，将液态絮凝剂
聚丙烯酰胺XN315改用为固态絮凝剂聚丙烯酰胺XN311，确保离心机泥相、水相、油相分离效果。

同时针对三相离心机出泥油含量波动，将三相离心机油相流程进
行优化，并对水相、油相管线定期吹扫，经过攻关后离心机脱水后出泥油含量由7.16%降低至3.79%，为干化机正常稳定运行提供有效保障。

3.2 干化机操作参数优化
结合干化机干燥工艺原理，对干化机各项操作参数进行优化攻关，干化机温
度控制在100～110℃、蒸汽流量≮400kg/h、蒸汽压力≤0.5MPa使得干化机内部
各个界面均匀受热，受热面不断翻新，以最快速度使得污泥在干化过程中迅速冲
过“胶粘化相区域”，从而大大提高了设备的蒸发效率。

调整尾气风机尾气风量
和入口负压，将尾气风机排气风量控制在400～700 Nm3/h、尾气风机入口真空度
控制在-0.2～-0.1 kPa，及时将污泥中受热蒸发的水蒸汽顺利外排。

同时通入低
压氮气以控制干化机内氧含量，保证干化机内氧含量保持在2%以下，确保干化机
安全运行。

按照三泥处理装置“三泥平衡图”，根据每天预处理排渣排泥量、生
化排泥量精细调整三泥处理负荷，确保油泥处置后路畅通；同时制定油泥减量化
劳动竞赛，将浓缩罐脱水、离心机出泥、干化机出灰现场检查情况纳入班组评比，推进减量化进程。

表2干化机主要操作参数
3.3 设备维护优化
1）设备本体改进。

针对前期干化机运行过程中出现的主轴转子裂纹、加热蒸汽软管泄漏等现象，对主轴转子选用材质、加热蒸汽软管选型综合分析，对干化机设备本体进行改进。

同时破乳单元因破乳剂为98%浓硫酸，具有强腐蚀性，运行过程中硫酸泵故障率高。

通过调研及与厂家沟通，将硫酸泵由计量泵更换为磁力泵，确保硫酸投加正常，提高破乳效果。

2）加强干化机特护基础工作。

运行部把污泥干化机列入特护机组，实行“五位一体”的特级维护管理，强化机组巡检和维护质量，及时掌控机组运行状态（振动、温度、出灰情况等），一旦发现波动，及时调整运行参数，确保干化机平稳运行。

3）增设在线自动加脂，改善润滑条件。

干化机运行初期，由每个白班人员人工给轴承加脂，加脂质量难以保证。

运行部增设在线加脂器，既改善了加脂效果，也降低操作工工作量。

干化机轴承温度从原先接近90℃到目前基本稳定在85℃以下，振动从原先8.8mm/s左右降低至7.0mm/s左右。

4）规范开停机操作。

干化机内部因物料属固体粉末状，为避免开停机时对干化机内部主轴造成应力损伤，运行部规范开停机操作，首先升温和降温速率要稳定，停机时尽量退完机体内物料，降低开停机对机组的损伤。

4 下一步改进措施
1）计划增设干化机退料流程，便于干化机内部物料置换。

2）计划将干化机尾气横管改为斜管，同时增设吹扫流程，降低离线清理频次。

3）计划增设污泥浓缩单元物料在线监控，进一步提升污泥浓缩效果。

4）计划加强油泥破乳技术交流，进一步提高油泥减量化程度。

5 结论
通过原料性质调整、操作参数优化、设备维护优化等有效措施，2022年污泥干化装置运行平稳，干化机平均进料负荷为22%，全年稳定运行330天，产干灰806.15吨，实现油泥减量2418.45吨，节约危废外委处置成本约483.7万元（其中按离心机出泥含水率80%，干化机出灰含水率20%计）。

同时污泥干化实现长周期运行后，污水处理场运行工况稳定，外排水水质处于行业内领先水平，现场环境面貌得到改善，环保效益显著，创造了良好的社会效益和环境效益。

参考文献
[1] Trevor Bridle.污泥的热处理技术：迈向新世纪的有机废弃物管理与利用策略.有机废弃物管理与利用国际学术研讨会论文集，2000.南京
[2] 曲天煜. 炼油厂含油污泥干化技术进展[C]. 环境工程, 2017(S2):230-232+275.
姓名：徐辉
电话：138****5494
邮箱：138****************
作者简介：徐辉，学士，助理工程师，2017年毕业于东北石油大学能源化学工程专业，现从事石油化工废水处理的技术管理工作。