复合絮凝剂PAC-CPAM对含油污泥絮凝效果的研究

摘要:本文对污水处理场的含油污泥进行了预处理及机械脱水研究,将原预处理中的多步高温操作改为一步常温操作,简化处理工艺,降低运行成本。含油污泥一步法预处理及离心分离工艺的实验室研究结果表明:聚铝-阳离子型聚丙烯酰胺(PAC/CPAM=2/1)对含油污泥具有良好的调质效果。

Abstract: The pretreatment and mechanical dehydration of oily sludge in wastewater treatment plant from firth petroleum plant were researched,and multi-step high temperature operation of pretreatment was became into one step normal temperature one,thus technique was predigested and running cost was reduced. The laboratory experimental results of one-step pretreatment and centrifugal separation technology of oily sludge showed that Polyaluminium Chloride-Cation Polyacrylamide(PAC-CPAM)was applicable to oily sludge.

关键词:含油污泥;絮凝剂;脱水;PAC/CPAM

Key words: oil sludge;flocculant;dehydration;PAC / CPAM

中图分类号:X74 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)15-0226-02

0引言

炼油厂含油污泥主要来源于隔油池池底沉积的油泥、浮选池投加絮凝剂气浮时产生的浮渣及曝气生化单元的剩余活性污泥,俗称“三泥”[1-3]。

本文在考察国内外大量文献[4-8]及实地情况的基础上,采用一种新型无机有机高分子复合絮凝剂一步絮凝预处理操作取代原工艺的蒸汽加热、硫酸破乳、氢氧化钙中和及阴离子有机絮凝剂絮凝多步预处理操作,将原工艺的多步高温操作改为一步常温操作,简化处理工艺,消除生产安全隐患,降低能耗,提高“三泥”脱水效率;使“三泥”经处理后,其渣含水率小于85%,液相含固率小于10%。本研究利用复合絮凝剂进行“三泥”离心分离试验及脱水性能的小试及中试研究,探讨其规律及机理,从而为炼油厂含油污泥预处理工艺提供基础数据和理论参考。

1材料及方法

1.1 试剂、实验仪器及材料

主要试剂:聚合氯化铝无机高分子絮凝剂(分析纯,沈阳市化学试剂厂);聚合氯化铁无机高分子絮凝剂(分析纯,沈阳试剂一厂);PAM系列有机高分子絮凝剂(分析纯,沈阳市试剂三厂)。

主要仪器:80-1离心机,上海手术器械厂;PHS-25型酸度计,上海雷磁仪器厂;KDM-2型可调控温磁力搅拌加热仪,山东荷泽电子控温技术研究所;TCW系列温控仪,余姚市第二热工仪表厂;WGZ-1数字式浊度仪,上海第三光学仪器厂;标准磨口的250ml锥形瓶的全玻璃回流装置。

实验原料取自抚顺石油一厂污水处理场“三泥”,其性质见表1。

由表1可知,“三泥”的含水率较高,如能使含水率降到85%以下,污泥体积将大大缩小,便于运输、贮存和进一步处理处置。此外“三泥”中有机物含量较高,高分子絮凝剂投加量会较大,可先加无机絮凝剂后加有机絮凝剂,或选用离子强度高的阳离子有机絮凝剂,降低成本。

因“三泥”中浮渣约占总量的93%,“三泥”的性质主要取决于浮渣,因此,实验室小试主要针对浮渣。

1.2 分析方法

含水率、挥发性固体质量百分含量、可溶性无机残渣质量百分含量、含油率及CODcr的测定方法[9]。

2结果与讨论

2.1 含油污泥一步法常温处理絮凝剂的研究12种阳离子有机高分子絮凝剂对浮渣的絮凝效果

针对对浮渣,本研究在常温下进行了单一投加试验及组合投加试验:通过烧杯试验,比较絮体形状大小、沉降速度、上清液体积和浊度,筛选出适合浮渣絮凝处理的有机高分子絮凝剂和无机高分子絮凝剂,确定无机/有机复合絮凝剂的质量比例和投加顺序。

在常温下,12种阳离子有机高分子絮凝剂对浮渣的絮凝效果如下:

有机高分子絮凝剂药剂6号――阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)效果最好,当其投加量为200ppm,100ml浮渣的上清液量在40ml以上。因此,CPAM为最佳有机高分子絮凝剂。

2.2 上清液浊度与CPAM投加量的关系曲线

当投加不同剂量CPAM后可知,CPAM投加量在100-150ppm之间效果较好,上清液浊度低于110,表明在此投加量下,浮渣胶体经吸附电中和及吸附架桥等作用已脱稳完全,ζ电位降低,达到最大的凝聚点。当投加量

但当絮凝剂的用量>150ppm时,上清液浊度升高,水质恶化。表明絮凝剂过量,所形成的絮体发生再稳。因此,CPAM最佳投加量为100 ppm。

2.3浮渣上清液浊度随两种无机高分子絮凝剂投加量变化关系

由浮渣上清液浊度随两种无机高分子絮凝剂投加量变化的曲线可知:

聚合氯化铁(PFC)投加量为800ppm时浊度较低(106),再增大投加量无实际意义。同样聚合氯化铝(PAC)投加量为400ppm浊度较低(86),投加量600ppm浊度最低(85)。由两曲线比较可知,对于浮渣的预处理,从用量和效果看,PAC强于PFC,因此筛选出PAC为本实验的最佳无机高分子絮凝剂药剂,投加量初步设定为400 ppm。

2.4 PAC与CPAM以质量比2/1的比例复配絮凝效果

PAC与CPAM以质量比2/1的比例复配后,加入到“三泥”中,其处理效果好于分别投加絮凝剂的情况。试验结果见表2:

由表3可知,复配后再投加的浊度低一些,上清液量和其他分析指标也能证明这个结论。

3结论

本论文在实验室条件下利用该复合絮凝剂进行了“三泥”重力沉降试验、离心分离试验、脱水性能试验、影响因素(絮凝剂投加量、搅拌时间、分离因数和离心时间)试验,确定了相关的工艺参数,并得到如下结论:

①有机高分子絮凝剂药剂阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)效果最好,因此,CPAM为最佳有机高分子絮凝剂。

②对于浮渣的预处理,从用量和效果看,PAC强于PFC,因此筛选出PAC为本实验的最佳无机高分子絮凝剂药剂,投加量初步设定为400 ppm。

③有机高分子絮凝剂药剂和无机高分子絮凝剂药剂复合之后,能够使其絮凝效能相互促进,增强各自的絮凝作用从而比单独投加的效果要好。

参考文献:

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