劉振國，代曉東

（中海能源發(fā)展股份有限公司人力資源服務(wù)公司碧海環(huán)保服務(wù)公司，天津300458）

Z4E-3/951型臥螺離心機在綏中36-1原油處理廠含油污泥處理中的應(yīng)用

劉振國，代曉東

（中海能源發(fā)展股份有限公司人力資源服務(wù)公司碧海環(huán)保服務(wù)公司，天津300458）

針對綏中36-1原油處理廠污水系統(tǒng)產(chǎn)生的大量含油污泥，采用“調(diào)質(zhì)+離心分離”工藝處理，分離設(shè)備為德國進口Z4E-3/951型臥螺離心機，調(diào)制采用污泥脫水劑TM-5057，注入濃度為0.4%，離心機的運行參數(shù)：進料速率在5m3/h；轉(zhuǎn)速3700rpm；差速度8～10rpm，減容率可達到75%～80%。

含油污泥；調(diào)制；臥螺離心機；污泥脫水劑；減容率

由于采用聚合物驅(qū)油和加密井眼開發(fā)等增產(chǎn)措施的施行，綏中36-1原油終端的原油處理過程中，由于沉降罐內(nèi)沉積了大量污油泥，排水時被攜帶進了污水處理系統(tǒng)。加之污水處理過程中的調(diào)儲罐內(nèi)添加了絮凝劑及助凝劑，產(chǎn)生大量的含油浮渣，直接造成調(diào)儲罐、粗粒化斜管除油罐、澄清沉降罐等單元均有大量含油污泥出現(xiàn)。

油田含油污泥物化性質(zhì)十分復(fù)雜，一般含有老化原油、固體懸浮物、重金屬鹽及聚合物等［1］。綏中36-1原油處理廠曾嘗試使用疊螺式污泥脫水機進行干化，但脫水效果不佳，目前主要處理方式為罐車外運處理。

通過對含油污泥減量化處理的大量實驗效果進行評價，最終制定“調(diào)質(zhì)+離心分離”的油泥減量化處理工藝。

1　化學調(diào)制實驗研究

根據(jù)綏中36-1原油處理廠含油污泥的性質(zhì)，采用油污預(yù)處理藥劑對含油污泥進行調(diào)質(zhì)預(yù)處理，破壞油泥穩(wěn)定性，使用離心機將油、水、泥三相分離，實現(xiàn)油泥減量化。實驗方法是在恒溫水浴加熱到60℃的情況下，設(shè)定離心機轉(zhuǎn)速為4000r/min，離心分離5min，使用SIGMA 6-16H型臺式高速離心機對各組含油污泥的分離情況進行測定。

通過篩選，高效油泥脫水劑TM-5057在60℃，濃度為0.4%的條件下分離效果最佳，油水固三相分離較為徹底。

2　現(xiàn)場試驗工藝流程

圖1是含油污泥減量化處理的工藝流程圖，利用氣動隔膜泵將污油泥從污泥池內(nèi)經(jīng)過耐壓軟管抽入攪拌罐中，在泵房內(nèi)安裝2臺防爆螺桿泵，將攪拌罐中攪拌均勻的含油污泥，加注油泥分離劑調(diào)質(zhì)后進入離心機進行液固兩相分離。分離出的固相通過螺旋推料器送入垃圾箱中外運，液相通過耐壓管線返回污水池中。

圖1　含油污泥減量化處理設(shè)備流程圖

3　Z4E-3951型臥螺離心機脫水原理及技術(shù)參數(shù)

離心脫水機是利用轉(zhuǎn)鼓高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力進行固液分離的一種污泥處理設(shè)備［2］。

臥螺離心機的主要部件有：轉(zhuǎn)鼓、螺旋推進器、差速系統(tǒng)等構(gòu)成。分離過程為：物料在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁以設(shè)計速度高速旋轉(zhuǎn)，沿著轉(zhuǎn)鼓殼體形成一個同心液層，稱為液環(huán)層。物料內(nèi)所含的固體在離心力作用下沉積到轉(zhuǎn)鼓上，再通過螺旋的運轉(zhuǎn)將干物料推至轉(zhuǎn)鼓錐端，上清液則從轉(zhuǎn)鼓大端排出，實現(xiàn)固液分離［3］。

技術(shù)參數(shù)見如下：處理量—5m3/h、轉(zhuǎn)鼓內(nèi)徑—420mm、直徑/長度比—1：3、有效容積—75L、主轉(zhuǎn)速—2000～4000r/min（可調(diào)）、差轉(zhuǎn)速—1～20r/min（可調(diào)）、最大分離因數(shù)—3750xg、最大扭矩—2500Nm、長/寬/高—3735×1000×1200mm、重量—2600 kg、轉(zhuǎn)鼓材料—雙相不銹鋼DIN1.4463離心澆注（相當于SAF2205）。

4　現(xiàn)場試驗監(jiān)測方法

含油污泥含水率依據(jù)GB/T8929-1988原油水含量測定法分析：稱取20g攪拌均勻的含油污泥樣品，加入100mL（沸程60～90℃）無水石油醚，將混合物搖勻后加入干燥沸石，進行蒸餾，記下蒸出水的體積，重復(fù)三次，取平均值，計算含油污泥的含水量。

含泥量的測定采用重量法，將一定量的含油污泥置于坩堝中，放在650℃的馬弗爐中焚燒8h后冷卻，計算前后的重量差，計算含油污泥的含泥率。含油污泥的含油率=100%-含水率-含泥率。

5　結(jié)果與討論

5.1含油污泥的預(yù)處理

含油污泥的預(yù)處理指的就是調(diào)質(zhì)階段，根據(jù)綏中36-1含油污泥的性質(zhì)，需要選用合適的高分子絮凝劑，通過室內(nèi)評價實驗，油泥脫水劑TM-5057的絮凝效果最佳，它是高分子聚丙烯酰胺和聚醚的復(fù)配產(chǎn)品，不僅起到絮凝污泥的作用，還可以分散到油水乳狀液與污泥的界面，起到脫油脫水的作用。

油泥脫水機TM-5057的作用效果迅速，故加藥點在離心機進料泵的出口，防止油泥分離后產(chǎn)生的不均勻性影響進料泵的運行狀況。

現(xiàn)場運行過程中，在不加入油泥脫水劑TM-5057的情況下，離心機固相出口油泥含油量大，且較為松散。根據(jù)室內(nèi)評價結(jié)果，油泥脫水機TM-5057的最低注入濃度為0.4%。

5.2離心機操作參數(shù)的選擇

5.2.1進料量

離心機的進料量越大，物料在離心機中停留的時間越短，離心分離效果越差［4］。Z4E-3951型臥螺離心機的額定處理量為5m3/h，若超過額定進料量，則會造成螺旋輸送能力的飽和而導(dǎo)致轉(zhuǎn)鼓堵塞，若處理量太小，則無法解決現(xiàn)場問題。現(xiàn)場試驗期間，進料量穩(wěn)定在5m3/h。

5.2.2分離因數(shù)

被分離物料在離心場中所受的離心力和它所受重力的比值，稱為分離因數(shù)。分離因數(shù)的值一般是以轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速表示的，是離心機分離能力的主要指標，分離因數(shù)越大，物料受的離心力越大，分離效果也就越好。對于一定尺寸和材料的轉(zhuǎn)鼓，轉(zhuǎn)速的提高并不是任意無限的，其極限值取決于轉(zhuǎn)鼓的機械強度和結(jié)構(gòu)參數(shù)［5］?，F(xiàn)場試驗期間，轉(zhuǎn)速設(shè)定在3700rpm，當轉(zhuǎn)速超過這個值時，應(yīng)力增大會導(dǎo)致轉(zhuǎn)鼓發(fā)生危險。

5.2.3差轉(zhuǎn)速

差轉(zhuǎn)速的大小主要取決于離心機所需排渣量的大小，含油污泥干化時，離心機的差轉(zhuǎn)速不能太高，因為差轉(zhuǎn)速過高時，由于轉(zhuǎn)鼓內(nèi)流體的撓動加快會增大流體對濕沉渣的沖刷增大分離液中的含固量，降低固相回收率。差轉(zhuǎn)速過低又會明顯降低螺旋的輸渣效率使差速器受到扭矩過大而損壞差速器［6］。長期的運行經(jīng)驗證明，離心機的差速度選擇在8～10rpm。

5.3化驗測定數(shù)據(jù)

根據(jù)4中的監(jiān)測方法對油泥入口及離心機固相出口的油泥進行油水泥三相含量分析，數(shù)據(jù)見表1。

表1　現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)

6　結(jié)論

1）現(xiàn)場試驗油泥分離劑的最佳注入濃度為0.4%；

2）現(xiàn)場試驗離心機運行的最佳條件：進料速率在5m3/h；轉(zhuǎn)速3700rpm；差速8～10rpm；

3）最佳運行條件下，減容率在75%～80%之間，大大降低了處理廠通過罐車外運含油污泥的運輸壓力，也為含油污泥進一步深度處理創(chuàng)造了條件。因此，“調(diào)質(zhì)+離心分離”技術(shù)在處理聚驅(qū)含油污泥方面值得推廣。

［1］杜文軍，王愛軍，董新民，等.彩南油田井下廢水及油泥處理中試研究，環(huán)境科學與技術(shù)［J］，2010，33（12）：173-175.

［2］孫喜鵬，江奇志，李強.疊螺脫水機與離心脫水機在污泥處理中的應(yīng)用比較，工業(yè)用水與廢水［J］，2012，43（6）：73～76.

［3］何諧.臥螺離心機選型因素研究，給水排水［J］，2010，36（10）：94-99.

［4］原文博，陳錦，李勇強.LW 400×1600-N2型離心機在煉油污泥治理中的應(yīng)用.工業(yè)水處理［J］，2008，28（3）：69-71.

［5］周知進，傅彩明.臥螺離心機轉(zhuǎn)鼓主要參數(shù)對其模態(tài)的影響，機械設(shè)計［J］，2006，23（9）：28-30.

［6］劉長星，付蕾，井濤.臥螺離心機含油污泥脫水試驗研究，過濾與分離［J］，2004，14（4）：28-31.

Application ofthe Z4E-3/951 centrifuge to the treatm ent ofoily sludge in SZ36-1 oil treatmentplant

LIU Zhen-guo，DAIXiao-dong
（CNOOCEnergy Technology&ServicesLimited-Human ResourcesServicesCompany BlueSea Environmental Service Company，Tianjin 300458）

A large amountofoily sludgewhich wasproduced by SZ36-1Oil Treatment Planthas been treated through“conditioning-centrifugal separation”process.Z4E-3/951 centrifuge has been used to treat the oil sludge and sludge dehydrating agent TM-5057 was injected before it under the concentration of 0.4%.The operating parameters ofcentrifugewere：rate offeed was 5m3/h；rate ofrollerwas 3700rpm；the differentialwas 8-10rpm，and the capacity reduction rate could reach 75%～80%.

oily sludge；conditioning；centrifuge；sludge dehydratingagent；capacity reduction rate

10.3969/j.issn.1008-1267.2015.05.011

X74

B

1008-1267（2015）05-0032-03

2015-04-08

劉振國（1979-），男，本科，工程師，研究油田生產(chǎn)工藝處理及化工應(yīng)用。