1 前言

污水處理裝置所稱的“三泥”，通常是指油泥、浮渣和剩余活性污泥，具有污染物成分復雜，惡臭嚴重，含水率高，穩定性好，脫水難度大，處理難度大等特點。通常，石化行業普遍采用沉降分離和機械脫水等方法，對“三泥”進行初步減量化處理。“三泥”減量化處理的好壞，決定了污水處理成本的高低；同時，對進一步深度處理工序（如焚燒工藝、熱萃取工藝等）的能耗也將造成直接影響。另外，若不能及時有效地處理“三泥”，將導致污水處理裝置內部物化、生化以及深度處理單元功能的降低，進而致使外排水質超標。

長期以來，廣州石化煉油污水處理裝置外排水質的合格率偏低（2007年為77%，2008年為86.2%，2009年為78.8%），一個主要的原因就是該裝置自身產生的大量“三泥”無法得到及時有效處理。2009年，廣州石化啟動了煉油污水“三泥”綜合治理改造工程，對煉油污水“三泥”系統進行了徹底改造，并通過嚴控隔油、浮選、生化等工序的工藝參數，優化“三泥”處理流程，強化“三泥”沉積分離脫水等措施，大幅降低了“三泥”數量，在離心脫水機低負荷運行等不利條件下，仍然解決了“三泥”的處理難題，不但使廣州石化污水外排合格率 達到100%，而且使“三泥”的外委處理量大幅降低，經濟效益和環保效益明顯。

2 改造前現狀及分析

2.1 改造前現狀

公用工程部煉油污水處理裝置主要接收并處理廣州石化煉油區所有煉油裝置及罐區生產過程中產生的污水，包括預處理單元和一、二級生化單元、深度處理單元等，設計處理能力為600m3/h。

改造前，煉油污水處理裝置每天產生浮渣60～70t，部分送到焦化裝置處理，部分外運處理，每月外運處理量約1500～2000t。油泥（隔油池、浮選池、后絮凝、兼性池）不定期由有資質的清池隊伍清理，一次清池油泥量在300～1000t之間，全部外運處理。每天產生的剩余活性污泥脫水前約為40t，剩余活性污泥脫水采用帶式壓濾機進行處理，型號為BSD1000S7，設計處理量為6m3/h。脫水后干泥量約為3t，全部外運處理，每月外運處理量約100t。

2.2 存在問題

2.2.1 “三泥”產量大，帶式壓濾機處理能力不足

廣州石化煉油污水處理裝置氧化溝容積為4628×2m3，有效容積按4000×2m3計算，正常排泥量應為816t/d，每月正常排泥量約為24000t；按脫水前剩余污泥含水率為99.9%，以及脫水后污泥含水率為90%計算，每月應產干泥244.8t。但2008年，干泥月均產量僅為135.29t，只占理論計算產泥量的55.3%，“三泥”處理嚴重不足。

2.2.2 脫水后干泥含水率偏高

在污泥處置減量化過程中，脫水污泥含水率是一個極其重要的指標。污泥中所含水分的質量與污泥總質量之比為污泥含水率。污泥含水率越高，脫水后污泥的體積越大，處理效果就越差。改造前，煉油污水處理裝置脫水后的干泥含水率偏高，在90%左右，脫水效果差，污泥減量化不明顯。

2.2.3 “三泥”直接外運，處理費用高

帶式壓濾機無法處理浮渣和池底泥，“三泥”未經處理直接外運，費用成本巨大。2007～2009年，廣州石化煉油污水“三泥”處理費用見下表：

注：活性污泥處理費用為720元/t，浮渣外運費用為320元/t，兩項合計，即為“三泥”處理費用。

2.2.4 生化單元處理壓力大，外排污水不能穩定達標

由于浮渣不能及時有效地加以收除，浮選能力下降，生化單元進水水質惡化，且極不穩定，生化單元不斷受到沖擊。與此同時，剩余活性污泥不能有效處理，導致生化微生物新陳代謝速度降低，污泥老化嚴重，處理能力不足。生化系統受沖擊時，需大量排泥置換恢復污泥活性，否則將影響整個系統的平穩運行，致使外排污水不能穩定達標。

2.2.5 “三泥”（浮渣）回煉焦化問題

2007年以前，廣州石化焦化裝置小給水時，將浮渣當作小給水送進待冷焦的焦炭塔，每次歷時1h，約處理浮渣25t，全天處理浮渣約50t。由此帶來的環保問題如下：

（1）污泥回煉時，焦炭塔內的溫度只有350℃，且呈不斷下降趨勢，沒有穩定的熱源供給，在卸頂、底蓋和除焦時惡臭氣味嚴重，工作環境惡劣，不能滿足職業衛生要求。

（2）污泥回煉后，冷焦水攜帶浮渣，冷焦水池清理周期變短，清池頻繁，實際上是污染轉移。

因此，從2008年起，焦化裝置逐漸減少甚至停止回煉浮渣。而在帶式壓濾機無法正常處理情況下，只能大量外委有資質的單位進行浮渣處理，這無疑增加了運行成本。2008年和2009年，浮渣外運處理量分別達到1.13萬t和1.3萬t。

2.2.6 帶式壓濾機嚴重老化

帶式壓濾機始購于上世紀90年代，因工作環境惡劣、維護檢修頻繁等原因，設備老化嚴重，系統運行負荷下降，已不能滿足正常生產需要；且設備濾網容易堵塞，必須經常用水沖洗濾網，造成新鮮水消耗量增大。該帶式壓濾機為敞開式，設備運行時，污泥散發惡臭氣味，操作及檢維修人員工作環境惡劣；同時，污泥散發的惡臭氣體對電氣、儀表等設備腐蝕嚴重，設備故障率較高。

3 技術改造及工藝優化

3.1 技術改造

針對煉油污水處理裝置“三泥”處理單元存在的上述問題，2009年對“三泥”處理單元進行改造，采用集中收集、集中濃縮脫水、 化學調質和離心機械脫水處理等工藝，使處理后污泥的含水率降到85%左右，實現了污泥的減量化；增加了一套“三泥”熱萃取裝置（目前仍在開工調試階段），有望真正實現污泥的資源化和無害化處理。

改造后，核心單元離心機采用LW400×1750NY臥式螺旋卸料沉降離心機，設計處理量為10m3/h，日產干泥25t。該離心機密封性能優良，污泥脫水處于全密封狀態，操作環境清潔衛生，具有節能環保、處理量大、操作維護方便等特點。

廣州石化煉油污水處理裝置“三泥”綜合治理項目一期離心脫水機調試過程中，出現分離液帶渣、帶泡嚴重的情況，需經常停機清理沙井溢出的浮渣和含油污水集水池內的浮渣，污泥脫水效果不佳。經多次技術攻關后，排除了因設備及工藝介質干擾等因素，處理量仍只有設計負荷的30%～40%，影響了“三泥”的正常處理。

對此，對離心機脫水污泥絮凝劑進行篩選試驗，分別對比兩家不同生產廠商提供的藥劑：

（1）離心機原藥劑，聚丙烯酰胺（陽離子），相對分子質量大于等于700×10⁴。

（2）新藥劑，聚丙烯酰胺（陽離子），相對分子質量大于等于900×10⁴。

離心機脫水絮凝劑試驗結果：

對比試驗結果表明，使用新型陽離子聚丙烯酰胺，明顯優于原有使用藥劑，處理負荷在原有基礎上提高一倍以上，滿足裝置滿負荷運行要求；離心機轉速大幅降低，可調空間增大，有效保護和延長設備的使用壽命；解決了離心機脫水殘液帶渣問題；脫水污泥含水率略有下降，減少了干泥體積；藥劑投加量也相應減少。

3.2 源頭減量化控制

污泥濃縮是污泥脫水的初步過程。污水處理過程中產生的污泥，其含水率通常很高，尤其是二級生物處理過程中的剩余活性污泥，含水率一般為99.2%～99.8%，這對污泥的處理、利用及輸送都造成了一定困難，必須對其進行濃縮。濃縮后的污泥近似糊狀，含水率降為95%～97%，體積可減少為原來的1/4，但仍保持了流動性，可以用泵輸送，從而降低了運輸費用和后續處理費用。因此，在進行“三泥”綜合治理項目改造的同時，對活性污泥儲罐、罐底泥儲罐、6個污泥濃縮斗、8號浮渣罐的脫水工藝進行優化，增加了中、高、低位脫水流程，使污泥的體積大幅降低，并使濃縮后污泥的性質完全達到離心機物料的標準。同時，進一步加大了浮渣和污泥從生產系統中的排除量。

4 技術改造及工藝優化效果

改造后，統計2011年1～3月數據，脫水后干泥含水率為83.22%，按帶式壓濾機脫水污泥含水率為90%計算，干泥含水率下降6.78%，污泥體積比改造前減少40%，污泥減量化效果明顯。

2010年，“三泥”處理單元完成改造后，繼續對操作工藝進行優化，通過對離心脫水藥劑進行篩選，優化污泥離心脫水前重力濃縮流程等，確保了離心機既能處理活性污泥，也能處理浮渣。2010年，浮渣外運量（996.48t）較往年大幅減少。2010年“三泥”處理費用為176.60萬元，較2009年節約345.39萬元。同時，基本解決了污水裝置“三泥”的后路問題，2010年煉油污水處理裝置外排污水合格率 達到100%。

5 結論

（1）通過對煉油污水處理裝置“三泥”處理單元改造及工藝優化，浮渣及活性污泥經重力濃縮、脫水后，進入離心機脫水處理，并投加高效PAM絮凝劑，離心脫水后污泥含水率小于等于85%，消除了帶式壓濾機脫水污泥含水率高且不能處理浮渣的問題，基本解決了污水裝置“三泥”的后路問題，減少了“三泥”的外委處理費用，一定程度上實現了污泥的減量化，也為煉油污水處理裝置外排污水的穩定達標創造了條件。

（2）廣州石化煉油污水處理裝置工藝改造中，增加了一套“三泥”熱萃取裝置，待其調試開工后，經熱萃取處理系統處理后的產物的含水率將小于5%，可送至CFB鍋爐直接焚燒。屆時，將真正實現污泥的減量化、資源化和無害化處理。