板框式壓濾機在催化劑污水裝置中的應用

2022/05/07 分類:技術文獻 852

引言

蘭州石化公司650t/h含硫一催化劑污水綜合處理裝置于2004年6月建成投運，裝置包括150t/h處理能力的含硫污水預處理系統和400t/h處理能力的催化劑污水處理系統，該裝置進水懸浮物含量高，致使裝置長期超負荷運行，加之催化劑污泥流動性差、顆粒細，使用現有離心機脫水后，上清液懸浮物濃度較高，重復進入系統處理，嚴重影響污水處理設施的正常運行，因此，必須對催化劑污水處理裝置預處理系統進行改造，選擇更適合的污泥處理方法。

板框式壓濾機在催化劑污水裝置中的應用-板框廂式隔膜壓濾機

板框式壓濾機是一種間歇式固液分離設備，具有構造簡單、推動力大等特點，尤其適用于懸浮物含量高、顆粒細碎的污泥，將板框式壓濾機替換原有離心式脫水機處理催化劑污泥，可有效改善原有工藝脫水后上清液懸浮物高的缺點，也為后續催化劑污水處理裝置預處理系統改造提供可靠技術參數。

污水的主要特征

污水水質分析催化劑污水主要污染物組分有：高嶺土、稀土、氫氧化鋁凝膠、硅、硅鋁凝膠、不定型硅鋁晶體、氨氮等.其中高嶺土、稀土等以懸浮物狀態分布于污水中，形成催化劑污泥；二氫氧化鋁凝膠、硅鋁凝膠等均以交替的形態均勻分散在水體中；氨氮以及有機污染物等則溶解于水中。

污水水質特征及沉降性能催化劑污水總體來說具有水量變化大、酸堿度高、懸浮物高等特點，具體特性如下所示：

(1)污水中的懸浮物濃度較高；

(2)污水中含有硅酸鈉膠體；

(3)污水的氨氮濃度較高；

(4)污水中的C/N比值較低；

(5)污水的沖擊負荷高；

(6)催化劑污水具有較好的沉降性能，污泥流動性差，比重大，易沉降，污泥沉降比為30％；

催化劑污水處理工藝及存在的問題

污水處理工藝催化劑污水和含硫污水在預曝調節池混合，混合后自流入均質池，加入一定量的聚合鋁均質，并根據污水的pH加入一定量的酸堿將pH調至6～9，添加一定量的絮凝劑后連續進入一沉池沉降，一沉池排泥經污泥池用泵連續送至濃縮池，濃縮池上清液以220t/h自流至預曝調節池，濃縮池底流以10t/h流入均質池，污泥濃縮液以20t/h～45t/h進入離心脫水機進行分離，離心脫水機上清液經泵打回二沉池，脫水后的泥渣拉往工業渣場進行填埋.一沉池出水連續自流入二沉池，二沉池排泥經污泥池用泵間斷送至濃縮池，二沉池出水連續自流入ABFT池，ABFT池出水排至監測池定期分析化驗，分析合格后排放。

存在的問題

催化劑污水處理裝置原設計進水懸浮物含量≤2000mg/L。現進水懸浮物平均含量為3500mg/L，最高時超過16000mg/L，筆者統計了5月催化劑污水處理裝置總人來水和離心機上清液懸浮物的含量，變化趨勢可見，該裝置總入來水和離心脫水機上清液懸浮物含量波動范圍大，其中離心機上清液懸浮物含量最高達到了20000mg/L。由于污水中懸浮物含量嚴重超標，致使裝置超負荷運行，出水水質達不到設計指標，再者該裝置污泥處理系統的處理能力不夠，大部分沉淀下來的污泥得不到過濾，又打人源頭系統，這樣反復回流，使該裝置長期超負荷運行，特別是3臺離心脫水機滿負荷運行，若某臺離心脫水機出現故障，則該裝置的正常運行就得不到保證，只能將部分回流污泥外排至灰渣場.同時，由于催化劑污泥性質決定，導致離心機上清液中的懸浮物含量高，且波動大，這些高懸浮物的廢水再次進入污水處理系統中，影響污水處理設施的正常運行，為了實現催化劑污水處理裝置的長期安全平穩運行，必須對催化劑污水處理裝置預處理系統進行改造，選擇更適合的污泥處理方法。

板框式壓濾機的工藝及特點

板框式壓濾機是一種間歇式固液分離設備，是由濾板、濾框排列構成濾室，在輸料泵的壓力作用下，將料液送進各濾室，通過過濾介質將固體和液體分離.其特點是構造簡單、推動力大，適用于各種污泥，且形成的濾餅含水率低‰….板框式壓濾機分為人工和自動兩種，自動機與人工式相比，在濾餅的剝落、濾布的洗滌再生和板框的拉開與壓緊方面，完全實現了自動化，大大減少了勞動強度。

試驗方法

試驗裝置針對催化劑污水處理裝置泥系統存在，污泥流動性差、粒度細，因含大量無機鹽類及膠體在濃縮池內架橋、淤積、離心機處理效率低、裝置內回流量偏高，從而加重裝置運行負荷，導致預處理系統運行不暢出水懸浮物達不到設計指標等問題，探索利用板框壓濾機在處理源水、均質池出水和池一6污泥3種工況下的運行效果，為該裝置預處理系統改造提供技術參數:

(1)板框式壓濾機1臺，型號：XMJ20/800一U;

(2)污泥提升泵1臺，型號：WQ37-l0-3、揚程：10m、流量：37m3/h；

(3)攪拌罐1個，有效容積3m3；

試驗方法及操作分別對催化劑污水處理裝置源水、均質池出水和池一6污泥進行板框式壓濾機試驗，記錄3種不同工況下各自的進料懸浮物、出水懸浮物、濾餅含水率、進泥時間、進泥量和助濾劑投加量值，通過對比獲得較優的工藝運行參數.具體為：

(1)打開攪拌罐進料閥進料至3.0m3，投加助濾劑(助濾劑的投加比例在0.002％～0.2％之間變化)，攪拌均勻；

(2)溢流閥控制板框壓濾機進料壓力，分別穩定在0.05Mpa、0.10Mpa、0.20Mpa、0.30Mpa、0.40Mpa、0.45Mpa、0.50Mpa、0.55Mpa和0.60Mpa；

(3)當攪拌罐物料降至1.0m3時再補料2.0m3，同時投加助濾劑，重復補料3次.停止排液后，壓縮空氣吹掃；

(4)取樣分析：取進料樣品，測定SS含量；板框濾機過濾穩定后，取上清液樣品，測定SS含量；卸料時取濾餅，測定濾餅含水率；

結果分析

試驗結果催化劑污水處理裝置板框式壓濾機工業試驗分別在該裝置3個不同的處理單元開展，即催化劑污水與含硫污水混合后的預曝調節池(避開濃縮池回流及裝置內藥劑投加點)、均質池出口和池一6出口3處采用篩選濾布類型、改變進料壓力及助濾劑投加濃度，通過測定濾餅含水率和上清液懸浮物濃度等方法，獲得了試驗數據。從均質池出水進料時，板框式能滿足生產要求；從助濾劑的投加比例上看，均質池出水和池一6相差不大，源水投加比例最小為0.08％，但進料量大，經過核算水量后池一6需用助濾劑略少；

試驗條件影響分析

(1)濾布選型：試驗中分別使用丙綸加密621和750A兩種型號的濾布，1至9號板框濾布采用丙綸加密621，10至17號板框濾布采用丙綸加密750A.通過采樣分析不同濾板出水上清液懸浮物濃度和濾餅含水率，數據接近，但在試驗中期卸料時發生丙綸加密621破裂情況，通過比較后發現丙綸加密750A具有材質厚、耐磨損等優點，故試驗后期采用丙綸加密750A型濾布；

(2)進泥時間分析：同一工況下，進泥時間的長短對板框式壓濾機濾餅含水率和出水上清液懸浮物含量沒有明顯影響.進泥時間越短，進料量就越少，影響濾餅的成型，當進泥時間太短，進料懸浮物濃度又低時，濾餅下半部分厚，上半部分薄，成型不均勻.3種工況下，池～6污泥濃度高，濾餅形成時間短，進料時間短，但壓力上升快，過濾速度較慢，且為34.55L/rain；源水懸浮物含量最低，進料時間最長，但過濾速度快，且為67.63L/min；

(3)藥劑投加量：本次試驗使用廠家提供的助濾劑，主要成分為石灰.在試驗中根據進料懸浮物含量，調整了助濾劑的投加比例，控制在0.06％～0.20％之間.分析數據顯示同一工況下，助濾劑投加量對板框式壓濾機上清液懸浮物含量沒有明顯影響，對濾餅含水率有影響，且成正比，即藥劑的投加量少時，濾餅含水率低；藥劑的投加量多時，濾餅含水率相對比較高；但不投加藥劑時，濾布上粘連的污泥較多，不易脫落，操作難度大，影響濾布的使用壽命.3種工況下，當進料懸浮物高時，藥劑單耗高；

(4)進料壓力：試驗中進料壓力控制在0.05～0.6Mpa之間，進料壓力隨過濾時間逐漸增大，同時與進料懸浮物濃度成正比，最終進料壓力選定為0.6Mpa；

(5)吹掃風壓：試驗吹掃風壓控制在0.1～0.3Mpa之間，吹掃時間為10～15rain.經過試驗比選后，吹掃風壓控制在0.3Mpa，吹掃10min較為適宜；

板框式壓濾機與離心脫水機處理技術對比

將板框式壓濾機的工業試驗技術數據同原有離心式脫水機的技術數據相比較，催化劑污水處理裝置污泥系統處理技術對比情況可見，自動板框式壓濾機用于處理流動性差、顆粒細的催化劑污泥具有很大優勢，如上清液懸浮物濃度低、沉降池濁液出口不易堵塞等優點，但也存在占地面積大，員工勞動強度大和氣味大等問題，綜合考慮后，還是利大于弊。會分散，降低晶面表面能.所以晶體更容易沿著進行生長。