石油化工污泥处理案例分析_刘忠河
第42卷第8期 当 代 化 工 Vol.42，No.8 2013年8月 Contemporary Chemical Industry August，2013
收稿日期：2013-06-08 作者简介：刘忠河（1963-），男，辽宁辽中人，工程师, 研究生毕业于中国政法大学，主要从事环境保护技术管理工作。
石油化工污泥处理案例分析
刘忠河１，回 军２，吴 巍2，赵景霞２
（1. 中国石化天津分公司，天津 300728； ２. 中国石化抚顺石油化工研究院， 辽宁 抚顺 113001）
摘 要：中国石化天津分公司采用不同的处置方案处理污水处理场产生的污泥。隔油池底泥、浮渣等含油污泥大部分进焦化装置代替焦化塔的冷焦水，同时回收污油。对生化过程产生的剩余活性污泥和部分含油污泥混合后采用薄层干燥法进行干燥，干燥后物料送锅炉焚烧，实现了污泥全部无害化处理。 关 键 词：污泥；含油污泥；脱水；焦化；薄层干燥
中图分类号：TQ 624.53 文献标识码： A 文章编号：1671-0460（2013）08-1062-03
Case Analysis on Treatment of Petrochemical Sludge
LIU Zhong-he 1, HUI Jun 2, WU Wei 2, ZHAO Jing-xia 2
(1. Sinopec Tianjin Branch, Tianjin 300728, China;
2. Fushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals, Liaoning Fushun 113001, China ）
Abstract: The sludge from different sources is treated distinctively in Sinopec Tianjin Branch. For oily sludge, such as separation tank sediment and scum, it is sent to the delayed coking unit and used as cooling water in coking tower. For residual activated sludge from biological processes, it is treated in the thin layer drying unit and sent to boiler to burn after drying. All the sludge in Tianjin Branch has been harmlessly treated. Key words: Sludge; Oily sludge; Dewater; Delayed coking; Thin layer drying
天津石化是一个集炼油、化工和化纤为一体的综合性大型石化企业，拥有原油加工能力1 380万t/a、乙烯120万t/a、对二甲苯 38万t/a、PTA 34万t/a、聚酯20万t/a、聚醚10万t/a，是华北地区大型的炼油化工基地。
天津石化共有3个污水处理厂。1#
污水场处理炼油装置产生的含油污水，年产含水率93%含油污
泥约30 000 m 3
、年产含水率80%~85%剩余活性污
泥1 000 m 3。2#
污水场处理化工化纤装置产生的污
水，年产含水率80%~85% 剩余活性污泥2 000 m 3
。3#
污水场处理乙烯装置产生的污水，年产含水率
80%~85%剩余活性污泥400 m 3
。随着加工规模的不断扩大，污泥产生越来越多，给企业发展带来环保压力。天津石化利用焦化生产装置处理含油污泥，又在100万t/a 乙烯配套工程项目中引入了污泥薄层干燥技术，处理剩余活性污泥，实现了污泥全部无害化处理。
1 污泥分质处理原则
石化企业的污水处理场分为二类，一类主要处理炼油装置产生的污水，通常经过隔油、浮选和生化处理，实现达标排放或者回用。这种炼油厂废水
处理过程产生大量的隔油池底泥、溶气浮选浮渣及
剩余活性污泥等,它们统称为炼油厂“三泥”[1]
。2008版《国家危险废物名录》中将原油开采和加工业产
生的含油污泥划分为危险废物[2]
。因此，如处理不当外排环境，会污染堆放地区的水体、土壤和大气等周围环境，将对动物、人类以及环境造成极大的
危害[3]
。如果将污泥中的油作为有价值的组份进行回收利用，具有一定的经济效益。另一类主要处理化工、化纤和化肥生产污水，处理工艺主要是生化处理，产生基本不含油或含油很少的的剩余活性污泥。因此，可以按是否含油对污泥进行分质处理。为了合理处理污泥，天津分公司根据企业的实际情况制定了不同的处理处置方案。
2 含油污泥处理
天津石化有2套延迟焦化装置，1#
为100万t/a，2#
为230万t/a。焦化装置均采用间歇运行、双塔切换操作，每套延迟焦化装置都是两个焦化塔通过四通阀完成切换。焦化过程完成后，焦化塔内温度通常高于450 ℃，出焦前必须进行冷焦操作。通常先用蒸汽将塔内及焦炭上吸附的油气吹出，然后进行水冷。在水冷时投加含油污泥，此时焦化塔内的含
第42卷第8期 刘忠河，等：石油化工污泥处理案例分析 1063
油污泥被加热、升温、汽化，水和轻组分随油汽进入分馏系统，油气被冷却作为焦化馏份油，较重组分和固形物在高温区进行裂化变成石油焦和灰分被焦炭吸附。根据塔顶温度、压力情况，调整含油污泥的进料阀，油泥投加通常在1 h 结束，之后切换至另一塔。如此循环操作完成焦化处理含油污泥过程，焦化装置处理含油污泥流程如图1所示。
两套焦化装置每年可处理含水率93%以上含
油污泥约20 000 m 3
。焦化处理不但回收了污泥中的油，还减少了含油污泥的处理费用，节约了冷焦水
补给所消耗的新鲜水，即经济又环保。
图1 焦化处理含油污泥流程示意图
Fig.1 Flow diagram of oily sludge treatment by the coking
天津石化年产含水率93%的含油污泥30 000
m 3
，焦化装置只能处理约2/3，尚余含水率93%的
含油污泥约10 000 m 3
。采用离心脱水措施将余下的含油污泥进行强制脱水，将含水率从93%降到80%，
污泥体积相应从10 000 m 3减少为3 500 m 3
，为下一步处理做好准备。
3 剩余活性污泥处理
“污泥干化装置”是天津石化100万t/a 乙烯及配套项目中的环保设施，以蒸汽作热源干燥污泥，可使含水率为 85%的脱水后污泥干化。装置设计处理能力10 000 t/a 活性污泥（最大12 000 t/a），设计操作时间为8 000 h/a。2011年10月投料试车，处理效果良好。经过试验研究，可以将剩余活性污泥与含油污泥混合处理。目前，根据污水处理系统排泥量的多少间歇运行，2012年每个月的运行时间都在10 d 以上，较好地解决了污泥处理问题。 3.1 工艺流程
污泥干化装置按处理流程分为污泥进料与储存、污泥干化、干泥输送及储存三个单元。其总体工艺流程见图2。来自炼化、化工和新乙烯三个污水处理场脱水后污泥（含水率<85%），用车运送至湿污泥储存料仓，料仓下部设有液压滑架和螺旋给
料机，再用螺杆泵将湿污泥送到污泥干化单元。来自旋风分离器工艺气体（160 ℃）和湿污泥一起进入干化机的预加热段，通过涡轮上的桨叶旋转，使湿污泥均匀分布在干化机筒状内壁上，再由外层夹套内的180 ℃的蒸汽完成干化脱水过程。干燥后的污泥由干化机尾部排出至螺旋卸料机，经冷却送入
干泥料仓。完成污泥干燥过程。
图2 污泥干化装置流程图
Fig.2 The flow chart of sludge drying device
3.2 湿污泥进料及储存单元 脱水后活性污泥用卡车运送至现场卸入污泥湿料仓。两座料仓为全地下，每座容积100 m 3
，料仓下部设有螺旋给料机，将湿污泥压入污泥螺杆输送泵。可将湿污泥送到干化系统。同时料仓顶部设有臭气风机，将料仓内的恶臭气体抽出送至位于污水场内的催化燃烧脱臭系统。 3.3 污泥干化单元
湿污泥通过单螺杆泵送到卧式圆柱体涡轮干燥器的喂料仓，再由预压双螺旋以1 m 3
/h 定量送入涡轮干燥器。湿污泥和工艺气体同时进入干燥器入口，工艺气体与污泥在干燥器内同向运动。涡轮转子将污泥高速离心到内壁上，紧贴着圆柱形的内壁形成一个薄层，污泥在很强的涡流作用下，紧贴着圆柱形的内壁，连续地移动和混合，从而获得较高的换热效率。干燥器内的热交换主要是依靠污泥与圆柱形容器同轴的夹套中的蒸汽热传导实现的。 3.4 气固分离
经过涡轮干燥器干化的污泥和工艺气体一起进入旋风分离器，旋风分离器外部进行绝热处理以避免蒸汽产生冷凝。在旋风分离器内固形物和气体因密度差别而被分离，干燥后的污泥产品被收集在底部，而气体从顶部离开。在旋风分离器中收集的细颗粒落入具备冷却功能的螺旋输送机，约100 ℃的干化污泥被冷却至40 ℃以下，再提升到干泥料仓。 （下转第1068页）
1068 当 代 化 工 2013年8月
3 结 论
采用改进的Adkins法成功的制备了含Ba及含La掺杂的Cu-Cr催化剂以及其α-Al2O3负载催化剂。其中采用掺La的非负载的Cu-Cr催化剂催化氧化一缩二乙二醇成功制备对二氧环己酮，表现出很好的催化效果。
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（上接第1058页）
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（上接第1063页）
冷却至40 ℃以下的干泥由提升机提升送入干泥料仓。干泥料仓容积为30 m3，设置在户外。料仓底部装有破拱器防止污泥架桥，并有闸板阀，控制干泥的出料量。需装车时，打开闸板阀，干污泥经卸料机卸至车内，干化后污泥含固率控制在70%~75%，热值在2 500 kcal左右，主要送电厂锅炉焚烧。
4 含油污泥与剩余活性污泥混合处理
薄层干化机的设计处理污泥要求含油率<3%，不适合处理纯含油污泥。经试验研究和现场调整油泥和活性污泥掺混比例，当含水率80%的含油污泥和脱水后剩余活性污泥掺混比例为1︰1~1︰2时保证干化装置稳定、连续运行。1年多的运行表明剩余的含油污泥也可全部得到处理。 5 结 论
天津石化经过长时间的实践和摸索，找到了含油污泥和剩余活性污泥的处理方法，20 000 m3含水率93%的含油污泥送焦化装置处理，其它的污泥经调合后送污泥薄层干燥装置处理，干燥后的物料可以送锅炉焚烧，也可以送有资质的固体废物单位处置,实现了全部污泥无害化处理。
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