炼油企业“三泥”主要来源于原油炼制过程中各种油罐、污水池清理的油泥，污水处理场产生的气浮浮渣以及剩余活性污泥；由于其来源各不相同，性质不一样，且含有污油，属于危险废物，经减量化处理后的生成物也只能委托有危废处置资质的单位处置。

随着原油劣质化趋势的不断加剧，庆阳石化公司在原油生产过程中大量产生的黑色糊状不明物随着原油进入炼油装置，造成污水处理场进水水质恶化，COD、悬浮物、石油类等指标严重超标，“三泥”产生量急剧增加，使原有的污泥脱水设施不能满足现有工况的要求，造成脱水后污泥含水率高，委托处置费用高，给污水处理装置的长周期安全平稳运行和公司环保安全造成巨大威胁。因此，庆阳石化立足现有装置提出“污泥分治”的思路，对现有工艺流程进行优化。

炼油厂“三泥”的来源、性质见表1。

根据表2炼油厂“三泥”的来源和特性，对其处理工艺路线的对比，确定炼油厂“三泥”减量化处理的最佳的工艺路线就是：污泥浓缩罐浓缩重力脱水+离心脱水+污泥焚烧+委托处置，目前四川石化、锦州石化等炼油厂采用此工艺路线，最终的产生物量少，委托处置费用很低；但因焚烧工艺对烟气排放指标要求高，初建时环评严，导致大多炼油厂无法采用此工艺。污泥干化工艺又因炼油厂污泥在脱水过程中，“三泥”混合处理，在干化机中干化过程可燃气极限报警值要求高，安全可靠性差，炼油厂一般不敢采用此工艺；其次，炼油厂污泥因含污油和重金属，被划分为危险固废，填埋会造成土壤严重污染，一般环保禁止炼油厂污泥填埋处理。庆阳石化公司把降低污泥脱水后的含水率作为污泥减量化的关键。

庆阳石化公司300万t新厂于2010年6月建成运行，初建时经过对多家炼油厂进行考察，污泥处理采用污泥浓缩重力脱水+离心脱水+焚烧+委托工艺，焚烧后污泥实现了最大减量化，焚烧后残渣量小，委托处置费用低，但由于焚烧装置环评手续问题，2013年11月15日焚烧炉被迫停运，离心脱水后污泥含水率高达80%，且以10t/d的产生量递增，导致公司脱水污泥库存量急剧增大，给污水连续稳定达标排放、全厂生产后路畅通和公司环保安全造成严重威胁。其次，污泥外委处置每年费用高达千万元以上（年产污泥2 000多t，按处置费用5 000元/t计算），污泥处置费用高，因此急需探索降低污泥含水率、实现减量化的最佳方案。

原设计污水场污泥来源是油泥、浮渣和活性污泥，总计260 m³/d，其中油泥含水率99%，污泥量120m³/d（含原油罐区）；浮渣含水率99.5%，污泥量40m³/d；活性污泥主要是沉淀池的剩余活性污泥，含水率99.7%，污泥量100m³/d。污泥经脱水处理后，污泥含水率只能达到80%～85%，产生量为8～10m³/d。

“三泥”分为油泥、浮渣和剩余活性污泥。油泥、浮渣污泥含水率高达99%～99.5%，活性污泥含水率约99.7%。排泥过程间断、不连续。油泥、浮渣重力流至油泥浮渣池，然后由油泥浮渣泵压力输送到污泥浓缩罐；来自生化池的剩余活性污泥进入活性污泥池，再通过剩余污泥泵将污泥送入污泥浓缩罐，与油泥浮渣混合后静置后，分层切水，经浓缩后的污泥含水率在97%～98%。浓缩后的污泥投加聚丙烯酰胺，机械搅拌混合反应。投加量为干基量1%～3%。经过加药调质后的污泥，由污泥螺杆泵加压进入离心脱水机进行脱水，脱水干化后外委处置。分离后的污水和污油混合进入污水处理厂进口处理。

3台50m³的污泥浓缩罐。1台10m³/h三相离心脱水机（德国福乐伟）；1台5m³/h两相离心脱水机（德国福乐伟）。

针对“三泥”处理的现状以及对现有设施的分析，为了降低污泥脱水后含水率，达到减量化的目的，提出了污泥减量化处理的总体思路：

(1）根据炼油厂“三泥”的特性，首先将生化剩余活性污泥、同油泥和浮渣区分开来分别处置，实现“污污分治”，提高污泥的处理效率，为后续污泥脱水后的深度处理提供可行的条件。

(2）针对现有的污泥脱水设施，对污泥脱水后含水率高的问题从设备、人员、工艺及管理4个方面进行分析，确定在污水水质恶化、污泥量比原设计成倍增加的情况下，着力解决污泥预处理调质过程中的关键因素加温、加药、进料稳定性等问题。

(1）在现有的污泥脱水设施的基础上，利用现用的污泥浓缩罐分出1台（容积50m³），与5m³/h的两相离心脱水机组成独立的生化剩余污泥脱水单元，完善相应的排泥管路设施。

(2）将现用的污泥浓缩罐2台（容积50m³），与10m³/h的两相离心脱水机组成独立的油泥浮渣脱水单元，完善相应的排泥管路设施，将脱水油泥委托处置。

通过以上改造，将油泥浮渣与活性污泥的调质预处理、进料、脱水、出泥系统彻底分开，脱水后的油泥进行外委处置；脱水后的活性污泥在危废名录中没有明确界定为危险废物还是一般固废，因此无法进行填料处理。因脱水后的活性污泥不含污油，可燃气含量可达到极限值要求，后续处理工艺可采用炼油厂低温热进行污泥干化处理。

根据对原运行工艺情况进行分析，污泥预处理的调质是关键，其主要因素是污泥的加温、药剂选型和加药点及进料的稳定性，重点是解决污泥的油相破乳和污泥絮凝问题。

(1）污泥的加温。污泥中水的存在形式是：污泥颗粒间的间隙水，占总水分的70%；颗粒间的毛细管水，占总水分的20%；颗粒的吸附水，占总水分的10%。含油污泥的特点油、水、悬浮颗粒物成互相包裹状态，造成离心脱水难度大。为了解决油泥破乳、脱稳处理，达到最好的三相分离效果，必须将污泥脱水进料温度提高到80～90℃。

由于污水场扩建增加装置，蒸汽用量增大，导致污泥浓缩罐加热蒸汽压力低；其次，由于现有浓缩罐为3台50m³，罐容偏小，污泥加温静置时间短，导致污泥加热温度只能达到40～60℃，使污泥三相分离后油相分离效果差，污泥中含油量大，导致含水率高。

为此，同时增加2台150m³污泥浓缩罐，提高污泥加温后静置时间；在离心机的进料管线上加装蒸汽在线加热系统，设定加温温度，蒸汽自动调阀根据温度自动调整，确保加温温度恒定在至80～90℃；重新核算污泥蒸汽压力，重新敷设污泥加热蒸汽管线，将脱水机进料温度由50～60℃提高稳定至80～90℃，破坏油泥的细胞壁结构，解决了油泥破乳、脱稳、三相分离效果差的问题，提高油、水、泥的分离效果。

(2）解决污泥絮凝效果问题。油泥浮渣与水的密度差小，中间夹杂大量粘性糊状物（电脱盐排水），自然沉降性能差，浓缩难度大。使用的低分子量国产的絮凝剂已不能对现有性状的油泥进行絮凝、沉降；其次，原设计絮凝剂投加点在脱水机进料管线处，药剂反应时间短，影响絮凝效果；原设计加药系统自动化程度不高，加药量、浓度变化大，离心机分离效果受到药剂性能、加药浓度、配比、加药量和加药点的影响。

因此，为了解决脱水机分离效果，根据物料特性对药剂重新筛选和试验，选用适合现有性状的污泥脱水絮凝剂；一般选用品牌为进口，分子质量为1 200的阳离子絮凝剂；同时对絮凝剂与助凝剂加药量进行试验，确定最佳加药量和配比；将加药点由脱水机进口改至污泥浓缩罐，延长反应时间，提高加药效果；通过改造完善自动加药系统，加药量与污泥进料量实现变频控制自动调节，实现加药浓度、加药量自动控制，保证絮凝剂投加量精准连续，解决了分离后污泥絮凝效果差的问题。

(3）解决进料稳定性、配比问题。原设计污泥浓缩罐无搅拌机，脱水机进料泵脱水机进口无流量计，无法对进料量进行监控和调整；现有进料泵为手动操作，对进料量无法准确调整；其次，油泥、浮渣配比不合理、不稳定，以上因素导致脱水机进料不稳定。

对原有污泥浓缩罐增加了搅拌机，解决进料浓度稳定性；对进料泵改造为变频控制，对进料量实现自动变频控制，解决污泥进料量的稳定性差的问题；规范“三泥”配比，保证脱水机的进料的稳定性。

(4）脱水机固相出口无泥水分离阀，脱水机在冲洗操作或固相出水时，排水进入出泥斗，造成泥斗分离的污泥干度降低。增加污泥出料泥水分离阀，实现出料泥水自动分离，解决冲洗或异常状态出泥带水问题，降低出泥含水率。

(5）针对物料特性差的油泥，利用炼油厂催化剂强吸附特性，将其作为骨料，解决油泥性质差时污泥絮凝效果差的问题。

(6）原设计三相脱水机无油相回收流程，油相与水相混合进入污泥脱水集水池后排入污水进口调节罐，造成污油进入调节罐与进水悬浮物重新结合，导致含油污泥量增加。利用现有设施，完善了油相流程，实现了油、水、泥三相分离，同时降低了油泥产生量，提高了污油回收量，降低生产成本。

(7）原烟气脱硫-PTU废液处理产生的废渣处理工艺为：经滤液箱滤布自然重力沉降脱水后装袋，含水率达到80%，造成岗位劳动强度大，现场环境卫生差。经改造将该部分污泥引入两相离心机与剩余活性性污泥混合进行脱水处理，污泥含水率降到60%左右，经济效益显著，改善了环境卫生并降低了员工劳动强度。

污泥脱水系统自2014年7月通过对现有污泥脱水工艺采取改造、优化运行和强化管理等措施后，含油污泥脱水后的含水率由以前的80%～85%降低至55%～60%。

经表4数据对比，污水处理场脱水后污泥委托量由194t/月减少到102t/月。

通过以上措施后，2014年下半年污泥脱水后含水率由80%～85%降低至50%～60%后，减少污泥委托处置量约100t/月，节约委托处置费用约500万元/年；同时回收污油约100t/月，节约了生产运行成本。

(1）降低污泥脱水含水率关键在于脱水前的预处理工艺，可以通过优化操作、药剂筛选等措施，将污泥脱水后含水率由80%～85%降低至50%～60%，达到污泥减量化效果和降低企业运行成本的目的。

(2）可根据炼油厂“三泥”的特性，将油泥和活性污泥进行分开处理；但脱水后含油污泥的深度处理工艺目前还处在探索阶段，其安全、环境风险还需进行综合评价和规范。

(3）炼油厂脱水后的活性污泥后是否可以填埋方式处理，还需相应的环保法规和政策的规范，以达到炼油厂污泥真正减量化、无害化的目的。

(4）将烟气脱硫-PTU废液处理产生的废渣引入两相脱水机处理，可降低污泥脱水含水率。