近幾年，中石油在兩伊地區（伊朗和伊拉克）不斷拓展海外業務，油田地面工程建設項目快速增長。污水處理系統在地面工程建設中占有非常重要的地位，含油污泥處理系統是其中必不可少的一部分。含油污泥一般是由油包水和水包油型乳狀液以及懸浮固體組成，油泥的顆粒細小，呈絮凝體狀；和水的密度差較小、含水率較高、持水力較強。另外，由于污水處理系統中使用了大量的化學藥劑，導致含油污泥成分復雜，污泥乳化嚴重，難以沉降；并且容易腐敗，產生惡臭，污染空氣，對環境造成極大危害。隨著環保要求日益嚴格，含油污泥無害化、減量化、資源化成為必然的發展趨勢，而污泥脫水是污泥處置的前提。降低污泥的含水率可以降低后續污泥處理的設備負荷和處理難度，明顯減少后續處置費用。奧蘭治的環保部門研究表明，污泥的含水率在78%以下時，每降低一個百分點每噸污泥的后續處理減少1美元以上，因此尋求一種低成本、低能耗、脫水效率高的污泥脫水技術及設備非常重要。

目前國內外常用的含油污泥機械脫水設備主要有板框式壓濾機、帶式壓濾機、離心式脫水機和疊螺式脫水機。本文通過對常用的污泥脫水設備進行深入的分析對比，結合大慶油田、海拉爾油田以及遼河油田污泥處理的現狀調研，針對伊拉克某油田的含油污泥性質，設計選用了疊螺式污泥脫水機。

一、含油污泥機械脫水設備類型及工作原理

國內外常用的脫水機械設備主要有：板框式壓濾機、帶式壓濾機、離心式脫水機和疊螺式脫水機等。

1. 板框式壓濾機

板框壓濾主要以過濾介質兩面的壓力差作為推動力，使污泥中的水分強制通過，固體顆粒截留在濾布上，從而實現脫水的目的。板框壓濾機主要由凹入式濾板、框架、自動-氣動閉合系統、側板懸掛系統、鋁板震動系統、空氣壓縮裝置、濾布高壓沖洗裝置及機身一側光電保護裝置等構成。板框壓濾機工作流程包括壓緊濾板、進料、濾餅壓榨、濾餅洗滌、濾餅吹掃和卸料。首先污泥通過污泥泵在一定的壓力下由進料孔進入到各個濾室，通過液壓-氣動裝置壓緊濾板，污泥被截留在濾室中，并逐步在濾布表面形成濾餅；濾液則通過板框上的出水孔排出；隨著過濾的進行，開始濾餅過濾，泥餅厚度逐漸增加，直至充滿整個濾室；過濾完畢可通入清洗水洗滌濾渣，洗滌后可通入壓縮空氣，去除剩余的洗滌液；然后打開壓濾機卸除濾餅，清洗濾布，重新壓緊板框，開始下一個工作循環。

板框式壓濾機可過濾固相粒徑在5μm以上、固相質量分數在0.1%-60.0%的懸浮液，粘度大或膠體狀的難過濾物料以及對濾渣質量要求較高的物質。進泥濃度適應性強，進泥含水率一般在65%-75%之間，與其它類型污泥脫水機相比，濾餅含固率較高。絮凝劑投加量小，甚至可以不投加藥劑。

大慶油田聯合站采用全自動箱式板框式壓濾機，構造簡單，適用于各種性質的污泥，且形成的濾餅含水率低，基本達到理想的泥餅含水率（小于或等于70%）。但只能間斷運行，操作管理麻煩，濾布容易堵塞且需要定期清洗更換，尤其含油量較高時不易形成濾餅。遼河油田歡四聯污水站也采用了箱式板框壓濾機，根據現場調研，設備每天運行4h，一次排泥量1-2m3，濾布每2個月更換1次。雖然采用箱式，工作環境仍然較差。

2. 帶式壓濾機

帶式壓濾機主要由濾帶、輥壓筒、濾帶張緊系統、濾帶調偏系統、濾帶沖洗系統和濾帶驅動系統構成。帶式壓濾機脫水過程分為重力脫水、楔形脫水及壓榨、剪切脫水3個階段。絮凝后的污泥輸送到重力脫水區濾帶上，在重力作用下去除自由水，形成不流動狀態的污泥；經過重力脫水的污泥依靠上、下兩條濾帶本身的張力形成對污泥層的壓榨和剪切，逐步擠壓污泥，去除污泥層中的毛細水，以達到較大程度的泥、水分離，然后形成濾餅排出。濾帶調偏系統由氣缸、調整輥信號反氣壓、電氣系統組成，用于調整由于濾帶張力不均、輥筒安裝誤差、加料不均等造成的濾帶跑偏，從而保證壓濾機運行的連續性和穩定性；濾帶清洗系統主要由噴淋器、清洗水接液盒和清洗罩等組成，用于高壓清洗濾帶，為下一次脫水過程做準備。帶式壓濾機進泥含水率一般在97.5%以下，出泥含水率一般在82%以下。帶式壓濾機進入國內的時間較早，應用較廣。

3. 離心式脫水機

離心式脫水機主要由轉鼓和帶空心轉軸的螺旋輸送器組成。通過轉鼓高速旋轉產生離心力，利用固液密度差實現固液分離。污泥由空心轉軸送入轉筒后，在高速旋轉產生的離心力作用下，甩入轉鼓腔內。由于污泥的密度大，旋轉過程中貼在轉鼓內壁上，形成固體層；密度較小的水在固體內側形成液體層。固體層的污泥在螺旋輸送器的緩慢推動下輸送至出口連續排出，液體則從堰口溢流排出脫水機。離心脫水機具有污泥濃縮、脫水一體化處理功能，可實現全封閉連續脫水運行，其受進泥濃度變化的影響小，且污泥含固率高，出泥含水率一般為75%-80%。

4. 疊螺式脫水機

疊螺式脫水機是一種新興的污泥脫水設備，在我國得到迅速發展、創新和普及。由于疊螺式脫水機具有泥水易分離，不堵塞的特點，目前已在山西延長石油、山東勝利油田、大慶海拉爾油田等得到了成功應用。

疊螺式脫水機運用螺桿擠壓原理，將污泥的濃縮和壓濾脫水在一個筒內完成。污泥進入濾體后，螺旋軸旋轉帶動固定環、游動環相對游動擠壓，使濾液從疊片間隙快速流出，實現迅速濃縮；隨著螺旋軸不停地向前推進，污泥向脫水區推移，隨著濾縫和螺距逐漸變小，濾腔內的空間不斷縮小，污泥內壓不斷增強，再加上背壓板的阻擋作用，使其實現脫水，脫水后形成泥餅排出。疊螺式脫水機進泥含水率要求一般為95.0%-99.5%，出泥含水率一般為75%-80%。

疊螺式污泥脫水機采用動定環取代濾布，在螺旋軸的旋轉作用下，活動板相對于固定板不斷錯動，從而實現了連續的自清洗過程，避免了傳統脫水機普遍存在的堵塞問題。疊螺式脫水機抗油能力強，泥水易分離，清潔環保，無臭氣，無二次污染，特別適用于石油化工行業黏性污泥的脫水。

二、疊螺式脫水機應用實例

疊螺式脫水技術起初應用在漁業和食品行業，近年來逐漸發展和應用于石油和化工領域，并針對含油污泥粘性大、高含氯的腐蝕性運行環境不斷完善和創新，目前已在齊魯石化、中海油海上平臺、大慶油田、勝利油田等國內石油石化行業得到了初步應用。

海拉爾油田聯合站含油污泥處理原采用沉降罐排泥進入儲泥池，上清液進行回收的工藝。大量油泥露天置于儲泥池中非常容易產生腐壞和惡臭，污染空氣和周圍土壤環境，受氣候影響，冬季無法運行，并且上清液回收導致污泥重新進入污水處理系統，造成惡性循環，出水水質不達標。為解決上述問題，德一聯和烏東聯合站采用撬裝疊螺式脫水機對污水回收池中的含油污泥進行處理，運行監測結果表明，污泥加藥量為300mg/L，脫水前污泥含水率為97%-99%，泥餅含水率為71%-86%，容易成型裝袋，脫出污水清亮透明。污泥處理后，污水中乳化泥層消失，降低了污水處理難度，出水水質明顯改善，同時降低了環境污染。

疊螺式脫水機應用于某橡膠生產廢水處理系統剩余活性污泥的處理，處理能力為3-4m3/h，采用高分子絮凝劑聚丙烯酰胺（PAM），投加量為50-60mg/L，泥餅含水率約為86%，滿足外運處置要求。應用結果表明疊螺式脫水機對化工廢水產生的剩余活性污泥具有很好的適應性，并達到較好的脫水效果；克服了采用常規壓濾機容易堵塞、濾布難清理，或者噪聲大、能耗高的問題。

上述工程應用表明疊螺式脫水機適用于常規脫水機難以處理的粘度大或者含油的污泥，因其優異的性能，在伊拉克某油田污水處理站污泥處理系統設計中選用了該設備。