2019年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会 (第十届)日程暨邀请函
 
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详细介绍
运河水处理后的污泥处置工艺方案

张健

(东江水务有限公司樟村水质净化厂,广东东莞523109)
摘要介绍采用化学一级工艺处理运河水所产生污泥的情况,结合这种污泥铝含量较高的特点,进行污泥的热处理和
酸浸试验。由此提出先污泥烘烧减量,再回收有价金属的实用有效的处理方法,在回收污泥中氧化铝的同时,很好地
解决了这种污泥的出路问题,真正实现固废资源化。

关键词污泥烘烧减量固废资源化回收氧化铝运河水处理

1 概述
南方沿海某运河曾是一条清澈的河,为市民的生
活、河运、输水和水利等发挥了巨大作用,而今由于工
业发展和人口倍增,它已受到严重的污染,变成了一
条又黑又臭的河。2004年,人们开始对它进行治理,
期望重新展现其原有的风貌。
运河目前的水流量约为400万m3/d,其中有50%
以上得到了一定的处理。运河水表观上看又黑又臭,
实际的污染指标却不算高。其化学需氧量(COD)平
均为50一60 mg/L,总悬浮物(SS)平均为25.
35 mg/L,色度平均为60一70度,pH平均为7—8。运
河水采用化学一级强化处理工艺进行处理,即向水中
投加聚合氯化铝铁絮凝剂(PAFC)和高分子助凝剂,
混凝处理水中的污染物,产生的污泥在沉淀池中沉淀
后,浓缩脱水外运堆填。沉淀池出水为清水,其色度
降到10度以下。运河水处理后。污染物COD的去除
率约为50%,SS的去除率约为70%。
在运河水处理过程中,产生的污泥量约为
900 t/d,污泥的含水率约为85%,呈黑色稀烂状,在空
气中放置数天后会变黄。污泥现作普通堆填处理,场
地紧张,运输常受船运情况限制,每当污泥运输受阻
时,水处理量非减即停,东莞运河水黑臭的治理工作
会立即受到很大影响。
2污泥的化学成分及其特点
水的化学一级强化处理主要去除水中的SS,所产
生的污泥以去除的SS、投入的药剂为主要成分。经推
算污泥中去除的sS约占33%,PAFC约占65%。因此,
污泥以PAFC的成分为主,其特点是铝含量较高。
将机械脱水后的污泥在110℃烘4 h,得到含水率
为41.8%的半干泥,此泥的无机成分(光谱半定量分
析)见表l,表l中所列的无机成分总量占半干泥中
无机成分全量的99.95%以上。
表1污泥化学成分
.铝硅铁磷镁钙钠钛铜锌锰钡铬锆镍锑有机物
A1203 Si02 Fe203 P205 Mso CaO Na20 Ti02 Cu Zn Mn02 Ba Cr Zr Ni Sb (以C计)
>10 ≥10 ≥10 2 0.5 0.3 0.1 ‘0.1 0.1 0 05 0.03 0.03 0.02 0.02 0.Ol 0.Ol 19.5
从表l中看到,污泥的有机物含量(定量分析)不
高,无机物中的氧化铝(A120,)含量为最高。按用药
量推算,半干泥中的A1:O,含量约为11%。
3污泥出路分析
许多城市都存在如何更好的解决污泥出路的问
题。通常的方法是将污泥焚烧取电、制成堆肥或卫生
填埋。然而这些污泥处置方法都需要较高的运行费
用,且有各自未完善的技术难点。因此,更多的是将
污泥作一般的堆填或堆放,但这种做法易带来新的环
境问题。上述污泥目前采用堆填的处置方法,由于每
天产生的污泥量较大,面临着堆填场地紧缺,堆填的
污泥易被雨水冲刷泄漏造成二次污染,污泥渗滤液下
渗污染地下水或旁流污染附近水源等问题。
根据上述此种污泥含铝量较高的特点。考虑将污
泥处置和铝回收结合起来。据了解,目前我国的铝工
业发达,铝的产量位居世界前列,但铝资源相对不足,
每年需进ISI铝土矿数百万吨,国内铝矿资源今后将长
期处于紧缺状态直至耗尽。在这种情况下,铝回收会
有良好的市场前景,但将回收铝产品与污泥处置结合
起来的好方法,目前还未见较详细的报道。经查阅资
万方数据
环境工程
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糕和综合分橱,认为先将污混送行热处理,去除有秽lI
物并减量,再用酸法提取氧化锅最为有利。
4污泥热处理和酸浸试验
将湿污泥予110℃烘制成半手泥。取半予泥置
手骂弗炉孛,获低瀣舞始,分舅《予180、400、450、500、
550、600、800℃进行烘烤或灼烧各l h,取出滋样冷
却,再将各泥样予1:l的盐酸中微沸热浸l h,过滤得
泥渣。泥样和泥渣的外观结果见表2。
在450—550℃时,承合氧纯铝有一次脱水发
生阻】。糇据表2情况,污泥烘烧到600℃时,恐完全
去除有机物和吸附的水分,剩下的为无机物。这种无
机物的干泥中,以铝、硅、铁为主。经酸浸后,剩余的
滋渣以硅、铝为主。污泥在600℃以下烘烧时,无视
物急量基本不损失,医诧烧后的干泥中绝大多数金属
表2溅襻和嚣潼豹终凌绦鬃
的禽摄比湿污泥高。而烧干泥在酸浸中,铝、铁等进
入溶液,硅、钛等留于泥渣。表3为烧干泥和酸浸盾
泥渣的分析结票(光谱半定量分析)。
表3烧平泥和酸浸后泥濂的分析结果%
根据敬上的试验稳分辑,确定污浞烘烧流程如图|。
医习
|(荧)|
1....。。...。.一
圈1污泥霰烧溅程
按此流程烘烧湿污泥。测得其干泥(ds)的烧失量
为43.5%,因此烧千泥量为湿污泥量的8。5%。烧千泥
是棕黄色、琉松的泥料,暹承不变,其鳗03禽量在
30%一50%,镪疆It;(泥孛越:铙等Si02的持薰分数之
比称为铝硅比,即~s)为2。烧干泥用酸热浸后,所余
泥渣量为烧干泥量的23%。相当于湿污泥量的2%。
5污泥处理王芑
根据浚上试验结果,提出薅泥处理酶|z艺路线
为:污泥先烘烧得到烧干泥,将烧干泥用酸法制取
A120,,A12 03送往电解铝厂,每日处理污泥900 t。污
泥处理工艺流稷见图2。
’湿污泥900 l烘烧后将藏塞为77 l烧于泥,这种泥
料还可选择其他处置方法。例如,直接填埋作为铝资
源储存起来;也可直接送往铝选矿厂;或先用选矿法
将MS提至7以上后,送往氧化铝厂。
图2荇泥处理工艺溉稷
磁选除铁只作为备选工段,可以取舍。如果采
用,霹因去除部分铁褥藏步后续盐酸静震量,降低运
行成本。
酸法制取氧化锅会有少部分泥渣,约为湿污泥鼹
的2%,其成分以硅为主,可作填埋处理,或作为玻
璃、建耪麓愿瓣。试验还发褒这释泥渣是一释穰姆豹
塑料添加剂,可应用予多种塑料制晶。
黻法适于从铝硅比较低的原料中制取A1:O,。我
国的氧化铝厂一般要求铝土矿的MS在3以上,而烧
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于泥的A/S为2左右,因此适于粪接使用酸法。酸法
制取A1:O,已有镶多研究,主要蠢盐酸法帮法圜公司
发明的H+法晗’。由于盐酸较便宜,易于溶出550—
650℃烧过的泥,融煅烧中产生的HCI气体可以吸收
詹再循环使用,因此盐酸法更适予我国的国情。使用
鼓酸法时,也可举对AICl,溶毒液除铁,所褥的Al:。3
送拜耳法氧化铝厂再次处理,即等予采用酸碱联合法
制AI:03。
6运行费用信算
每天娃瑾污泥900£,接篮|l诗算,烘子处毽浮泥
为38 t,h,产出烧币泥3.2 t,h。烘烧运行费用主要包
括燃料费、电费、远泥费。由于污泥中有一定的有机
物,因此烘烧过程巾会自放一定热量,如采用燃油作
必烘烧燃料,魏上电、运输等,初步镳算污泥烘烧黪综
含运行费用为190—210元/t。
每天处理烧干泥77 t,其中有A120,约25 t,酸法
的AI:O,溶出率可达95%,估算酸法氧化铝的生产成
本羝予2 200元,l。曩意毒A1:O,的泰场价接近
4 000元/t,按A1203单价3 000元,£计,估算污泥W回
收的价值为20元/t。
综合烘烧费用和回收价值,褥泥处理的运行赞用
为170—190元,l。
7结论
目前我国的正业和城市在高速发展,污染严重,
溺水处理随之向集中、大型方向发展,由于各地经济
熊宠的不同,要使污求全部褥到生物二级处理还有待
时霹。同时,某些污永并不适予采用生物二级鲣理技
术,势照誊污永量很大时,二级处理的投资和运行费
露较离。运诧,戳混凝为主酶诧学一缀强亿处理技拳
得到广泛应用,它具有吨水投资低、运行费用低等特
点。许多工业污水处理采用了这一技术,例如造纸废
水、陶瓷废水、锅炉废水、含油废水、印染废水、以及城
市综会浮承的深东攥海等。
然而,污水采用混凝技术进行处理所产生的污
泥,并不都具有含铝量较高的特点。双有当絮凝药剂
为铝盐,海水的ss比较低,要把色度去除到较低值
对,产生麴污泥才具鸯上述兹特点,邈瓣才宣于完全
采用上述的污泥处理工艺。实际上,越来越多的河道
污水处理属于这一类猁。另外.污泥量较小时,考虑
与其他泻泥合并处理的运行费用会降低。目前广州
藏毒浮滋处理豹运行赞为200.250元7£,深圳预计为
300—400元/t,两上述方案污泥处瑾的运行费为
170—190元/t。因此,所述的污泥处理工艺方案不仅
实用,而且是符合现实的。
当污水的SS不离蕊色度较高,采用化学一级羔
艺遂行处理且使用铝按絮凝裁时,所产生的污泥一般
含铝嫠较高,可将污泥处置与铝回收结合起来,实现
固废资源化,并可降低污泥处理的运行成本。
参考文蘸
【1 3焚嶷士,自鸽.矿勃≮豢石.北京:亿学工燕璃舨社,2005
[2]杨熏愚.轻金属冶金学。北京:冶金工业出版社.1991
作者遴倦处张健523109广东东莞市东城联樟树大王溯桥旁
薄薅承鹱净恁厂
如何降蕊二恶英类摄入量
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壶予二恶荚毒瞧裰强。{ili摄入入镕叉较难攘盘,因戴灏鞴撬褥甄建议鹣久俸每舀竞诲摄入量(Tolerable daily in take。TDI)檄
低。1998年5月,1缝界卫生组织(WHO)根据动物实验和人群流行病学研究结果,将人体的TDI从原来的10皮兜,平克体重降低为
l一4皮克,千克体重(1皮克为千亿分党一克)。世界卫生缀织的报告称,90%以上的二恶英类掇入是来自饮食,而通过其他途径
(如呼吸、皮肤接触警)进人人体的比例榈对较小。因此要降低二恶英类的摄入量。最重要的~点是尽量减少从食物中摄取到的
二恶荚类。
在自然界孛,各种人为活动使得:瑟英类的来源援兔广泛。空气静躐积、杀虫荆豹使爝泼及造纸废求等豹爰}放,会对农田翻
草原等造成污染。而动物吃了这些受污染的植物后会在其体内蓄积二恶楚类。同样,生活截水中的鱼类、贝类以及底栖生物等
也会从水和沉积物中不断摄人并蓄积二恶荚类。因此.肉擞、家禽、鱼类、牛奶、蛋类及其制晶均是人类从食物中摄取二恶英类的
主黉来源。
凌避免过量食孀动物牲黪耱,一方藜霉狳去痰类及凌类裁瑟孛懿黪耱,滋免嫠矮凄物经滕耱烹潺,另一方鬻累震貘鹭等黪够
簿低食物中艚骑含繁的烹调方法。另外,应保持均衡饮食。尽量避免因嗜食慕种食品雨无意巾撮入过量的化学褥染物质。
摘自“中国环境报”


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2008年8月第26卷第4期
 
 
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