運河水處理后的污泥處置工藝方案-

1、運河水處理后的污泥處置工藝方案張健(東江水務(wù)有限公司樟村水質(zhì)凈化廠,廣東東莞523109摘要介紹采用化學(xué)一級工藝處理運河水所產(chǎn)生污泥的情況,結(jié)合這種污泥鋁含量較高的特點,進(jìn)行污泥的熱處理和酸浸試驗。由此提出先污泥烘燒減量,再回收有價金屬的實用有效的處理方法,在回收污泥中氧化鋁的同時,很好地解決了這種污泥的出路問題,真正實現(xiàn)固廢資源化。關(guān)鍵詞污泥烘燒減量固廢資源化回收氧化鋁運河水處理1概述南方沿海某運河曾是一條清澈的河,為市民的生活、河運、輸水和水利等發(fā)揮了巨大作用,而今由于工業(yè)發(fā)展和人口倍增,它已受到嚴(yán)重的污染,變成了一條又黑又臭的河。2004年,人們開始對它進(jìn)行治理,期望重新展現(xiàn)其原有的風(fēng)貌

2、。運河目前的水流量約為400萬m3d,其中有50%以上得到了一定的處理。運河水表觀上看又黑又臭,實際的污染指標(biāo)卻不算高。其化學(xué)需氧量(COD平均為5060mg L,總懸浮物(SS平均為25 35mg L,色度平均為6070度,pH平均為78。運河水采用化學(xué)一級強化處理工藝進(jìn)行處理,即向水中投加聚合氯化鋁鐵絮凝劑(PAFC和高分子助凝劑,混凝處理水中的污染物,產(chǎn)生的污泥在沉淀池中沉淀后,濃縮脫水外運堆填。沉淀池出水為清水,其色度降到10度以下。運河水處理后,污染物COD的去除率約為50%,SS的去除率約為70%。在運河水處理過程中,產(chǎn)生的污泥量約為900t d,污泥的含水率約為85%,呈黑色稀爛

3、狀,在空氣中放置數(shù)天后會變黃。污泥現(xiàn)作普通堆填處理,場地緊張,運輸常受船運情況限制,每當(dāng)污泥運輸受阻時,水處理量非減即停,東莞運河水黑臭的治理工作會立即受到很大影響。2污泥的化學(xué)成分及其特點水的化學(xué)一級強化處理主要去除水中的SS,所產(chǎn)生的污泥以去除的SS、投入的藥劑為主要成分。經(jīng)推算污泥中去除的SS約占33%,PAFC約占65%。因此,污泥以PAFC的成分為主,其特點是鋁含量較高。將機械脫水后的污泥在110烘4h,得到含水率為41.8%的半干泥,此泥的無機成分(光譜半定量分析見表1,表1中所列的無機成分總量占半干泥中無機成分全量的99.95%以上。表1污泥化學(xué)成分%鋁Al2O3硅SiO2鐵Fe

4、2O3磷P2O5鎂MgO鈣CaO鈉Na2O鈦TiO2銅Cu鋅Zn錳M nO2鋇Ba鉻Cr鋯Zr鎳Ni銻Sb有機物(以C計從表1中看到,污泥的有機物含量(定量分析不高,無機物中的氧化鋁(Al2O3含量為最高。按用藥量推算,半干泥中的Al2O3含量約為11%。3污泥出路分析許多城市都存在如何更好的解決污泥出路的問題。通常的方法是將污泥焚燒取電、制成堆肥或衛(wèi)生填埋。然而這些污泥處置方法都需要較高的運行費用,且有各自未完善的技術(shù)難點。因此,更多的是將污泥作一般的堆填或堆放,但這種做法易帶來新的環(huán)境問題。上述污泥目前采用堆填的處置方法,由于每天產(chǎn)生的污泥量較大,面臨著堆填場地緊缺,堆填的污泥易被雨水沖刷

5、泄漏造成二次污染,污泥滲濾液下滲污染地下水或旁流污染附近水源等問題。根據(jù)上述此種污泥含鋁量較高的特點,考慮將污泥處置和鋁回收結(jié)合起來。據(jù)了解,目前我國的鋁工業(yè)發(fā)達(dá),鋁的產(chǎn)量位居世界前列,但鋁資源相對不足,每年需進(jìn)口鋁土礦數(shù)百萬噸,國內(nèi)鋁礦資源今后將長期處于緊缺狀態(tài)直至耗盡。在這種情況下,鋁回收會有良好的市場前景,但將回收鋁產(chǎn)品與污泥處置結(jié)合起來的好方法,目前還未見較詳細(xì)的報道。經(jīng)查閱資34環(huán)境工程2008年8月第26卷第4期料和綜合分析,認(rèn)為先將污泥進(jìn)行熱處理,去除有機物并減量,再用酸法提取氧化鋁最為有利。4污泥熱處理和酸浸試驗將濕污泥于110烘制成半干泥。取半干泥置于馬弗爐中,從低溫開始,分

6、別于180、400、450、500、550、600、800進(jìn)行烘烤或灼燒各1h ,取出泥樣冷卻,再將各泥樣于11的鹽酸中微沸熱浸1h ,過濾得泥渣。泥樣和泥渣的外觀結(jié)果見表2。在450550時,水合氧化鋁有一次脫水發(fā)生1。根據(jù)表2情況,污泥烘燒到600時,已完全去除有機物和吸附的水分,剩下的為無機物。這種無機物的干泥中,以鋁、硅、鐵為主。經(jīng)酸浸后,剩余的泥渣以硅、鋁為主。污泥在600以下烘燒時,無機物總量基本不損失,因此燒后的干泥中絕大多數(shù)金屬表2泥樣和泥渣的外觀結(jié)果熱處理溫度 熱處理泥樣外觀酸浸后泥渣外觀180褐色褐色400黑色黑色450黑夾黃深褐色500黃色白青色550黃色乳白色600黃色

7、乳白色800黃色乳黃色的含量比濕污泥高。而燒干泥在酸浸中,鋁、鐵等進(jìn)入溶液,硅、鈦等留于泥渣。表3為燒干泥和酸浸后泥渣的分析結(jié)果(光譜半定量分析。表3燒干泥和酸浸后泥渣的分析結(jié)果%元素鋁Al 2O 3硅Si O 2鐵Fe 2O 3磷P 2O 5鎂MgO 鈣CaO 鈉Na 2O 鈦TiO 2銅Cu 鋅Zn 錳MnO 2鋇Ba 鉻Cr 鋯Zr 鎳Ni 銻Sb 燒干泥>1010>1020.03泥渣>10>1030.50.10.10.30.0050.01<0.010.050.0050.030.003根據(jù)以上的試驗和分析,確定污泥烘燒流程如圖1。(含水85%,黑,稀 濕污泥

8、110烘(含水41.8%,褐,半干污泥600 燒燒干泥(黃圖1污泥烘燒流程按此流程烘燒濕污泥,測得其干泥(ds 的燒失量為43.5%,因此燒干泥量為濕污泥量的8.5%。燒干泥是棕黃色、疏松的泥料,遇水不變,其Al 2O 3含量在30%50%,鋁硅比(泥中Al 2O 3與SiO 2的持量分?jǐn)?shù)之比稱為鋁硅比,即A S 為2。燒干泥用酸熱浸后,所余泥渣量為燒干泥量的23%,相當(dāng)于濕污泥量的2%。5污泥處理工藝根據(jù)以上試驗結(jié)果,提出污泥處理的工藝路線為:污泥先烘燒得到燒干泥,將燒干泥用酸法制取Al 2O 3,Al 2O 3送往電解鋁廠,每日處理污泥900t 。污泥處理工藝流程見圖2。濕污泥900t 烘

9、燒后將減量為77t 燒干泥,這種泥料還可選擇其他處置方法。例如,直接填埋作為鋁資源儲存起來;也可直接送往鋁選礦廠;或先用選礦法 將A S 提至7以上后,送往氧化鋁廠。圖2污泥處理工藝流程磁選除鐵只作為備選工段,可以取舍。如果采用,可因去除部分鐵而減少后續(xù)鹽酸的用量,降低運行成本。酸法制取氧化鋁會有少部分泥渣,約為濕污泥量的2%,其成分以硅為主,可作填埋處理,或作為玻璃、建材的原料。試驗還發(fā)現(xiàn)這種泥渣是一種很好的塑料添加劑,可應(yīng)用于多種塑料制品。酸法適于從鋁硅比較低的原料中制取Al 2O 3。我國的氧化鋁廠一般要求鋁土礦的A S 在3以上,而燒35環(huán)境工程2008年8月第26卷第4期干泥的A S

10、 為2左右,因此適于直接使用酸法。酸法制取Al 2O 3已有很多研究,主要有鹽酸法和法國公司發(fā)明的H +法2。由于鹽酸較便宜,易于溶出550650燒過的泥,且煅燒中產(chǎn)生的HCl 氣體可以吸收后再循環(huán)使用,因此鹽酸法更適于我國的國情。使用鹽酸法時,也可不對AlCl 3溶出液除鐵,所得的Al 2O 3送拜耳法氧化鋁廠再次處理,即等于采用酸堿聯(lián)合法制Al 2O 3。6運行費用估算每天處理污泥900t ,按24h 計算,烘干處理污泥為38t h ,產(chǎn)出燒干泥3.2t h 。烘燒運行費用主要包括燃料費、電費、運泥費。由于污泥中有一定的有機物,因此烘燒過程中會自放一定熱量,如采用燃油作為烘燒燃料,加上電、

11、運輸?shù)?初步估算污泥烘燒的綜合運行費用為190210元 t 。每天處理燒干泥77t ,其中有Al 2O 3約25t ,酸法的Al 2O 3溶出率可達(dá)95%,估算酸法氧化鋁的生產(chǎn)成本低于2200元 t 。目前Al 2O 3的市場價接近4000元 t ,按Al 2O 3單價3000元 t 計,估算污泥可回收的價值為20元 t 。綜合烘燒費用和回收價值,污泥處理的運行費用為170190元 t 。7結(jié)論目前我國的工業(yè)和城市在高速發(fā)展,污染嚴(yán)重,污水處理隨之向集中、大型方向發(fā)展,由于各地經(jīng)濟(jì)能力的不同,要使污水全部得到生物二級處理還有待時日。同時,某些污水并不適于采用生物二級處理技術(shù),并且當(dāng)污水量很大時

12、,二級處理的投資和運行費用較高。因此,以混凝為主的化學(xué)一級強化處理技術(shù)得到廣泛應(yīng)用,它具有噸水投資低、運行費用低等特點。許多工業(yè)污水處理采用了這一技術(shù),例如造紙廢水、陶瓷廢水、鍋爐廢水、含油廢水、印染廢水、以及城市綜合污水的深水排海等。然而,污水采用混凝技術(shù)進(jìn)行處理所產(chǎn)生的污泥,并不都具有含鋁量較高的特點。只有當(dāng)絮凝藥劑為鋁鹽,污水的SS 比較低,要把色度去除到較低值時,產(chǎn)生的污泥才具有上述的特點,因而才宜于完全采用上述的污泥處理工藝。實際上,越來越多的河道污水處理屬于這一類型。另外,污泥量較小時,考慮與其他污泥合并處理的運行費用會降低。目前廣州城市污泥處理的運行費為200250元 t ,深圳

13、預(yù)計為300400元 t ,而上述方案污泥處理的運行費為170190元 t 。因此,所述的污泥處理工藝方案不僅實用,而且是符合現(xiàn)實的。當(dāng)污水的SS 不高而色度較高,采用化學(xué)一級工藝進(jìn)行處理且使用鋁鹽絮凝劑時,所產(chǎn)生的污泥一般含鋁量較高,可將污泥處置與鋁回收結(jié)合起來,實現(xiàn)固廢資源化,并可降低污泥處理的運行成本。參考文獻(xiàn)作者通信處張健523109廣東東莞市東城區(qū)樟村大王洲橋旁樟村水質(zhì)凈化廠2007-09-04收稿如何降低二惡英類攝入量由于二惡英毒性極強,而攝入人體又較難排出,因此國際機構(gòu)所建議的人體每日允許攝入量(Tolerable daily in take ,TDI 極低。1998年5月,世界

14、衛(wèi)生組織(WHO 根據(jù)動物實驗和人群流行病學(xué)研究結(jié)果,將人體的TDI 從原來的10皮克 千克體重降低為14皮克 千克體重(1皮克為千億分之一克。世界衛(wèi)生組織的報告稱,90%以上的二惡英類攝入是來自飲食,而通過其他途徑(如呼吸、皮膚接觸等進(jìn)入人體的比例相對較小。因此要降低二惡英類的攝入量,最重要的一點是盡量減少從食物中攝取到的二惡英類。在自然界中,各種人為活動使得二惡英類的來源極為廣泛?？諝獾某练e、殺蟲劑的使用以及造紙廢水等的排放,會對農(nóng)田和草原等造成污染。而動物吃了這些受污染的植物后會在其體內(nèi)蓄積二惡英類。同樣,生活在水中的魚類、貝類以及底棲生物等也會從水和沉積物中不斷攝入并蓄積二惡英類。因此

15、,肉類、家禽、魚類、牛奶、蛋類及其制品均是人類從食物中攝取二惡英類的主要來源。應(yīng)避免過量食用動物性脂肪,一方面可除去肉類及肉類制品中的脂肪,避免使用動物性脂肪烹調(diào),另一方面采用烘烤等能夠降低食物中脂肪含量的烹調(diào)方法。另外,應(yīng)保持均衡飲食,盡量避免因嗜食某種食品而無意中攝入過量的化學(xué)污染物質(zhì)。摘自“中國環(huán)境報”36環(huán)境工程2008年8月第26卷第4期FIELD TRIAL OF LFG COLLECTION AND STU DY ON ENGINEERING DESIGN PARAMETERSXu Xues ong G ong H uijuan Chen Ze zhi et al (28A bs

16、tract The static and dynamic methods of LFG collection field trials in some landfill sites are introduced .The field trial data are anal yzed and design parameters of a project are put forward .Keywords landfill gas (LFG influence radiusTREATMENT OF TANNERY SLUDGE AND STUDY ON ITS REU SELi W enbing

17、Hu Xingen Xia Fengyi et al (31A bstract In the tannery wastewater treatment process ,a great deal of tannery sludge will be produced .The sludge contains man y contami -nants ,such as N ,P and K ,especially chrome .According to the definition of hazardous wastes ,tannery slud ge falls into the catal

18、ogue of dan ger -ous solid wastes ,it can contaminate water and soil near a tannery factory .Thus well processing of the sludge is very crucial for tannery industry .In this paper ,treatments and reuses of the sludge as raw material both at home and abroad are introduced ,and the prospect that combu

19、stion is a good way to process tannery sludge ,and reuse of the sludge is the best way for China ,has been pointed out .Keywords tannery sludge treatment combustion reusePROCESS SCHEME FOR DISPOSAL OF SLUDGE AFTER TREATING WATER FROM A CANALZhang Jian (34A bstract The trestment process of water from

20、 Dongguan Canal and the slud ge produced in the process are introduced briefly .Cons idering the characteristic of high content of aluminum in the sludge ,heat treat ment and acid leaching were tested for the slud ge .Based on which ,a practi -cal and effective process ing method was proposed ,i .e

21、.the sludge was first treated b y dryin g and calcination to reduce its weight ,and then the valuable metals were recycled .The reuse of sludge is well solved during the recycling aluminu m oxide in the sludge ,by which the reuse of solid wastes is realized .Keywords reducing sludge b y drying and c

22、alcination reuse of solid waste recycling aluminum oxide canal water treat mentPROPERTIES OF CLAY BR ICK RECYCLED AGGREGATE &ITS EFFECTS ON STRENGTH OF CEMENT -BASED MATER IALS Yan H andong Chen Xiufe ng (37A bstract The changing law of the physical properties ,such as apparent density ,bulk den

23、sity ,water -absorbing ratio within one hour ,poro -sity and void ratio to the clay brick recycled aggregates with different grain s ize degree were measured systematically in the paper .On the basis of which ,the change pattern with the curing age were tested for compressive strength of concrete an

24、d flexural strength as well as flexural -compressive ratio of mortar prepared with the clay brick recycled aggregate .As compared to the comparable ceramsite concrete ,the clay brick recycled ag -gregate concrete had higher apparent dens ity and lower compressive strength because of phys ical proper

25、ties and low strength of recy cled aggregate ,by comparin g the compressive strength at different curing age between three sets of recy cled aggregate concrete and ceramsite concrete with differ -ent cement content respectively .The disadvantageous in fluence of low stren gth property of clay brick

26、recycled aggregate on the concrete strength could be obvious at the condition of higher cement content or later age .Keywords clay brick recy cled aggregate ceramsite concrete mortar RECONSTRUCTION OF DRY RED MUD DUMPTian Yue (40A bstract It is introduced the necessity of dry storing red mud and its

27、 design principle .The methods and suggestions on the reconstruction of wet dump are also indicated in this article ,which is cons istence with the priciples of saving land ,sustainable development and renewable energy sources called on by the party and the state .Keywords red mud dry method des ign and reform of dumpDESIGN