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。
運河目前的水流量約為400萬m3／d，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50一60 mg／L，總懸浮物(SS)平均為25．
35 mg／L，色度平均為60一70度，pH平均為7—8。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
900 t／d，污泥的含水率約為85％，呈黑色稀爛狀，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4 h，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l，表l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
．鋁硅鐵磷鎂鈣鈉鈦銅鋅錳鋇鉻鋯鎳銻有機物
A1203 Si02 Fe203 P205 Mso CaO Na20 Ti02 Cu Zn Mn02 Ba Cr Zr Ni Sb (以C計)
>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
從表l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(A120，)含量為最高。按用藥
量推算，半干泥中的A1：O，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�？紤]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)ISI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
萬方數(shù)據(jù)
環(huán)境工程
2008年8月第26卷第4期． 35
糕和綜合分櫥，認(rèn)為先將污混送行熱處理，去除有穢lI
物并減量，再用酸法提取氧化鍋最為有利。
4污泥熱處理和酸浸試驗
將濕污泥予110℃烘制成半手泥。取半予泥置
手罵弗爐孛，獲低瀣舞始，分舅《予180、400、450、500、
550、600、800℃進(jìn)行烘烤或灼燒各l h，取出滋樣冷
卻，再將各泥樣予1：l的鹽酸中微沸熱浸l h，過濾得
泥渣。泥樣和泥渣的外觀結(jié)果見表2。
在450—550℃時，承合氧純鋁有一次脫水發(fā)
生阻】。糇據(jù)表2情況，污泥烘燒到600℃時，恐完全
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
滋渣以硅、鋁為主。污泥在600℃以下烘燒時，無視
物急量基本不損失，醫(yī)詫燒后的干泥中絕大多數(shù)金屬
表2濺襻和囂潼豹終凌絳鬃
的禽攝比濕污泥高。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為燒干泥和酸浸盾
泥渣的分析結(jié)票(光譜半定量分析)。
表3燒平泥和酸浸后泥濂的分析結(jié)果％
根據(jù)敬上的試驗穩(wěn)分輯，確定污浞烘燒流程如圖|。
醫(yī)習(xí)
|(熒)|
1．．．．。。．．．。．一
圈1污泥霰燒濺程
按此流程烘燒濕污泥。測得其干泥(ds)的燒失量
為43．5％，因此燒千泥量為濕污泥量的8。5％。燒千泥
是棕黃色、琉松的泥料，暹承不變，其鰻03禽量在
30％一50％，鏹疆It；(泥孛越：鐃等Si02的持薰分?jǐn)?shù)之
比稱為鋁硅比，即～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污泥處理王芑
根據(jù)浚上試驗結(jié)果，提出薅泥處理酶|z藝路線
為：污泥先烘燒得到燒干泥，將燒干泥用酸法制取
A120，，A12 03送往電解鋁廠，每日處理污泥900 t。污
泥處理工藝流稷見圖2。
’濕污泥900 l烘燒后將藏塞為77 l燒于泥，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MS提至7以上后，送往氧化鋁廠。
圖2荇泥處理工藝溉稷
磁選除鐵只作為備選工段，可以取舍。如果采
用，霹因去除部分鐵褥藏步后續(xù)鹽酸靜震量，降低運
行成本。
酸法制取氧化鍋會有少部分泥渣，約為濕污泥鼴
的2％，其成分以硅為主，可作填埋處理，或作為玻
璃、建耪麓愿瓣。試驗還發(fā)褒這釋泥渣是一釋穰姆豹
塑料添加劑，可應(yīng)用予多種塑料制晶。
黻法適于從鋁硅比較低的原料中制取A1：O，。我
國的氧化鋁廠一般要求鋁土礦的MS在3以上，而燒
萬方數(shù)據(jù)
36
環(huán)境工程
2008肇8月第26卷第4期
于泥的A／S為2左右，因此適于糞接使用酸法。酸法
制取A1：O，已有鑲多研究，主要蠢鹽酸法幫法圜公司
發(fā)明的H+法晗’。由于鹽酸較便宜，易于溶出550—
650℃燒過的泥，融煅燒中產(chǎn)生的HCI氣體可以吸收
詹再循環(huán)使用，因此鹽酸法更適予我國的國情。使用
鼓酸法時，也可舉對AICl，溶毒液除鐵，所褥的Al：。3
送拜耳法氧化鋁廠再次處理，即等予采用酸堿聯(lián)合法
制AI：03。
6運行費用信算
每天娃瑾污泥900￡，接籃|l詩算，烘子處毽浮泥
為38 t，h，產(chǎn)出燒幣泥3．2 t，h。烘燒運行費用主要包
括燃料費、電費、遠(yuǎn)泥費。由于污泥中有一定的有機
物，因此烘燒過程巾會自放一定熱量，如采用燃油作
必烘燒燃料，魏上電、運輸?shù)龋醪借s算污泥烘燒黲綜
含運行費用為190—210元／t。
每天處理燒干泥77 t，其中有A120，約25 t，酸法
的AI：O，溶出率可達(dá)95％，估算酸法氧化鋁的生產(chǎn)成
本羝予2 200元，l。曩意毒A1：O，的泰場價接近
4 000元／t，按A1203單價3 000元，￡計，估算污泥W回
收的價值為20元／t。
綜合烘燒費用和回收價值，褥泥處理的運行贊用
為170—190元，l。
7結(jié)論
目前我國的正業(yè)和城市在高速發(fā)展，污染嚴(yán)重，
溺水處理隨之向集中、大型方向發(fā)展，由于各地經(jīng)濟(jì)
熊寵的不同，要使污求全部褥到生物二級處理還有待
時霹。同時，某些污永并不適予采用生物二級鰹理技
術(shù)，勢照謄污永量很大時，二級處理的投資和運行費
露較離。運詫，戳混凝為主酶詫學(xué)一綴強億處理技拳
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
市綜會浮承的深東攥海等。
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。雙有當(dāng)絮凝藥劑
為鋁鹽，海水的ss比較低，要把色度去除到較低值
對，產(chǎn)生麴污泥才具鴦上述茲特點，邈瓣才宣于完全
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猁。另外．污泥量較小時，考慮
與其他瀉泥合并處理的運行費用會降低。目前廣州
藏毒浮滋處理豹運行贊為200．250元7￡，深圳預(yù)計為
300—400元／t，兩上述方案污泥處瑾的運行費為
170—190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不離蕊色度較高，采用化學(xué)一級羔
藝遂行處理且使用鋁按絮凝裁時，所產(chǎn)生的污泥一般
含鋁嫠較高，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。
參考文蘸
【1 3焚嶷士，自鴿．礦勃≮豢石．北京：億學(xué)工燕璃舨社，2005
[2]楊熏愚．輕金屬冶金學(xué)。北京：冶金工業(yè)出版社．1991
作者遴倦處張健523109廣東東莞市東城聯(lián)樟樹大王溯橋旁
薄薅承鹱凈恁廠
如何降蕊二惡英類攝入量
，⋯J⋯●¨■⋯200⋯7-州09-H0■4硼H’_
壺予二惡莢毒瞧裰強。{ili攝入入镕叉較難攘盤，因戴灝鞴撬褥甄建議鶼久俸每舀競誨攝入量(Tolerable daily in take。TDI)檄
低。1998年5月，1縫界衛(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皮兜，平克體重降低為
l一4皮克，千克體重(1皮克為千億分黨一克)。世界衛(wèi)生綴織的報告稱，90％以上的二惡英類掇入是來自飲食，而通過其他途徑
(如呼吸、皮膚接觸警)進(jìn)人人體的比例櫚對較小。因此要降低二惡英類的攝入量。最重要的～點是盡量減少從食物中攝取到的
二惡莢類。
在自然界孛，各種人為活動使得：瑟英類的來源援兔廣泛�？諝忪o躐積、殺蟲荊豹使爝潑及造紙廢求等豹爰}放，會對農(nóng)田翻
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)蓄積二惡楚類。同樣，生活截水中的魚類、貝類以及底棲生物等
也會從水和沉積物中不斷攝人并蓄積二惡莢類。因此．肉擻、家禽、魚類、牛奶、蛋類及其制晶均是人類從食物中攝取二惡英類的
主黌來源。
凌避免過量食孀動物牲黲耱，一方藜霉狳去痰類及凌類裁瑟孛懿黲耱，滋免嫠矮凄物經(jīng)滕耱烹潺，另一方鬻累震貘鷺等黲夠
簿低食物中艚騎含繁的烹調(diào)方法。另外，應(yīng)保持均衡飲食。盡量避免因嗜食慕種食品雨無意巾撮入過量的化學(xué)褥染物質(zhì)。
摘自“中國環(huán)境報”
環(huán)境工程
2008年8月第26卷第4期
