作為電鍍廢水處理后形成的“終態(tài)物”———電鍍污泥,雖然它本身含有有害物質(zhì),這些污泥經(jīng)過適當(dāng)方式的處理后,原來的有害物質(zhì)將轉(zhuǎn)化為有用物質(zhì),可以把電鍍污泥化害為利,變廢為寶。
目前,有一定可行性的資源化途徑主要有:將污泥中的部分重金屬轉(zhuǎn)化出來,從而加以利用。從經(jīng)濟角度來看,它是一項經(jīng)濟收益率低、不成規(guī)模效益,生產(chǎn)成本稍高,但它極具環(huán)境效益和社會效益的高投入、高成本的公益服務(wù)產(chǎn)業(yè),因此政府有關(guān)部門應(yīng)該對之加以鼓勵和扶持。
對含有不同重金屬的污泥分別利用,如含鉻電鍍污泥可通過鐵析、水洗、脫水、粉碎等過程制成鐵鉻紅,鐵鉻紅再經(jīng)過調(diào)漆、砂磨制成鐵紅底漆,用于黑色金屬表面的打底防銹。針對電鍍污泥的特性,也可以考慮對其進行綜合利用,如:用作混凝土的骨料、制水泥、將其摻入粘土制磚等。
隨著國家對固體廢物排放的標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán),電鍍廠必須對其所產(chǎn)生的污泥進行無害化處理。由于電鍍污泥中含有一些重金屬,如直接填埋,不僅會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染,同時也浪費了資源,若能很好的回收利用,從中提取有用元素,可以變廢為寶。
實踐表明,經(jīng)傳統(tǒng)的濃縮和脫水工藝處理后,污泥的含水率不可能達到60%以下,經(jīng)濟的機械脫水泥餅含水率為75%左右。如此高的水分,給電鍍污泥的處理帶來了很大的困難。電鍍污泥中含有大量的水分,國內(nèi)外應(yīng)用、處理電鍍污泥的方法:
熱處理技術(shù)
電鍍污泥的熱處理主要是一個深度氧化和熔融的過程,通過熱處理可以使電鍍污泥中某些劇毒成分毒性降低,從而達到治理的目的。熱處理最主要的是焚燒法,經(jīng)焚燒預(yù)處理后,電鍍污泥的體積和重量都能大幅度的減小,從而使污泥渣中的重金屬含量提高,有利于進行回收利用,降低污泥對環(huán)境的危害。但由于這種方法能耗較高,對焚燒設(shè)備和條件有一定要求,一般的小電鍍廠家難以承受巨額的處理費用,所以這種處理方法很難得到推廣。
污泥鐵氧體化處理
由于電鍍污泥是電鍍廢水投加鐵鹽后調(diào)pH及投加絮凝劑后發(fā)生沉淀的產(chǎn)物,故電鍍污泥中一般含有大量的鐵離子,尤其在含Cr廢水污泥中,采用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)可使其變成復(fù)合鐵氧體,電鍍污泥中的鐵離子以及其它多種金屬離子被束縛在反尖晶石面型立方結(jié)構(gòu)的四氧化三鐵晶格格點上,其晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,達到了消除二次污染的目的。
電鍍污泥的成分和性質(zhì)十分復(fù)雜,其有效處理一直是研究的重點和難點,但是必須積極開發(fā)能適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的電鍍污泥處理方法,這其中尤以電鍍污泥資源化利用的進展最為迅速。
回顧百年來發(fā)展歷程,污水處理對改善人居環(huán)境,推動人類文明進步做出了巨大貢獻,特別是近10多年來進入高速發(fā)展時期。理想很豐滿,現(xiàn)實很骨感。國內(nèi)污水污泥的處置在執(zhí)行過程中會遇到各種各樣的問題,可謂路漫漫其修遠(yuǎn)兮。而國外發(fā)達國家很早就意識到污泥的處理處置是污水處理過程中必不可少的環(huán)節(jié),從法律和政策上都對污泥處理處置的目標(biāo)作了明確規(guī)定,并在執(zhí)行上通過一系列政策予以保障,使得污泥處理處置的問題得到了比較好的解決。
國外污泥處理處置現(xiàn)狀
美國有約16000座污水處理廠,服務(wù)2.3億人口,日處理污水量1.5億立方米,年產(chǎn)污泥量3500萬t(以80%含水率計)。建有650座集中厭氧消化設(shè)施處理58%的污泥;700座好氧發(fā)酵穩(wěn)定處理設(shè)施處理22%的污泥;污泥的最終處置方式分布為:60%農(nóng)用、3%生態(tài)修復(fù)、17%填埋和20%焚燒。
歐盟國家的5萬座污水處理廠年產(chǎn)污泥量4000萬t(以80%含水率計),有50%以上的污泥進行了厭氧消化穩(wěn)定處理,其中英國的污泥厭氧消化率達到66%。污泥的最終處置方式為:50%以上農(nóng)用、20%填埋、20%焚燒,污泥填埋量持續(xù)減少,土地利用量逐漸增加,焚燒量維持不變。英國、丹麥、挪威、芬蘭、盧森堡的土地利用均已超過60%。
英國規(guī)劃2020年可再生能源要達到總能耗的15%,污水行業(yè)要求達到20%。據(jù)此制定了有機物質(zhì)厭氧消化設(shè)施的建設(shè)規(guī)劃:將回收近9000萬t農(nóng)牧業(yè)可降解廢棄物,1500萬t市政可降解固體,750萬t污泥中的生物質(zhì)能,所有生物質(zhì)能進行發(fā)電(CHP)或熱能綜合利用。
行之有效的管理和監(jiān)管體系
國外污泥處理處置在管理和執(zhí)行層面上責(zé)任主體明確,管理層面責(zé)任主體有權(quán)威的專家委員會指導(dǎo)制定污泥處理處置規(guī)劃、目標(biāo)和技術(shù)路線,建設(shè)部門負(fù)責(zé)項目立項和審核,監(jiān)管執(zhí)法部門負(fù)責(zé)監(jiān)管。污泥處理和處置執(zhí)行層面責(zé)任主體為地方建設(shè)部門,污水處理廠或具有污泥最終處置資質(zhì)的運營公司。
污水處理廠在規(guī)劃時必須考慮污泥的穩(wěn)定化、無害化處理,并提出污泥最終處置的方案,才能通過立項,批準(zhǔn)建設(shè)。通過監(jiān)管部門,對污泥的出廠質(zhì)量及污泥最終去向進行嚴(yán)格跟蹤監(jiān)控,監(jiān)控指標(biāo)和污水排放標(biāo)準(zhǔn)一樣具有同等的法律約束力。
在發(fā)達國家污泥處理處置的運營成本和投資成本和污水處理成本相當(dāng),為了使污泥處理和安全處置的有效執(zhí)行,水費中有近50%是用于污泥處理處置。同時對污泥處理資源化利用采取了一系列政策上的優(yōu)惠和資金上的補貼。
污泥處理資源化利用是發(fā)展趨勢
近年來,圍繞能源、資源短缺,全球氣候變化等熱點問題,國外發(fā)達國家已經(jīng)不再將污泥視為廢棄物,根據(jù)德國循環(huán)經(jīng)濟法,已從法律層面上把污泥定義為資源物而不是廢棄物,通過技術(shù)開發(fā)和政策扶持鼓勵和強化對污泥處理進行資源化利用。
從污泥中提取能源,是污泥資源化利用的重要內(nèi)容,歐盟越來越重視新技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用,近年來開發(fā)了如污泥超生波破解、污泥高溫高壓熱水解、污泥與有機物協(xié)同消化制生物燃?xì)、污泥熱解碳化、污泥熱解氣化、污泥協(xié)同焚燒、污泥磷回收等新技術(shù),提高污泥的高效資源化利用率,向污泥要資源和能源,實現(xiàn)了產(chǎn)能與減碳的循環(huán)經(jīng)濟目標(biāo)。
隨著環(huán)保和資源化利用技術(shù)的日益發(fā)展,發(fā)達國家已將污泥處理資源化利用列為重要目標(biāo),通過限制填埋等法規(guī)促進污泥處理的資源化利用。從2000年開始,歐洲已經(jīng)對污泥處理填埋征收填埋稅,要求減少直至完全禁止填埋。隨著環(huán)保和資源化利用的呼聲日益高漲,能源、資源緊缺,發(fā)達國家已通過類似于太陽能、風(fēng)能等政府補貼的形式將污泥處理的能源化資源化利用列為主要發(fā)展方向。
眾所周知,污泥資源化利用前提是必須要進行污泥脫水處理,將污泥壓干成泥餅便于后期資源化利用。鄭州鼎盛超高壓污泥壓干機,能夠?qū)崿F(xiàn)污水處理廠污泥、皮革污泥、制藥污泥、電鍍污泥、養(yǎng)殖污泥等處理。并且其中移動式超高壓污泥壓干機具有占地小,體積小,處理效率高,維護簡單方便,全自動遠(yuǎn)程操控,節(jié)約人力成本,后期維護成本低。
煤炭是中國主要能源,在一次能源消費結(jié)構(gòu)中占 76% 。煤炭又是非清潔能源,需進行分選加工以盡可能降低其中的礦物質(zhì)和有害雜質(zhì)含量。隨著煤炭開采機械化程度的不斷提高,中國選煤廠入選原煤中-015mm粒級煤泥的含量也逐年增多,給煤泥水處理增加了難度。
據(jù)估算,目前全國每年選煤用水量約為 62 億 m3,選后煤泥水為夾帶大量細(xì)小煤粉顆粒和其他雜質(zhì)的懸浮液,若直接排放,將對水域產(chǎn)生巨大危害,而煤水的產(chǎn)物污泥中所含的包括殘留化學(xué)藥劑及與煤炭伴生的多種金屬離子隨水排出嚴(yán)重污染周邊環(huán)境。煤泥水已成為煤炭工業(yè)的主要污染源之一,治理迫在眉睫。
洗煤污泥特點:煤泥的礦物組成較為復(fù)雜;煤泥的粒度及灰分對絮凝、沉降性質(zhì)影響大;性質(zhì)穩(wěn)定,處理困難;處理涉及面廣,投資大,難于管理。但是再難于處理也必須重視,因為煤泥危害大,洗煤污泥影響動植物的生長,也會污染環(huán)境。
煤礦污泥的處理是選煤廠生產(chǎn)可持續(xù)的重要環(huán)節(jié),它不僅關(guān)系到選煤廠的正常生產(chǎn),而且影響著煤廠節(jié)能、節(jié)水、充分回收煤炭資源、保護生態(tài)環(huán)境等經(jīng)濟效益和社會效益。
選煤廠污泥處理需要進行污泥脫水,降低污泥含水率,縮減其體積,形成含水率極低的干硬泥餅,有害物質(zhì)隨著水分流出,且泥餅無粘性、表面干燥,不再有臭味,能夠使污泥穩(wěn)定化。
經(jīng)鼎盛污泥壓干機處理后的污泥含水率能達到15%-50%不等,低含水率泥餅更容易資源化利用。按照國家相關(guān)規(guī)定,污泥含水率達到60%以下才能填埋;污泥形成硬性塊狀才能與其他物質(zhì)混合送入分解爐進行燃燒,這種狀態(tài)的污泥含水率大概需要50%左右。選煤廠污泥使用污泥脫水設(shè)備進行深度脫水,污泥處理減量化,實現(xiàn)“零排放”,進一步實現(xiàn)污泥資源化利用。