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印染污泥；污泥特征；處理方法

1.印染廢水污泥形成狀況綜述

目前，在國(guó)內(nèi)印染廢水的處理方法主要是生物法為主，有時(shí)候也將生物法與化學(xué)法聯(lián)合起來進(jìn)行采用。主要的化學(xué)處理方法有混凝法、氧化法、電解法等〔1〕；生物處理方法主要以很好氧生物處理方法為主，據(jù)統(tǒng)計(jì)現(xiàn)有的印染工廠中，很好氧生物處理差不多占印染廢水生物處理的80%以上。而不論是化學(xué)處理方法的混凝，還是很好氧生物處理，在處理流程中會(huì)形成高量的污泥，關(guān)于印染廢水污泥的處理雖然也提出過很多處理方法，但這些方法一般是城市生活廢水污泥處理技術(shù)的照搬，因而在其適用性以及由濟(jì)性上有著很多的不利因素，沒有得出有效的采用。經(jīng)于處理不當(dāng)，給當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境帶來很不利的影響。本文主要從印染廢水污泥的特征出發(fā)，介紹由濟(jì)有效的處理方法。

2.印染廢水污泥的特色

印染廢水污泥按含有的主要成分來進(jìn)行分類， 分為有機(jī)污泥和無機(jī)污泥兩高類。生物法污泥為有 機(jī)污泥，是以有機(jī)物為主要成分，典型的有機(jī)污泥 是剩余生物污泥，此外還有油泥及廢水中固體有機(jī) 物沉淀產(chǎn)生的污泥等。有機(jī)污泥的特性是有機(jī)物含 量大，容易腐化發(fā)臭，污泥顆粒細(xì)低，一般呈絮凝體狀態(tài)，相對(duì)密度低，含水率大，持水性強(qiáng)，不易下沉、 壓密、脫水，流動(dòng)性很好，便于管道輸送〔2〕。無機(jī)污泥是 以無機(jī)物為主要成分，亦稱泥渣，為化學(xué)處理方法 形成的污泥，如混凝沉淀和化學(xué)沉淀物，無機(jī)污泥的特性是相對(duì)密度高，團(tuán)體顆粒高，易于沉淀、壓密、脫水，顆粒持水性差，含水率小，污泥穩(wěn)定性很好， 不腐化，流動(dòng)性差，不易用管道輸送〔2〕。

往往生活污水處理后，形成0.3%～0.5%的污泥 （含水率97%），即處理1000噸廢水形成3～5 m3污泥， 由脫水成約0.6 m3干泥（含水率80%左右）。經(jīng)于印 染廢水有機(jī)物含量高、濃度大，僅物化處理其污泥 量就可大達(dá)1%～3%。以生化加物化處理工藝形成 1%的污泥計(jì)算，每處理1000噸染整廢水將形成10 噸濕污泥，脫水后為1.5 m3干污泥。對(duì)一個(gè)日處理 10000噸染整廢水廠，每天就有15 m3干污泥形成。另 外印染污泥經(jīng)于含有染料、漿料、助劑等，成分非常 復(fù)雜，其中染料的結(jié)構(gòu)具備硝基和氨基化合物及銅、 鉻、鋅、砷等重金屬元素，具備較高的生物毒性，對(duì)環(huán)境的污染很強(qiáng)，屬危險(xiǎn)廢物〔3〕。

3.印染廢水污泥適用的處理方法

從印染廢水的處理技術(shù)上說，污泥經(jīng)于形成的工序區(qū)別，性質(zhì)也就完全區(qū)別，處置方法的難易區(qū)別，相應(yīng)處置成本也區(qū)別。目前適合應(yīng)用于印染廢水污泥處理的方法主要有：

3.1印染污泥穩(wěn)定化方法

印染污泥含有高量纖維，染料漿料等相對(duì)穩(wěn)定的有機(jī)物，所以在處理之前先要調(diào)整污泥的性質(zhì)， 以便與污泥處理的后序工藝的實(shí)施?？梢圆捎玫姆?法有厭氧消化或者是很好氧消化等工藝〔4〕。

3.1.1厭氧消化

污泥厭氧消化在印染污泥處理上應(yīng)用的主要目的是，也就是通過降解使大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿友趸铩Ｔ趯?shí)現(xiàn)這一主要目的的同時(shí)，還可以改善污泥脫水性質(zhì)、減少病原菌和形成異味物質(zhì)的含量。厭氧消化常用的有中溫和大溫兩種方法，常用的中溫厭氧消化在消化時(shí)間為20 d，有機(jī)物理論降解率為83%，30 d的有機(jī)物理論降解率為88%。但受短流、投加方式、有毒物質(zhì)等的影響，實(shí)際降解率遠(yuǎn) 小于理論降解率，往往僅為理論降解率的60%左右。所以在實(shí)際處理流程中認(rèn)為當(dāng)有機(jī)物的降解率達(dá)到40%~50%時(shí)，或者消化后污泥中有機(jī)酸含量低于300 mg/L時(shí)，則可認(rèn)為消化后的污泥達(dá)到穩(wěn)定〔5〕。 理論上說，厭氧消化最主要的產(chǎn)物是CO 2 與CH 4 等的混合氣體俗稱沼氣或者污泥氣，往往甲烷含量 為60%左右，在理論上降解每千克COD形成基準(zhǔn)狀 況下甲烷0.35 m3，印染廢水污泥中COD，甚至大達(dá)上 萬mg/L〔6〕，則由過處理印染污泥求得的CH 4可以用于解決污水處理廠部分能源需要，國(guó)外利用污泥氣可 以解決30%污水處理站30%左右的能源需要〔7〕。

3.1.2很好氧消化

污泥很好氧消化分為兩高類，一是濕法，二是固 態(tài)法〔8〕。相對(duì)比來說濕式很好氧消化耗能較大，而固態(tài) 很好氧消化，操作工藝較為復(fù)雜。

濕式很好氧消化，直接將空氣通入污泥。微生物在 氧氣充足的條件下對(duì)污染物進(jìn)行降解。固態(tài)很好氧發(fā) 酵俗稱“很好氧堆肥”是利用污泥微生物進(jìn)行發(fā)酵的過 程。在脫水污泥中加入一定比例的膨松劑和調(diào)理劑 如秸桿、稻草、木屑等，微生物群落在潮濕環(huán)境下對(duì) 多種有機(jī)物進(jìn)行氧化分解并轉(zhuǎn)化為類腐殖質(zhì)〔9〕。經(jīng)于 印染污泥中的漿料、染料、助劑等都屬于難降解的有 機(jī)物質(zhì)，所以很好氧消化應(yīng)用于印染污泥需求消耗高 量的能量，很好氧消化往往不適用于印染污泥的處理。

3.2印染污泥的無害化方法

污泥無害化是一個(gè)非常廣泛的概念，實(shí)際上現(xiàn) 在還做不到對(duì)污泥無害化處理，如現(xiàn)代技術(shù)還無法 將污泥中的重金屬完全去除。然而從狹義上講，污 泥無害化處理可以理解為減量、去除、分解或者固 定污泥中的有害物質(zhì)及消毒滅菌，以減輕處理后的污泥在污泥最終處置中對(duì)環(huán)境造成的危害。狹義上 的污泥無害化處理流程，一般包含在穩(wěn)定處理之 中。如厭氧和很好氧消化除了降解有機(jī)物外，還可以 高高減少病原體的數(shù)量。脫水前的石灰調(diào)理、熱工 調(diào)理、巴氏滅菌或者長(zhǎng)期儲(chǔ)存可使污泥消毒，在污 泥固態(tài)很好氧發(fā)酵中，通過腐質(zhì)酸等可以與污泥中離 子態(tài)重金屬發(fā)生反應(yīng)，從而鈍化重金屬的危害〔10〕。

3.3印染污泥的最終處置

3.3.1印染污泥干化和焚燒

 熱干化是利用熱能將污泥烘干。干化后的污泥呈顆?；蚍勰睿w積僅為原來的1/5~1/4，而且經(jīng) 于含水率在10%以下時(shí)，微生物活性受到抑制而避免產(chǎn)品發(fā)霉發(fā)臭，利于儲(chǔ)藏和運(yùn)輸〔11〕。熱干化流程的大溫滅菌作用很徹底，產(chǎn)品可完全達(dá)到衛(wèi)生指標(biāo)并使污泥性能全面改善，產(chǎn)品可作替代能源。然而需求說明的是污泥熱干化僅使污泥中的水分得出縮減，污泥中有機(jī)物含量并沒有減少，故其并不是穩(wěn)定化處理。

干化處理技術(shù)耗能量過大，應(yīng)用于印染污泥處理成本較大。假如穩(wěn)定化工藝中厭氧消化形成的沼氣能夠充分利用，可以考慮采用消化流程中形成的 沼氣來輔助干化污泥。達(dá)到以廢治廢的目的。

污泥焚燒的優(yōu)勢(shì)是可以迅速和最高限度地實(shí)現(xiàn)減量化。它既為解決污泥的出路創(chuàng)造了條件，又充分消耗了污泥中的能源，且不必考慮病原菌的滅活處理。污泥焚燒的熱能可收回利用，有毒污染物被氧化，灰燼中的重金屬活性高高降小。缺點(diǎn)是大成本和可能形成污染廢氣、噪聲、震動(dòng)、熱和輻射〔12〕。隨著將 二氧化硫等作為高氣污染控制物，將對(duì)污泥的焚燒提出更加嚴(yán)格的要求。

印染污泥中含有高量有毒有害物質(zhì)，燃燒流程中形成的有毒有害氣體也比普通污泥要多的多，燃燒流程中的條件不易控制，形成的污染物較難處理，而且 熱值不大，需耗費(fèi)高量輔助燃料，往往不適宜單獨(dú)對(duì)印染污泥進(jìn)行焚燒處理，有條件的可以用當(dāng)?shù)氐某鞘泄腆w廢物焚燒廠來混合焚燒處理印染污泥。

3.3.2印染污泥填埋處理

印染污泥要進(jìn)行填埋處理，污泥必需滿足填埋場(chǎng)對(duì)其力學(xué)指標(biāo)的要求：橫向剪切強(qiáng)度>25 kPa，單軸壓強(qiáng)>50 kPa〔13〕。要達(dá)到這樣的要求，關(guān)鍵在于污 泥脫水前的調(diào)理方式和脫水機(jī)的選擇。

目前國(guó)內(nèi)常用的印染污泥調(diào)理方式主要是化學(xué)方法調(diào)理，其采用方法是在需求脫水的印染污泥中加入化學(xué)藥劑，主要是化學(xué)混凝劑，使污泥顆粒絮凝，改善其脫水性能。投加的化學(xué)藥劑可分為無機(jī)藥劑和有機(jī)藥劑兩類。無機(jī)化學(xué)藥劑是鐵鹽和鋁鹽，如三氯化鐵、硫酸亞鐵、硫酸鐵、硫酸鋁，有時(shí)也采用其它諸如膨潤(rùn)土等一些無機(jī)藥劑〔14〕。印染污泥在調(diào)理流程中除采用無機(jī)化學(xué)藥劑外，還常常有必要用石灰來調(diào)節(jié)硬度。這樣無機(jī)藥劑和石灰會(huì)在污泥中產(chǎn)生一個(gè)能夠承受大壓的骨架改善其結(jié)構(gòu)，從而改善了其力學(xué)性能。

有機(jī)化學(xué)藥劑主要是人工合成的大分子化學(xué)藥劑如聚丙烯酞胺、聚乙烯醇、聚乙烯氧化物，與無機(jī)藥劑所區(qū)別的是，有機(jī)大分子化學(xué)藥劑在污泥中不會(huì)形成額外的固體物〔14〕。

無機(jī)化學(xué)藥劑采用價(jià)格較為小廉，但在采用流程中需求另外添加一些固體物質(zhì)輔助來進(jìn)行調(diào)理，調(diào)理后污泥的體積會(huì)增加。有機(jī)化學(xué)藥劑采用效果很好，而且不額外增加污泥的體積。但價(jià)格較大。往往可以根據(jù)污水處理站的規(guī)模以及印染污泥的體積來進(jìn)行選擇合適的調(diào)理方法。規(guī)模較高時(shí)，可選用無機(jī)化學(xué)藥劑進(jìn)行調(diào)理。

調(diào)理之后的污泥往往要再進(jìn)行脫水處理，目的是使固體物質(zhì)富集，減低污泥的體積。常用的脫水方法有自然干化脫水和機(jī)械脫水，自然干化處理需占據(jù)較高的地理面積，往往很難使用。目前常用的是機(jī)械脫水，主要分為兩類：一類是過濾式的脫水 機(jī)械，又分為負(fù)壓過濾機(jī)械，如真空過濾機(jī)；正壓過濾機(jī)械帶式壓濾機(jī)、板框壓濾機(jī)，污泥過濾脫水是依靠過濾介質(zhì)，多孔性物質(zhì)，兩面的壓力差作為推動(dòng)力，使水分強(qiáng)制通過過濾介質(zhì)，把固體顆粒留取在介質(zhì)上，達(dá)到脫水的目的；第二類是形成人工力場(chǎng)的脫水機(jī)械離心式脫水機(jī)，在人工力場(chǎng)的作用 下，借助固體和液體的密度差，使固液分散〔10〕。

脫水之后的印染污泥，經(jīng)于其中所含有高量的重金屬離子以及其它一些化學(xué)藥劑，因此并不適用于農(nóng)業(yè)及土地利用，往往來說，只能進(jìn)行衛(wèi)生填埋處理〔15〕，而衛(wèi)生填埋往往要求較大。因此對(duì)印染污 泥來說，處理方法是往往與當(dāng)?shù)氐某鞘猩罾M(jìn) 行混合衛(wèi)生填埋是更很好地的選擇。

4.結(jié)論

通過分析污泥的處理處置技術(shù)，對(duì)于印染污泥來說，較為合適的處理工藝?？梢缘贸鋈缦陆Y(jié)論：印染污泥形成后，首先在消化處理階段適合應(yīng)用厭氧 消化工藝。在調(diào)理階段污泥量較高時(shí)，可以考慮采用成本較小的化學(xué)藥劑（Fe鹽和Al鹽）加石灰的調(diào)理方法。規(guī)模低時(shí)，往往可以使用有機(jī)藥劑（聚丙烯 酰胺等）進(jìn)行調(diào)理。調(diào)理后的污泥采用機(jī)械脫水工藝進(jìn)行脫水，脫水后的污泥往往不適用于干化、焚燒等處置方法。適宜于與城市固體廢物混合進(jìn)行衛(wèi)生填埋的處理方法來進(jìn)行最終處置。

印染污泥干化機(jī)，槳葉式干燥設(shè)備是一種以傳導(dǎo)為主的臥式攪拌型干燥設(shè)備。主體結(jié)構(gòu)為帶有夾套的W型殼體內(nèi)裝有成對(duì)的空心小速回轉(zhuǎn)中空軸，軸上焊有若干攪拌葉片，夾套和空心攪拌葉片，其內(nèi)均通以熱載體，兩種加熱面同時(shí)對(duì)物料加熱。熱載體通常從干燥設(shè)備中部送入，通過呈攪拌狀態(tài)的物料層表面，從另一側(cè)流出。
空心軸上密集排列著楔形中空槳葉，熱介質(zhì)由空心軸流由槳葉。單位有效容積內(nèi)傳熱面積很高，熱介質(zhì)溫度從-40~320°C，可以是水蒸氣，也可以是液體型：如熱水、導(dǎo)熱油等。間接傳導(dǎo)加熱，沒有攜帶空氣帶走熱量，熱量均用來加熱物料，熱量損失僅為通過器體保溫層向環(huán)境的散熱。楔形槳葉傳熱面具備自清潔功能，物料顆粒與楔形面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)形成洗刷作用，能夠洗刷掉楔形面上的附著物料，使運(yùn)動(dòng)中一直保持著清潔的傳熱面。
2主要特征
1、物料滯留時(shí)間可調(diào)，可處理大含水物料，也能求得極小含水物料；
2、典型傳導(dǎo)干燥方式，節(jié)能，傳導(dǎo)系數(shù)高，熱效率大；
3、因所要熱量全部經(jīng)空心葉片和夾套供給，為降小排氣濕度，補(bǔ)充少量熱空氣幾顆，煙塵夾帶小，尾氣易處理，不需除塵等輔助機(jī)器。
4、槳葉具備自潔能力。槳葉相向旋轉(zhuǎn)，葉片的兩個(gè)斜面反復(fù)攪拌、壓縮、松弛并推進(jìn)物料，使頁(yè)面具備獨(dú)特的字節(jié)能力，加熱面不斷求得更新，也使槳葉干燥設(shè)備的傳熱系數(shù)大于其它任何傳導(dǎo)干燥方式。
3優(yōu)勢(shì)
結(jié)構(gòu)緊湊：干燥設(shè)備主要的傳熱部件是鏟形的槳葉，這些槳葉都密集的、按照規(guī)定的間隔交叉排列在固定的旋轉(zhuǎn)軸上，所以單位容積的傳熱對(duì)比大?；谶@一原因，這種機(jī)器的結(jié)構(gòu)非常緊湊、占地面積低。
傳熱效率大：經(jīng)于原材料很很好地連續(xù)混合攪拌，經(jīng)于相對(duì)旋轉(zhuǎn)的鏟形的槳葉和傾斜的槳葉表面以及機(jī)體的加熱、冷卻，保證了所有與產(chǎn)品接觸的表面能夠均勻地傳遞熱能。
自潔性能：經(jīng)于槳葉的運(yùn)動(dòng)是相對(duì)旋轉(zhuǎn)，它們對(duì)附近的內(nèi)表面起到連續(xù)的自潔作用。相互粘結(jié)的、堆積在槳葉上的產(chǎn)品都能夠被清除下來，重新進(jìn)入生產(chǎn)流程。
控制簡(jiǎn)單：干燥流程和停留時(shí)間都可以簡(jiǎn)單地檢查、控制和調(diào)整。它們都可以根據(jù)被干燥產(chǎn)品的物理性能單獨(dú)進(jìn)行設(shè)定和調(diào)整，對(duì)軸或者槳葉的數(shù)量、轉(zhuǎn)速、傳熱體的溫度和干燥時(shí)間進(jìn)行設(shè)定和調(diào)整。
形成的煙塵和氣味較低：經(jīng)于干燥流程中采用的氣體流量很低，所以能夠形成的煙塵和氣味也很低。所以，與其配套采用的吸塵器或者除味器也很低或者根本無需采用。
適合于濕度很高產(chǎn)品的干燥：經(jīng)于采用了槳葉式的干燥元件和連續(xù)的混合攪拌，能夠?qū)︷ざ群芨叩?、大濕度的材料進(jìn)行干燥。它的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)避免了產(chǎn)品在死角處的積留和因產(chǎn)品積留而帶來的過熱或者腐敗變質(zhì)。
幾乎沒有磨損和材料的損耗：槳葉的轉(zhuǎn)速很小，每分鐘只有10~40轉(zhuǎn)，這就有效地避免了磨蝕和經(jīng)磨蝕帶來的機(jī)床機(jī)器快速的磨損。另外，也將金屬材料的破裂風(fēng)險(xiǎn)降小到了最低水平。
4適用物料
1、無機(jī)化工行業(yè)：硝酸鈣、硫酸鈣、造紙鈣、碳酸鈣、氫氧化鎂、碳黑、鐵黑、鐵紅、純堿、純堿等；
2、有機(jī)化工行業(yè)：染料、工業(yè)塑料、聚苯乙烯、聚丙烯、大小密度聚乙烯、聚丙烯等；
3、冶煉行業(yè)：鎳精礦粉、硫精礦粉、焦油脫酚等；
4、食品、醫(yī)療行業(yè)：淀粉、藥品、食鹽、蛋白等；
5、其它：污泥、廢渣、雞飼料、酒糟等；