運河水處理後的汙泥處置工藝方案
張健
(東江水務有限公司樟村水質淨化廠，廣東東莞523109)
摘要介紹采用化學一級工藝處理運河水所産生汙泥的情況，結合這種汙泥鋁含量較高的特點，進行汙泥的熱處理和
酸浸試驗。由此提出先汙泥烘燒減量，再回收有價金屬的實用有效的處理方法，在回收汙泥中氧化鋁的同時，很好地
解決了這種汙泥的出路問題，真正實現固廢資源化。
關鍵詞汙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，爲市民的生
活、河運、輸水和水利等發揮了巨大作用，而今由于工
業發展和人口倍增，它已受到嚴重的汙染，變成了一
條又黑又臭的河。2004年，人們開始對它進行治理，
期望重新展現其原有的風貌。
運河目前的水流量約爲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，
實際的汙染指標卻不算高。其化學需氧量(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
河水采用化學一級強化處理工藝進行處理，即向水中
投加聚合氯化鋁鐵絮凝劑(PAFC)和高分子助凝劑，
混凝處理水中的汙染物，産生的汙泥在沈澱池中沈澱
後，濃縮脫水外運堆填。沈澱池出水爲清水，其色度
降到10度以下。運河水處理後。汙染物COD的去除
率約爲50％，SS的去除率約爲70％。
在運河水處理過程中，産生的汙泥量約爲
900 t／d，污泥的含水率约为85％，呈黑色稀烂状，在空
氣中放置數天後會變黃。汙泥現作普通堆填處理，場
地緊張，運輸常受船運情況限制，每當汙泥運輸受阻
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汙泥的化學成分及其特點
水的化學一級強化處理主要去除水中的SS，所産
生的汙泥以去除的SS、投入的藥劑爲主要成分。經推
算汙泥中去除的sS約占33％，PAFC約占65％。因此，
汙泥以PAFC的成分爲主，其特點是鋁含量較高。
将机械脱水后的污泥在110℃烘4 h，得到含水率
爲41．8％的半幹泥，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幹泥中
無機成分全量的99．95％以上。
表1汙泥化學成分
．鋁矽鐵磷鎂鈣鈉钛銅鋅錳鋇鉻锆鎳銻有機物
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
從表l中看到，汙泥的有機物含量(定量分析)不
高，無機物中的氧化鋁(A120，)含量爲最高。按用藥
量推算，半幹泥中的A1：O，含量約爲11％。
3汙泥出路分析
許多城市都存在如何更好的解決汙泥出路的問
題。通常的方法是將汙泥焚燒取電、制成堆肥或衛生
填埋。然而這些汙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難點。因此，更多的是將
汙泥作一般的堆填或堆放，但這種做法易帶來新的環
境問題。上述汙泥目前采用堆填的處置方法，由于每
天産生的汙泥量較大，面臨著堆填場地緊缺，堆填的
汙泥易被雨水沖刷泄漏造成二次汙染，汙泥滲濾液下
滲汙染地下水或旁流汙染附近水源等問題。
根據上述此種汙泥含鋁量較高的特點。考慮將汙
泥處置和鋁回收結合起來。據了解，目前我國的鋁工
業發達，鋁的産量位居世界前列，但鋁資源相對不足，
每年需進ISI鋁土礦數百萬噸，國內鋁礦資源今後將長
期處于緊缺狀態直至耗盡。在這種情況下，鋁回收會
有良好的市場前景，但將回收鋁産品與汙泥處置結合
起來的好方法，目前還未見較詳細的報道。經查閱資
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環境工程
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糕和綜合分櫥，認爲先將汙混送行熱處理，去除有穢lI
物並減量，再用酸法提取氧化鍋最爲有利。
4汙泥熱處理和酸浸試驗
將濕汙泥予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℃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。泥樣和泥渣的外觀結果見表2。
在450—550℃時，承合氧純鋁有一次脫水發
生阻】。糇據表2情況，汙泥烘燒到600℃時，恐完全
去除有機物和吸附的水分，剩下的爲無機物。這種無
機物的幹泥中，以鋁、矽、鐵爲主。經酸浸後，剩余的
滋渣以矽、鋁爲主。汙泥在600℃以下烘燒時，無視
物急量基本不損失，醫詫燒後的幹泥中絕大多數金屬
表2濺襻和囂潼豹終淩縧鬃
的禽攝比濕汙泥高。而燒幹泥在酸浸中，鋁、鐵等進
入溶液，矽、钛等留于泥渣。表3爲燒幹泥和酸浸盾
泥渣的分析結票(光譜半定量分析)。
表3燒平泥和酸浸後泥濂的分析結果％
根據敬上的試驗穩分輯，確定汙浞烘燒流程如圖|。
醫習
|(熒)|
1．．．．。。．．．。．一
圈1汙泥霰燒濺程
按此流程烘燒濕汙泥。測得其幹泥(ds)的燒失量
爲43．5％，因此燒千泥量爲濕汙泥量的8。5％。燒千泥
是棕黃色、琉松的泥料，暹承不變，其鳗03禽量在
30％一50％，镪疆It；(泥孛越：铙等Si02的持薰分數之
比稱爲鋁矽比，即～s)爲2。燒幹泥用酸熱浸後，所余
泥渣量爲燒幹泥量的23％。相當于濕汙泥量的2％。
5汙泥處理王芑
根據浚上試驗結果，提出薅泥處理酶|z藝路線
爲：汙泥先烘燒得到燒幹泥，將燒幹泥用酸法制取
A120，，A12 03送往电解铝厂，每日处理污泥900 t。污
泥處理工藝流稷見圖2。
’湿污泥900 l烘烧后将藏塞为77 l烧于泥，这种泥
料還可選擇其他處置方法。例如，直接填埋作爲鋁資
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以上後，送往氧化鋁廠。
圖2荇泥處理工藝溉稷
磁選除鐵只作爲備選工段，可以取舍。如果采
用，霹因去除部分鐵褥藏步後續鹽酸靜震量，降低運
行成本。
酸法制取氧化鍋會有少部分泥渣，約爲濕汙泥鼹
的2％，其成分以矽爲主，可作填埋處理，或作爲玻
璃、建耪麓願瓣。試驗還發褒這釋泥渣是一釋穰姆豹
塑料添加劑，可應用予多種塑料制晶。
黻法適于從鋁矽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
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于泥的A／S爲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，融煅燒中産生的HCI氣體可以吸收
詹再循環使用，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，即等予采用酸堿聯合法
制AI：03。
6運行費用信算
每天娃瑾汙泥900￡，接籃|l詩算，烘子處毽浮泥
为38 t，h，产出烧币泥3．2 t，h。烘烧运行费用主要包
括燃料費、電費、遠泥費。由于汙泥中有一定的有機
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、運輸等，初步镳算汙泥烘燒黪綜
含運行費用爲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，溶出率可達95％，估算酸法氧化鋁的生産成
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
收的價值爲20元／t。
綜合烘燒費用和回收價值，褥泥處理的運行贊用
爲170—190元，l。
7結論
目前我國的正業和城市在高速發展，汙染嚴重，
溺水處理隨之向集中、大型方向發展，由于各地經濟
熊寵的不同，要使汙求全部褥到生物二級處理還有待
時霹。同時，某些汙永並不適予采用生物二級鲣理技
術，勢照謄汙永量很大時，二級處理的投資和運行費
露較離。運詫，戳混凝爲主酶詫學一綴強億處理技拳
得到廣泛應用，它具有噸水投資低、運行費用低等特
點。許多工業汙水處理采用了這一技術，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，汙水采用混凝技術進行處理所産生的汙
泥，並不都具有含鋁量較高的特點。雙有當絮凝藥劑
爲鋁鹽，海水的ss比較低，要把色度去除到較低值
對，産生麴汙泥才具鴦上述茲特點，邈瓣才宣于完全
采用上述的汙泥處理工藝。實際上，越來越多的河道
汙水處理屬于這一類猁。另外．汙泥量較小時，考慮
與其他瀉泥合並處理的運行費用會降低。目前廣州
藏毒浮滋處理豹運行贊爲200．250元7￡，深圳預計爲
300—400元／t，兩上述方案汙泥處瑾的運行費爲
170—190元／t。因此，所述的汙泥處理工藝方案不僅
實用，而且是符合現實的。
當汙水的SS不離蕊色度較高，采用化學一級羔
藝遂行處理且使用鋁按絮凝裁時，所産生的汙泥一般
含鋁嫠較高，可將汙泥處置與鋁回收結合起來，實現
固廢資源化，並可降低汙泥處理的運行成本。
參考文蘸
【1 3焚嶷士，自鸽．矿勃≮豢石．北京：亿学工燕璃舨社，2005
[2]楊熏愚．輕金屬冶金學。北京：冶金工業出版社．1991
作者遴倦处張健523109广东东莞市东城联樟树大王溯桥旁
薄薅承鹱淨恁廠
如何降蕊二惡英類攝入量
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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縫界衛生組織(WHO)根據動物實驗和人群流行病學研究結果，將人體的TDI從原來的10皮兜，平克體重降低爲
l一4皮克，千克體重(1皮克爲千億分黨一克)。世界衛生綴織的報告稱，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)進人人體的比例榈對較小。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，各種人爲活動使得：瑟英類的來源援兔廣泛。空氣靜躐積、殺蟲荊豹使爝潑及造紙廢求等豹爰}放，會對農田翻
草原等造成汙染。而動物吃了這些受汙染的植物後會在其體內蓄積二惡楚類。同樣，生活截水中的魚類、貝類以及底棲生物等
也会从水和沉积物中不断摄人并蓄积二惡莢類。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
主黉來源。
淩避免過量食孀動物牲黪耱，一方藜黴狳去痰類及淩類裁瑟孛懿黪耱，滋免嫠矮淒物經滕耱烹潺，另一方鬻累震貘鹭等黪夠
簿低食物中艚騎含繁的烹調方法。另外，應保持均衡飲食。盡量避免因嗜食慕種食品雨無意巾撮入過量的化學褥染物質。
摘自“中國環境報”
環境工程
2008年8月第26卷第4期
