印染污泥處理技術(shù)分析

摘要：本文通過分析印染污泥的特征和及污泥常規(guī)的處理方法，論述了常規(guī)的污泥處理處置方法有哪些工藝適合印染污泥的處理。對(duì)于不同規(guī)模的印染污泥應(yīng)該如何選用合適的處理工藝。

關(guān)鍵詞：印染污泥；污泥特點(diǎn)；處理方法

1.印染廢水污泥產(chǎn)生狀況綜述

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)行使用。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，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，還是好氧生物處理，在處理過程中會(huì)產(chǎn)生大量的污泥，關(guān)于印染廢水污泥的處理雖然也提出過很多處理方法，但這些方法往往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經(jīng)濟(jì)性上有著很多的不利因素，沒有得到有效的使用。由于處理不當(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點(diǎn)出發(fā)，介紹經(jīng)濟(jì)有效的處理方法。

2.印染廢水污泥的特征

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)污泥兩大類。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) 物沉淀形成的污泥等。有機(jī)污泥的特性是有機(jī)物含 量高，容易腐化發(fā)臭，污泥顆粒細(xì)小，往往呈絮凝體狀態(tài)，相對(duì)密度小，含水率高，持水性強(qiáng)，不易下沉、 壓密、脫水，流動(dòng)性好，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 產(chǎn)生的污泥，如混凝沉淀和化學(xué)沉淀物，無機(jī)污泥的特性是相對(duì)密度大，團(tuán)體顆粒大，易于沉淀、壓密、脫水，顆粒持水性差，含水率低，污泥穩(wěn)定性好， 不腐化，流動(dòng)性差，不易用管道輸送〔2〕。

一般生活污水處理后，產(chǎn)生0.3%～0.5%的污泥 （含水率97%），即處理1000噸廢水產(chǎn)生3～5 m3污泥， 經(jīng)脫水成約0.6 m3干泥（含水率80%左右）。由于印 染廢水有機(jī)物含量大、濃度高，僅物化處理其污泥 量就可高達(dá)1%～3%。以生化加物化處理工藝產(chǎn)生 1%的污泥計(jì)算，每處理1000噸染整廢水將產(chǎn)生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干污泥產(chǎn)生。另 外印染污泥由于含有染料、漿料、助劑等，成分非常 復(fù)雜，其中染料的結(jié)構(gòu)具有硝基和氨基化合物及銅、 鉻、鋅、砷等重金屬元素，具有較大的生物毒性，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，污泥由于產(chǎn)生的工序不同，性質(zhì)也就完全不同，處置方法的難易不同，相應(yīng)處置成本也不同。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

印染污泥含有大量纖維，染料漿料等相對(duì)穩(wěn)定的有機(jī)物，因此在處理之前先要調(diào)整污泥的性質(zhì)， 以便與污泥處理的后序工藝的實(shí)施�？梢允褂玫姆� 法有厭氧消化或者是好氧消化等工藝〔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，也就是通過降解使高分子物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榈头肿友趸�物。在�?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)、減少病原菌和產(chǎn)生異味物質(zhì)的含量。厭氧消化常用的有中溫和高溫兩種方法，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) 低于理論降解率，一般僅為理論降解率的60%左右。因此在實(shí)際處理過程中認(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)酸含量小于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，一般甲烷含量 為60%左右，在理論上降解每千克COD產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀 況下甲烷0.35 m3，印染廢水污泥中COD，甚至高達(dá)上 萬mg/L〔6〕，則經(jīng)過處理印染污泥獲得的CH 4可以用于解決污水處理廠部分能源需求，國(guó)外利用污泥氣可 以解決30%污水處理站30%左右的能源需求〔7〕。

3.1.2好氧消化

污泥好氧消化分為兩大類，一是濕法，二是固 態(tài)法〔8〕。相比較來說濕式好氧消化耗能較高，而固態(tài) 好氧消化，操作工藝較為復(fù)雜。

濕式好氧消化，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)好氧發(fā) 酵俗稱“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〕。由于 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)，因此好氧消化應(yīng)用于印染污泥需要消耗大 量的能量，好氧消化一般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。但是從狹義上講，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 的污泥無害化處理過程，往往包括在穩(wěn)定處理之 中。如厭氧和好氧消化除了降解有機(jī)物外，還可以 大大減少病原體的數(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)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�狀，體積僅為原來的1/5~1/4，而且由 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〕。熱干化過程的高溫滅菌作用很徹底，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。但是需要說明的是污泥熱干化僅使污泥中的水分得到縮減，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)耗能量過高，應(yīng)用于印染污泥處理成本較高。如果穩(wěn)定化工藝中厭氧消化產(chǎn)生的沼氣能夠充分利用，可以考慮使用消化過程中產(chǎn)生的 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)點(diǎn)是可以迅速和最大限度地實(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。污泥焚燒的熱能可回收利用，有毒污染物被氧化，灰燼中的重金屬活性大大降低。缺點(diǎn)是高成本和可能產(chǎn)生污染廢氣、噪聲、震動(dòng)、熱和輻射〔12〕。隨著將 二氧化硫等作為大氣污染控制物，將對(duì)污泥的焚燒提出更加嚴(yán)格的要求。

印染污泥中含有大量有毒有害物質(zhì)，燃燒過程中產(chǎn)生的有毒有害氣體也比普通污泥要多的多，燃燒過程中的條件不易控制，產(chǎn)生的污染物較難處理，而且 熱值不高，需耗費(fèi)大量輔助燃料，一般不適宜單獨(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，其使用方法是在需要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)也使用其他諸如膨潤(rùn)土等一些無機(jī)藥劑〔14〕。印染污泥在調(diào)理過程中除使用無機(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)在污泥中形成一個(gè)能夠承受高壓的骨架改善其結(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高分子化學(xué)藥劑如聚丙烯酞胺、聚乙烯醇、聚乙烯氧化物，與無機(jī)藥劑所不同的是，有機(jī)高分子化學(xué)藥劑在污泥中不會(huì)產(chǎn)生額外的固體物〔14〕。

無機(jī)化學(xué)藥劑使用價(jià)格較為低廉，但在使用過程中需要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)藥劑使用效果好，而且不額外增加污泥的體積。但價(jià)格較高。一般可以根據(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)模較大時(shí)，可選用無機(jī)化學(xué)藥劑進(jìn)行調(diào)理。

調(diào)理之后的污泥一般要再進(jìn)行脫水處理，目的是使固體物質(zhì)富集，減小污泥的體積。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)較大的地理面積，一般很難采用。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)，把固體顆粒截留在介質(zhì)上，達(dá)到脫水的目的；第二類是產(chǎn)生人工力場(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，使固液分離〔10〕。

脫水之后的印染污泥，由于其中所含有大量的重金屬離子以及其他一些化學(xué)藥劑，所以并不適用于農(nóng)業(yè)及土地利用，一般來說，只能進(jìn)行衛(wèi)生填埋處理〔15〕，而衛(wèi)生填埋一般要求較高。所以對(duì)印染污 泥來說，處理方法是一般與當(dāng)?shù)氐某鞘猩�活垃圾進(jìn) 行混合衛(wèi)生填埋是較好的選擇。

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。可以得到如下結(jié)論：印染污泥產(chǎn)生后，首先在消化處理階段適合應(yīng)用厭氧 消化工藝。在調(diào)理階段污泥量較大時(shí)，可以考慮使用成本較低的化學(xué)藥劑（Fe鹽和Al鹽）加石灰的調(diào)理方法。規(guī)模小時(shí)，一般可以采用有機(jī)藥劑（聚丙烯 酰胺等）進(jìn)行調(diào)理。調(diào)理后的污泥使用機(jī)械脫水工藝進(jìn)行脫水，脫水后的污泥一般不適用于干化、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。

5 參考文獻(xiàn)(略)來源：谷騰水網(wǎng) 作者: 陳勇