运河水处理后的污泥处置工艺方案
张健
(东江水务有限公司樟村水质净化厂，广东东莞523109)
摘要介绍采用化学一级工艺处理运河水所产生污泥的情况，结合这种污泥铝含量较高的特点，进行污泥的热处理和
酸浸试验。由此提出先污泥烘烧减量，再回收有价金属的实用有效的处理方法，在回收污泥中氧化铝的同时，很好地
解决了这种污泥的出路问题，真正实现固废资源化。
关键词污泥烘烧减量固废资源化回收氧化铝运河水处理
1 概述
南方沿海某运河曾是一条清澈的河，为市民的生
活、河运、输水和水利等发挥了巨大作用，而今由于工
业发展和人口倍增，它已受到严重的污染，变成了一
条又黑又臭的河。2004年，人们开始对它进行治理，
期望重新展现其原有的风貌。
运河目前的水流量约为400万m3／d，其中有50％
以上得到了一定的处理。运河水表观上看又黑又臭，
实际的污染指标却不算高。其化学需氧量(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
河水采用化学一级强化处理工艺进行处理，即向水中
投加聚合氯化铝铁絮凝剂(PAFC)和高分子助凝剂，
混凝处理水中的污染物，产生的污泥在沉淀池中沉淀
后，浓缩脱水外运堆填。沉淀池出水为清水，其色度
降到10度以下。运河水处理后。污染物COD的去除
率约为50％，SS的去除率约为70％。
在运河水处理过程中，产生的污泥量约为
900 t／d，污泥的含水率约为85％，呈黑色稀烂状，在空
气中放置数天后会变黄。污泥现作普通堆填处理，场
地紧张，运输常受船运情况限制，每当污泥运输受阻
时，水处理量非减即停，东莞运河水黑臭的治理工作
会立即受到很大影响。
2污泥的化学成分及其特点
水的化学一级强化处理主要去除水中的SS，所产
生的污泥以去除的SS、投入的药剂为主要成分。经推
算污泥中去除的sS约占33％，PAFC约占65％。因此，
污泥以PAFC的成分为主，其特点是铝含量较高。
将机械脱水后的污泥在110℃烘4 h，得到含水率
为41．8％的半干泥，此泥的无机成分(光谱半定量分
析)见表l，表l中所列的无机成分总量占半干泥中
无机成分全量的99．95％以上。
表1污泥化学成分
．铝硅铁磷镁钙钠钛铜锌锰钡铬锆镍锑有机物
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
从表l中看到，污泥的有机物含量(定量分析)不
高，无机物中的氧化铝(A120，)含量为最高。按用药
量推算，半干泥中的A1：O，含量约为11％。
3污泥出路分析
许多城市都存在如何更好的解决污泥出路的问
题。通常的方法是将污泥焚烧取电、制成堆肥或卫生
填埋。然而这些污泥处置方法都需要较高的运行费
用，且有各自未完善的技术难点。因此，更多的是将
污泥作一般的堆填或堆放，但这种做法易带来新的环
境问题。上述污泥目前采用堆填的处置方法，由于每
天产生的污泥量较大，面临着堆填场地紧缺，堆填的
污泥易被雨水冲刷泄漏造成二次污染，污泥渗滤液下
渗污染地下水或旁流污染附近水源等问题。
根据上述此种污泥含铝量较高的特点。考虑将污
泥处置和铝回收结合起来。据了解，目前我国的铝工
业发达，铝的产量位居世界前列，但铝资源相对不足，
每年需进ISI铝土矿数百万吨，国内铝矿资源今后将长
期处于紧缺状态直至耗尽。在这种情况下，铝回收会
有良好的市场前景，但将回收铝产品与污泥处置结合
起来的好方法，目前还未见较详细的报道。经查阅资
万方数据
环境工程
2008年8月第26卷第4期． 35
糕和综合分橱，认为先将污混送行热处理，去除有秽lI
物并减量，再用酸法提取氧化锅最为有利。
4污泥热处理和酸浸试验
将湿污泥予110℃烘制成半手泥。取半予泥置
手骂弗炉孛，获低瀣舞始，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。泥样和泥渣的外观结果见表2。
在450—550℃时，承合氧纯铝有一次脱水发
生阻】。糇据表2情况，污泥烘烧到600℃时，恐完全
去除有机物和吸附的水分，剩下的为无机物。这种无
机物的干泥中，以铝、硅、铁为主。经酸浸后，剩余的
滋渣以硅、铝为主。污泥在600℃以下烘烧时，无视
物急量基本不损失，医诧烧后的干泥中绝大多数金属
表2溅襻和嚣潼豹终凌绦鬃
的禽摄比湿污泥高。而烧干泥在酸浸中，铝、铁等进
入溶液，硅、钛等留于泥渣。表3为烧干泥和酸浸盾
泥渣的分析结票(光谱半定量分析)。
表3烧平泥和酸浸后泥濂的分析结果％
根据敬上的试验稳分辑，确定污浞烘烧流程如图|。
医习
|(荧)|
1．．．．。。．．．。．一
圈1污泥霰烧溅程
按此流程烘烧湿污泥。测得其干泥(ds)的烧失量
为43．5％，因此烧千泥量为湿污泥量的8。5％。烧千泥
是棕黄色、琉松的泥料，暹承不变，其鳗03禽量在
30％一50％，镪疆It；(泥孛越：铙等Si02的持薰分数之
比称为铝硅比，即～s)为2。烧干泥用酸热浸后，所余
泥渣量为烧干泥量的23％。相当于湿污泥量的2％。
5污泥处理王芑
根据浚上试验结果，提出薅泥处理酶|z艺路线
为：污泥先烘烧得到烧干泥，将烧干泥用酸法制取
A120，，A12 03送往电解铝厂，每日处理污泥900 t。污
泥处理工艺流稷见图2。
’湿污泥900 l烘烧后将藏塞为77 l烧于泥，这种泥
料还可选择其他处置方法。例如，直接填埋作为铝资
源储存起来；也可直接送往铝选矿厂；或先用选矿法
将MS提至7以上后，送往氧化铝厂。
图2荇泥处理工艺溉稷
磁选除铁只作为备选工段，可以取舍。如果采
用，霹因去除部分铁褥藏步后续盐酸静震量，降低运
行成本。
酸法制取氧化锅会有少部分泥渣，约为湿污泥鼹
的2％，其成分以硅为主，可作填埋处理，或作为玻
璃、建耪麓愿瓣。试验还发褒这释泥渣是一释穰姆豹
塑料添加剂，可应用予多种塑料制晶。
黻法适于从铝硅比较低的原料中制取A1：O，。我
国的氧化铝厂一般要求铝土矿的MS在3以上，而烧
万方数据
36
环境工程
2008肇8月第26卷第4期
于泥的A／S为2左右，因此适于粪接使用酸法。酸法
制取A1：O，已有镶多研究，主要蠢盐酸法帮法圜公司
发明的H+法晗’。由于盐酸较便宜，易于溶出550—
650℃烧过的泥，融煅烧中产生的HCI气体可以吸收
詹再循环使用，因此盐酸法更适予我国的国情。使用
鼓酸法时，也可举对AICl，溶毒液除铁，所褥的Al：。3
送拜耳法氧化铝厂再次处理，即等予采用酸碱联合法
制AI：03。
6运行费用信算
每天娃瑾污泥900￡，接篮|l诗算，烘子处毽浮泥
为38 t，h，产出烧币泥3．2 t，h。烘烧运行费用主要包
括燃料费、电费、远泥费。由于污泥中有一定的有机
物，因此烘烧过程巾会自放一定热量，如采用燃油作
必烘烧燃料，魏上电、运输等，初步镳算污泥烘烧黪综
含运行费用为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，溶出率可达95％，估算酸法氧化铝的生产成
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
收的价值为20元／t。
综合烘烧费用和回收价值，褥泥处理的运行赞用
为170—190元，l。
7结论
目前我国的正业和城市在高速发展，污染严重，
溺水处理随之向集中、大型方向发展，由于各地经济
熊宠的不同，要使污求全部褥到生物二级处理还有待
时霹。同时，某些污永并不适予采用生物二级鲣理技
术，势照誊污永量很大时，二级处理的投资和运行费
露较离。运诧，戳混凝为主酶诧学一缀强亿处理技拳
得到广泛应用，它具有吨水投资低、运行费用低等特
点。许多工业污水处理采用了这一技术，例如造纸废
水、陶瓷废水、锅炉废水、含油废水、印染废水、以及城
市综会浮承的深东攥海等。
然而，污水采用混凝技术进行处理所产生的污
泥，并不都具有含铝量较高的特点。双有当絮凝药剂
为铝盐，海水的ss比较低，要把色度去除到较低值
对，产生麴污泥才具鸯上述兹特点，邈瓣才宣于完全
采用上述的污泥处理工艺。实际上，越来越多的河道
污水处理属于这一类猁。另外．污泥量较小时，考虑
与其他泻泥合并处理的运行费用会降低。目前广州
藏毒浮滋处理豹运行赞为200．250元7￡，深圳预计为
300—400元／t，两上述方案污泥处瑾的运行费为
170—190元／t。因此，所述的污泥处理工艺方案不仅
实用，而且是符合现实的。
当污水的SS不离蕊色度较高，采用化学一级羔
艺遂行处理且使用铝按絮凝裁时，所产生的污泥一般
含铝嫠较高，可将污泥处置与铝回收结合起来，实现
固废资源化，并可降低污泥处理的运行成本。
参考文蘸
【1 3焚嶷士，自鸽．矿勃≮豢石．北京：亿学工燕璃舨社，2005
[2]杨熏愚．轻金属冶金学。北京：冶金工业出版社．1991
作者遴倦处张健523109广东东莞市东城联樟树大王溯桥旁
薄薅承鹱净恁厂
如何降蕊二恶英类摄入量
，⋯J⋯●¨■⋯200⋯7-州09-H0■4硼H’_
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缝界卫生组织(WHO)根据动物实验和人群流行病学研究结果，将人体的TDI从原来的10皮兜，平克体重降低为
l一4皮克，千克体重(1皮克为千亿分党一克)。世界卫生缀织的报告称，90％以上的二恶英类掇入是来自饮食，而通过其他途径
(如呼吸、皮肤接触警)进人人体的比例榈对较小。因此要降低二恶英类的摄入量。最重要的～点是尽量减少从食物中摄取到的
二恶荚类。
在自然界孛，各种人为活动使得：瑟英类的来源援兔广泛。空气静躐积、杀虫荆豹使爝泼及造纸废求等豹爰}放，会对农田翻
草原等造成污染。而动物吃了这些受污染的植物后会在其体内蓄积二恶楚类。同样，生活截水中的鱼类、贝类以及底栖生物等
也会从水和沉积物中不断摄人并蓄积二恶荚类。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
主黉来源。
凌避免过量食孀动物牲黪耱，一方藜霉狳去痰类及凌类裁瑟孛懿黪耱，滋免嫠矮凄物经滕耱烹潺，另一方鬻累震貘鹭等黪够
簿低食物中艚骑含繁的烹调方法。另外，应保持均衡饮食。尽量避免因嗜食慕种食品雨无意巾撮入过量的化学褥染物质。
摘自“中国环境报”
环境工程
2008年8月第26卷第4期
