印染污泥處理技術(shù)分析

摘要：本文通過(guò)分析印染污泥的特征和及污泥常規的處理方法，論述了常規的污泥處理處置方法有哪些工藝適合印染污泥的處理。對于不同規模的印染污泥應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，在國內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(lái)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，據統計現有的印染工廠(chǎng)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(guò)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(guò)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)濟性上有著(zhù)很多的不利因素，沒(méi)有得到有效的使用。由于處理不當，給當地的環(huán)境帶來(lái)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(lái)進(jìn)行分類(lèi)， 分為有機污泥和無(wú)機污泥兩大類(lèi)。生物法污泥為有 機污泥，是以有機物為主要成分，典型的有機污泥 是剩余生物污泥，此外還有油泥及廢水中固體有機 物沉淀形成的污泥等。有機污泥的特性是有機物含 量高，容易腐化發(fā)臭，污泥顆粒細小，往往呈絮凝體狀態(tài)，相對密度小，含水率高，持水性強，不易下沉、 壓密、脫水，流動(dòng)性好，便于管道輸送〔2〕。無(wú)機污泥是 以無(wú)機物為主要成分，亦稱(chēng)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(wú)機污泥的特性是相對密度大，團體顆粒大，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 染廢水有機物含量大、濃度高，僅物化處理其污泥 量就可高達1%～3%。以生化加物化處理工藝產(chǎn)生 1%的污泥計算，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。對一個(gè)日處理 10000噸染整廢水廠(chǎng)，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 復雜，其中染料的結構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，對環(huán)境的污染很強，屬危險廢物〔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(shuō)，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，相應處置成本也不同。目前適合應用于印染廢水污泥處理的方法主要有：

3.1印染污泥穩定化方法

印染污泥含有大量纖維，染料漿料等相對穩定的有機物，因此在處理之前先要調整污泥的性質(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用的主要目的是，也就是通過(guò)降解使高分子物質(zhì)轉變?yōu)榈头肿友趸�物。在�?shí)現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，有機物理論降解率為83%，30 d的有機物理論降解率為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 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(guò)程中認為當有機物的降解率達到40%~50%時(shí)，或者消化后污泥中有機酸含量小于300 mg/L時(shí)，則可認為消化后的污泥達到穩定〔5〕。 理論上說(shuō)，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(chēng)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)生標準狀 況下甲烷0.35 m3，印染廢水污泥中COD，甚至高達上 萬(wàn)mg/L〔6〕，則經(jīng)過(guò)處理印染污泥獲得的CH 4可以用于解決污水處理廠(chǎng)部分能源需求，國外利用污泥氣可 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(lèi)，一是濕法，二是固 態(tài)法〔8〕。相比較來(lái)說(shuō)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污染物進(jìn)行降解。固態(tài)好氧發(fā) 酵俗稱(chēng)“好氧堆肥”是利用污泥微生物進(jìn)行發(fā)酵的過(guò) 程。在脫水污泥中加入一定比例的膨松劑和調理劑 如秸桿、稻草、木屑等，微生物群落在潮濕環(huán)境下對 多種有機物進(jìn)行氧化分解并轉化為類(lèi)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 機物質(zhì)，因此好氧消化應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(wú)害化方法

污泥無(wú)害化是一個(gè)非常廣泛的概念，實(shí)際上現 在還做不到對污泥無(wú)害化處理，如現代技術(shù)還無(wú)法 將污泥中的重金屬完全去除。但是從狹義上講，污 泥無(wú)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環(huán)境造成的危害。狹義上 的污泥無(wú)害化處理過(guò)程，往往包括在穩定處理之 中。如厭氧和好氧消化除了降解有機物外，還可以 大大減少病原體的數量。脫水前的石灰調理、熱工 調理、巴氏滅菌或者長(cháng)期儲存可使污泥消毒，在污 泥固態(tài)好氧發(fā)酵中，通過(guò)腐質(zhì)酸等可以與污泥中離 子態(tài)重金屬發(fā)生反應，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(lái)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，利于儲藏和運輸〔11〕。熱干化過(guò)程的高溫滅菌作用很徹底，產(chǎn)品可完全達到衛生指標并使污泥性能全面改善，產(chǎn)品可作替代能源。但是需要說(shuō)明的是污泥熱干化僅使污泥中的水分得到縮減，污泥中有機物含量并沒(méi)有減少，故其并不是穩定化處理。

干化處理技術(shù)耗能量過(guò)高，應用于印染污泥處理成本較高。如果穩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(guò)程中產(chǎn)生的 沼氣來(lái)輔助干化污泥。達到以廢治廢的目的。

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(zhù)將 二氧化硫等作為大氣污染控制物，將對污泥的焚燒提出更加嚴格的要求。

印染污泥中含有大量有毒有害物質(zhì)，燃燒過(guò)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(guò)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，需耗費大量輔助燃料，一般不適宜單獨對印染污泥進(jìn)行焚燒處理，有條件的可以用當地的城市固體廢物焚燒廠(chǎng)來(lái)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(mǎn)足填埋場(chǎng)對其力學(xué)指標的要求：橫向剪切強度>25 kPa，單軸壓強>50 kPa〔13〕。要達到這樣的要求，關(guān)鍵在于污 泥脫水前的調理方式和脫水機的選擇。

目前國內常用的印染污泥調理方式主要是化學(xué)方法調理，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(wú)機藥劑和有機藥劑兩類(lèi)。無(wú)機化學(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土等一些無(wú)機藥劑〔14〕。印染污泥在調理過(guò)程中除使用無(wú)機化學(xué)藥劑外，還常常有必要用石灰來(lái)調節硬度。這樣無(wú)機藥劑和石灰會(huì )在污泥中形成一個(gè)能夠承受高壓的骨架改善其結構，從而改善了其力學(xué)性能。

有機化學(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(wú)機藥劑所不同的是，有機高分子化學(xué)藥劑在污泥中不會(huì )產(chǎn)生額外的固體物〔14〕。

無(wú)機化學(xué)藥劑使用價(jià)格較為低廉，但在使用過(guò)程中需要另外添加一些固體物質(zhì)輔助來(lái)進(jìn)行調理，調理后污泥的體積會(huì )增加。有機化學(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。一般可以根據污水處理站的規模以及印染污泥的體積來(lái)進(jìn)行選擇合適的調理方法。規模較大時(shí)，可選用無(wú)機化學(xué)藥劑進(jìn)行調理。

調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械脫水，自然干化處理需占據較大的地理面積，一般很難采用。目前常用的是機械脫水，主要分為兩類(lèi)：一類(lèi)是過(guò)濾式的脫水 機械，又分為負壓過(guò)濾機械，如真空過(guò)濾機；正壓過(guò)濾機械帶式壓濾機、板框壓濾機，污泥過(guò)濾脫水是依靠過(guò)濾介質(zhì)，多孔性物質(zhì)，兩面的壓力差作為推動(dòng)力，使水分強制通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)，把固體顆粒截留在介質(zhì)上，達到脫水的目的；第二類(lèi)是產(chǎn)生人工力場(chǎng)的脫水機械離心式脫水機，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，所以并不適用于農業(yè)及土地利用，一般來(lái)說(shuō)，只能進(jìn)行衛生填埋處理〔15〕，而衛生填埋一般要求較高。所以對印染污 泥來(lái)說(shuō)，處理方法是一般與當地的城市生活垃圾進(jìn) 行混合衛生填埋是較好的選擇。

4.結論

通過(guò)分析污泥的處理處置技術(shù)，對于印染污泥來(lái)說(shuō)，較為合適的處理工藝�？梢缘玫饺缦陆Y論：印染污泥產(chǎn)生后，首先在消化處理階段適合應用厭氧 消化工藝。在調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）加石灰的調理方法。規模小時(shí)，一般可以采用有機藥劑（聚丙烯 酰胺等）進(jìn)行調理。調理后的污泥使用機械脫水工藝進(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)行衛生填埋的處理方法來(lái)進(jìn)行最終處置。

5 參考文獻(略)來(lái)源：谷騰水網(wǎng) 作者: 陳勇