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造纸污泥成分特性及处置措施分析

2021-03-05

1污泥来源及主要成分

1.1污泥来源

企业污水处理工艺为“预处理+初沉+生化处理+气浮”。污泥来源主要分为三部分,分别为初沉池产生的生污泥,主要成分由粗纤维、木素、泥沙杂质等组成;生化处理产生的剩余污泥,主要成分为微生物、微生物自身氧化残余物、废水中未降解的有机物和无机物;气浮池产生的化学污泥,主要是高分子混凝剂聚合氯化铝、聚丙烯酰胺等与水中的污染物反应生成的沉淀物。

1.2污泥主要成分及特性

1.2.1污泥组成成分显微镜观察显示,废纸制浆造纸污泥颗粒显棕褐色,呈团絮状结构,包含部分后生生物,例如线虫、浮游甲壳动物等。经检测化验分析,污泥未干化处理前含水率为64.75%,pH值为6.8,粗纤维含量为23.02%,木素含量为11.96%,污泥颗粒的中位径为35.4μm左右;105℃烘干干燥后含水率为2.20%,有机物含量为28.03%,无机物含量为69.77%。干化后污泥主要化学成分见表1。[1]

1.2.2污泥的热解特性污泥的热解特性直接决定了污泥是否能够焚烧或者掺煤燃烧。根据热解试验结果,污泥热解共分为4个阶段:(1)水分析出阶段,温度为30℃~150℃,质量损失2.2%,主要来源为干污泥中残留水分蒸发。(2)有机物质析出阶段,温度为150℃~600℃,质量损失28.03%。温度超过200℃以后,污泥分解加速,在314℃时热分解速率达到峰值,主要因为污泥中半纤维素、纤维素、木素等有机物分解为小分子气体和大分子可冷凝挥发物造成质量损失。(3)矿物质分解阶段,温度为600℃~700℃,质量损失16.33%,这是由于造纸污泥中矿物填料分解引起质量损失。(4)灰分残留阶段,温度达到700℃以上,由于这个阶段污泥热解残渣的质量基本保持稳定,残余质量为53.86%。根据分析结果,污泥105℃干燥后含水率为2.2%,低位发热值为2295~2650kcal/kg,有机物含量为28.03%,无机物含量为69.84%,灰分含量为53.86%。灰分中主要化学成分见表2。[2]

2污泥性质鉴别

首先对该企业污水处理站污泥按照要求进行采样、监测,判定是否为危险废物。然后按照《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》(GB18599-2001)[4]要求对污泥进行采样、监测,判定属于“第Ⅰ类”或“第Ⅱ类”工业固体废物。

2.1危险废物鉴别

2.1.1鉴别监测因子根据《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007)[3]进行“无机元素及化合物”“非挥发性有机化合物”“挥发性有机化合物”三大类的全因子监测,不监测“有机农药类”。监测项目包括:无机元素及化合物(铜、锌、总镉等)、非挥发性有机化合物(硝基苯、二硝基苯、苯酚等)、挥发性有机化合物(苯、甲苯、乙苯等)。

2.1.2鉴别结果污泥危险废物鉴别结果见表3。对照标准《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007)[3],监测结果表明,该造纸企业污泥中所有监测指标均未超过《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007)[3]中的标准限值要求,污泥不属于危险废物。

2.2一般固废的鉴别

2.2.1鉴别监测因子按照《固体废物浸出毒性浸出方法翻转法》(GB5086.1-1997)[5]规定方法进行浸出实验,监测项目包括:pH、色度、COD、BOD5、SS、总汞、总镉、总铬、六价铬、总砷、总铅、总镍、总铜、总锌、苯酚、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、总有机碳(TOC)、粪大肠菌群数。

2.2.2鉴别结果一般固废鉴别结果见表4。对照《一般工业固体废物储存、处置场污染控制标准》(GB18599-2001)[4]要求,污泥样品的各项指标均低于《污水综合排放标准》(GB8978-1996)[6]允许排放浓度的限值要求,因此该污泥属于Ⅰ类一般固体废物。


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