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造紙污泥成分特性及處置措施分析

2021-03-05

1污泥來源及主要成分

1.1污泥來源

企業污水處理工藝為“預處理+初沉+生化處理+氣浮”。污泥來源主要分為三部分,分別為初沉池產生的生污泥,主要成分由粗纖維、木素、泥沙雜質等組成;生化處理產生的剩余污泥,主要成分為微生物、微生物自身氧化殘余物、廢水中未降解的有機物和無機物;氣浮池產生的化學污泥,主要是高分子混凝劑聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺等與水中的污染物反應生成的沉淀物。

1.2污泥主要成分及特性

1.2.1污泥組成成分顯微鏡觀察顯示,廢紙制漿造紙污泥顆粒顯棕褐色,呈團絮狀結構,包含部分后生生物,例如線蟲、浮游甲殼動物等。經檢測化驗分析,污泥未干化處理前含水率為64.75%,pH值為6.8,粗纖維含量為23.02%,木素含量為11.96%,污泥顆粒的中位徑為35.4μm左右;105℃烘干干燥后含水率為2.20%,有機物含量為28.03%,無機物含量為69.77%。干化后污泥主要化學成分見表1。[1]

1.2.2污泥的熱解特性污泥的熱解特性直接決定了污泥是否能夠焚燒或者摻煤燃燒。根據熱解試驗結果,污泥熱解共分為4個階段:(1)水分析出階段,溫度為30℃~150℃,質量損失2.2%,主要來源為干污泥中殘留水分蒸發。(2)有機物質析出階段,溫度為150℃~600℃,質量損失28.03%。溫度超過200℃以后,污泥分解加速,在314℃時熱分解速率達到峰值,主要因為污泥中半纖維素、纖維素、木素等有機物分解為小分子氣體和大分子可冷凝揮發物造成質量損失。(3)礦物質分解階段,溫度為600℃~700℃,質量損失16.33%,這是由于造紙污泥中礦物填料分解引起質量損失。(4)灰分殘留階段,溫度達到700℃以上,由于這個階段污泥熱解殘渣的質量基本保持穩定,殘余質量為53.86%。根據分析結果,污泥105℃干燥后含水率為2.2%,低位發熱值為2295~2650kcal/kg,有機物含量為28.03%,無機物含量為69.84%,灰分含量為53.86%?;曳种兄饕瘜W成分見表2。[2]

2污泥性質鑒別

首先對該企業污水處理站污泥按照要求進行采樣、監測,判定是否為危險廢物。然后按照《一般工業固體廢物貯存、處置場污染控制標準》(GB18599-2001)[4]要求對污泥進行采樣、監測,判定屬于“第Ⅰ類”或“第Ⅱ類”工業固體廢物。

2.1危險廢物鑒別

2.1.1鑒別監測因子根據《危險廢物鑒別標準浸出毒性鑒別》(GB5085.3-2007)[3]進行“無機元素及化合物”“非揮發性有機化合物”“揮發性有機化合物”三大類的全因子監測,不監測“有機農藥類”。監測項目包括:無機元素及化合物(銅、鋅、總鎘等)、非揮發性有機化合物(硝基苯、二硝基苯、苯酚等)、揮發性有機化合物(苯、甲苯、乙苯等)。

2.1.2鑒別結果污泥危險廢物鑒別結果見表3。對照標準《危險廢物鑒別標準浸出毒性鑒別》(GB5085.3-2007)[3],監測結果表明,該造紙企業污泥中所有監測指標均未超過《危險廢物鑒別標準浸出毒性鑒別》(GB5085.3-2007)[3]中的標準限值要求,污泥不屬于危險廢物。

2.2一般固廢的鑒別

2.2.1鑒別監測因子按照《固體廢物浸出毒性浸出方法翻轉法》(GB5086.1-1997)[5]規定方法進行浸出實驗,監測項目包括:pH、色度、COD、BOD5、SS、總汞、總鎘、總鉻、六價鉻、總砷、總鉛、總鎳、總銅、總鋅、苯酚、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、總有機碳(TOC)、糞大腸菌群數。

2.2.2鑒別結果一般固廢鑒別結果見表4。對照《一般工業固體廢物儲存、處置場污染控制標準》(GB18599-2001)[4]要求,污泥樣品的各項指標均低于《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)[6]允許排放濃度的限值要求,因此該污泥屬于Ⅰ類一般固體廢物。


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