聚甲醛生产中污泥处置绿色化技术开发与应用

聚甲醛生产中污泥处置绿色化技术开发与应用韩元培ꎬ冷栋云ꎬ李琦(开封龙宇化工有限公司河南省聚甲醛基新材料工程技术研究中心ꎬ河南开封４７５２００)摘要:介绍了当前污泥处置概况ꎬ对聚甲醛生产中污泥处置工艺及存在问题进行了说明ꎬ通过采用污泥深度脱水技术ꎬ污泥含水率从９１％降至５８％ꎬ通过开发污泥掺烧技术ꎬ实现了污泥零堆放和污泥无害化、资源化利用ꎮ关键词:聚甲醛ꎻ污泥ꎻ绿色化ꎻ技术ꎻ脱水中图分类号:ＴＱ３１９文献标识码:Ｂ文章编号:１００３－３４６７(２０１９)０５－００２８－０２污水生物处理法是当前应用广泛的污水处理技术ꎬ能够实现对市政污水的高效、高标准的处理ꎬ但是会产生大量污泥ꎬ污泥通常占污水处理总量的０.５％~１.０％ꎮ由于污泥成分复杂ꎬ含有寄生虫卵、重金属和病原微生物等ꎬ必须进行处理ꎬ才能防止对环境造成二次污染ꎮ目前ꎬ污泥常用的处理或处置方式主要有卫生填埋、填海、堆肥和焚烧４种方式ꎮ焚烧法广泛应用于固体废弃物的处理ꎬ可最大限度地实现无害化、减量化处理ꎬ处理方法比较简单ꎬ如果含水率高的话会因不易燃烧而造成热值浪费ꎬ对污泥进行深度脱水是实现污泥焚烧的前提条件ꎮ污泥成分的测定结果显示ꎬ污泥中含有大量的有机物质ꎬ这说明了污泥中较高的有机质含量使污泥具有可利用的热值ꎬ这奠定了污泥具有资源化利用的潜在价值基础ꎬ也就决定了污泥无害化与资源化处理的可能性ꎮ污泥贡献热值的基本条件是ꎬ污泥的含水率必须从污水处理厂出来时的９０％左右降至６０％以下ꎬ污泥进行深度脱水成为污泥能否被资源化利用的技术关键ꎮ污泥的成分、性质主要取决于处理水的成分、性质和处理工艺ꎬ其成分很复杂ꎬ有多种多样分类方法ꎬ并有不同的名称ꎮ根据污泥从水中分离过程可分为沉淀污泥如物理沉淀污泥、混凝污泥、化学污泥及生物处理污泥ꎬ如污水在二级处理过程中产生的污泥ꎬ包括生物滤池、生物转盘等方法得到的腐殖污泥及活性污泥法得到的活性污泥ꎻ按污泥成分及性质可分为有机污泥和无机污泥ꎮ经过对污泥成分的测定ꎬ公司共聚甲醛生产过程产生污水中含有甲醛、甲醇、苯、乙二醇、二氧五环、三聚甲醛、甲酸、甲酸甲酯、多聚甲醛等有机质ꎬ根据污泥有机质与热值之间的相关性分析ꎬ共聚甲醛生产过程中产污泥的平均热值在１２５６０~１６７４７ｋＪ/ｋｇꎬ这说明了污泥中较高的有机质含量使污泥具有可利用的热值ꎬ这种热值正是共聚甲醛生产工业污泥具有可资源化再利用的价值所在ꎮ污泥干燥后掺入燃料煤中进入锅炉燃烧ꎬ实现了聚甲醛生产过程中污泥的资源化利用ꎬ降低生产成本ꎬ而且有利于降低环境中固体废弃物污泥含量ꎬ保护自然环境ꎮ１聚甲醛生产中污泥处置现状１.１现有污泥处置工艺开封龙宇化工有限公司年产４万ｔ聚甲醛装置ꎬ污水处理项目设计日处理污水量为２０４０ｍ３ꎬ采用的工艺为“甲醛预处理＋ＡＨＣＲ＋ＯＨＣＲ＋二沉池＋高效气浮＋多介质＋臭氧生物活性炭”ꎮ污水处理过程中产生污泥的工段主要为好氧工艺段与高效气浮工艺段ꎬ污泥浓缩脱水系统由污泥浓缩池、调节堰门、脱水机房、污泥浓缩脱水一体机、污泥进料泵、清洗水泵、倾螺旋输送、ＰＡＭ投加装置(包括溶解槽、溶药搅拌机、加药泵)和压缩空气储槽组成ꎬ脱水后污泥含水率９０％左右ꎬ系统产泥量约６ｔ/ｄꎮ１.２现有技术存在问题由于污泥含水率较高ꎬ无法进行后续处理ꎬ主要放置于闲置场地进行晾晒、干化ꎬ水分降低后进行焚收稿日期:２０１９－０３－１４作者简介:韩元培(１９８５－)ꎬ男ꎬ工程师ꎬ从事聚甲醛的生产管理及技术开发工作ꎬ电话:０３７１－２２２７７８６７ꎬＥ－ｍａｉｌ:ｈａｎｙｕａｎｐｅｉ＠１２６.ｃｏｍꎮ烧或转运ꎮ污泥经过长时间放置后ꎬ由于细胞内水及间隙水无法脱除ꎬ污泥中水分含量仍然较高(放置晾晒一年后的污泥仍然成糊状)ꎬ无法进行焚烧甚至转运处理ꎬ不但占用了大量土地和空间ꎬ而且气味比较重ꎬ对生产、生活环境造成了不利影响ꎬ是困扰企业生产经营管理的一大难题ꎬ制约着企业的可持续发展ꎮ表１污泥泥性一览表污泥来源含水率/％有机质含量/％污泥浓缩脱水机出口污泥９１.５８７６.３１堆场污泥８９.８８７１.９８由表１可知ꎬ深度脱水前的污泥含水率较高ꎬ堆放后含水率降低很少ꎬ主要原因是当前污泥全部为生物污泥ꎬ污泥指数(ＳＶＩ)较高ꎬＳＶＩ值越高的污泥ꎬ其脱水性能也越差ꎮ２污泥绿色化技术开发内容２.１污泥深度脱水技术优化在现有污泥浓缩脱水基础上ꎬ新增污泥改性混合器、连续污泥深度脱水机、一级皮带输送机、改性剂投加装置、固化剂投加装置、冲洗水泵、电气控制箱等ꎬ实现污泥含水率从９０％降至６０％以下ꎮ深度脱水药剂情况:改性剂ꎬ成分石灰ꎬ固体ꎬ４８μｍ通过率９０％以上ꎬ活性颗粒有效率≥９０％ꎮ固化剂ꎬ成分无机复合盐ꎬ固体ꎬ袋装ꎬ用水溶解后投加ꎮ改性剂和固化剂主要作用是破坏细胞壁ꎬ使胶体脱稳ꎬ降低污泥持水性能ꎬ使结合水转化为脱稳水ꎬ使污泥颗粒化、孔隙化ꎬ有利于后续深度