城市污泥固化處理工程技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用
摘要：在比較各種固化劑對污泥的固化改性特征的基礎(chǔ)上，優(yōu)化了固化參數(shù)，研發(fā)了千噸級污泥固化設(shè)備。結(jié)果表明：以鎂鹽為主要成分的M1 固化劑的添加量為5％時，其抗壓強度即可達到52 kPa，而水泥和石灰固化劑添加量則需在20％以上。SEM 分析表明，在污泥固化過程中M1 固化劑與化學(xué)污泥中Al、Ca、Fe、Mg 等離子發(fā)生膠凝反應(yīng)后形成針狀、長柱狀的晶體，縮短了固化時間，提高固化污泥試樣的密實性，促進了其早期強度的發(fā)展。示范工程建設(shè)與運行結(jié)果表明，M1 固化劑添加比例為10%，養(yǎng)護7 d，固化污泥即可滿足安全填埋作業(yè)的土力學(xué)特性指標，實現(xiàn)污泥的安全衛(wèi)生填埋。
關(guān)鍵詞：污泥特性；處理技術(shù)；混凝土攪拌；污泥固化成套設(shè)備
污泥是污水處理廠在污水處理過程中產(chǎn)生的沉淀物質(zhì)，我國每年排放的干污泥為550 萬～600萬t，且呈不斷增加的趨勢［1］。污泥中含有大量的微生物、病原體、重金屬以及有機污染物等，如果處理不當會造成嚴重的二次污染［2-4］。目前污泥處置主要以轉(zhuǎn)為農(nóng)用、填埋和焚燒為主，但是由于污泥的含水率高、力學(xué)性質(zhì)差、污染物含量高等特點，這些處理方式存在環(huán)境污染大、處理成本過高或容易引起填埋場工程災(zāi)害等問題。污泥固化處理是近年來污泥工業(yè)處理普遍重視和使用較多的一種方法。其主要機理是向污泥中加入固化劑，通過一系列復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)（如水化反應(yīng)），將有毒有害的物質(zhì)固定在固化形成的網(wǎng)鏈（晶格） 中，使其轉(zhuǎn)化成類似土壤或膠結(jié)強度很大的固體，可就地填埋或用作建筑材料等。污泥固化處理技術(shù)既可用作特殊工業(yè)污泥，如含重金屬污泥、含油污泥、電鍍污泥、印染污泥等危險廢物的固化處理，也可用于城市污水處理廠產(chǎn)生的普通污泥的固化處理［5-7］。
針對目前城市污水廠污泥處理中存在的問題，筆者采用不同的固化劑（M1 固化劑、硅酸鹽水泥和石灰） 固化穩(wěn)定化脫水污泥，并對其力學(xué)性能和微觀結(jié)構(gòu)進行了系統(tǒng)分析，同時，借助工程實例進行了可行性經(jīng)濟分析，旨在為污泥的高效脫水和固化/穩(wěn)定化提供技術(shù)支撐和理論依據(jù)。
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