一种控制印染污泥掺烧工程的重金属污染的调质处理方法
【技术领域】：
[0001] 本发明属于环保技术领域，具体涉及一种控制印染污泥掺烧工程的重金属污染的 调质处理方法。
【背景技术】：
[0002] 印染废水处理产生大量污泥，污泥成分复杂，通常含有铜、锌、镍、铬、砷等重金属 元素，具有较大环境危害。印染污泥处置是目前印染行业面临的难题。污泥处置方法主要是 填埋、焚烧。随着人们对其环境危害性的认识，填埋处理由于受到土地限制以及二次污染风 险的难以控制，逐步受到限制甚至禁止，各地鼓励焚烧处理。焚烧处理可最大限度地实现减 量、减容，同时焚烧过程产生的能量可进行回收利用。大部分规模印染企业建有热电站，利 用企业原有设施，采用掺煤焚烧的方法处置印染污泥，具有极大技术经济性。但印染污泥掺 煤焚烧这种处置方法，会产生二次污染，最受关注的主要是尾气及飞灰中重金属污染和二 噁英污染。印染污泥中在掺煤焚烧过程中重金属的归宿，一是被固定在残渣（炉渣）中，二 是迀移并固定在飞灰中，三是随废气或飞灰扩散到大气。从控制掺煤焚烧过程重金属二次 污染的角度，要尽可能提高重金属的固定残留率（即尽可能固定在炉渣中），从而减少废气 和飞灰中的重金属。污泥焚烧过程中重金属的迀移分配，与重金属的种类、赋存形态、焚烧 温度、时间等多种复杂因素有关。在污泥中加入添加剂，通过吸附、凝结、化学反应机制改变 焚烧过程中重金属的迀移分配，从而提高重金属残留固定率，这种方法近年来有一些研究， 例如添加石灰、高岭土到城市污水厂污泥，提高焚烧过程中的重金属残留率，但仍存在成本 较高、重金属残留率提高幅度有限等缺点，因此这种方法仍在不断研究改进中。
【发明内容】
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[0003] 本发明的目的是提供一种能提高印染污泥焚烧过程中重金属在炉渣上的残留率， 从而减轻焚烧过程尾气和飞灰中的重金属污染的控制印染污泥掺烧工程的重金属污染的 调质处理方法。
[0004] 本发明的控制印染污泥掺烧工程的重金属污染的调质处理方法，包括以下步骤：
[0005] 按质量分数计，碱厂废渣1~3 %、净水污泥1~3 %、印染污泥5~15 %和煤81~ 92%，将碱厂废渣、净水污泥、印染污泥和煤按照上述含量混合均匀，然后放入锅炉中作为 燃料焚烧处理。
[0006] 所述的放入锅炉中作为燃料焚烧处理优选是作为热电站锅炉燃料焚烧处理。
[0007] 控制锅炉炉膛温度为900-1000°C。
[0008] 所述的碱厂废渣为氨碱法纯碱厂废渣（经自然干化后，总含水率小于35%，固相 主要成分（重量百分比）：碳酸钙（CaCO3)大于35% ;硫酸钙（CaSO4)大于2%，氢氧化镁 (Mg(OH)2)大于5 % ;三氧化二铁（Fe2O3)大于0. 5 % ;三氧化二铝（Al2O3)大于2 % ;二氧化 娃（SiO2)大于 3% )。
[0009] 所述的净水污泥就是自来水厂净水处理产生的污泥（该污泥是以铝盐为混凝剂 产生的净水污泥。经脱水干化后，总含水量含水率小于35 %，其固相主要由粘土矿物、有机 质以及铝盐组成，其中铝含量大于5% )。
[0010] 所述的印染污泥是印染废水处理产生的污泥（经脱水干化以后，含水率小于 35% ) 〇
[0011] 本发明利用碱厂废渣高含钙量、净水污泥高含铝量的特性，利用其在焚烧过程中 对重金属的吸附、捕获特性，将二种废弃物作为印染污泥掺煤焚烧过程的调质药剂，可明显 提高焚烧过程中重金属在炉渣上的残留率，从而减轻焚烧过程尾气和飞灰中的重金属的二 次污染。本发明方法同时实现二种废弃物的再利用。
【具体实施方式】：
[0012] 以下实施例是对本发明的进一步说明，而不是对本发明的限制。
[0013] 实施例1 :
[0014] 按质量分数计，碱厂废渣3%、净水污泥1%、印染污泥15%和煤81%，将碱厂废 渣、净水污泥、印染污泥和煤按照上述含量混合均匀后作为热电站链式锅炉燃料焚烧处理。 控制锅炉炉膛温度900~1000°C，得到炉渣。
[0015] 实施例2:
[0016] 按质量分数计，碱厂废渣1%、净水污泥3%、印染污泥15%和煤81%，将碱厂废 渣、净水污泥、印染污泥和煤按照上述含量混合均匀后作为热电站链式锅炉燃料焚烧处理。 控制锅炉炉膛温度900~1000°C，得到炉渣。
[0017] 实施例3:
[0018] 按质量分数计，碱厂废渣2 %、净水污泥1 %、印染污泥5 %和煤92 %，将碱厂废渣、 净水污泥、印染污泥和煤按照上述含量混合均匀后作为热电站链式锅炉燃料焚烧处理。控 制锅炉炉膛温度900~1000°C，得到炉渣。
[0019] 对以上不同工况下的重金属污染排放情况进行检测。
[0020] 为与不添加碱厂废渣、净水污泥进行调质的情况做比较，对常规掺煤焚烧工况 (不进行污泥调质）的重金属污染物排放也进行检测。常规掺煤焚烧工况如下，印染污泥与 煤混合比例（重量百分比）：印染污泥15% ;煤85%。混合均匀后作为热电站链式锅炉燃 料。控制锅炉炉膛温度900~1000°C，得到炉渣。
[0021] 表1为碱厂废渣、净水污泥、印染污泥、煤中原始的重金属含量。
[0022] 表1印染污泥/煤/碱厂废渣/净水污泥中的原始重金属含量（mg/kg)
[0024] 从表1可见，在碱厂废渣中，仅检出微量Zn ;在净水污泥中仅检出微量的Cu、Cr、 Zn ;与印染污泥、煤中重金属污染相比，可忽略不计。
[0025] 为评价污泥调质处理后，对重金属迀移分配和控制的影响，按以下计算公式定义 重金属残留率，
C1为印染污泥中重金属含量（mg/kg) ;mi 为印染污泥重量；C2为燃煤中重金属含量（mg/kg) ;m2为燃煤重量；C3为污泥掺煤焚烧后炉 渣中重金属含量（mg/kg) ;m3为炉渣的重量。
[0026] 表2为实施例1、实施例2、实施例3、以及常规掺煤焚烧工况条件下重金属在炉渣 上的残留率。
[0027] 表2重金属在炉渣上的残留率（％ )
[0030] 从表2可以看出，①与常规掺煤焚烧工况相比，添加碱厂废渣、净水污泥调质以 后，可明显提高焚烧过程中重金属在炉渣上的残留率，从而减轻焚烧过程尾气和飞灰中的 重金属污染。②提尚喊厂废渔的添加比例，对提尚Pb、Cu、Ni的残留率效果更有效；提尚净 水污泥添加比例，对提高Cr、Cd、Zn的残留率效果更显著。
【主权项】
1. 一种控制印染污泥掺烧工程的重金属污染的调质处理方法，其特征在于，包括以下 步骤： 按质量分数计，碱厂废渣1~3%、净水污泥1~3%、印染污泥5~15%和煤81~ 92%，将碱厂废渣、净水污泥、印染污泥和煤按照上述含量混合均匀，然后放入锅炉中作为 燃料焚烧处理。2. 根据权利要求1所述的控制印染污泥掺烧工程的重金属污染的调质处理方法，其特 征在于，所述的放入锅炉中作为燃料焚烧处理是作为热电站锅炉燃料焚烧处理。3. 根据权利要求1或2所述的控制印染污泥掺烧工程的重金属污染的调质处理方法， 其特征在于，控制锅炉炉膛温度为900~1000°C。
【专利摘要】本发明公开了一种控制印染污泥掺烧工程的重金属污染的调质处理方法。按质量分数计，碱厂废渣1～3％、净水污泥1～3％、印染污泥5～15％和煤81～92％，将碱厂废渣、净水污泥、印染污泥和煤按照上述含量混合均匀，然后放入锅炉中作为燃料焚烧处理。本发明利用碱厂废渣高含钙量、净水污泥高含铝量的特性，利用其在焚烧过程中对重金属的吸附、捕获特性，将二种废弃物作为印染污泥掺煤焚烧过程的调质药剂，可明显提高焚烧过程中重金属在炉渣上的残留率，从而减轻焚烧过程尾气和飞灰中的重金属的二次污染。本发明方法同时实现二种废弃物的再利用。
【IPC分类】F23G7/00, C10L5/04, C02F103/30, C02F11/00
【公开号】CN105384318
【申请号】CN201510752048
【发明人】陈繁忠, 罗衍强, 安少帅
【申请人】中国科学院广州地球化学研究所
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年11月5日