12.5 污水沉淀池中污泥环境质量分析

12.5 污水沉淀池中污泥环境质量分析

湿式炉渣处理过程中,循环水沉淀池污泥作为处理过程副产品,较易富集炉渣中重金属和溶盐。该类污泥不适合填埋和焚烧处理,而且产生量大,约占炉渣总量的3%~5%。污泥若不经妥善处理而任意排放和堆置,必将对周围环境造成严重的污染。从上述四个焚烧炉渣处理厂沉淀池中收集污泥样品,分析其理化特性和受污染情况。

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图12-12 污泥样品

各厂沉淀池取污泥原样如图12-12所示,收集的四组污泥样品均在相同温度105℃下烘干处理,将烘干后的污泥样品分别去除砂砾、植物碎屑等杂质,研磨至能过200目筛,然后将预处理后的污泥样品保存在透明的密封袋中,分别对干污泥样品做工业分析、元素分析和化学成分分析等。

工业分析是确定污泥组成最基本的方法之一,它是在规定条件下,将污泥的组成近似区分为水分、灰分、挥发分和固定碳4种组分的实验分析测定方法。工业分析中灰分、挥发分和固定碳是污泥在特定测定条件下的转化产物,并非污泥中的固有成分,其测定结果随着测定条件变化而变化,测定方法按照《煤的工业分析方法》(GB/T 212—2008)。工业分析虽然简单,但分析结果对于研究污泥性质、确定污泥的合理用途,具有重要的指导作用。表12-4出示了污泥工业分析和热值测定结果,污泥化学成分分析结果如表12-5所示。

表12-4 不同来源污泥工业分析和热值测定

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表12-5 不同来源污泥化学成分分析 (mg/kg)

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注:表中“n.d.”代表该元素未检测到,“—”代表该元素未查到。

四组污泥样品中,Si和Ca元素是主要无机元素,其次含量较高的元素是Al、Fe、Mg、Na、Cl、K元素。对于Cl元素,N-s样品的含量最高;对于K元素,X-s样品含量达到最高。

其他的一些元素,湿法处理循环水污泥中,含量总体呈现出Zn、Cu、Mn、Cr、Pb、Ni、As、Cd的递减趋势,均不同程度地超过了我国农用地土壤污染物管控值。其中,Zn元素含量最高,范围为2 840 mg/kg(X-s)~7 780 mg/kg(J-s),是中国酸性土壤管控值的14~39倍,是碱性土壤管控值的9~26倍;其次是Cu元素,四组样品中含量范围变化较小,为1 460 mg/kg(C-s)~2 060 mg/kg(J-s),而中国农用酸性、碱性土壤中Cu元素管控值仅为50 mg/kg、100 mg/kg;Mn元素的含量范围变化范围较大,为923 mg/kg(C-s)~2 180 mg/kg(J-s);四组样品中,除J-S样品外,Cr、Pb两种元素含量均较为接近,都超过了农用酸性、碱性土壤管控值;样品中Ni元素含量相对较低,但仍普遍高于我国农用酸性土壤管控值;Cd元素含量也较低,但仍远高于我国农用酸性、碱性土壤的管控值;C-s样品中As元素未被检测到,表明该地循环水污泥未受As元素污染,其他样品中As元素含量相差不大,为酸性土壤管控值的1~1.5倍,碱性土壤管控值的2~3倍。四组样品中的重金属含量相对均较大,表明重金属污染较为严重,需加强进一步的治理。