绍兴市建筑泥浆处理工程可行性研究报告
在一定的潜在风险,如果施用不当,很容易造成环境的二次污染。
2.卫生填埋
泥浆卫生填埋场中泥浆的处置工艺采用卫生填埋技术,即在利用自然界代谢功能的同时,通过工程手段和环保措施,使泥浆安全消纳,并逐步达到充分稳定的处置效果。
泥浆的填埋处置主要可以分为两类,即在专门填埋污水污泥的填埋场进行填埋处置,或者可以和生活垃圾(固体垃圾)在城市固体废物(MSW)填埋场进行填埋处置。泥浆在城市固体废物填埋场进行填埋处置主要有两种类型:泥浆/固体废物混合填埋、泥浆作为垃圾填埋场覆盖土。
建筑泥浆脱水后泥饼做为垃极填埋场覆盖土时,除满足卫生学指标外,尚需满足含水率不大于45%的要求。
由于渗滤液对地下水的潜在污染和城市用地的日趋减少等,对填埋处置技术标准要求越来越高,许多国家和地区甚至坚决反对新建填埋场。近年来国外泥浆填埋处置所占比例越来越小。
3.建材利用
建筑泥浆脱水后泥饼作为建材的原料,一般包括用作制陶粒、制砖材和制轻质骨料等。我国也正在尝试,有条件的地区应积极推广泥饼建材综合利用。
建筑泥浆脱水后泥饼的建材利用是一个资源化过程,要真正使其进入良性循环,在降低泥浆处理成本的同时,能保证建材本身的产品质量,稳定消纳量,为建材市场所接受。
3.3.2 泥饼处置出路分析
城市建筑泥浆的处置方法因国家地区情况的不同而异。从环境污
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染、卫生安全和经济方面等因素考虑,无论哪种泥浆处置方式都存在利弊。泥浆处理应综合考虑泥浆泥质特征、地理位置、环境条件和经济社会发展水平等因素,因地制宜地确定泥浆处置方式。本项目泥浆的最终处置,结合绍兴市建筑泥浆性质特点、泥浆处理技术水平及绍兴市孙端镇的实际情况,在参考国外发达国家经验的基础上,结合实际情况走循环经济之路,考虑选择制作建筑材料(烧砖制材)为泥浆脱水后泥饼的最终处置方式。
3.4 泥浆处理方法选择
3.4.1 泥浆处理方法概述
泥浆处理是指为了满足泥浆进入环境消纳的要求而需采取的必要措施,以使泥浆在处置过程中不会对环境产生有害的影响,只有处理得当的泥浆,才能够保证其在环境中处置时最大程度地避免有害影响的产生。泥浆的处理办法,主要取决于泥浆处置后的泥饼后期利用方式,本项目处置后泥饼将用于建材利用(烧砖制材),其泥浆处置须采用深度脱水方法。
所谓深度脱水是指泥浆脱水后泥饼含水率达到50%以下,特殊条件达到40%以下水平的泥浆脱水。深度脱水前应对泥浆进行有效调理,其调理作用机制主要是对泥浆颗粒表面的有机物进行改性,降低泥浆的水分结合容量;同时降低泥浆的压缩性,使泥浆满足高压力脱水过程的要求。
调理方法主要有化学调理、物理调理和热工调理等三种类型。化学调理所投加化学药剂主要包括无机金属盐药剂、有机高分子药剂、各种污泥改性剂等。物理调理是向被调理的泥浆中投加不会产生化学
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反应的物质,降低或者改善污泥的可压缩性,采用物质主要有:烟道灰、硅藻土、焚烧后的污泥灰、粉煤灰等。热工调理包括冷冻、中温和高温加热调理等方式,常用是高温热工调理。高温热工调理可分成热水解和湿式氧化两种类型。
3.4.2 泥浆处理方案确定
目前,泥浆处理主要的方式有土地利用、卫生填埋、建材利用、干化焚烧等。
建材利用是目前比较理想的泥浆处理方式,政策应对泥浆的综合利用予以鼓励和支持,推广泥浆的建材利用。深度脱水处理后的泥饼送至制砖厂,作为制砖替代原料之一。
本工程建议采用泥浆深度脱水技术对绍兴市建筑泥浆进行处理。泥浆脱水后减量化效果明显,含水率低,且能满足与后续泥饼处置衔接的要求。
3.4.3 泥浆深度脱水方案比选
综合国内泥浆脱水形式,主要分为三种形式,一是带式压滤机脱水,二是离心机脱水,三是板框式压滤脱水。带式压滤机由于滤后泥饼含水率高(不利于泥饼后期堆放与循环利用)、单台设备产量小、同时设备投资大、作业环境相对较差等点,已属于落后淘汰技术工艺不予考虑。离心泵占地空间小,土建成本低,但单机设备投资大,运成成本(如电耗、药剂损耗)高,对设备操作人员素质要求高,同时国内离心机技术上仍存在各种问题,后续设备维护管理、设备生产管理上难度均较大。板框压滤机土建、设备投资大,作业环境相对较差,但运行成本低,设备操作简单、单机产量大,滤后泥饼含水率
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低,板框压滤机设备技术、工艺技术在国内均非常成熟。安排对离心机和板框压滤机进行中试,以确定较为合适的处置方案。
3.4.3.1 离心机处置试验
离心脱水工作原理是:泥浆经进料管和进料区(螺旋出料口)进入转鼓,在高速旋转产生的离心力作用下,比重较大的固相颗粒沉积在转鼓内壁上,与转鼓作相对运动的螺旋叶片不断地将沉积在转鼓内壁上的固相颗粒刮下并推出排渣口。分离后的清液经液层调节板开口流出转鼓。螺旋与转鼓之间的相对运动,也就是差转速是通过差速器来实现的,其大小由差速器联接的副电机来控制,从而实现了离心机对物料的连续分离过程。
工艺流程是:泥浆经振动筛去除≥0.5mm的大颗粒,再将泥浆注入混合池后经进泥泵(该泵为容积泵为佳)进入离心机分离,该套系统可有两种方案,第一种:分离效果,加PAM(絮凝剂)使出液达到半透明状态;第二种,分级效果,不加PAM,可将大于10~20微米颗粒尽量去除,达到循环使用的要求。
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3.4.3.1.1试验时间
采取现场泥浆脱水设备脱水中试和实验室试验。2012年9月28日-29日在越西路北延伸段工地,采用的是桥桩建筑泥浆,10月10日-11日在袍江越兴路工地,为环线工程东线桥桩泥浆。因其泥浆的特殊性,设备厂家将泥浆拿回去进行实验室试验,为进一步掌握绍兴市区泥浆类别及分布特性,10月16日分别对城南、生态园区、城西及镜湖等6个建筑工地进行泥浆取样和实验室小试。
3.4.3.1.2试验设备及技术参数
本次试验采用的是上海市离心机械研究所有限公司的LW350*1550NY移动式污泥脱水装置,其技术参数为:转鼓直径350mm;转鼓转速3700r/min;有效工作长度:1550mm;最高转速:3700r/min;主电机功率:15kw;机器转速采用变频器无级调速,液压差速器差速可调范围:2~25r/min,带有自动反馈装置,可以根据负载变化,自动调节差速;液压差速器电机功率为11kw。
3.4.3.1.3试验过程及数据分析
越西路延伸段工地现场试验按不加助剂、添加助剂进行,其中助剂又分阴离子PAM助剂和阳离子PAM助剂,试验中我们采用了4种PAM药剂,两种为价格比较便宜的阴离子药剂,两种价格比较贵的曹娥江水厂在使用的阳离子药剂。
建筑泥浆固体主要成分为黏土,有机物含量很低,只有3.29%(w/w)绝干基。在不加助剂的试验过程中,建筑泥浆通过离心分离后,有部分固体粒径比较小沉降能力有限的随液相逃逸,粒径比较大的固体从离心机的固体端排出。分离后的液相浑浊,排出固相含固率
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