污泥干化技术试验报告
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有机高分子助剂，一个分子能结合上万分子
的水分子，使污泥中的游离水分子大量的减少，
同时有机高分子助剂与硅酸盐、水泥结合，通过 高分子助剂与水泥、硅酸盐反应形成固化产物的 骨架,并在水化反应时吸收固定污泥中的水分,在 骨架内包裹污泥的有机颗粒,以达到提高固化体强
度和封闭污染物的效果。并且添加有机高分子助
◆固化物易受强酸性液破坏固化结构。
3、热塑型固化法 本法系用固化剂的热塑原理将废弃物包结固化，而所谓热塑性系指 物体（多为高分子体）经加热处理后，物性改变成具有“可塑性”或利 于加工。此种固化法常用的固化剂有：石腊、聚乙烯、沥青或柏油等。 热塑型固化法优点：
◆不会使固化后的废弃物体积增加太大；
◆内容物的渗出率远低于其它方法； ◆固化后产物对大部分溶液具抵抗性；
③普查兰(灰结)反应 凝聚土颗粒与钙离子反应形成结晶产生硬化。 ④碳化反应 石灰与土中的碳酸和空气中的二氧化碳发生反应生成固化 碳酸钙。由于碳酸钙基本不溶于水，一旦产生碳酸钙化，则污 泥就不再泥化。 石灰固化法的优点：
◆我国石灰产量多，是极易取得的固化材料； ◆可使固化物的韧性随时间而增加； ◆凝固时间短，操作方便。 石灰固化法的缺点： ◆增加固化物重量及体积，形成另一个处置上的考虑因素；
各 位 领 导
大 家 好
污泥干化技术试验 综述
前 言
随着城市污水处理厂的大量建设，污水处理量和污泥产量都不断增长。污泥 中含有大量的微生物、病原体、重金属以及有机污染物，含水量一般在80%以上， 如果处置不当，会造成严重的二次污染。目前污泥的处理方式主要是农用、焚烧 和填埋，还有很大量的污泥没有经过任何处理，随意丢弃。由于污泥的含水率高， 土力学性能差，污染物含量高，现在的处理方式往往存在环境污染、处理成本过 高，同时也容易引起填埋场工程地质灾害。 污泥能否填埋取决于污泥或者污泥与其它添加剂形成的混合体的岩土力学性 能，污泥填埋时，要求十字板抗剪强度≥25kPa，无侧限抗压强度≥50kPa。污泥 经过常规脱水后，含水率在80%以上，字板抗剪强度＜10kPa，不能满足填埋的 最低要求。 为此，需要提高污泥的力学性质，降低含水率。传统的方式是添加水泥和石 灰等固化剂，也使用矿化垃圾作为添加混合料，这些方式需要添加大量的材料， 添加量超过30%，增加了垃圾量，如果再遇水，还可能逆转变成污泥。采用水泥 固化，固化时间较长，一般超过20天，固化以后，污泥板结成块，后期无法开采 利用。采用添加化学药剂的方式固化污泥，添加量可以控制10%以内，一般养护 时间在3~7天，即可达到填埋要求的强度。
传统污泥固化方法介绍
1、水泥固化
水泥是一种无机胶结剂，经水化反应后可形成 坚硬的水泥块，能将砂、石等添加料牢固地粘结在 一起。水泥固化有害废物就是利用水泥的这一特性。 对有害污泥进行固化时，水泥与污泥中的水分发生 水化反应生成凝胶，将有害污泥微粒分另包容，并 逐步硬化形成水泥固化体。这种固化体的结构主要 是水泥的水化反应产物3CaO· SiO3，水化结晶体内 包进了污泥微粒．使得污泥中的有害物质被封闭在 固化体内，从而达到无害化、稳定化的目的。
◆热塑性物质易与废弃物形成良好的结合。热塑型固ຫໍສະໝຸດ 法优点： ◆需要较贵的设备及较高技术；
◆废弃物中若含易挥发的物质需特别小心；
◆通常热塑性物质为可燃性； ◆废弃物需先干燥后，才能与热塑物质混合。
4、聚合型固化法 聚合型固化法是将废弃物与固化剂（为有机单体物），在某些催 化剂的催化作用下，搅拌混合使有机单体在聚合作用中，顺便将废弃 物包结其间。当搅拌混合完成后，所形成的固化物，亦即聚合物有如 具有弹性的橡皮终产物。 目前常用于此法的固化剂有尿素甲醛聚酯和聚乙烯树脂等。 聚合型固化法优点： ◆不会增加固化后之废弃物体积；
水泥作用 水泥与污泥中的水分发生水化反应生成凝胶，将有 害污泥微粒分另包容，并逐步硬化形成水泥固化体。 硅酸盐作用 硅酸盐起到水泥凝胶作用的同时，还能络合污泥中 的水分子，减少污泥中的有机水，且硅酸类弱酸和污泥 中的重金属离子结合，形成的硅酸盐不溶于水，从而提 取了污泥中重金属，使污泥无害。
有机高分子助剂作用
剂以后污泥的分散度增大，有利于水分子的蒸发， 加速了污泥固化。
污泥固化步骤
称量硅酸盐和水泥的重量，将硅酸 盐和水泥按比例均匀混合后，再称量有 机高分子助剂，然后将有机高分子加入 混合好的硅酸盐和水泥中，二次混合。 将混合后的固化材料加到搅拌机中与污 泥按比例充分混合搅拌后，存放在污泥
水泥固化法的缺点：
◆由于空隙率较高，仍会有较高的i，通常为l0-4～l0-6g/(cm2•d)； ◆固化后增容比例高，达1.52。
2、石灰固化 石灰污泥固化法也称SSD工法。固化剂的主要成分是生 石灰，当石灰与水反应生成一种类似火山岩混凝土的硬物质， 即俗称的“火山灰混凝土”。而实际应用上，石灰固化法常 以飞灰、鼓风炉渣、水泥窑灰等为添加剂。其原理是污泥遇 到石灰后会发生下列反应，进而致使污泥固化。 ①水化反应 以生石灰为主要成分的石灰固化剂与污泥中的水分发生 水化反应，产生热量(温度升至60～80℃)致使污泥中的水分 蒸发。 ②离子交换反应 带负电荷的土颗粒与石灰中的钙离子(正离子)发生结合， 使悬浮的土颗粒发生沉淀凝聚。
水泥固化法的优点：
◆对含重金属废物的处理十分有效； ◆设备和工艺简单，设备投资、动力消耗和运行费用都 比较低， 固化剂水泥和其它添加剂价廉易得； ◆操作条件简单，且常温下即可进行，尤其是对电镀污泥处理十分 有效；
◆固化体强度高、长期稳定性好，对受热和风化也有一定的抵抗力， 因而其利用价值较高；
◆对于含有有害物质的污泥固化方法中，水泥固化法是最经济的。
◆只需极少剂量即可使混合物凝固，降低处理成本； ◆可应用于干或湿污泥； ◆与其它固定技术比较，产物之密度较小。 聚合型固化法缺点： ◆废弃物夹存于固化体中，仅形成松散的结构； ◆因大部分聚合触媒为强酸物，且金属成份易溶于强酸中，故极易随水 渗出； ◆有些有机聚合物易被微生物分解，不利最后掩埋处理。
我们鉴于以上方法，结合本公司对污泥固化多年试 验经验，采用水泥和硅酸盐相结合，添加有机高分子助 剂的方法。
的水分子，使污泥中的游离水分子大量的减少，
同时有机高分子助剂与硅酸盐、水泥结合，通过 高分子助剂与水泥、硅酸盐反应形成固化产物的 骨架,并在水化反应时吸收固定污泥中的水分,在 骨架内包裹污泥的有机颗粒,以达到提高固化体强
度和封闭污染物的效果。并且添加有机高分子助
◆固化物易受强酸性液破坏固化结构。
3、热塑型固化法 本法系用固化剂的热塑原理将废弃物包结固化，而所谓热塑性系指 物体（多为高分子体）经加热处理后，物性改变成具有“可塑性”或利 于加工。此种固化法常用的固化剂有：石腊、聚乙烯、沥青或柏油等。 热塑型固化法优点：
◆不会使固化后的废弃物体积增加太大；
◆内容物的渗出率远低于其它方法； ◆固化后产物对大部分溶液具抵抗性；
③普查兰(灰结)反应 凝聚土颗粒与钙离子反应形成结晶产生硬化。 ④碳化反应 石灰与土中的碳酸和空气中的二氧化碳发生反应生成固化 碳酸钙。由于碳酸钙基本不溶于水，一旦产生碳酸钙化，则污 泥就不再泥化。 石灰固化法的优点：
◆我国石灰产量多，是极易取得的固化材料； ◆可使固化物的韧性随时间而增加； ◆凝固时间短，操作方便。 石灰固化法的缺点： ◆增加固化物重量及体积，形成另一个处置上的考虑因素；
各 位 领 导
大 家 好
污泥干化技术试验 综述
前 言
随着城市污水处理厂的大量建设，污水处理量和污泥产量都不断增长。污泥 中含有大量的微生物、病原体、重金属以及有机污染物，含水量一般在80%以上， 如果处置不当，会造成严重的二次污染。目前污泥的处理方式主要是农用、焚烧 和填埋，还有很大量的污泥没有经过任何处理，随意丢弃。由于污泥的含水率高， 土力学性能差，污染物含量高，现在的处理方式往往存在环境污染、处理成本过 高，同时也容易引起填埋场工程地质灾害。 污泥能否填埋取决于污泥或者污泥与其它添加剂形成的混合体的岩土力学性 能，污泥填埋时，要求十字板抗剪强度≥25kPa，无侧限抗压强度≥50kPa。污泥 经过常规脱水后，含水率在80%以上，字板抗剪强度＜10kPa，不能满足填埋的 最低要求。 为此，需要提高污泥的力学性质，降低含水率。传统的方式是添加水泥和石 灰等固化剂，也使用矿化垃圾作为添加混合料，这些方式需要添加大量的材料， 添加量超过30%，增加了垃圾量，如果再遇水，还可能逆转变成污泥。采用水泥 固化，固化时间较长，一般超过20天，固化以后，污泥板结成块，后期无法开采 利用。采用添加化学药剂的方式固化污泥，添加量可以控制10%以内，一般养护 时间在3~7天，即可达到填埋要求的强度。
传统污泥固化方法介绍
1、水泥固化
水泥是一种无机胶结剂，经水化反应后可形成 坚硬的水泥块，能将砂、石等添加料牢固地粘结在 一起。水泥固化有害废物就是利用水泥的这一特性。 对有害污泥进行固化时，水泥与污泥中的水分发生 水化反应生成凝胶，将有害污泥微粒分另包容，并 逐步硬化形成水泥固化体。这种固化体的结构主要 是水泥的水化反应产物3CaO· SiO3，水化结晶体内 包进了污泥微粒．使得污泥中的有害物质被封闭在 固化体内，从而达到无害化、稳定化的目的。
◆热塑性物质易与废弃物形成良好的结合。热塑型固ຫໍສະໝຸດ 法优点： ◆需要较贵的设备及较高技术；
◆废弃物中若含易挥发的物质需特别小心；
◆通常热塑性物质为可燃性； ◆废弃物需先干燥后，才能与热塑物质混合。
4、聚合型固化法 聚合型固化法是将废弃物与固化剂（为有机单体物），在某些催 化剂的催化作用下，搅拌混合使有机单体在聚合作用中，顺便将废弃 物包结其间。当搅拌混合完成后，所形成的固化物，亦即聚合物有如 具有弹性的橡皮终产物。 目前常用于此法的固化剂有尿素甲醛聚酯和聚乙烯树脂等。 聚合型固化法优点： ◆不会增加固化后之废弃物体积；
水泥作用 水泥与污泥中的水分发生水化反应生成凝胶，将有 害污泥微粒分另包容，并逐步硬化形成水泥固化体。 硅酸盐作用 硅酸盐起到水泥凝胶作用的同时，还能络合污泥中 的水分子，减少污泥中的有机水，且硅酸类弱酸和污泥 中的重金属离子结合，形成的硅酸盐不溶于水，从而提 取了污泥中重金属，使污泥无害。
有机高分子助剂作用
剂以后污泥的分散度增大，有利于水分子的蒸发， 加速了污泥固化。
污泥固化步骤
称量硅酸盐和水泥的重量，将硅酸 盐和水泥按比例均匀混合后，再称量有 机高分子助剂，然后将有机高分子加入 混合好的硅酸盐和水泥中，二次混合。 将混合后的固化材料加到搅拌机中与污 泥按比例充分混合搅拌后，存放在污泥
水泥固化法的缺点：
◆由于空隙率较高，仍会有较高的i，通常为l0-4～l0-6g/(cm2•d)； ◆固化后增容比例高，达1.52。
2、石灰固化 石灰污泥固化法也称SSD工法。固化剂的主要成分是生 石灰，当石灰与水反应生成一种类似火山岩混凝土的硬物质， 即俗称的“火山灰混凝土”。而实际应用上，石灰固化法常 以飞灰、鼓风炉渣、水泥窑灰等为添加剂。其原理是污泥遇 到石灰后会发生下列反应，进而致使污泥固化。 ①水化反应 以生石灰为主要成分的石灰固化剂与污泥中的水分发生 水化反应，产生热量(温度升至60～80℃)致使污泥中的水分 蒸发。 ②离子交换反应 带负电荷的土颗粒与石灰中的钙离子(正离子)发生结合， 使悬浮的土颗粒发生沉淀凝聚。
水泥固化法的优点：
◆对含重金属废物的处理十分有效； ◆设备和工艺简单，设备投资、动力消耗和运行费用都 比较低， 固化剂水泥和其它添加剂价廉易得； ◆操作条件简单，且常温下即可进行，尤其是对电镀污泥处理十分 有效；
◆固化体强度高、长期稳定性好，对受热和风化也有一定的抵抗力， 因而其利用价值较高；
◆对于含有有害物质的污泥固化方法中，水泥固化法是最经济的。
◆只需极少剂量即可使混合物凝固，降低处理成本； ◆可应用于干或湿污泥； ◆与其它固定技术比较，产物之密度较小。 聚合型固化法缺点： ◆废弃物夹存于固化体中，仅形成松散的结构； ◆因大部分聚合触媒为强酸物，且金属成份易溶于强酸中，故极易随水 渗出； ◆有些有机聚合物易被微生物分解，不利最后掩埋处理。
我们鉴于以上方法，结合本公司对污泥固化多年试 验经验，采用水泥和硅酸盐相结合，添加有机高分子助 剂的方法。