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[摘 要]我国危险废弃物产生量程逐年上升趋势，危险废弃物减量化、无害化、资源化迫在眉睫。汽车涂装类废水经处理后生成的危险废弃物污泥产量较大、处理成本高昂[1]。本课题对某汽车生产企业涂装工艺生产过程中产生的废水经污水站物化处理后生成的污泥进行了污泥减量化工艺选择验证并进行效益分析。实验结果表明：污泥低温冷凝干化技术可将板框压滤后的涂装磷化污泥减重至原来的60.31%，涂装综合污泥减重至原来的56.61%，污泥减量化效果明显，几乎无废气排放，避免了二次污染。某汽车生产企业污水站涂装污泥经低温干化处理后产生的效益可观，1.5年即可回收成本。相比未干化处理前每年可节省32.39%的危废污泥处理成本。
[关键词]涂装废水 污泥减量化 低温干化 污泥干化
中图分类号：TE357.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）33-0014-02
1、污泥水质来源、性质、处理工艺及污泥减量化工艺选择
1.1 污泥水质来源，企业污水处理工艺
汽车制造企业涂装工艺生产过程中排放的废水、废液主要包括喷涂漆前模件表面处理时脱脂、磷化、表面调整等工序留下的磷酸盐、乳化油、表面活性剂、重金属离子等填料和溶剂，以及喷涂时的树脂、颜料、填料、助溶剂和少量重金属离子。生产工艺过程中产生的废水排入厂区污水处理站进行处理。涂装废水经污水设备物理化学反应后生成沉淀污泥，此工艺段需调节PH并控制投加氢氧化钙、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺等水处理药剂。水处理后成的污泥经板框压滤后由专业危废公司转移填埋处置。污水处理工艺流程见图1。
1.2 污泥性质及处置方式选择
某汽车企业涂装工艺生产过程中产生的废水污泥根据危险废弃物名录，定义为HW12、HW17危废污泥。涂装类废水经企业污水站物化处理后经板框压滤产生生污泥总量为350T/年，HW12、HW17危废污泥占比约为3：4；含水率75～80%，装袋后暂存固废站，由专业危废处置公司进行无害化填埋处理。处理成本3100元/吨。
本案选择新兴的污泥低温冷凝干化技术及设备，其主要具有以下优点：
节能，低温污泥干化技术消耗电能较少，也可以利用太阳能源，与燃煤或燃气比较，节能显著[2]。
污泥低温干化可有效避免污泥中的大量有机物挥发，减少恶臭气体释放，保存污泥热值，简化或者无须尾气处理系统。研究表明：污泥中挥发性有机化合物挥发温度主要集中在100-300摄氏度，如烷类、芳烃类、脂类等 。污泥中的苯系物在小于150摄氏度的干燥温度下释放量较少。污泥低温干化技术的温度控制在50-75摄氏度，干化过程中揮发性有机物以及恶臭气体的释放微乎其微[3]。
低温冷凝干化技术产生粉尘少，挥发性有机气体少，同时低温污泥干化减少了干化过程中的点火能量，避免了爆炸风险[4]。
1.3 污泥低温冷凝干化技术原理及工艺流程
污泥低温冷凝干化技术核心为污泥热泵干燥系统，本案低温冷凝干燥系统采用除湿热泵进行空气脱湿加热方式达到污泥干化，属于对流热风干燥。 工艺流程图见图2。
2、污泥低温冷凝干化工艺应用效果分析。
2.1 污泥低温冷凝干化工艺应用
选取某企业污水站涂装磷化污泥（HW12）及涂装综合污泥（HW17）进行低温冷凝干化处理，参数设定送风温度65摄氏度回风温度45摄氏度，干化周期时间12小时。测量干化测量前后污泥重量变化。HW12涂装磷化污泥及HW17涂装综合污泥干化前后数据见表1、表2。
由表1、2得出，HW17涂装综合污泥经低温干化后，污泥减重率达到56.61%；HW12涂装磷污泥经低温干化后，污泥减重率达到60.31%；HW12涂装磷污泥同等条件下污泥干化效果优于HW17涂装综合污泥，这是由于涂装类磷化废水处理系统药剂氢氧化钙投加量较综合废水系统药剂投加量较大，生成污泥经板框压滤后，泥性相对松散，干化处理效率相对较高。
冷凝水各项污染因子浓度较低，可直接排入污水站进入后续生化系统处理后排放，处理费用可忽略。
2.2污泥干化效益分析。
污泥低温干化设备运行需要消耗电能，人工；用电费用400元/吨污泥，人工费用12万元/年。企业以前将板框压滤后污泥直接委外处置成本3100元/吨；污泥干化设备43万元，辅助设备及基础投资、安装等7万元，维护2万元/年。根据某汽车企业年产生污泥350吨进行效益分析，年节约成本见表3。
由表3得出，某汽车企业污水站板框压滤后污泥经低温冷凝干化设备处理后 ，根据350吨/ 年的产量， 可为企业每年节省成本污泥处置费351423.5元，企业可节省原污泥处理成本的32.39%。采购设备及辅助投入，1.5年内即可回收成本。
3、结论及前景
通过对某汽车生产企业污水站板框压滤后污泥进行低温冷凝干化处理工艺运行试验研究，可以得出如下的结论：
（1）污泥低温冷凝干化工艺适用于汽车涂装类废水污泥的减量化生产。效果明显，污泥减重率达到56.61%～60.31%。
（2）污泥低温干化技术可有效降低生产企业危废污泥外运处理量，为企业节省污泥外协处理成本，同时能够降低其它固废处理企业生产负荷，污泥减量化对环保影响意义深远。
（3）对于年污泥产生量较少的中小型企业，可考虑合作共赢方式，合资或租赁移动式污泥低温冷凝干化装置，统一协调、定期处理。社会化效益明显，值得推广。
参考文献
[1] 杨小文，杜英豪.国外污泥干化技术进展[J].给水排水，2002，28（2）：35—36.
[2] 郭淑琴，胡大卫，卢心虹，等.介绍几种污泥热干化技术设备[J].中国给水排水，2003，19（5）：105—106.
[3] 王钊.北京污水处理厂污泥干化处理工艺选择的探讨[J].市政技术，2004，22（6）：374—378.
[4] Shimp G F ， Rowan J M ， Carr J S.Continue Emergence of HeatDrying ： A Technology Update.Proceedings 14th Annual WEF Residuals and Biosolids Management Conference ， 2000.USA
[关键词]涂装废水 污泥减量化 低温干化 污泥干化
中图分类号：TE357.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）33-0014-02
1、污泥水质来源、性质、处理工艺及污泥减量化工艺选择
1.1 污泥水质来源，企业污水处理工艺
汽车制造企业涂装工艺生产过程中排放的废水、废液主要包括喷涂漆前模件表面处理时脱脂、磷化、表面调整等工序留下的磷酸盐、乳化油、表面活性剂、重金属离子等填料和溶剂，以及喷涂时的树脂、颜料、填料、助溶剂和少量重金属离子。生产工艺过程中产生的废水排入厂区污水处理站进行处理。涂装废水经污水设备物理化学反应后生成沉淀污泥，此工艺段需调节PH并控制投加氢氧化钙、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺等水处理药剂。水处理后成的污泥经板框压滤后由专业危废公司转移填埋处置。污水处理工艺流程见图1。
1.2 污泥性质及处置方式选择
某汽车企业涂装工艺生产过程中产生的废水污泥根据危险废弃物名录，定义为HW12、HW17危废污泥。涂装类废水经企业污水站物化处理后经板框压滤产生生污泥总量为350T/年，HW12、HW17危废污泥占比约为3：4；含水率75～80%，装袋后暂存固废站，由专业危废处置公司进行无害化填埋处理。处理成本3100元/吨。
本案选择新兴的污泥低温冷凝干化技术及设备，其主要具有以下优点：
节能，低温污泥干化技术消耗电能较少，也可以利用太阳能源，与燃煤或燃气比较，节能显著[2]。
污泥低温干化可有效避免污泥中的大量有机物挥发，减少恶臭气体释放，保存污泥热值，简化或者无须尾气处理系统。研究表明：污泥中挥发性有机化合物挥发温度主要集中在100-300摄氏度，如烷类、芳烃类、脂类等 。污泥中的苯系物在小于150摄氏度的干燥温度下释放量较少。污泥低温干化技术的温度控制在50-75摄氏度，干化过程中揮发性有机物以及恶臭气体的释放微乎其微[3]。
低温冷凝干化技术产生粉尘少，挥发性有机气体少，同时低温污泥干化减少了干化过程中的点火能量，避免了爆炸风险[4]。
1.3 污泥低温冷凝干化技术原理及工艺流程
污泥低温冷凝干化技术核心为污泥热泵干燥系统，本案低温冷凝干燥系统采用除湿热泵进行空气脱湿加热方式达到污泥干化，属于对流热风干燥。 工艺流程图见图2。
2、污泥低温冷凝干化工艺应用效果分析。
2.1 污泥低温冷凝干化工艺应用
选取某企业污水站涂装磷化污泥（HW12）及涂装综合污泥（HW17）进行低温冷凝干化处理，参数设定送风温度65摄氏度回风温度45摄氏度，干化周期时间12小时。测量干化测量前后污泥重量变化。HW12涂装磷化污泥及HW17涂装综合污泥干化前后数据见表1、表2。
由表1、2得出，HW17涂装综合污泥经低温干化后，污泥减重率达到56.61%；HW12涂装磷污泥经低温干化后，污泥减重率达到60.31%；HW12涂装磷污泥同等条件下污泥干化效果优于HW17涂装综合污泥，这是由于涂装类磷化废水处理系统药剂氢氧化钙投加量较综合废水系统药剂投加量较大，生成污泥经板框压滤后，泥性相对松散，干化处理效率相对较高。
冷凝水各项污染因子浓度较低，可直接排入污水站进入后续生化系统处理后排放，处理费用可忽略。
2.2污泥干化效益分析。
污泥低温干化设备运行需要消耗电能，人工；用电费用400元/吨污泥，人工费用12万元/年。企业以前将板框压滤后污泥直接委外处置成本3100元/吨；污泥干化设备43万元，辅助设备及基础投资、安装等7万元，维护2万元/年。根据某汽车企业年产生污泥350吨进行效益分析，年节约成本见表3。
由表3得出，某汽车企业污水站板框压滤后污泥经低温冷凝干化设备处理后 ，根据350吨/ 年的产量， 可为企业每年节省成本污泥处置费351423.5元，企业可节省原污泥处理成本的32.39%。采购设备及辅助投入，1.5年内即可回收成本。
3、结论及前景
通过对某汽车生产企业污水站板框压滤后污泥进行低温冷凝干化处理工艺运行试验研究，可以得出如下的结论：
（1）污泥低温冷凝干化工艺适用于汽车涂装类废水污泥的减量化生产。效果明显，污泥减重率达到56.61%～60.31%。
（2）污泥低温干化技术可有效降低生产企业危废污泥外运处理量，为企业节省污泥外协处理成本，同时能够降低其它固废处理企业生产负荷，污泥减量化对环保影响意义深远。
（3）对于年污泥产生量较少的中小型企业，可考虑合作共赢方式，合资或租赁移动式污泥低温冷凝干化装置，统一协调、定期处理。社会化效益明显，值得推广。
参考文献
[1] 杨小文，杜英豪.国外污泥干化技术进展[J].给水排水，2002，28（2）：35—36.
[2] 郭淑琴，胡大卫，卢心虹，等.介绍几种污泥热干化技术设备[J].中国给水排水，2003，19（5）：105—106.
[3] 王钊.北京污水处理厂污泥干化处理工艺选择的探讨[J].市政技术，2004，22（6）：374—378.
[4] Shimp G F ， Rowan J M ， Carr J S.Continue Emergence of HeatDrying ： A Technology Update.Proceedings 14th Annual WEF Residuals and Biosolids Management Conference ， 2000.USA