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水泥窑共处置印染污泥对水泥质量影响的研究 　　摘要：印染污泥处置日益成为环境问题，目前利用水泥窑共处置工业固废已经成为有效处置固废的方法之一，通过相关试验，研究水泥窑共处置印染污泥对水泥质量的影响。 　　关键词：水泥窑 印染污泥 水泥质量 　　中图分类号：TQ172文献标识码： A 文章编号： 　　0引言 　　印染行业是工业废水的排放大户，也是有害、难处理的工业废水之一，其特点是水量大、水质复杂、有机物浓度高、难降解生物质多、色度深。印染废水经处理后的印染污泥，通常含有大量有机废物，如果直接填埋，会对生态环境造成严重污染[1-2]。 　　水泥工业作为我国基础性原材料工业的支柱之一，在国民经济可持续发展中具有举足轻重的地位。水泥产量的高速增长，有力地支撑了我国经济的快速发展，但同时受到资源、能源与环境因素的制约。利用固体废物水泥窑共处置技术，既减小了固体废物引起的环境负荷，又实现了固体废物的资源化，为水泥生产提供了能源与资源。随着生产工艺与技术的不断改进与环境保护法规的不断完善，该项技术在固体废物处理中得到了广泛的应用。 　　1印染污泥特点 　　1.1印染污泥来源 　　印染废水处理中，将废水中的可溶性或不溶性污染物，部分或全部通过物理、化学或生物的方法，将其以污泥的形式从废水中分离出来，使废水得到净化。印染污泥来源于废水处理的各工序，主要包括废水的预处理栅渣、物化污泥、生化污泥等。废水处理所采用的工艺和处理深度不同，污泥量和成分也有所差异［3］。 　　⑴印染废水的物化污泥来源于废水的混凝沉淀或混凝气浮处理单元，污泥的成分及污泥量因废水的来源及所加混凝剂种类和用药量不同而不同，主要为浆料、染料和混凝药剂结合体。物化污泥的特性是相对密度大、团体颗粒大。易于沉淀、压密、脱水；颗粒持水性差，含水率低，污泥稳定性好，不腐化，流动性差，不易用管道输送。 　　⑵印染废水的生化污泥来源于活性污泥法处理单元，包括厌氧(水解酸化)、接触氧化、生物滤池等排出的剩余污泥。生化污泥中有机物含量较高，但一般比城市污水中有机物含量少。污泥颗粒细小，往往呈絮凝体状态，相对密度小;含水率高，持水性强；不易下沉、压密、脱水，流动性好，便于管道输送[4]。 　　根据统计，大约每万m3印染废水处理会产生20～30t污泥，其中的2/3为物化污泥。 　　1.1污泥成份复杂 　　印染废水中含有残余染料、浆料、助剂、纤维杂质及无机盐等。其无机成分一般为铝、铁、钙、镁和硅等形成的化合物，有机成分一般为难降解有机物，如表面活性剂、染料、纤维素、腐殖质等。由于染料的结构具有硝基和氨基化合物及铜、铬等重金属元素，具有较大的生物毒性，对环境的污染很大。 　　2研究内容 　　1.1实验装备 　　本次实验选取一家水泥生产企业，该企业现有新型干法水泥生产线，主要依托设备为回转窑，物料回转窑内煅烧过程是生料从窑的冷端喂入，由于窑有一定的倾斜度，且不断回转，因此使生料连续向热端移动。燃料从热端喷入，在空气助燃下燃烧放热并产生高温烟气，热气在风机的驱动下，自热端向冷端流动，而物料和烟气在逆向俞董的过程中进行热量交换，使生料烧成熟料。 　　1.2实验材料 　　本次实验采用整个印染行业中所占比重最大的棉印染和化纤（涤纶）印染废水处理产生的污泥，作为水泥熟料生产过程中的原料之一，其成份分析如下： 　　表1污泥成分检测分析结果（棉印染企业） 　　 　　 　　表2污泥成分检测分析结果（化纤印染企业） 　　 　　 　　1.3实验方案 　　水泥熟料生产的原料主要为：钙质原料（如石灰石）、硅质原料（如砂岩、硅石）、铝质原料（如粉煤灰、铝矾土）及铁质原料（如铁矿石、硫酸渣、铜渣），燃料为煤、煤矸石等。其中印染污泥（含水率80％左右）主要用于替代燃料，本次实验通过不同印染污泥的不同掺烧比例进行分析（该比例为占回转窑全部投料的比例，其中煤占全部投料比例为10～15％左右，印染污泥主要替代煤）。 　　表3 污泥掺烧比例 　　 　　 　　1.4实验结果及分析 　　不同掺烧比例情况下，水泥成份分析结果见表4-6～4-7，水泥强度分析结果见表4-8～4-9。 　　表4 水泥成份分析结果（棉印染污泥） 　　 　　 　　表5 水泥成份分析结果（化纤印染污泥） 　　 　　 　　表6 水泥质量分析结果（棉印染污泥） 　　 　　 　　表7 水泥质量分析结果（化纤印染污泥） 　　 　　 　　通过试验表明，印染污泥的化学特性与水泥生产所用的原料基本相似。加入污泥掺烧制造出来的水泥，与普通硅酸盐水泥相比，在颗粒度、相对密度等方面基本相似；利用水泥回转窑处理印染污泥，不仅具有焚烧法的减容、减量化特征，且燃烧后的残渣成为水泥熟料的一部分，无焚烧灰等次