聚合氯化鋁在高脫水率造紙污泥處理中的應(yīng)用研究

晏永祥 李幫漢 宋福升 陳啟杰 王慶峰

摘要：簡(jiǎn)述造紙污泥含水率和體積的變化關(guān)系，分析其基本性質(zhì)，實(shí)驗(yàn)加入04 g氧化鋁含量為10%的聚合氯化鋁（PAC）和5 g濃度為02%的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺（CPAM）可有效處理200 g固含量為20%的造紙污泥，中試結(jié)論與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。結(jié)果表明，新工藝采用DCS控制的二級(jí)脫水方式，先利用濃縮塔將污泥固含量提高到4%～6%之間，再通過(guò)柱塞泵送入800 m2板框壓濾機(jī)進(jìn)行二級(jí)脫水，脫水污泥干度可達(dá)50%以上；單臺(tái)設(shè)備每個(gè)周期4 h可處理45 t絕干污泥，破碎后摻煤焚燒每噸絕干污泥可產(chǎn)生余熱29256 MJ，能直接產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益61元；與傳統(tǒng)工藝相比可節(jié)約139%的運(yùn)行費(fèi)用。

關(guān)鍵詞：聚合氯化鋁；理化性質(zhì)；高脫水率；焚燒

中圖分類號(hào)：X793文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ADOI：1011980/jissn0254508X201803002

收稿日期：20171116（修改稿）

*通信作者：李幫漢，在讀碩士研究生；研究方向：造紙廢水處理。Application of PAC in Papermaking Sludge Treatment YAN Yongxiang1，2LI Banghan1，2，*SONG Fusheng3CHEN Qijie1 WANG Qingfeng2

（1 Changsha University of Science and Technology，Changsha， Hunan Province，410114；

2 BaiLin Biotechnology Co， Ltd， Changsha，Hunan Province，410205；

3 YueyangFengli Paper Co， Ltd， Yueyang， Hunan Province， 414100）

（*Email： 657100530@qqcom）

Abstract：The relationship between the change of water content and volume change of papermaking sludge was briefly described and analyzed From engineering point of view， adding 04 g PAC with 10% alumina content and 5 g CPAM with 02% solid content could effectively treat 200 g paper sludge with concentration of 2% The new process used concentration conditioning pool， the sludge concentration could be increased to 4%～6% Then the sludge was pumped to frame filter press by using a plunger pump， the dryness of dehydrated sludge could be up to 50% or even higher A single device could handle 45 tons of oven dry sludge per working cycle（4 hours）The dried sludge could be used as fuel after being crushed and mixed with coal， per ton of dried sludge could produce heat 29256 MJ through incineration， which could directly produce economic benefits of RBM 61 yuan； It could save 139% operating costs compared to the traditional process

Key words：polyaluminum chloride； physicochemical properties； high dehydration rate； incineration

造紙工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)六大支柱產(chǎn)業(yè)之一，與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)文明建設(shè)息息相關(guān)。伴隨著紙張的生產(chǎn)，會(huì)產(chǎn)生大量的造紙污泥，其含水率高，成分復(fù)雜，處理難度大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每生產(chǎn)1 t紙，就會(huì)產(chǎn)生含水率65%左右的污泥約700 kg[1]。目前造紙污泥主要的處理方式有填埋、厭氧消化穩(wěn)定、好氧堆肥、生物瀝浸、污泥石灰穩(wěn)定和污泥干熱化及污泥焚燒等，還包括制造造紙?zhí)盍?、制造活性炭、生產(chǎn)乙酸乙醇等其他利用技術(shù)[2]。受工藝、設(shè)備、場(chǎng)地大小，經(jīng)費(fèi)投入以及近年來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)和客戶選擇等因素的影響，選用化學(xué)調(diào)理[3]是目前國(guó)內(nèi)較為主流的處理工藝。在湖南岳陽(yáng)豐利紙業(yè)（以下簡(jiǎn)稱豐利紙業(yè)）污泥脫水干化工程中，選擇聚合氯化鋁（PAC）和陽(yáng)離子聚丙烯酰胺（CPAM）配合使用，采用濃縮調(diào)理池，經(jīng)板框壓濾機(jī)壓榨（污泥干度可達(dá)到50%），破碎機(jī)破碎處理后送鍋爐燃燒處理的方法，大幅降低了造紙污泥的處理成本。

1造紙污泥含水率

造紙污泥的含水率很高，其中的水分主要分為自由水、毛細(xì)結(jié)合水、表面吸附水和內(nèi)部水，主要存在形式如圖1所示[4]。其中，自由水和表面吸附水（占77%）可以通過(guò)污泥濃縮處理去除；毛細(xì)結(jié)合水（占20%）必須借助機(jī)械作用力才能去除；內(nèi)部結(jié)合水（占3%）必須通過(guò)破壞細(xì)胞膜，使細(xì)胞液滲出才能去除，常規(guī)的機(jī)械脫水方法無(wú)法將其去除[5]。

圖1污泥中水分的存在形式經(jīng)過(guò)處理后，不同含水率污泥體積變化差異很大，各階段含水率示意圖如圖2所示（干固體含量為64 t）[4]。由圖2可看出，污泥固含量06%時(shí)，其體積為10667 m3；污泥濃縮后，固含量達(dá)到3%，體積變?yōu)?133 m3，縮小到原來(lái)的20%；用管道輸送壓榨后，干度達(dá)到30%，體積變?yōu)?13 m3，縮小為原來(lái)的2%；壓榨干度到90%后，體積變?yōu)?1 m3，縮小到原來(lái)的067%。所以將污泥進(jìn)行壓榨處理，降低其含水率，是污泥減量化、資源化處理的有效方式[6]。統(tǒng)籌考慮污泥性質(zhì)、調(diào)理方法、脫水設(shè)備、干化方式和處置措施，可以最大化的產(chǎn)生環(huán)保效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，走資源化道路，減少環(huán)境的影響，盡量避免二次污染[7]。

21污泥基礎(chǔ)性質(zhì)

研究使用的造紙污泥取自豐利紙業(yè)混合池，豐利紙業(yè)主要以蘆葦和部分木材為原材料，采用間歇蒸煮方式制漿，經(jīng)漂白后送車間抄紙，各工段產(chǎn)生的廢水全部送中段水系統(tǒng)。中段廢水系統(tǒng)分為初沉池污泥、二沉池污泥、三沉池污泥和混合池污泥。初沉池污泥主要來(lái)源包括洗葦水10000 m3、堿回收水2000 m3、特種纖維水2000 m3、壓濾車間水2000 m3、提漂水2000 m3和抄紙車間水2000 m3等6種廢水（總計(jì)20000 m3），含大量的無(wú)機(jī)填料和篩渣，篩渣的主要成分是蘆葦渣、葦漿和少量木漿。

取混合池污泥進(jìn)行分析，參考行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJ/T 221—2005《城市廢水處理廠污泥檢驗(yàn)方法》，測(cè)濃度、pH值、灰分和板框壓濾機(jī)壓榨后干度[8]。檢測(cè)污泥固含量為18%，干污泥有機(jī)物含量為6848%，灰分含量為3152%，pH值為702，壓榨后污泥干度為51%。由此得出，污泥濃度較低，灰分含量較小，為中性，壓榨后干度較高。

22元素分析

1824173828440532注每個(gè)樣品均給出3個(gè)平行數(shù)據(jù)，第一組數(shù)據(jù)為樣品轉(zhuǎn)換做其他元素分析時(shí)的數(shù)據(jù)，有可能受上一個(gè)樣品的影響。3造紙污泥處理技術(shù)方案的選擇

造紙污泥處理一直是造紙行業(yè)的煩惱，尋找合適的處理工藝和配套設(shè)備是許多造紙廠所急需的。以豐利紙業(yè)為例，詳細(xì)分析其工藝選擇和設(shè)備選型。

31污泥脫水藥劑

造紙污泥脫水工藝常采用化學(xué)調(diào)理、冷凍調(diào)理和熱調(diào)理來(lái)改善污泥濃縮和脫水的性能，減小脫水時(shí)的阻力，以提高脫水設(shè)備的處理能力和處理效率[8]。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，使用化學(xué)調(diào)理是目前國(guó)內(nèi)較為主流的處理工藝，部分造紙廠采用以無(wú)機(jī)絮凝劑作為混凝劑，天然高分子有機(jī)絮凝劑作為助凝劑的方法。該方法使水體中的膠體物質(zhì)以大分子有機(jī)物的形式絮聚，再通過(guò)沉淀、氣浮和過(guò)濾等手段處理水中的固體物質(zhì)，其處理成本低，投入設(shè)備少，處理水量大，COD去除率高。

豐利紙業(yè)選用化學(xué)調(diào)理的方法，選擇的無(wú)機(jī)絮凝劑和有機(jī)絮凝劑分別是PAC和CPAM[10]。與三氯化鐵（PFC）等無(wú)機(jī)絮凝劑相比，PAC具有以下優(yōu)勢(shì)：①PAC鹽基度90以上，產(chǎn)品中游離的氯離子很少，PFC則含有大量的游離狀氯離子，很容易腐蝕管道和設(shè)備；②實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)PAC處理污泥的濾水性高于PFC的處理效果。選用合適的聚丙烯酰胺（PAM）對(duì)污泥脫水效果很重要[1112]，湖南佰霖生物技術(shù)股份有限公司針對(duì)造紙污泥所開(kāi)發(fā)的編號(hào)為2601的陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺（CPAM），與普通的藥劑相比，CPAM有以下特點(diǎn)：①使用的藥劑量少，絮凝效果優(yōu)；②濾水性好，能有效提高板框壓濾機(jī)的脫水效率；③減少了PAC的加入量，降低處理成本。

脫水藥劑最終選用PAC和CPAM配合使用，藥劑加入量通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定。將PAC配置成10%的溶液待用，CPAM配置成02%的溶液。向燒杯中倒入200 g固含量為20%的廢水，先加入PAC，攪拌30 s，再加入CPAM，攪拌2 min后，用真空抽濾機(jī)進(jìn)行抽濾直至壓力降為004 MPa，稱量濾餅質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示。由表2發(fā)現(xiàn)，處理200 g（固含量為20%）污泥，選取加入PAC（氧化鋁含量為10%）04 g和CPAM（濃度為02%）5 g時(shí)，污泥脫水效果最好。

綜上所述，處理200 g（固含量為20%）污泥，加入PAC（氧化鋁含量為10%）04 g和CPAM（濃度為02%）5 g處理造紙污泥時(shí)脫水效果最好；換算成絕干污泥即處理1 t絕干污泥，需加入100 kg PAC（氧化鋁含量為10%），25 kg固體CPAM。

32污泥脫水工藝

國(guó)內(nèi)外運(yùn)用較多的脫水設(shè)備主要有帶式壓濾機(jī)，板框壓濾機(jī)和螺旋壓濾脫水機(jī)，都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，這令很多造紙廠選擇困難。以豐利紙業(yè)為例，現(xiàn)有工藝流程是廢水首先到達(dá)初沉池，進(jìn)行一次沉淀后，下沉污泥經(jīng)刮泥機(jī)處理后送往混合池，上清液送往表面曝氣池；再送往二沉池，經(jīng)過(guò)二次沉淀后，上清液送往三沉池，下沉活性污泥絕大部分回用到表面曝氣池，部分活性污泥送往混合池；往三沉池中加入聚合硫酸鐵和聚丙烯酰胺，經(jīng)沉淀后，上清液送往洗葦車間作為清水回用，下沉污泥送往混合池；在混合池均勻混合后進(jìn)行后續(xù)處理。

豐利紙業(yè)起初運(yùn)行了兩套帶式壓濾機(jī)（工藝流程見(jiàn)圖3，以下簡(jiǎn)稱傳統(tǒng)帶式壓濾機(jī)處理工藝），由于設(shè)備濃縮能力有限，處理效果欠佳，不適用；后自行購(gòu)買一臺(tái)50 m2的板框壓濾機(jī)（工藝流程見(jiàn)圖4，以下簡(jiǎn)稱傳統(tǒng)板框壓濾機(jī)處理工藝），污泥含水率仍高達(dá)70%，由于選用工藝不合理，且處理量太小，不僅無(wú)法解決問(wèn)題，處理后污泥仍不符合填埋要求[10]；隨著紙張市場(chǎng)價(jià)格的回暖，產(chǎn)能增加，水處理壓力越來(lái)越大，面臨被迫關(guān)停的風(fēng)險(xiǎn)。2530/22644壓力14 MPa新型板框壓濾機(jī)2530/20052壓力15 MPa注實(shí)驗(yàn)不是同一時(shí)間的處理數(shù)據(jù)，由于原料的差別，導(dǎo)致污泥固含量不同（豐利紙業(yè)上半年使用葦漿較多，導(dǎo)致污泥固含量高，下半年由于蘆葦庫(kù)存不足，使用木漿較多）。圖5所示的處理工藝經(jīng)高效濃縮塔處理后，污泥固含量可達(dá)3%～5%之間。PAC（氧化鋁含量10%），CPAM和PAM濃度均為02%。（以下簡(jiǎn)稱新型板框壓濾機(jī)處理工藝）。豐利紙業(yè)每天最大污泥量45 t（絕干），可選用2臺(tái)800 m2板框壓濾機(jī)，單臺(tái)設(shè)備每個(gè)周期理論處理量是45 t（絕干），使用濃縮調(diào)理池，先將固含量2%的污泥濃縮到固含量4%～6%，通過(guò)柱塞泵送往板框壓濾機(jī)（進(jìn)料時(shí)間15～2 h），進(jìn)料結(jié)束后開(kāi)始?jí)赫ズ痛碉L(fēng)，壓榨結(jié)束后卸泥，進(jìn)入循環(huán)等待（從壓榨到循環(huán)約2 h），整個(gè)周期脫水時(shí)間4 h，污泥干度達(dá)到50%以上，完全滿足豐利紙業(yè)的污泥處理需求。

331脫水污泥含水率

同時(shí)選取豐利紙業(yè)采用傳統(tǒng)帶式壓濾機(jī)工藝、傳統(tǒng)板框壓濾機(jī)工藝、新型板框壓濾機(jī)工藝處理造紙污泥的處理結(jié)果，進(jìn)行對(duì)比分析，主要數(shù)據(jù)如表3所示。由表3可知，新型板框壓濾機(jī)處理工藝選用PAC與高效的CPAM處理造紙污泥，添加合適量的藥劑，經(jīng)過(guò)濃縮池調(diào)理和配套的板框壓濾機(jī)，可以將污泥干度提高到50%以上，圖5所示的新型板框壓濾機(jī)處理工藝具有較高的工程參考價(jià)值。

332污泥脫水焚燒熱值分析

豐利紙業(yè)污泥灰分3152%，絕干污泥燃燒值（M污泥）為756 MJ/kg，焚燒后排渣溫度120℃，灰渣比熱C渣為091 MJ/kg℃[13]（按SiO2計(jì)），入動(dòng)力鍋爐的污泥、空氣溫度20℃，排煙溫度180℃，空氣中的N2、O2、H2O比例分別為759%、228%、13%?？諝膺^(guò)量系數(shù)α為15，蒸汽比熱容C熱為2001 MJ/t℃，水的比熱容C水為4187 MJ/kg℃，100℃時(shí)水的汽化熱γ100為22584 MJ/kg℃。輻射和不完全燃燒損失占總熱量的15%。按1 t污泥在動(dòng)力鍋爐內(nèi)進(jìn)行焚燒，按以下方式進(jìn)行計(jì)算（計(jì)算基準(zhǔn)為20℃）。

（1） 污泥燃燒產(chǎn)生的熱量Q1：

Q1= G污泥·M污泥=1×50%×（1-3152%）×756×103=25885（MJ）

（2） 燃燒后排渣帶出的熱量Q2：

Q2= C渣·G渣·△t=091×1×50%×3152%×（100-20）=1434（MJ）

（3） 煙氣帶出的熱量Q3：

①污泥中的H元素生產(chǎn)H2O的量

HH2O= 絕干污泥量×H元素比例×（16+2×1）/（2×1）=1×50%×2844%×9=0128（t）

所消耗的氧量O1=HH2O×16/18=0114（t）

②污泥中的C元素生產(chǎn)CO2的量CCO2

CCO2= 絕干污泥量×C元素比例×（12+16×2）/12=1×50%×1738%×44÷12=032（t）

所消耗的氧量O2=CCO2×32/44=023（t）

③污泥中的O元素含量O3

O3= 絕干污泥量×C元素比例=1×50%×20%=01（t）

④理論需氧量OL=O1+O2-O3=0114+023-01=0244（t）

⑤理論空氣用量GL=OL÷228%=107（t）

⑥實(shí)際空氣用量G=α·GL=107×15=161（t）

⑦剩余空氣用量G剩=G-GL=161-107=054（t），其中含氧量G剩O=0122（t），含N量G剩N=0406，含水量G剩H2O=0007（t）

⑧干煙氣排放帶出的熱量Q干：

Q干=（G剩O+G剩N+CCO2）·C煙氣·（t3-t0）=（0122+0406+032）×1068×（180-20）=14491（MJ）

⑨水排放帶出的熱量Q水

Q水=（G剩H2O+HH2O）·[C熱·（t180-t100）+γ100+C水·（t100-t20）]=（0007+0128）×[2001×80+22584+4187×80]=37172（MJ）

故Q3=Q干+Q水=51663（MJ）

（4）蒸發(fā)污泥中水分消耗的熱量Q4：

Q4=m水分·[C熱·（t180-t100）+γ100+C水·（t100-t20）]=1×50%×275344=137672（MJ）

（5）輻射和不完全燃燒熱損失帶出的熱量Q5：

Q5=15%Q1=38828（MJ）

（6）剩余熱量Q6：

Q6=Q1-Q2-Q3-Q4-Q5=25885-1434-5166-137672-38828=29256（MJ）

根據(jù)上述公式及有關(guān)參數(shù)計(jì)算，當(dāng)污泥干度為50%時(shí)，焚燒鍋爐的能量衡算及所占的比例如表4所示。從表4中數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)污泥干度50%時(shí)，污泥自身的發(fā)熱量足以蒸發(fā)出自身的水分，不需要加燃煤等作為補(bǔ)充?？梢哉f(shuō)，直接焚燒干度為50%的污泥，對(duì)于工廠來(lái)說(shuō)既產(chǎn)生了環(huán)保效益又產(chǎn)生了經(jīng)濟(jì)效益。

以每燃燒1 t干度50%的污泥為例，產(chǎn)生余熱29256 MJ，相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)煤10 kg（動(dòng)力煤市場(chǎng)價(jià)720元/t），如果用于發(fā)電，則能產(chǎn)生電8135 kWh，按市場(chǎng)價(jià)075元/ kWh（生物質(zhì)發(fā)電，政府補(bǔ)貼回購(gòu)）的價(jià)格賣給當(dāng)?shù)卣?，能直接產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益61元。如果污泥產(chǎn)量足夠大，摻合燃燒葦渣、木片渣等生物質(zhì)燃料，每年的發(fā)電量將會(huì)給公司帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)效益。所以將污泥干度提升到50%后，再進(jìn)行焚燒處理，不僅解決了造紙污泥處理難的問(wèn)題，還可以為工廠創(chuàng)造效益，符合國(guó)家節(jié)能減排的標(biāo)準(zhǔn)，值得推廣應(yīng)用。

34 成本分析

湖南佰霖生物技術(shù)股份有限公司采用新型板框壓濾機(jī)處理工藝于2017年2月11日到4月15日完成豐利紙業(yè)造紙污泥處理項(xiàng)目。經(jīng)過(guò)一個(gè)多月的調(diào)試，成功將污泥干度提高到50%以上，于2017年6月通過(guò)工程項(xiàng)目驗(yàn)收。

從輸送污泥到將污泥壓榨粉碎，單臺(tái)設(shè)備每個(gè)周期處理45 t絕干污泥全過(guò)程只需4 h，污泥流量120 m3/h，PAC用量025 m3/h，CPAM用量30 m3/h?，F(xiàn)場(chǎng)DCS曲線如圖6所示。

圖6豐利紙業(yè)2#板框壓濾機(jī)處理污泥DCS圖成本分析：對(duì)比豐利紙業(yè)采用圖4工藝和圖5工藝處理造紙污泥的成本，PAC（氧化鋁含量10%）市場(chǎng)價(jià)700元/t，2601（CPAM）市場(chǎng)價(jià)26元/kg，電費(fèi)按均價(jià)05元/kWh計(jì)算，廢水達(dá)標(biāo)后排放。

（1）使用圖5所示的新型板框壓濾機(jī)處理工藝每噸絕干污泥所需費(fèi)用：

污泥：流量Q=120 m3/h，固含量W=2%，密度約為ρ=1000 kg/m3，時(shí)間T=1 h

污泥質(zhì)量M=120×1×1000×2%=2400 kg=24 t

①PAC：流量Q=025 m3/h，密度約為ρ=1150 kg/m3，時(shí)間T=1 h

PAC質(zhì)量：MPAC=025×1×1150=2875（kg）=02875（t）

每噸絕干污泥PAC費(fèi)用：S1=02875×700÷24≈8385≈84元

②CPAM：流量Q=30 m3/h，濃度W=02%，密度約為ρ=1000 kg/m3，時(shí)間T=1 h

CPAM質(zhì)量：MCPAM=30×1×1000×02%=60 kg

每噸絕干污泥CPAM費(fèi)用：S2=60×26÷24=65元

③三沉池統(tǒng)計(jì)所需聚合硫酸鐵PFC為40 t/d，價(jià)格為350元/t，PAM為50 kg/d，價(jià)格為15 元/kg，折合每噸絕干污泥成本統(tǒng)計(jì)為：

S3=（40×350+50×15）÷45=328元/t

④每噸絕干污泥所需電費(fèi)S4：

4臺(tái)曝氣泵功率為160 kW，24 h運(yùn)行，污泥壓榨車間每噸絕干污泥耗電100 kWh，刮泥機(jī)等設(shè)備平均每天耗電1800 kWh。

S4=（160×4×24+45×100+1800）×05÷45≈241元

⑤每噸絕干污泥所需運(yùn)行總費(fèi)用S=S1+S2+S3+S4=84+65+328+241=718元（包含整個(gè)廢水和污泥處理系統(tǒng)，未考慮生化池所需費(fèi)用）。

（2）通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研，選取國(guó)內(nèi)幾家大型污泥處理廠均采用板框壓濾機(jī)處理情況，匯總結(jié)果如表5所示。

方式東莞某廠—200—23825填埋湖南駿泰30100—20232填埋景津環(huán)保251006～1022448填埋山東恒聯(lián)25100—23138填埋注PAC（氧化鋁含量10%），PAM濃度為02%。由表5可知，國(guó)內(nèi)幾家大型處理公司藥劑成本均很高，絮凝劑用量接近，但助凝劑用量相差較大。以駿泰為例（工藝流程大致一樣）進(jìn)行計(jì)算分析，PAC（濃度10%）市場(chǎng)價(jià)700元/t，使用的PAM市場(chǎng)價(jià)17元/kg，電費(fèi)按均價(jià)056元/kWh計(jì)算；廢水總量為30000 m3/d，該公司采用斜網(wǎng)回收廢水中部固形物作生物質(zhì)燃料，平均每天處理絕干污泥296 t左右；三沉池廢水送往工廠附近的廢水處理站（03元/t）達(dá)標(biāo)后排放。

污泥：流量Q=120 m3/h，固含量W=202%，密度約為ρ=1000 kg/m3，時(shí)間T=1 h

污泥質(zhì)量M污泥=120×1×1000×202%=2400（kg）=2424（t）

①PAC：用量為30 kg/m3，換算為流量Q=036 m3/h，密度約為ρ=1150 kg/m3，時(shí)間T=1 h

PAC質(zhì)量：M=036×1×1150=414（kg）=0414（t）

每噸絕干污泥PAC費(fèi)用：S5=0414×700÷2424≈1196≈120（元）

②PAM：用量為100 kg/m3，換算為流量Q=120 m3/h，濃度W=02%，密度約為ρ=1000 kg/m3，時(shí)間T=1 h

PAM質(zhì)量：M=120×1×1000×02%=240（kg）

每噸絕干污泥PAM費(fèi)用：S6=240×17÷2424≈1683（元）≈170（元）

③每噸絕干污泥所需電耗：該公司在氣浮未開(kāi)的情況下，運(yùn)行電耗約為12650 kWh。

S7=12650×056÷296≈23932（元）≈240（元）

④送往廢水處理站處理費(fèi)用，折合每噸絕干污泥計(jì)算，成本S8

S8=30000×03÷296=304（元/t）

每噸絕干污泥所需運(yùn)行總費(fèi)用S=S5+S6+S7+S8=120+170+240+304=834（元）（包含整個(gè)廢水和污泥處理系統(tǒng)，未考慮生化池所需費(fèi)用）

對(duì)比分析，選用圖5中新工藝最終總核算處理成本為718元/t，其中污泥處理費(fèi)用為149元/t，廢水處理費(fèi)用為328元/t（以絕干污泥計(jì)算），運(yùn)行電費(fèi)241元/t；駿泰紙廠處理成本為834元/t，其中污泥處理費(fèi)用為290元/t，廢水處理費(fèi)用為304元/t（以絕干泥計(jì)算），運(yùn)行電費(fèi)240元/t。新工藝可節(jié)約139%的運(yùn)行費(fèi)用，主要體現(xiàn)在污泥處理的藥劑費(fèi)用上，這驗(yàn)證了PAC可以處理造紙污泥，并且配合合適的CPAM和配套設(shè)備，可極大的降低運(yùn)行費(fèi)用，值得推廣。

3結(jié)論

31聚合氯化鋁（PAC）能處理高脫水率造紙污泥，可以在造紙行業(yè)大力推廣。

32使用圖5所示新型板框壓濾機(jī)處理工藝，污泥干度能達(dá)到50%，破碎后摻煤可以直接燃燒，不僅能解決環(huán)保問(wèn)題，還能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。

33使用圖5所示新型板框壓濾機(jī)處理工藝處理造紙污泥，能極大的降低運(yùn)行成本，作為工程案例，值得業(yè)內(nèi)參考借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1]Lv Wenbin， Zhu Xiaolin， Li Jigeng， et al. Studies on Polysilicate Polysaccharides Used for Papermaking and Papermaking Sludge[J]. Paper Science and Technology， 2011（3）： 86.

呂文彬， 朱小林， 李繼庚， 等. 聚硅酸鋁用于造紙混合污泥調(diào)質(zhì)脫水的研究[J]. 造紙科學(xué)與技術(shù)， 2011（3）： 86.

[2]Yang Guifang， Miao Tianbo， Chen Tuan， et al. The nature of sludge in paper industry and its treatment and disposal technology[J]. East China Paper， 2015， 46（4）： 46.

楊桂芳， 苗天博， 陳葓， 等. 造紙工業(yè)中污泥的性質(zhì)及其處理處置技術(shù)[J]. 華東紙業(yè)， 2015， 46（4）： 46.

[3]Fu Rongbing， Yang Haizhen， Gan Mingqiang. The Situation and Progress of Sludge Treatment in Chinas Urban Wastewater Treatment Plants[J]. Environmental Science & Technology， 2004， 27（5）： 108.

付融冰， 楊海真， 甘明強(qiáng). 中國(guó)城市廢水廠污泥處理現(xiàn)狀及其進(jìn)展[J]. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù)， 2004， 27（5）： 108.

[4]Wang Luochun. Sludge drying and incineration technology[M]. Beijing： Metallurgical Industry Press， 2010.

王羅春. 污泥干化與焚燒技術(shù)[M]. 北京： 冶金工業(yè)出版社， 2010.

[5]Ge Chenglei， Wu Chaojun. Paper sludge depth dehydration technology research[J]. China Pulp and Paper Industry， 2012， 33（4）： 6.

葛成雷， 吳朝軍. 造紙污泥深度脫水技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 中華紙業(yè)， 2012， 33（4）： 6.

[6]Jiao Guodong. Papermaking sludge treatment technology and its application[J]. Henan Science and Technology Monthly， 2010（6）： 73.

焦國(guó)棟. 造紙污泥處理技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 河南科技月刊， 2010（6）： 73.

[7]WANG Xiaocong， GUO Xiaowei. Research Progress on the Depth Dehydration and Desiccation of Papermaking Sludge[J]. China Pulp & Paper， 2014， 32（4）： 70.

王小聰， 郭曉偉. 造紙污泥深度脫水干化研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)造紙， 2014， 32（4）： 70.

[8]Li Peisheng. Incineration and pyrolysis of solid waste[M]. Beijing： China Environmental Science Press， 2006.

李培生. 固體廢物的焚燒和熱解[M]. 北京： 中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社， 2006.

[9]Pan Meiling， Zhang Anlong. Studies on the nature of papermaking sludge[J]. Hunan Papermaking， 2011（1）： 31.

潘美玲， 張安龍. 造紙污泥性質(zhì)的研究[J]. 湖南造紙， 2011（1）： 31.

[10]ZOU Donglei， SONG Baohua， XU Liqun， et al. Study on coagulation treatment of papermaking wastewater[J]. Environmental and Sustainable Development， 2005（1）： 3.

鄒東雷， 宋寶華， 徐立群， 等. 造紙綜合廢水的混凝處理研究[J]. 環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展， 2005（1）： 3.

[11]TANG Guomin， HUANG Zhao. Control Measures for Stability of Sludge System of Wastewater from Papermaking[J]. China Pulp & Paper， 2011， 30（S1）： 143.

唐國(guó)民， 黃釗. 造紙廢水污泥處理系統(tǒng)穩(wěn)定性的控制措施[J]. 中國(guó)造紙， 2011， 30（S1）： 143.

[12]LI Xue， LIN Tao. Application of flocculant in papermaking wastewater treatment[J]. Tianjin Papermaking， 2013（4）： 13.

李雪， 林濤. 絮凝劑在造紙廢水深度處理中的應(yīng)用[J]. 天津造紙， 2013（4）： 13.

[13]Zhang Yang， Liu Bingyue， Zhao Changming. Papermaking sludge dewatering and sludge incineration technology[J]. Heilongjiang papermaking， 2009（2）： 53.

張揚(yáng)， 劉秉鉞， 趙長(zhǎng)明. 造紙污泥脫水與污泥焚燒處理技術(shù)[J]. 黑龍江造紙， 2009（2）： 53.CPP（責(zé)任編輯：馬忻）