Page 252 - 《环境工程技术学报》2023年第1期

Vol.13，No.1 环 境 工 程 技 术 学 报 第 13 卷，第 1 期
Jan.，2023 Journal of Environmental Engineering Technology 2023 年 1 月

吴曰丰，池艳峰，张露，等.堆存市政污泥深度脱水及其重金属稳定化效果研 究 [J].环境工程技术学报，2023，13（1）：248-254.
WU Y F,CHI Y F,ZHANG L,et al.Study on deep dewatering and heavy metal stabilization of stocked sludge[J].Journal of Environmental Engineering
Technology，2023，13（1）：248-254.

堆存市政污泥深度脱水及其重金属稳定化效果研究

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吴曰丰 ，池艳峰 ，张露 ，江帅 ，杨锡刚 ，赵旭远 2
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1.上海老港固废综合开发有限公司
2.疏浚技术装备国家工程研究中心
摘要 堆存污泥具有高含水率和潜在重金属污染特征，对堆存填埋场及周边环境可能产生潜在生态风险。以秸秆（SP）、粉煤灰
（FA）、磷石膏（PG） 种固体废物材料搭 配 2 种常用脱水剂氧化钙（CaO）、聚合氯化铝（PAC）组成联合调理剂，对堆存污泥进行
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脱水以及对其中重金属进行稳定化效果研究，并通过电镜-能谱探究加入调理剂后污泥的微观结构及物质构成。结果表明：添加
固体废物材料的联合调理剂对污泥脱水及重金属稳定化效果显著，其中添 加 P 的组合最优。 当 CaO、PAC、P 添加量（干基
G
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比）分别 为 20%、25%、23 % 时，毛细吸水时间 为 42.1 s，泥饼含水率 为 49.00%；P 中丰富的孔隙结构及磷酸盐物质对重金属有
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很好的吸附和沉淀作用；微观结构分析显示，经过调理 后 CaSO 或 4 Al (SO ) 构建了污泥的骨架结构。
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关键词 堆存污泥；固废材料；深度脱水；重金属稳定化；微观结构
中图分类号：X705 文章编号：1674-991X（2023）01-0248-07 doi：10.12153/j.issn.1674-991X.20210608
Study on deep dewatering and heavy metal stabilization of stocked sludge

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WU Yuefeng , CHI Yanfeng , ZHANG Lu , JIANG Shuai , YANG Xigang , ZHAO Xuyuan 2
1.Shanghai Laogang Integrated Solid Waste Development Co., Ltd.
2.National Engineering Research Center of Dredging Technology and Equipment
Abstract The stocked sludge has the characteristics of high moisture content and potential heavy metal pollution,
which may pose potential ecological risks to the landfill site and the surrounding environment. Three solid waste
materials, straw powder (SP), fly ash (FA) and phosphogypsum (PG), combined with two common dehydrators,
quick lime (CaO) and polyaluminium chloride (PAC), were used to dehydrate the stocked sludge and study the
stabilization effect of heavy metals. In addition, the microstructure and composition of the dehydrated sludge cake
were studied by SEM-EDS. The results showed that the combined conditioner with solid waste materials had
significant effects on sludge dewatering and heavy metal stabilization, and the group with PG was the best. When
the addition of CaO, PAC and PG (dry basis ratio) were 20%, 25% and 23% respectively, the capillary water
absorption time was 42.1 s and the moisture content of mud cake was 49.00%. The rich pore structure and phosphate
impurities in PG had good adsorption and precipitation effects on heavy metals. The microstructure analysis showed
that CaSO or Al (SO ) formed the skeleton structure of treated sludge.
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Key words stocked sludge; solid waste materials; deep dewatering; heavy metals stabilization; microstructure

[1]
202 年全国干污泥产生量为 1 162.7 万 t 。 研究的热点，该方面的研究主要针对污水处理厂新
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由于部分地区存在工业废水和生活污水混合排放， 产生的污泥 [7-9] 。针对污泥脱水问题，研究人员开发
使产生的污泥中存在重金属超标现象 [2-3] 。重金属具 了众多调理剂加强其脱水性能 [10-12] 。污泥中重金属
有高毒性、易迁移、高生物富集性，可能会进入食物 稳定化处理可以将易溶解、易迁移的离子态重金属
链危害人类健康 [4-6] 。随着我国对生态环境和人民健 转变为难溶难迁移的稳定形态。Ami 等 [13 ] 的研究
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康的高度重视，将堆存污泥进行深度脱水减容并同 显示，堆肥过程可使得污泥 中 Zn、Cu、N 和 i P 的有
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步使重金属稳定化具有十分重要的现实意义。 效态浓度明显下降，降低了迁移风险。药剂稳定法
污泥脱水及其重金属固化稳定化一直是国内外 一方面通过添加氢氧化物、硫化物、磷酸盐等药剂

收稿日期：2021-10-22
作者简介：吴曰丰（1977—），男，高级工程师，硕士，主要从事固废处理及生物质发电研究，wintonwu@126.com
* 通信作者：张露（1990—），男，工程师，硕士，主要从事固废处理处置研究，s_zhanglu123@163.com