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污水处理厂污泥冶金烧结行为研究

污水处理厂污泥冶金烧结行为研究

作者：王小青重庆大学

学位级别：硕士

随着污水排放量的逐年递增,污水处理厂污泥的产生量也逐渐增多,其引发的环境污染问题也日益突出,因此,研究城市污水处理厂污泥资源化处理具有重要现实意义。本文对重庆某污水处理厂污泥的物理化学特性、污泥配比与配碳量对烧结过程和烧... 详细信息

随着污水排放量的逐年递增,污水处理厂污泥的产生量也逐渐增多,其引发的环境污染问题也日益突出,因此,研究城市污水处理厂污泥资源化处理具有重要现实意义。本文对重庆某污水处理厂污泥的物理化学特性、污泥配比与配碳量对烧结过程和烧结矿冶金性能的影响等进行了研究。污水处理厂污泥特性研究表明:污泥的粒径分布主要集中在0-0.2mm范围内,体积分数约为84.01%。干污泥中主要元素为Si、Ca、Fe、Al、Mg、S和P等,其中S元素和P元素分别为0.8%和0.69%,含量相对较低,烧结过程中添加少量污泥对烧结矿中S和P的影响不大。同时干污泥中重金属含量也相对较低,ZnO含量为0.15%,其它重金属元素未检测出。污泥中含有较高的有机物,添加适量污泥可以改善混合燃料的着火性能。污泥燃烧过程分为3个阶段,通过对不同配比污泥的燃烧特性和热值分析可知,每千克干污泥的热值为5325.66kJ,相当于0.182kg标准煤的发热值。污泥配比烧结实验表明,随着污泥配比由0%增至4%,混合料粒度分布得到改善,烧结混合料的透气性提高,烧结矿强度有所改善,烧结矿冶金性能也有所提高。但当污泥配比超过4%以后,随着污泥配比的增加,烧结料层的透气性变差,烧结矿的冶金性能也受到影响,从烧结矿生产和烧结矿的冶金性能等综合考虑,含水率为72%左右的污泥合理配比约为4%。配加污泥后合理配碳量研究表明,当污泥添加量为4%,配碳量由5.04%向5.34%变化时,烧结矿的烧成率逐渐减小,成品率逐渐增大,烧结矿强度有所改善。相比于不添加污泥,配碳量为5.19%时,结合污泥处理和烧结生产的经济成本考虑,污泥配比宜控制在4%左右,适宜配碳量应控制在5.04%左右。

关键词：污水处理厂污泥烧结燃烧特性冶金性能配碳量

污水处理厂污泥用作内养护材料对自密实混凝土性能的影响

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污水处理厂污泥用作内养护材料对自密实混凝土性能的影响

作者：张开亮浙江工业大学

学位级别：硕士

自密实混凝土(SCC)具有流动性好,可不经振捣而充分密实,不易发生分层、离析,特别适用于配筋密列和无法振捣的结构部位等特性,但其配合比设计特点是水灰比低,粉料用量大,其自收缩和干燥收缩明显增大,若不经适当处理,混凝土在水化硬化过... 详细信息

自密实混凝土(SCC)具有流动性好,可不经振捣而充分密实,不易发生分层、离析,特别适用于配筋密列和无法振捣的结构部位等特性,但其配合比设计特点是水灰比低,粉料用量大,其自收缩和干燥收缩明显增大,若不经适当处理,混凝土在水化硬化过程中易产生收缩开裂,从而导致混凝土耐久性严重下降。研究表明,通过掺加适量内养护材料,如超吸水性树脂、轻骨料等,可有效减小混凝土自收缩,但超吸水性树脂价格昂贵,轻骨料易在自密实混凝土中发生离析。有鉴于此,本研究尝试利用污水处理厂污泥中含有的絮凝物质,将原状污泥或将污泥烘干后作为内养护材料,并与超吸水性树脂进行对比,主要研究了掺加原状污泥、烘干污泥、预湿高吸水性树脂(SAP)以及将其与减缩剂(SRA)复合,对新拌和硬化自密实混凝土和易性、水化放热温升、强度、内部相对湿度变化、自收缩和总收缩的影响。研究结果表明:(1)掺加原状污泥导致SCC坍落扩展度下降,但有助于改善自密实混凝土粘聚性和保水性;掺加烘干污泥对自密实混凝土和易性影响不大;引入水分相同时,与掺原状污泥相比,掺预湿SAP有利于提高SCC的流动性;掺原状污泥、烘干污泥和预湿SAP均导致自密实混凝土的初凝时间延长,掺烘干污泥时,对初凝时间的影响尤为显著。(2)与对比混凝土相比,单掺原状污泥、烘干污泥、预湿SAP和SRA均导致自密实混凝土早期强度下降,其中掺预湿SAP时,其下降幅度更明显;但在28d0d内,其强度增长速率高于对比混凝土,其60d强度甚至高于或与对比混凝土相当,其原因可能是由于内养护材料对高强自密实混凝土发挥良好的内养护功效,从而有助于减小自收缩,防止收缩开裂所致。(3)与对比混凝土相比,掺加原状污泥对低水胶比自密实混凝土内部相对湿度的影响呈明显异常,在水化早期导致内部相对湿度测定值明显下降,较短时间内达到最低值后,又开始急剧增大,并回升至与对比混凝土内部相对湿度相当或略低水平;与SRA复合掺加后,仍出现类似异常,但幅度明显减小,其原因目前还不清楚,有待进一步研究;单掺烘干污泥和预湿SAP则未发现异常,掺烘干污泥和预湿SAP有助于减小低水胶比自密实混凝土自干燥程度;(4)掺原状污泥与烘干污泥均可减小自密实混凝土自收缩,但其掺量变化对减小SCC自收缩的影响规律不明显,其掺量增大反而导致自收缩增大,这可能与污泥中含有的絮凝组分存在的均匀性较差所致。而掺预湿SAP则可显著减少SCC自收缩,且随预湿SAP掺量增加,其自收缩逐渐减小。(5)将原状污泥、烘干污泥与SRA进行复合掺加,与单掺SRA、原状污泥、烘干污泥以及预湿SAP相比,其自收缩均进一步减小,但污泥中絮凝组分的不均匀性仍导致其对自收缩随掺量变化的影响规律不明显,甚至出现随掺量增加而自收缩增大现象。复合掺加预湿SAP和SRA可进一步减小自密实混凝土自收缩。(6)单掺原状污泥对自密实混凝土总收缩影响不大;单掺烘干污泥时,掺量为0.4%-0.6%时可以减少SCC的总收缩,但掺入污泥含固量为0.2%时,却导致其总收缩明显增大,其掺量变化对自密实混凝土总收缩的影响规律较差;而单掺预湿SAP则可明显减小SCC的总收缩,其减缩率高达26%以上。将原状污泥、烘干污泥和预湿SAP分别与SRA复合掺加后,可在掺加内养护材料基础上进一步减小总收缩。

关键词：自密实混凝土污水处理厂污泥内养护材料超吸水性树脂减缩剂自收缩总收缩

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热碱处理对污水处理厂污泥特性的影响研究

环境科学 2015年第2期36卷 619-624页

作者：杨世东陈霞刘操肖本益东北电力大学建筑工程学院吉林132012 中国科学院生态环境研究中心北京100085 北京市水科学技术研究院北京100048

热碱处理是一种重要的污泥预处理方法.选取污泥浓度、p H、温度和处理时间这4个因素,采用正交试验,研究了这些因素对污水处理厂污泥融胞、污泥浓度及污泥形态等污泥特性的影响,以对污泥热碱处理的条件进行优化.结果表明,这4个因素对污... 详细信息

热碱处理是一种重要的污泥预处理方法.选取污泥浓度、p H、温度和处理时间这4个因素,采用正交试验,研究了这些因素对污水处理厂污泥融胞、污泥浓度及污泥形态等污泥特性的影响,以对污泥热碱处理的条件进行优化.结果表明,这4个因素对污泥融胞、污泥浓度和污泥形态特征影响的显著性均为:p H>温度>时间>污泥浓度.此外,这4个因素对释放单位污泥溶解性化学需氧量(SCOD)和减小污泥浓度的最佳组合条件为:污泥浓度36.55 g·L-1、p H 12.45、温度175℃和处理时间60 min,而对减小污泥粒径和分形维数的最佳组合条件为:污泥浓度36.55 g·L-1、p H 12.5、温度175℃和处理时间45 min.

关键词：热碱处理融胞作用污水处理厂污泥污泥浓度污泥形态影响

污水处理厂污泥酸性发酵实现挥发酸产量最大化实验研究

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污水处理厂污泥酸性发酵实现挥发酸产量最大化实验研究

作者：杨亚静太原理工大学

学位级别：硕士

课题对污水处理厂污泥的酸性发酵产生挥发酸的规律进行了实验研究。 BAP(Biochemical Acidogenic Potential)实验研究了接种厌氧污泥、CHCl的投加量、起始pH值、微量营养元素和污泥种类对污泥生化产酸势的影响。实验结果表明：未接... 详细信息

课题对污水处理厂污泥的酸性发酵产生挥发酸的规律进行了实验研究。 BAP(Biochemical Acidogenic Potential)实验研究了接种厌氧污泥、CHCl的投加量、起始pH值、微量营养元素和污泥种类对污泥生化产酸势的影响。实验结果表明：未接种厌氧污泥的污泥进行酸性发酵的产酸效果比接种了厌氧污泥的污泥产酸效果好;投加0.03mM CHCl抑制剂的污泥产酸发酵效果最好，能有效抑制产甲烷菌的活动，从而避免了甲烷气体的产生;调节实验初始pH值和微量营养元素的添加对酸性发酵实验中污泥BAP没有很大的促进作用;污泥的发酵时间为13～28d，所产生的挥发酸种类为乙酸、丙酸和丁酸，其中乙酸占主要部分。通过污泥的BAP实验，对于3g污泥量，我们得到在不接种厌氧污泥、CHCl投加量为0.03mM、BaCl添加量为2mM．、温度为22～28℃之间、搅拌转速为180r／min这样的条件下，污泥BAP值是最大的，产生的挥发酸最大量为0.298 gVFA／gVS。污泥酸性发酸的批量运行实验中，采用序批式反应器，用正交实验的方法考察了污泥投配比、温度和搅拌方式对污泥产酸量的影响。实验结果表明：反应器中pH值和ORP值的变化均处于产酸菌

关键词：污水处理厂污泥酸性发酵生化产酸势挥发性脂肪酸

铜(Ⅱ)-溴酸钾-天然花青素体系催化动力学光度法测定污水处理厂污泥中铜

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冶金分析 2017年第8期37卷 64-68页

作者：严进南通职业大学化学与生物工程学院

从紫薯中提取天然花青素,作为测定铜(Ⅱ)的催化褪色反应指示剂。在盐酸介质中,铜(Ⅱ)对溴酸钾氧化天然花青素褪色反应有灵敏的催化作用,据此建立了测定铜(Ⅱ)的催化动力学光度法。研究了催化褪色反应测定条件和动力学参数。在最佳测定波... 详细信息

从紫薯中提取天然花青素,作为测定铜(Ⅱ)的催化褪色反应指示剂。在盐酸介质中,铜(Ⅱ)对溴酸钾氧化天然花青素褪色反应有灵敏的催化作用,据此建立了测定铜(Ⅱ)的催化动力学光度法。研究了催化褪色反应测定条件和动力学参数。在最佳测定波长530nm条件下,铜(Ⅱ)的质量浓度在0.01~0.30μg/mL范围内与非催化反应溶液和催化反应溶液的吸光度差值符合比尔定律,检出限为3.09×10g/mL。催化褪色反应为准零级反应,表观活化能为41.99kJ/mol,表观反应速率常数为5.42×10s。实验考察了20多种共存离子的影响。按照实验方法测定污水处理厂污泥中铜(Ⅱ),结果的相对标准偏差(RSD,n=8)为2.0%~2.5%,并且与原子吸收光谱法测得结果一致。

关键词：催化动力学光度法铜(Ⅱ) 溴酸钾天然花青素污水处理厂污泥

合肥市污水处理厂污泥重金属分布特征及其生态风险评价

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环境污染与防治 2015年第8期37卷 46-51,57页

作者：邓炳波田超司友斌安徽农业大学资源与环境学院安徽合肥230036 安徽农业大学理学院安徽合肥230036

为了解污泥中重金属污染状况,分析了合肥市5家污水处理厂污泥中As、Cd、Cr、Cu、Pb和Zn的总量、形态特征与生物毒性,并采用内梅罗指数法和潜在生态危害指数法对污泥中重金属生态风险进行了评价。结果表明,污泥中各重金属元素总量为Zn（6... 详细信息

为了解污泥中重金属污染状况,分析了合肥市5家污水处理厂污泥中As、Cd、Cr、Cu、Pb和Zn的总量、形态特征与生物毒性,并采用内梅罗指数法和潜在生态危害指数法对污泥中重金属生态风险进行了评价。结果表明,污泥中各重金属元素总量为Zn（639.00~2 094.50mg/kg）〉Cu（107.22~415.86mg/kg）〉Cr（48.06~388.24mg/kg）〉Pb（4.50~35.40mg/kg）〉As（11.72~47.51mg/kg）〉Cd（2.02~16.68mg/kg）。形态分布特征分析结果显示,Cr、Cu和Pb较稳定,As的稳定性相对较差,Zn在污泥中稳定性最差,而Cd在不同污泥样品中的形态分布差异较大;水平振荡法和毒性特征沥滤方法对污泥中重金属浸出浓度较低,未超过相应限值。内梅罗综合污染指数法和潜在生态危害指数法对污泥中重金属总量评价结果表明,5家污水处理厂（分别命名为WT、WXY、JKQ、ZZJ、CTP）污泥样品表现为CTP〉JKQ〉WXY〉ZZJ〉WT,各重金属元素污染顺序为Cd〉Cu（Zn）〉As〉Cr〉Pb。

关键词：污水处理厂污泥重金属形态特征浸出毒性生态风险评价

基于Aspen Plus对污水处理厂污泥干化焚烧的热工模拟与优化

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给水排水 2023年第7期49卷 22-28页

作者：段妮娜谭学军张辰上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司上海200092

污泥焚烧在我国得到越来越多的工程化应用。焚烧前通常热干化预处理,焚烧烟气余热用于预热燃烧空气、产生蒸汽补充干化单元的热能消耗,不足部分采用外源热能。干化、焚烧、余热利用三个单元互相影响、联系紧密,系统分析三大关联单元重... 详细信息

污泥焚烧在我国得到越来越多的工程化应用。焚烧前通常热干化预处理,焚烧烟气余热用于预热燃烧空气、产生蒸汽补充干化单元的热能消耗,不足部分采用外源热能。干化、焚烧、余热利用三个单元互相影响、联系紧密,系统分析三大关联单元重要参数间的交互影响规律是最大化降低系统能耗的必要前提。探索采用Aspen Plus软件构建污泥干化焚烧的工艺模型,并通过多要素的关联分析进行热工设计的能量优化配置。模拟过程以“焚烧温度870℃”为模型运行约束条件,以“入炉含水率最高”和“外源蒸汽需求量最低”为模型运行的优化目标,通过系统内置的灵敏性分析揭示了“一次风温”,“干化热损失”和“污泥热值”对优化目标参数的交互影响规律,并考察了过量空气系数的影响。基于模拟分析结果对污泥干化焚烧工艺设计、关键设备设计选型及工艺运行提出建议。

关键词：污水处理厂污泥干化焚烧热工模拟

城镇污水处理厂污泥减量、无害化与综合利用关键技术研究与工程示范

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给水排水 2013年第10期39卷 9-13,135-136页

作者：严建华王飞谢小青李成江陈柏校浙江大学杭州310027 厦门水务中环污水处理有限公司厦门361009 中国市政工程华北设计研究总院天津300074 杭州国泰环保科技有限公司杭州311202

针对我国城市污水处理厂污泥配套处理设施建设无序,严重存在污泥产率高、无序排出或堆放、产生二次污染等问题,根据各地的共性技术需求,以有效防止城市污水处理厂污泥二次污染、提高资源化利用水平为目的,通过基础研究、中试试验和工程... 详细信息

针对我国城市污水处理厂污泥配套处理设施建设无序,严重存在污泥产率高、无序排出或堆放、产生二次污染等问题,根据各地的共性技术需求,以有效防止城市污水处理厂污泥二次污染、提高资源化利用水平为目的,通过基础研究、中试试验和工程示范,突破了6项关键技术,包括:污泥调理及深度脱水技术、生物干化和土地利用技术、适应污泥粘滞的搅动型污泥热干化技术、流化床清洁焚烧技术、循环流化床一体化焚烧技术以及干化焚烧的污染物控制技术;在杭州、深圳、厦门、嘉兴和富阳等地建设了6个示范工程,并取得了稳定的运行效果,为我国的污泥处理处置提供了多样化的技术选择。

关键词：污水处理厂污泥干化焚烧生物干化一体化焚烧深度脱水水专项

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厦门市污水处理厂污泥处置对策

环境工程 2012年第4期30卷 83-86页

作者：黄友谊厦门市城市规划设计研究院福建厦门361012

通过对厦门市城市污水处理厂污泥处理处置现状情况的分析,结合厦门市城市污泥处置方式的适应性分析,针对厦门岛内、岛外特点,提出适合厦门市污水处理厂污泥处置的技术路线,为今后的污泥处理处置规划、项目建设、运行监管等提供参考。

关键词：污水处理厂污泥污泥处置厦门市