改性化工污泥与煤的成浆性及燃烧性分析

选取两种方法对化工污泥进行改性并研究改性后的污泥添加量对污泥水煤浆(S-CWS)成浆性、流变性和燃烧性的影响,从而获得制备高浓度污泥水煤浆的工艺参数.结果表明:选用Na OH对污泥进行改性制备出的污泥水煤浆成浆性较好;改性污泥添加量在10%~20%,可以得到成浆性良好的污泥水煤浆;添加改性污泥的污泥水煤浆较普通水煤浆的燃烧性能增加.     

碱解预处理改善污泥与煤共成浆特性的研究

将污水污泥与煤粉掺混制备成浆体燃料是一种经济有效的污泥资源化方法。由于污泥中含有丰富的胞外聚合物和极强的持水性能,由其制备的污泥水煤浆往往具有很高的粘度,不利于工业应用。该文研究了Ca O对污泥有机物、持水性能、絮体结构等的影响,以及Ca O改性污泥与煤共成浆性能。研究发现,Ca O有促进污泥絮体有机物破解的作用。上清液中分子量大于5000 Da(Mn5000 Da)的有机物含量下降,而Mn5000 Da的含量升高。污泥颗粒的可溶性化学需氧量SCOD增加,挥发分含量VSSC降低。原污泥SCOD为16.2 mg O2/g DS,VSSC为58.19%。当加入20 wt.%Ca O处理24 h后,SCOD增加至153.6 mg O2/g DS,VSSC降为45.61%。Ca O对污泥有机物的水解作用和改性作用降低了污泥的持水性能,原污泥具有较强的持水性能,饱和持水率SMC为84.71%,当加入20%的Ca O处理24 h后,SMC降为79.10%。这都是有利于成浆的。与原污泥水煤浆相比,改性污泥水煤浆具有较低的特征粘度。原污泥水煤浆的特征粘度为1 635.3 m Pa·s,当加入20%的Ca O调理24 h后,特征粘度降为1 082.2 m Pa·s。     

硝酸铈对污泥胞外多聚物及污泥颗粒化的影响

研究发现不同质量浓度硝酸铈对活性污泥的比耗氧速率、增长速度、脱氢酶活性及微生物相产生不同程度的影响,质量浓度为50mg／L时对改善污泥性能有较为明显的作用。以普通活性污泥为接种污泥,葡萄糖和乙酸钠为碳源,在两个SBR反应器内对比污泥颗粒化过程。通过监测EPS组分、污泥疏水性、MLSS、SVI、COD、TN和TP,发现硝酸铈可以促进污泥颗粒化过程。稳定后的含铈颗粒污泥同时具有脱氮除磷作用,COD、TN、TP去除率分别达到95％、80％和85％。     

含油污泥高温燃烧利用技术研究

对胜利油田含油污泥理化性质进行了研究,提出了含油污泥高温燃烧利用技术.该技术利用特殊锅炉将水煤浆与含油污泥掺和燃烧,通过流化床处理、烟气处理系统及粉尘回收系统,实现了含油污泥无害化处理,解决了环境污染问题.实验检测结果表明:炉膛温度高达1150℃,降低了燃烧对含油污泥干度的要求;除尘效率达到99.5%以上,烟尘、烟气符合国家排放标准;节约燃煤18.6%～22.2%.该技术有很强的环境效益与经济效益.     

污泥回流比对双污泥BCR反硝化除磷效果的影响

以模拟华南地区的城镇污水研究对象,开展了污泥回流比对双污泥BCR反硝化除磷的影响研究. 结果表明:使超越污泥和回流污泥的回流比分别控制为0.6、0.4和0.2时, BCR工艺对COD去除率的均值分别为89.98%、89.48%和82.38%,出水COD平均质量浓度分别为20.94 、21.67 、37.66 mg/L;而总氮的去除率均值则分别为79.94%、80.58%和65.47%,出水总氮平均质量浓度分别为5.72 、5.75 、10.85mg/L;总磷去除率的均值分别为88.81%、91.64%和77.06%,出水总磷质量浓度均值为0.76 、0.59 、1.62mg/L,新工艺改善了传统双污泥连续流工艺出水NH4+-N质量浓度偏高的缺陷. 工艺在超越污泥回流比和回流污泥回流比均是0.4时处理效果最佳. 由于好氧硝化池与中沉池合建,好氧硝化池中的NO3--N与中沉池中的DPB接触而发生反硝化吸磷的反应而使部分总磷在好氧硝化池中被去除.     

填埋场改性污泥防渗层渗透与变形特性

为了研究水泥、煤矸石、黏土、纤维对污泥进行改性固化的规律,评价其作为填埋场衬垫防渗材料的可行性,通过干缩开裂实验,观察固化污泥的失水、体积收缩、开裂情况。采用低温氮气吸附试验,检测固化污泥试样的孔隙结构与比表面积。采用环境岩土柔性壁渗透试验,检测固化污泥的渗透系数。采用三轴剪切试验仪,检测固化污泥的抗剪强度。通过试验发现:污泥固化体的含水率变化范围为22.08%~150.48%;且随着含水率的降低,开裂因子逐渐增大。随着污泥固化体的体积收缩率增大,开裂因子总体呈增大趋势。污泥固化体的孔径曲线呈"M"型,双肩峰集中出现在3~5 nm和7~8.5 nm区间段。随着时间的增加,污泥固化体的渗透系数呈下降趋势,且存在较明显的波动,试验结束时分布在4.49×10~(-8)~5.32×10~(-8)cm/s。污泥固化体的污泥与水泥、煤矸石等固化材料的掺入量较为适宜时,生成的水化产物多,黏聚力较大,内摩擦角相应较小,抗剪能力较强。     

污泥残炭对城市污泥催化热解制油影响的实验研究

以污泥残炭作为城市污泥热解的催化剂,考察热解温度、残炭添加比例对热解产物产率及有机相成分的影响.结果表明:对非催化热解,有机相产率在500℃时达到最大值6.83%.添加残炭有利于污泥中挥发分的脱除,残炭对有机相加氢脱氧及含氯化合物的脱除效果较好,但不利于多环芳烃的脱除.对污泥残炭进行改性,通过负载Fe,Cu,Al和Ni等金属元素,研究改性后残炭对污泥热解的催化作用.结果表明:负载Al的残炭对污泥中挥发分的脱除效果最佳,残炭改性后热解液有机相的热值升高,黏度降低,含氧化合物和含氮化合物含量均降低.添加负载Fe的残炭对有机相加氢脱氧及黏度降低效果最好,与添加原始残炭相比,负载Fe的残炭催化得到的有机相黏度降低了24.32%,烷烯烃类含量增加了17.62%.添加负载Ni的残炭可有效降低含氮化合物含量,添加负载Cu的残炭有机相中未发现多环芳烃.     

污泥厚度和风速对污泥常温干燥的影响及干燥模型分析

为了研究污泥在常温下的干燥特性,采用自制的污泥干燥装置对城市脱水污泥进行常温干燥实验。研究了不同厚度(10、20、30 mm)和不同风速(0、1、3 m·s~(-1))条件下污泥含水率随时间变化的规律,并用常见的干燥模型对污泥常温干燥过程进行拟合。结果表明:常温条件下,10 mm厚度污泥的干燥速率均高于20 mm和30 mm厚度污泥的干燥速率,并且在风速较低时,降低污泥厚度对缩短干燥时间的效果更加显著;污泥厚度不同,风速对污泥干燥的影响作用不同,对于10 mm厚度的污泥,增加风速可显著缩短干燥时间,而对于20 mm和30 mm厚度的污泥,风速需增加到一定数值(如3 m·s~(-1))时,才能显著缩短干燥时间;Logarithmic模型更适合描述污泥在常温条件下的干燥,干燥过程中的有效扩散系数为1.73×10~(-9)~1.38×10~(-8)m~2·s~(-1)。     

污泥灰改性黏土胀缩与开裂变形特性

针对垃圾填埋场衬垫系统受污染物侵蚀破坏现状及污水处理厂剩余污泥回收处理利用工程评价问题,分析污泥灰改性黏土在酸碱化学溶液作用下胀缩与开裂特性,室内模拟酸碱化学溶液污染工况,将纯黏土与污泥灰掺量为1%~5%的改性黏土受pH=5、6、8、9的酸碱化学溶液污染,通过界限含水率试验测定改性黏土的液限与塑限,分析试样的稠度界限;通过膨胀与收缩试验测定改性黏土的膨胀率与收缩率,分析试样的胀缩特性;通过开裂试验测定改性黏土的开裂特性.结果表明:改性黏土液限约为43.5%,而随着污泥灰掺量增大,塑限升高,塑性指数降低,经酸碱化学溶液污染后污泥灰掺量5%的试样液、塑限达到最大,为45.9%、22.8%;污泥灰掺量为5%时膨胀率最低,为5.66%,掺量为3%时,线收缩率最低,为2.14%;受酸碱化学溶液污染后改性黏土膨胀率降低12.7%~36.5%,而线收缩率升高33.8%~75.7%;4次干湿循环后,纯黏土试样的开裂因子较第一次干湿循环末期大80.71%,而污泥灰掺量为3%试样开裂因子仅较第一次干湿循环末期大43.47%.故建议采用3%污泥灰掺量的改性黏土作为填埋场衬垫材料.     

减少活性污泥法中剩余污泥产率的研究

比较了4种解偶联剂(对氯酚、间氯酚、间硝基酚和邻硝基酚)在活性污泥法中减少污泥产率的效果.4种解偶联剂的研究表明,间氯酚在减少污泥产率的方面是最有效的,同时对污水处理的效果影响较小,当间氯酚的浓度为20mg/L时,与空白实验相比较,污泥产率下降了86.9%,COD的去除率下降了13.2%;解偶联剂的酸性常数pKa很大程度上影响了其在减少污泥产率方面的效果,即pKa值越低的解偶联剂对减少污泥产率的效果越好.选择解偶联剂和其最佳投药量取决于同时满足污泥减量与COD去除率要求的一个平衡点.     

永恒磁场对水煤浆性能影响的初步研究

利用正交试验,在磁化杯中,对淮南洗精煤和北宿煤的成浆性能进行了初步研究。结果表明在磁化杯内磁化水、煤、和水煤浆,对水煤浆的性能都有不同程度的改变。淮南煤、北宿煤经过磁化杯磁化后,水煤浆均比空白试样粘度低、流动性好。但两种煤磁化后煤浆的析水率有所不同。     

污泥及其与煤混合物的热解特性和灰熔融特性

采用热重分析法对造纸污泥、市政污泥及其与煤的混合物的热解特性进行了系统研究.揭示了污泥、煤及其两者混合物热解特性的异同,研究了升温速率、掺混比等因素对混合试样热解特性的影响,提出了挥发分综合释放特性指数.研究表明:造纸污泥的挥发分析出特性与烟煤相当,而市政污泥的挥发分析出特性远优于造纸污泥和烟煤;在污泥与煤混合物的热解过程中,2种组分之间的相互作用可以忽略不计.随着升温速率的增加,污泥与煤混合物的挥发分初析温度提高,挥发分最高析出速率和平均析出速率升高.但升温速率对挥发分析出总量没有明显影响.测定了煤灰和污泥灰在不同混合比例下的熔融特征温度,测试结果表明,随着污泥灰比例的增大,混合试样的灰熔点逐渐下降,但由于存在低温共熔现象,不按线性规律变化.     

燃煤厂烟气脱硫废水处理新策略及其作用机制

为了探究颗粒污泥对燃煤厂烟气脱硫废水营养型污染物的去除及微生物种群结构的变化特征,建立序批式厌氧/好氧反应器,以预处理后的燃煤厂烟气脱硫废水为研究对象,分析了污泥颗粒化进程中污泥特征,营养型污染去除及微生物群落结构的演变规律。结果表明污泥颗粒化进程中污泥沉降指数（SVI）显著下降,污泥中生物量显著升高,在120 d时,SVI下降至62 mL/g,混合液总悬浮固体（MLTSS）升高至7.1 g/L。此外颗粒污泥胞外聚合物中蛋白质（PN）显著提高,PN/多糖（PS）升高至2.71-2.74。在稳定运行期,颗粒污泥对COD,NH4+-N及总磷(TP)去除效率分别高达89.25-89.56%,93.4%和73.2%。微生物群落结构演变揭示污泥颗粒化进程提高Comamonadaceae及Pseudomonadaceae的相对丰度,从而提高脱氮除磷效率。     

利用污水污泥煅烧水泥对氮氧化物排放的影响

通过XPS、DSC-TG分析及NOx检测等方法,研究利用城市生活污水污泥煅烧水泥对NOx排放的影响.研究结果表明:挥发分含量及氮含量高于煤的污水污泥燃烧过程出现了两个明显的放热峰;相同氮含量的污水污泥与煤在900℃富氧条件下燃烧,前者产生的燃料型NOx的浓度低于后者;水泥生料会促进污水污泥和煤在900℃氧化气氛下燃烧生成燃料型NOx;煤掺入污水污泥后混烧,生成的燃料型NOx有所减少;掺入等量干基污泥煅烧水泥,含较高水分的污泥所生成的燃料型NOx较少;综合能耗等因素,煅烧污泥的含水率在10%左右为宜.     

盐碱地土壤改良试验研究——以粉煤灰和煤矸石改良盐碱土为例

采用盆栽试验,重点探讨了粉煤灰和煤矸石改良盐碱土对柽柳生长的影响.结果表明:施加15％粉煤灰+15％淤泥改良盐碱土效果明显好于l0％粉煤灰+10％煤矸石+10％淤泥的效果,好于20％粉煤灰的改良效果.基质中加入粉煤灰,对提高柽柳发芽率、缩短枝条发芽时间和提高萌发枝条成活率均具有促进作用.施加粉煤灰改良盐碱土的优劣比例顺...     

有机废水煤浆的初步实验研究

本文提出了利用有机废水制备煤浆的新方法来处理有机废水,这在环保、节约工业水资源、利用可燃废物质方面有着现实的经济意义,试验表明,外混式高压旋流雾化喷嘴用于废水煤浆的雾化是成功的,并且解决了煤浆喷口的磨损问题,应用液排渣施风燃烧室能快速冷风点火及稳定燃烧废水煤浆。     

油田采油污水污泥干燥特性实验研究

以辽河油田某采油污水污泥为研究对象,在分析理化特性的基础上,研究了影响含油污泥干燥过程的因素及其规律.实验结果表明,掺煤量、粒径、干燥风温度、干燥风流量是影响油田含油污泥干燥速率的主要因素.掺煤比例越大,粒径越小,干燥风温度越高(在一定温度范围内),干燥风流量越大(在一定流量范围内),干燥速率越大;且当掺煤比例为20%,粒径为20 mm,干燥风温度为125℃时,这些因素对污泥干燥的强化效果愈加明显.     

宁夏灵武煤田部分矿区和乌兰矿煤质特征及其水煤浆制备的研究

本文以我国新开发的大煤田─灵武煤田部分矿区煤及乌兰煤为对象，对其煤质特征和煤成浆性及浆体流变性进行了较详细的研究。结果表明，灵武煤田三矿区煤具有低灰、低硫，高挥发分和高发热量的优良特性，煤灰成分以硅、铝为主，灰熔点较低，属轻微结渣型。乌兰煤属高硫焦煤，灰熔点较高。四矿区煤岩相组成差别较大，其中灵武磁窑堡煤丝质组合量高达６１．３％，这在中国煤岩相组成中属少见，在最佳制浆工艺条件下，四种煤均能制备出具有良好的流动性和静态沉降稳定性的假塑性水煤浆流体，但除乌兰煤外，灵武三矿区煤所能达到的煤浆浓度普遍偏低，属难制浆煤。同时发现，最高煤浆农度与煤最高内在水分间有良好的线性相关性，灵武煤最高内在水分偏高是其难制浆的重要原因。     

复配添加剂对水煤浆性能的影响

选用三种商用分散剂与造纸黑液磺化、缩合处理液,通过复配使用研究了表面张力的变化以及对水煤浆性能的影响,实验结果表明,添加剂之间的匹配直接影响水煤浆的性能,合理的添加剂复配可明显提高水煤浆的性能.