城市污水污泥热解实验及产物特性

采用外热式固定床热解装置，在250～700℃温度范围内对污水污泥进行了常压热解实验．研究了不同热解终温时固、液、气产物的燃料特性．结果表明，随着热解温度的提高，固体产物挥发分减少，固定碳和灰分增加，在250～450℃挥发分随热解温度变化较快，450～700℃时变化趋缓；固体产物热值在低温段较高，350℃时达到32475．6lkJ／kg，而后随热解温度的升高而降低．通过对热解油状产物性能评价，除N、S含量超标外，其他性能都可满足燃料油的要求（SH0536-95）．根据气相色谱的分析结果，温度在250～450℃时，热解气主要为CO2；在450～700℃时，气体中H2、CH4和CO等可燃气体含量逐渐增加，600℃时气体的热值最高，达到15530kJ／m^3．实际应用中在450～600℃下热解为宜．     

城市污泥热解特性及燃烧特性实验分析

利用热重分析方法对污泥进行了热解特性实验,分析了污泥在不同升温过程中的基本失重规律。此外,热重曲线还说明污泥的燃烧方式与煤的燃烧方式不完全一样,污泥燃烧过程比较复杂,主要原因是挥发分析出阶段分为易挥发分析出和难挥发分析出两个阶段。实验表明,污泥可在较低温度下着火,并有着良好的燃烧特性,挥发分析出燃烧非常迅速,同时有一部分物质极难分解。煤的燃烧过程与污泥的燃烧过程存在明显的差异。     

市政污水污泥催化热解特性研究

以CaO、ZnCl2、K2CO33种物质作为催化剂,对比热重法(TG)和差热分析法(DSC)研究干化污泥的催化热解过程及其动力学,同时对热解污泥进行了SEM分析.结果表明,与原始污泥样品相比,添加催化剂的污泥在固定碳燃尽阶段热解速率有较大提高.添加催化剂后污泥样品的活化能E和频率因子A都下降,以CaO的催化效果最好.添...     

城市污水污泥热解动力学研究

采用热重分析法对南京市江心洲污水处理厂的污泥进行了热解动力学研究．实验结果表明：干燥污泥的热解在以20℃／min的升温速率从20℃升至800℃的过程中有3个失重速率较高的阶段,以挥发分析出阶段为主．通过Coat s-Redfern指数积分法,求出了这3个阶段的化学反应动力学参数——频率因子A和活化能E,得到污泥的热解动力学方程．     

分级冷凝回收城市污泥热解油

为了便于将污泥热解油中不同用途的组分分离,在一套处理量为10 kg/h的循环流化床污泥热解系统中采用分级冷凝的方法回收污泥热解油.分级冷凝装置包括两级喷淋式直接冷凝器和一级间接冷凝器,直接冷凝器中的储液段装有用于控制冷凝器出口温度的间接冷凝盘管.分析了各级热解油的pH值、高位热值、黏度等理化性质,并通过GC/MS和FTIR仪器分析各级热解油的组分分布.结果表明,第一级冷凝器得到的油相高位热值达到25.7 MJ/kg,可用作替代燃料,而第二级热解油可用于提纯化工原料,其余热解油经过调至可返回污水处理厂,经处理后排放.     

香港城市污泥热解特性实验

为了解香港城市污水污泥的热解特性,利用热重分析仪(TGA)对2个污水处理厂的干污泥进行了研究,探索了样品量、样品粒径和升温速率对热解的影响,建立了热解动力学模型.实验结果表明:干污泥的热解失重过程可分为2～3个阶段,在中低温段挥发分析出较多,热解反应剧烈;样品粒径在63～800μm内,颗粒粒径对污泥的热解影响不明显.随着升温速率的增加,热解特征温度呈升高的趋势;污泥热解的反应级数在1～2之间,整体平均活化能约60～72 kJ·mol-1.模拟计算表明线性叠加模型能够较准确描述香港城市污泥的热解过程.     

城市污泥热解特性及理化性能研究

对等温和非等温2种升温方式下污泥的热解过程进行研究,利用热重分析仪、X线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪及扫描电镜对污泥的热解和理化特性进行分析,结合热解特征参数,采用分布活化能模型,揭示其相应热解机理.研究结果表明:在非等温条件下,随着升温速率增加,热解过程在高温区发生,最大质量损失率提升,对应峰值温度偏移,产生热滞后,...     

低温城市污水处理污泥特性试验研究

低温条件下（15～3℃）,在活性污泥法处理城市污水实验室研究过程中,对污泥浓度、污泥沉降性能、粒度、胞外聚合物（EPS）、脱氢酶活性、摄氧速率、污泥膨胀进行了研究。研究结果表明：随着温度降低,污泥沉降性能变差,引起沉降性能变差的原因是污泥浓度与胞外聚合物共同作用的结果;温度降低过程中,胞外聚合物分泌量呈增大趋势;微生物活性降低,并在15～13℃间降低变化明显;产生污泥膨胀现象的原因可能是丝状菌黏性物质分泌过多造成的。     

不同粒径城市污泥热解和燃烧动力学研究

采用德国耐驰公司STA 409pc热重分析仪,对3个不同粒径的污泥颗粒(d≤0.25mm,0.25mm0.83mm)以升温速率20℃/min在纯氮和空气气氛中进行实验,并对污泥进行了元素分析和工业分析,对金属的含量进行测定.采用MATLAB 7.11.0(R2010b)中的surface fitting tool进行平面拟合的方法计算了相关的动力学参数.结果表明,污泥的热解可以分为3个阶段:水析出阶段(100～180℃)、挥发份热解阶段(205～550℃)和部分难挥发有机物与无机物的降解阶段(550～900℃).而污泥的燃烧可以分为4个阶段:水析出阶段(100～180℃)、挥发份的燃烧阶段(180～475℃)、碳燃烧阶段(475～595℃)和无机盐分解阶段(595～900℃).不同粒径下污泥热解第2阶段活化能约为48kJ/mol,反应级数为1.5～1.8.燃烧第2阶段的活化能约为33kJ/mol,反应级数为1.1～1.8.燃烧第3阶段活化能约为176kJ/mol,反应级数为1.1～1.2.     

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.     

干成剂对污泥对流干燥特性的影响

在热风温度为50~80℃,风速为0.96 m/s的条件下,利用对流干燥试验台对直径为8 mm的圆条状污泥进行了干燥试验,分析了干成剂对污泥干燥特性的影响。发现原污泥的干燥特性与普通物料有较大的差别,只存在预热阶段和减速干燥阶段,50℃时的干燥时间几乎是80℃时干燥时间的2倍。向污泥中加入干成剂后,污泥的干燥速率大大提高;但存在一个最佳的干成剂掺量比使污泥具有最大的干燥速率。污泥干燥进行到某一阶段后再进行添加干成剂才能有效缩短干燥时间,存在一个最佳的干成剂添加时间。     

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.     

不同菌种对污泥生物淋滤过程中Zn去除效果的影响

污泥农用的关键性问题是如何有效降低城市污水处理厂污泥中重金属总量。本文针对太原市污泥中重金属的特性,以太原市城市污泥作为培养基质,利用以硫代硫酸钠作为生长基质进行生命活动的氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌来淋滤去除污泥中的重金属,研究了不同菌种对污泥生物淋滤过程中Zn去除效果的影响。     

城市污泥的性质与资源化利用

由于城市污水处理厂的数量和规模不断扩大,污泥的处置与资源化利用问题倍受关注。首先分析了污泥的组成和特性,并在此基础上从土地利用和建材利用两方面出发,探讨城市污泥资源化利用的途径。结果表明,我国城市污泥中有机质、全氮、全磷和全钾等营养物质的含量变幅较大,且存在重金属超标的环境风险,因此对污泥的监控是土地利用的前提。另一方面,由于污泥中含有丰富的硅和铝,可在陶瓷和化学键合陶瓷建材制备中起凝胶作用,为污泥的建材利用开辟了新途径。     

直接热化学液化法污泥制油技术研究进展

阐述了国内外利用直接热化学液化法处理污泥的研究进展和应用前景,并介绍了将其转化为油的典型液化工艺及其影响油产量的主要因素,阐明此种方法的发展趋势,并指出资源化利用和能源回收应该是今后污泥处置的方向.     

不同粒径飞灰对顺列管束磨损的非线性特性研究

基于计算流体力学理论对直径为45~100μm飞灰颗粒冲刷顺列管束进行了数值研究。运用了颗粒-壁面反弹模型来准确预测颗粒轨迹,采用磨损模型定量计算了各排管子的磨损量。计算结果表明,管排受到的颗粒撞击率随着粒径的增大而增加,第一排管子的磨损量随粒径增大而增加;但自第二排管起,随着颗粒直径的增大,管子受到的磨损量呈现先增大后减小的趋势,即存在一个特定的飞灰粒径,使得管排的磨损恶化。为锅炉尾部顺列管束防磨提供理论依据。     

组分影响稠油渗流特征实验研究

利用物理模拟实验方法,复配出不同组分(主要为重质组分,即胶质和沥青质)的原油,分别在相同渗透率情况下进行稠油的流动实验。研究稠油中重质组分的含量对稠油在地层中的流动特性的影响。实验结果表明,重质组分的含量决定启动压力梯度的有无,在黏度相同的情况下,随着重质组分的增加,稠油表现出来的启动压力梯度也随着增加。根据本实验的情况,当稠油的沥青质含量在大于2.25%,胶质含量大于24.33%时,在1 357×10-3μm2的渗透率条件下,稠油才会出现启动压力梯度。     

城市污水处理厂污泥低温对流干燥动力学特性

针对近年来兴起的污泥低温热干化技术,采用热重实验分析方法,研究了城市污水处理厂污泥低温对流干燥动力学特性.实验发现:在低温干燥条件下(40~80,℃),污泥降速干燥过程可分为一次降速干燥和二次降速干燥两个阶段;随热风温度降低,低干燥速率的二次降速阶段所占时间比例大幅增加,是污泥低温干燥耗时较长的原因.利用反应工程方法理论,解释了污泥低温干燥过程中产生一次和二次降速干燥阶段的原因,同时,拟合了各干燥阶段脱水机理函数     

城市污泥燃烧特性的实验研究

在热重分析仪上进行了城市污泥的燃烧实验,研究了在不同的加热速率（10℃/min、20℃/min、30℃/min）和不同的粒径（60-80目、80-100目和>120目）的条件下的污泥燃烧特性,并求取了反应动力学参数。发现污泥的燃烧过程可以当成由三部分组成：水分的蒸发、挥发分逸出及燃烧、挥发分燃尽及固定碳燃烧,加热速率及粒径大小均会影响反应动力学参数,但前者的影响并不明显,后者的减小会使反应活化能降低。     

高含固污泥临界剪切应力影响因素的研究

为了进一步研究高含固污泥的流变特性,根据污泥含固率rTS选择改进的Herschel-Bulkley流变模型,以模拟污泥在反应器中的合理流动,并对污泥种类、含固率、剪切速率范围、温度对高含固污泥流变曲线中临界应力的影响进行了实验研究。实验中采用含固率rTS为5.2%~15.8%的厌氧消化污泥,在0.01~1 000s-1的剪切速率范围内进行稳态流变特性的测试。结果表明:当rTS<8.8%时,流变曲线符合Herschel-Bulkley模型;当rTS>8.8%时,流变曲线在1~10s-1内出现临界剪切应力,符合改进的Herschel-Bulkley模型;临界剪切应力与污泥含固率、剪切速率范围有关,与污泥的种类、成分组成、测试温度以及厌氧消化时间无关;临界剪切应力对应的临界剪切速率6)γc与含固率之间呈线性关系。该结果可为污泥物理化学性质研究提供一定的参考。