基于骨架构建体污泥脱水及其固化土工性能研究

以含水率为98.5%的污泥为研究对象,添加粉煤灰、生石灰等无机复合调理剂进行改性处理,研究其对泥饼固化体的比阻、含水率、最大干密度、渗透系数和无侧限抗压强度等性能的影响。结果表明,添加的粉煤灰和石灰起到骨架构建体作用,处理污泥的比阻从原污泥的109 s2/g降至107 s2/g,显著改善了污泥脱水性能。在不外掺水泥等其他固化剂的条件下,脱水后的泥饼固化体7d无侧限抗压强度大于100kPa,具有优良的固化土工性能。     

关于城市污水厂污泥处理深度脱水工艺的研究

近年来,佛山市禅城区先后建成4间污水处理厂,污水处理能力57.2万t/d,日均产生污泥量约170t.由于脱水后的污泥体积大、横向剪切强度低,占用了大量城市固体废物的填埋空间,同时因污泥没有达到稳定化和无害化,对填埋场地周边环境造成负面影响.通过对污泥深度脱水工艺的研究,可一次将污泥的含水率从97％脱至60％以下,解决长期以来污泥需二次脱水问题,大大降低污泥处理处置费用,也无需消耗热源.     

填埋场固化污泥工程特性变化研究

深圳机场北污泥填埋场将作为机场扩建场地,其填埋的固化污泥将作为地基使用。对填埋场固化污泥进行了岩土工程特性研究,包括有机质含量、含水率、初始孔隙比、界限含水率、颗粒级配、微观结构、压缩固结特性以及抗剪强度等。结果表明:固化污泥的有机质含量、含水率、孔隙比都随着埋深的增加而减小,其中填埋后有机质含量的变化与污泥的降解程度有关,是含水率及孔隙比变化的内在原因;污泥的液、塑限高,液性指数大于1,表观状态却呈现固体状态;固化污泥是多孔隙介质,结构性较差;固化污泥是高压缩性和欠固结土,其固结系数基本与常规淤泥相近,且随固结压力的增加而显著增大,呈现典型的大变形固结特性;固化污泥原状土和重塑土的抗剪强度均随着埋深的增加而增加,其中,随着埋深的增加,原状土的抗剪强度从13.8 kPa增加至23.7 kPa,重塑土的抗剪强度从13.0 kPa增加至14.3 kPa,这与污泥结构强弱密切相关。     

长龄期简易填埋陈污泥基本性质的变化

我国曾经有大量的污泥被随意弃置形成了许多简易污泥填埋场,简易填埋的污泥不受控制地堆放在自然环境中,其性质会随着时间发生变化。通过对江苏省某化工企业已经简易填埋20年陈污泥的取样分析,发现经过多年的堆存降解,简易填埋陈污泥中的有机质含量仍高于50%;污泥中的pH值维持在8.5~9.0,适合产甲烷菌的生存条件;污泥中的含水率大多在90%以上,且水位线在污泥坑表层0~30 cm变动,下部都呈厌氧饱和状态。该简易填埋场陈污泥中重金属Zn和Mn总量较高,但浸出量和渗沥液中的含量都很低,表明重金属不是该简易污泥填埋场的主要污染物。渗沥液中COD、BOD5、TN、NH4-N、TP大多超标,表明简易污泥填埋场中的主要污染类型为有机污染。简易填埋污泥的渗透系数在10-8cm/s数量级,水分排出困难,不适合采用真空预压或堆载排水加固的方法对场地进行加固施工。     

长龄期简易填埋条件下污泥基本性质的变化

我国曾经有大量的污泥被随意弃置形成了许多简易污泥填埋场,简易填埋的污泥不受控制的堆放在自然环境中,其性质会随着时间发生变化。本文通过对江苏省某化工企业已经简易填存20年陈污泥的取样分析,发现经过多年的堆存,降解简易填埋陈污泥中的有机质含量仍高于50%;污泥中的pH值维持在8.5～9.0,适合产甲烷菌的生存条件;污泥中的含水率大多在90%以上,且水位线在污泥坑表层0～30cm变动,下部都呈厌氧饱和状态。该简易填埋场中老污泥中重金属Zn和Mn总量较高,但浸出量和渗沥液中的含量都很低,表明重金属不是污泥简易填埋场的主要污染物。渗沥液中COD、BOD₅、TN、NH₄-N、TP大多超标,表明简易污泥填埋场中的主要污染类型为有机污染。简易填埋污泥的渗透系数在10-8cm/s数量级,水分排出困难,不适合采用真空预压或堆载排水加固的方法对场地进行加固施工。     

壳聚糖絮凝剂对污泥脱水性能的影响研究

壳聚糖絮凝剂对污泥脱水性能有显著的影响且无毒害,通常可作为污水处理厂污泥脱水的添加剂.本文以某市污水处理厂剩余污泥为对象,研究了壳聚糖絮凝剂对污泥脱水性能的影响.初步实验表明,在l00mL剩余污泥中投加浓度为6g/L的壳聚糖溶液6mL时可达到污泥的最小含水率,为70.42%;污泥中有机质含量、含水率、SV30随絮凝剂投...     

污泥屈服特性与壁面滑移临界条件

为了确定脱水污泥的屈服特性、发生壁面滑移时的临界剪切应力值,采用平行板旋转流变仪(R/S+CPS)和高速摄像机(Trouble Shooter)对较低含水率的脱水污泥进行试验,同时借助直线标记法、屈服应力对剪切速率的敏感度以及通过稳态扫描来分析剪切应力剪切速率数据对平行板间距的依赖性,从而判别滑移的存在并得到临界条件。结果表明,含水率为83%的污泥在剪切速率为5~60 s -1作用下,表现出剪切稀化,并且由于可能是存在壁面滑移的原因,致使屈服应力对剪切速率敏感,其值随着剪切速率的增加而减小。对于含水率为84%、85%、86%的脱水污泥,明显地观察到壁面发生滑移,而且对比多组不同工况下的剪切应力剪切速率数据,发现不重叠;而对于含水率为88%的污泥,其两种现象恰恰相反。产生的壁面滑移速度随着壁面剪切应力的增大而增大。因此含水率以及剪切应力对污泥壁面滑移速度是有一定影响的,甚至可能存在临界剪切应力值。     

疏浚淤泥脱水联合固化试验研究

为了实现疏浚淤泥的快速处治,以河道疏浚底泥为研究对象,采用先排水后固化的处理思路,首先在淤泥中添加絮凝剂,含水率迅速降低,在絮凝剂脱水的基础上,再加入固化剂,对固化土进行含水率、液塑限、无侧限抗压强度以及微观特性进行试验研究。结果表明:在絮凝脱水淤泥中加入水泥后含水率降低,固化龄期越长、水泥掺量越高,含水率越低;随着固化剂掺量的增加,固化土的液限逐渐降低,塑限逐渐增大,塑性指数减小,且10%水泥掺量下的淤泥固化土强度可达到136. 5 kPa和143. 4 kPa;絮凝剂对脱水的促进效果远大于其在固化时的负面效果。     

吸力对非饱和高液限黏土-土工织物界面剪切特性的影响

采用ZFY-1A型非饱和土应变控制式直剪仪,对非饱和高液限黏土-土工织物界面进行控制吸力的剪切试验,探讨基质吸力对筋土界面剪切特性的影响.研究结果表明,非饱和高液限黏土-土工织物界面的抗剪强度随着净法向应力、基质吸力的增大而不断提高,剪切位移-剪应力曲线表现出轻微的应变硬化软化特性.剪切过程中有水从试样中排出,净法向应力越大,含水量变化量Δwmax越大,基质吸力越大Δwmax反而越小.界面剪胀角随着基质吸力的增加而增大,随着净法向应力的增加而减小.界面强度随着平均界面剪胀角的增加而增大.最后确定了不同吸力值下的界面强度参数及强度公式.     

微波联合Fenton试剂对污泥脱水性能的影响研究

将微波辐射应用于污泥脱水,研究污泥在不同微波辐射强度和辐射时间后污泥比阻、泥饼含水率和溶解性化学需氧量的变化,探讨微波辐射对污泥结构破坏的相关机理.结果表明,微波辐射可明显改善污泥脱水性能,微波辐射能越高,最佳微波辐射时间越短,低强度短时间的微波辐射难以改变污泥性质.微波联合Fenton试剂能提高污泥脱水性能,先微波后投加Fenton试剂比先投加Fenton试剂后微波效果更好.