污泥與煤制潔凈燃料研究.pdf

1、污泥是污水處理過程中產(chǎn)生的固體廢物。目前我國污泥的處理處置以填埋為主，資源化利用率低(不足20％)，不僅占用了大量土地，還會給環(huán)境帶來二次污染。因此，如何妥善處理處置污泥，實(shí)現(xiàn)污泥的資源化利用，已成為我國環(huán)保領(lǐng)域急需解決的關(guān)鍵技術(shù)難題之一。
　　污泥含水率高，機(jī)械脫水后污泥的含水率80%左右，是制約污泥資源化利用的關(guān)鍵因素。本論文創(chuàng)新污泥資源利用的新方法，采用半焦為調(diào)理劑對污泥進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，然后進(jìn)行重力濃縮脫水，用濃縮污泥與煤制潔

2、凈燃料，開辟了污泥資源化利用的新途徑，對節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境有重要意義。為此，針對污泥與煤制潔凈燃料的相關(guān)技術(shù)問題進(jìn)行了初步研究工作，主要研究內(nèi)容如下：
　　（1）采用污泥重力濃縮脫水的實(shí)驗(yàn)方法，探討了褐煤熱解半焦對污泥調(diào)質(zhì)與深度濃縮脫水的影響，結(jié)果表明：用半焦對污泥進(jìn)行調(diào)質(zhì)，能夠改善污泥的濃縮脫水性能、沉降性能以及濃縮污泥的機(jī)械脫水性能，當(dāng)100 g污泥中加入2 g半焦時，濃縮污泥的含水率由調(diào)質(zhì)前的91.13%降低至調(diào)質(zhì)后的78.

3、05%，濃縮污泥經(jīng)真空抽濾后所得濾餅的含水率由調(diào)質(zhì)前的65.00%降低至調(diào)質(zhì)后的49.50%。污泥濃縮前20 min內(nèi)，污泥的平均沉降速率由調(diào)質(zhì)前的2.67 mL/min提高至調(diào)質(zhì)后3.25 mL/min。同時研究了半焦的粒徑大小的對污泥調(diào)質(zhì)的影響，得出半焦的最佳粒徑范圍為325目~200目之間。通過污泥調(diào)質(zhì)前后的粒度分析和半焦的掃描電鏡圖像分析，探討了半焦對污泥調(diào)質(zhì)與深度濃縮脫水的機(jī)理，其機(jī)理主要表現(xiàn)在半焦對污泥的吸附作用及半焦對污泥

4、親水性能的消弱作用。
　　（2）采用熱重分析的試驗(yàn)方法研究了污泥與煙煤混配物的燃燒特性，同時采用 Coats-Redfern積分法對各試樣的TG-DTG曲線進(jìn)行了燃燒動力學(xué)分析。結(jié)果表明：各試樣的TG-DTG曲線有著很大的不同，其中污泥的DTG曲線上有三個明顯的失重峰，株洲煙煤的DTG曲線上有一個明顯的失重峰，混配物的TG-DTG曲線，介于污泥和煤的TG-DTG曲線之間。污泥的摻混使得煤的著火點(diǎn)提前，有效的降低了混合物燃燒反應(yīng)的活

5、化能。
　?。?）利用調(diào)質(zhì)后的濃縮污泥直接與煤混配制污泥煤漿，采用成漿性實(shí)驗(yàn)方法，研究了煤質(zhì)、添加劑用量、污泥配入比例及粒度級配對污泥煤漿成漿性能的影響。結(jié)果表明，湘潭污泥配入煙煤中制污泥煤漿在技術(shù)上是可行的，隨著污泥配入比例的增加，污泥煤漿的表觀粘度隨之逐漸上升，污泥煤漿的流動性變差，而污泥的穩(wěn)定性得到明顯改善，通過實(shí)驗(yàn)確定了不同濃度下污泥的最大加入比例，制漿濃度為55%時，污泥的最大添加比不超過10%，制漿濃度為60%時，污泥