干泥返混对污泥微泡扩增及薄层干燥特性的影响

摘要

污泥含水率高，粘性大，其干化处理一直面临严峻挑战。本课题组前期研究发现:污泥微泡扩增可明显提高污泥干化速率。但干化尾端会产生大量干泥。因此，本研究将泡沫干燥和干泥返混联合应用于污泥干化过程，既减少CaO的用量，又实现干泥的循环。
　　本文研究了干泥(DFS)和CaO的不同配比对污泥起泡能力及泡沫稳定性的影响。实验结果表明:DFS投加量不超过10g时，干泥返混能促进脱水污泥的起泡;干泥返混的最佳投加比为10gDFS+10gCaO。同时干泥回混也能显著增强污泥泡沫的稳定性，为后续污泥干燥提供有力保障。
　　基于最佳投加比，继续探究干泥与CaO的投加顺序以及干泥的形状对污泥微泡干化的影响。实验结果发现:无论采用何种投加顺序，脱水污泥均能很好起泡。先加CaO，5min后再加DFS为最佳投加顺序。这说明CaO在污泥起泡过程中仍然占据主导作用。此外，干泥的形状不会对污泥微泡干化产生显著影响。
　　采用烘箱干燥实验，研究干泥返混对污泥泡沫干燥特性的影响，结果发现:干泥返混后泡沫污泥干燥主要发生在降速干燥阶段，恒速干燥阶段消失。干化温度越高，污泥干化速率越快。另外，干泥返混有利于较高密度(＞0.70g/cm3)的泡沫污泥干化。干化温度为30℃，0.80g/cm3泡沫污泥干化速率最快;干化温度为50℃，0.90g/cm3泡沫干化速率最快。再者，数学模拟结果表明:两种干燥温度下泡沫污泥薄层干化的最佳模型均为Logistic模型。
　　最佳返混条件下，不同密度泡沫污泥的理化性质分析结果表明:各密度泡沫污泥的初始含水率均会下降，污泥pH超过12，污泥中蛋白质的含量均比原泥至少高出6倍，而总糖的含量均比原泥至少高出5倍。糖类和蛋白质的共同存在，既保证污泥泡沫的足够稳定，同时又不影响污泥的正常起泡。此外，表面张力的降低，有利于污泥的起泡。

目录

声明

摘要

插图索引

附表索引

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 污泥的基本概况

1．2．1 污泥的来源与分类

1．2．2 污泥的组成和性质

1．2．3 污泥的主要危害

1．3 污泥处理与处置

1．3．1 污泥处理方法

1．3．2 污泥处置方法

1．3．3 污泥的处理处置现状

1．4 污泥热干化

1．4．1 热干化的必要性

1．4．2 污泥中水分的去除

1．4．3 干化原理

1．5 泡沫干燥法简介

1．5．1 定义及特点

1．5．2 研究进展

1．6 干泥返混简介

1．6．1 全干化和半干化

1．6．2 载体干化理论

1．6．3 干泥返混

1．7 研究背景及内容

1．7．1 研究背景

1．7．2 研究内容

1．7．3 研究技术路线

第2章 干泥返混对污泥微泡扩增性能的影响

2．1 前言

2．2 材料和方法

2．2．1 实验材料

2．2．2 实验方法

2．3 结果与讨论

2．3．1 污泥起泡能力

2．3．2 污泥泡沫的稳定性

2．4 本章小结

第3章 投加顺序和干泥形状对污泥泡沫干燥的影响

3．1 前言

3．2 材料和方法

3．2．1 实验材料

3．2．2 实验方法

3．2．3 分析方法

3．3 结果与讨论

3．3．1 不同投加顺序对污泥起泡干化的影响

3．3．2 干泥形状对污泥泡沫干化的影响

3．4 本章小结

第4章 最佳返混条件下污泥泡沫干燥特性研究

4．1 前言

4．2 材料和方法

4．2．1 实验材料

4．2．2 实验过程

4．2．3 实验分析方法

4．2．4 数学模拟

4．3 结果与讨论

4．3．1 污泥干化曲线

4．3．2 污泥干化速率曲线

4．3．3 最佳返混条件下微泡扩增污泥干燥的数学模拟

4．4 本章小结

第5章 泡沫污泥理化性质分析

5．1 前言

5．2 材料和方法

5．2．1 实验材料

5．2．2 实验方法

5．3 结果与讨论

5．3．1 初始含水率

5．3．2 pH

5．3．3 蛋白质

5．3．4 糖类

5．3．5 表面张力

5．4 本章小结

结论与展望

参考文献

攻读学位期间发表论文

攻读学位期间参与的课题研究

致谢