印染污泥和木屑混燃特性及重金属排放特性的研究

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1、ADissertationSubmittedtoGuangdongUniversityofTeclⅡ10logyfortheDegreeofMasterofEnViromentalEngineeringStUdyOntheCO—COmbUStiOnCharaCteriStiCSandheaVymentafemiSSiOnCharacteriStiCSOftextifedyeingSIUdgeandSaWdUStMasterCandidate：WeiPeiTaOSuperVjsOr：PrOf，Ning

2、XunanMay2012SchoOlofEnVirOnmentaIScience&EngineeringGaungdongUniVersityOf‘rechnOIogyGuangzhOu，GuangdOng，P．R．China，510006摘要随着我国印染行业的快速发展，印染废水的处理量逐年增加，随之而来的是印染污泥的量也急剧增加。近年来，污泥焚烧法以其处理速度快、减容减重比大，可回收热能等独特优势，已成为了污泥处理中一种重要的处理方式而日益受到重视。本文以东莞市麻涌镇某印染厂经过带式压滤机脱水后的

3、污泥为研究对象，对该污泥及其与木屑及其混合物的燃烧特性、动力学及印染污泥燃烧过程中重金属的迁移特性进行了实验研究。首先，本文通过实验研究得到印染污泥、木屑及其混合试样的元素分析、工业分析及发热量等实验结果。结果表明：印染污泥具有高挥发分、低固定碳、高热值等特点；木屑具有低固定碳、高热值和高挥发分的特点。并采用采用火焰原子吸光谱法(FAAS)测定印染污泥中重金属含量，结果表明印染污泥中Cr、Zn和Cu的含量比较高。其次，本文采用综合热重分析方法，在不同升温速率及印染污泥与木属不同比例混合条件下，对印染

4、污泥、木屑及其混合物的燃烧特性进行了研究。结果表明：印染污泥的热重曲线存在4个明显的失重峰，分别与水分的析出、两个挥发分的析出以及固定碳的燃烧阶段相对应。混合试样燃烧过程中，污泥和木屑基本保持各自的挥发分析出特性，其燃烧曲线位于污泥和木屑燃烧曲线之间，且混合试样微熵热重(DTG)曲线的变化趋势与组成比例较大的成份DTG曲线变化趋势较为接近。污泥与木屑混合后其综合燃烧特性指数SN有所增大，说明挥发分含量越高对应的燃烧特性越好。然后，采用积分法(Coats．Redfem方程)计算得到各阶段燃烧反应的机理

5、方程及相应的活化能参数，印染污泥及其混合试样中挥发分的析出和固定碳的燃烧在失重峰峰前用f(Q)=(1．Q)o‘5和峰后用f(Q)=(1．Q)2来描述各自段的燃烧反应机理较为合适。分析表明单一印染污泥燃烧的活化能较低，活化能的大小与试样的燃烧阶段是相对应的。再次，利用管式炉焚烧系统研究了不同工况、不同添加剂、不同气氛条件下印染污泥焚烧过程中重金属的迁移特性。研究发现印染污泥焚烧过程中重金属的迁移受焚烧温度、停留时间以及污泥含水率等因素的影响。从实验结果总体来看，重金属Cd和Pb易于挥发，残留率较低。污

6、泥中重金属的迁移特性除与重金属自身的性质有关广东工业大学硕士学位论文外，还与其在污泥中的存在形态有关，并受到污泥成分的制约。CaO添加剂对印染污泥焚烧过程中重金属的迁移抑制效果要优于玻璃粉添加剂。印染污泥在氧化性气氛中焚烧时重金属Cr、Cd、Pb、Ni在灰渣中残留率比在还原性气氛中焚烧时高。最后，对全文研究的问题进行了总结，对进一步可以在本实验的基础上开展的研究工作进行了讨论。关键词：印染污泥；木屑；燃烧特性；动力学；重金属IIABSTRACTWimthefastdeVelopmentoft11et

7、e)(tileiIldustry，theVolumeofte)(tilewastewater仃eatedhasgraduallyi11creasedyearbyyear，t11eV01umeoftextiledyeingsludgehasalsoi11creaseddramatically．Inrecentyears，thesludgeinciIlerationhasmadegreatpro铲essto仃eatthesewagesludgefor恤irm曲e伍ciency，V01umereducil

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