薄层微泡扩增污泥的高温和微波干燥特性研究

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1、学校代号10532学号S12031077分类号密级硕士学位论文薄层微泡扩增污泥的高温和微波干燥特性研究学位申请人姓名闫景武培养单位环境科学与工程学院导师姓名及职称杨朝晖教授学科专业环境工程研究方向污泥处理与处置论文提交日期2015年5月20日学校代号：10532学号：S12031077密级：湖南大学硕士学位论文薄层微泡扩增污泥的高温和微波干燥特性研究学位申请人姓名：闫景武导师姓名及职称：杨朝晖教授培养单位：环境科学与工程学院专业名称：环境工程论文提交日期：2015年5月20日论文答辩日期：2015年6月10日答辩委员会主席：刘云国教授Studyonthedryingcharact

2、eristicsofthin-layerfoamedsludgeinhigh-thermalandmicrowaveconditionsByYANJingwuB.E.（LanzhouUniversity）2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinEnvironmentalEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorYANGZhaohuiMay,2015

3、湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加Ｗ标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡。献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。１０丈作者签名：日期：如：＾日＾１，Ａ年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全Ｔ解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可ｙｘ将本学位论文的全

4、部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．□。保密，在年解密后适用本授权书２．不保密囚。请在上相应方框＂＂内打Ｖ（）Ｉ：作者签名：弓Ｉ武日期兴Ｋ年。左月日日＇０；日期：＞＾年月导师签名捉伽嗦１０文日薄层微泡扩增污泥的高温和微波干燥特性研究摘要污泥中含有大量的重金属、病原菌和有机污染物，如果处理处置不当极易造成二次污染，危害生态安全和人类健康。城镇污水处理厂的脱水污泥含水率高、黏度大，水分难以进一步去除，成为污泥处理处置中的一大难题。污泥干燥技术因为能降低脱水污

5、泥的含水率，减少其体积和质量，使其便于运输、填埋和焚烧等，成为了关注和研究的热点。研究污泥在新型干燥技术下的干燥特性，对开发高效低耗快速的污泥干燥技术，降低污泥干化的成本有重要意义。本课题将泡沫干燥法和泡沫辅助微波干燥法应用于脱水污泥的快速干化，对微泡扩增污泥的高温和微波干燥特性及其影响因素进行了研究，以期能为脱水污泥提供一种新的快速干燥方法。在脱水污泥中加入氧化钙后，污泥内部变为碱性环境，微生物的细胞壁被破坏，大量胞内生物表面活性剂溶于污泥中，使得污泥的表面张力降低，通过搅拌可以形成微泡扩增污泥。在搅拌速度为(62±5)r/min，搅拌时间为20min，微泡扩增污泥的密度为0.

6、78g/mL时，污泥的高温干燥获得最好的干燥效果。污泥微泡扩增后持水性能改变，自由水含量增多，干燥过程中污泥内部的气泡破裂形成的孔隙加快了内部水分向外迁移的速度，微泡扩增后污泥与空气的接触面积增大，是微泡扩增污泥干燥速率加快的原因。微泡扩增污泥的微波干燥过程在变频微波炉中进行，考察了辐射时间、微波输出功率和污泥厚度对微泡扩增污泥干燥过程的影响。厚度为2mm、4mm和8mm的薄层微泡扩增污泥，在不同的真实输出功率条件下的干燥特性相似。微泡扩增过程和微波辐射都会使污泥的毛细水、吸附水、结合水释放为自由水，使恒速干燥阶段在干燥过程中所占的比例较大。通过Origin8数据处理软件对实验数

7、据的2模拟，发现薄层干燥的Page模型与微泡扩增污泥微波干燥过程的相关性系数R2最大，同时方差χ和剩余误差总和SR最小，可以用于微波干燥过程中干基含湿量的预测。在微泡扩增污泥的高温干燥过程中，Logistic模型的拟合效果最好。关键词：脱水污泥；微泡扩增；泡沫干燥；泡沫辅助微波干燥；干燥特性；数学模拟II硕士学位论文AbstractSludgecontainslargeamountsofheavymetals,pathogensandorganiccontaminants.Ifh