化学调理剂对市政污泥脱水性能及理化性质的影响研究

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1、西安建筑科技大学硕士学位论文化学调理剂对市政污泥脱水性能及理化性质的影响研究专业：材料学硕士生：马旭指导教师：范海宏副教授摘要高含水率一直是阻碍污泥无害化处置的瓶颈，深度脱水技术可将污泥含水率降至60%以下，在实现减量化的同时也大大方便了后续处置。该技术主要依赖化学调理和机械脱水实现，其中化学调理是通过添加化学调理剂来改善污泥的脱水性能。调理剂的优化选择需要综合考虑脱水性能、经济成本、适应最终处置方式、可行性等多方面因素，研发高效调理剂是提高污泥脱水性能的关键之一。本文研究了化学调理剂对污泥脱水性能

2、影响，揭示了不同种类化学调理剂改善污泥脱水性能的机制，优选出脱水效果好、对污泥性质影响小、有利于后续最终处置的化学调理剂，为污泥深度脱水技术及污泥最终处置提供发展思路。以脱水污泥的比阻和含水率为评价指标，研究了不同种类调理剂对脱水性能的影响：单一化学调理剂中絮凝剂的最佳掺量最小；混凝剂的调理效果最好；复合调理剂调理效果普遍优于单一类；（10%FeCl3+16%CaO）可使污泥比阻及含水率分别降至0.15×109s2/g、71.66%，脱水效果得到最大改善。在分析调理过程污泥微观形貌、粒径、Zeta电

3、位絮体性质变化的基础上，分析了调理剂的作用机理：CTS加速了污泥絮体与絮体外水的分离；原泥平均粒径为45.97μm，絮凝剂调理后粒径增长幅度最大，CTS可使污泥粒径增至60.87μm，为最大值；复合调理剂FeCl3+CaO调理后粒径为28.58μm，为最低值；FeCl3使Zeta电位从-9.87mv降至-4.32mv，降幅最大。考察了调理前后污泥热值、物相结构的理化性质变化：热值与调理剂的投加量呈反比关系；复合调理剂的加入不会对污泥的物相结构产生影响。最后，选取（10%FeCl3+16%CaO）作为

4、最佳复合调理剂，经济成本为2.55元/吨污泥。关键词：化学调理剂；脱水性能；污泥比阻；污泥絮体；粒度分布西安建筑科技大学硕士学位论文本研究得到国家水体污染控制与治理科技，重大专项编号：2010ZX07319-002；陕西科学技术研究发展计划，项目编号：2013K13-02-05的资助。西安建筑科技大学硕士学位论文StudyontheeffectofchemicalconditionersondewateringperformanceandpropertiesofsewagesludgeSpecial

5、ty:MaterialsScienceName:MaXuSuperior:AssociateProfessorFanHaihongABSTRACTThehighmoisturecontenthasalwaysbeenabottleneckthathindersthesounddisposalofsludge.Thedeepdewateringtechnologycanreducethemoisturecontentofthesludgetolessthan60%,anditalsogreatlyfa

6、cilitatessubsequentdisposalwhilerealizingthereduction.Thetechnologyreliesmainlyonchemicalconditioningandmechanicaldewatering,wherechemicalconditioningimprovessludgedewateringperformancebyaddingchemicalconditioningagents.Theoptimizationofconditionersreq

7、uiresacomprehensiveconsiderationofdehydrationperformance,economiccosts,adaptationtofinaldisposalmethods,andfeasibility.Thedevelopmentofhigh-performanceconditionersisoneofthekeystoimprovingsludgedewateringperformance.Thispaperstudiedtheeffectofchemicalc

8、onditionersonsludgedewateringperformance,revealedthemechanismofdifferentkindsofchemicalconditionerstoimprovesludgedewateringperformance,andoptimizedthechemicalconditionerswithgooddewateringeffect,littleeffectonsludgeproperties,andfavora