深度脱水市政污泥的热干化特性研究

《深度脱水市政污泥的热干化特性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号学号M201270902学校代码10487密级硕士学位论文深度脱水市政污泥的热干化特性研究学位申请人：刘鹏学科专业：热能工程指导教师：姚洪教授答辩日期：2015年5月25日AThesisSubmittedinPartialofFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringTheDryingCharacteristicsoftheDeepDewateredMunicipalSewageSludgeCandidate：LiuPengMajor：ThermalEngineeringSupervisor：Prof.Y

2、aoHongHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电

3、子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打―√‖）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要市政污泥的产量逐年增加，污泥的减量化、稳定化、无害化以及资源化处置方式得到了广泛关注。脱水污泥含水率高是制约其处置的瓶颈问题，干化操作可以进一步降低其含水率。在传统脱水污泥的干化过程中，水分的释放速率较慢且容易产生多种污染性气体。本文对比传统的聚丙烯酰胺（PAM）调理脱水、

4、干化路线，采用FeCl3+助凝剂、芬顿试剂（Fenton’sreagent）+助凝剂对污泥进行调理，以获得深度脱水效果，随后进行干化，探究深度脱水调理剂对污泥干化过程水分释放以及污染性气体释放的影响，同时关注不同干化气氛以及温度对这一过程的影响。实验结果表明复合调理剂可以破坏污泥结构，释放内部水，同时增大污泥孔隙结构，使得干化过程中具有相比PAM调理污泥更高的水分释放速率，得到更短的干化时间。污泥干化过程所释放的含硫污染性气体主要有H2S、SO2、COS以及CS2，其3+中H2S、SO2占总硫释放量的82.4%；含氮污染性气体主要有NH3和HCN。Fe以及2+Fenton试剂将污泥中H2S

5、等还原性分子以及不稳定有机物氧化固定，Fe、CaO与污泥中游离H2S、SO2等分子发生化合反应生成盐，从而实现对主要含硫污染性气体的+抑制。同时，CaO调理形成的碱性环境加强了污泥中游离NH3分子的释放，促进NH4向NH3转化，导致更高强度的NH3释放。干化固相的XPS结果表明，相比于PAM调理污泥，干化后调理污泥的无机硫酸盐含量升高，易释放的有机硫含量、无机氨氮（N-H）含量下降，说明调理剂可以有效固硫，同时促进NH3的提前释放。调理污泥促进NH3释放而使得其干化冷凝液溶解了更多的NH3，导致较高的pH值。调理剂对污泥中易挥发有机物的破坏，使得调理污泥冷凝液COD低于PAM调理污泥。CO

6、2因为与CaO发生反应而减弱调理剂对H2S、SO2的固定作用，同时在水蒸气存在条件与NH3反应而抑制其释放；O2因为对H2S氧化而抑制其释放，对SO2的影响不明显。O2存在可能会加强污泥有机质分解而产生更多的NH3。CO2与冷凝液中溶2-解NH3反应，降低冷凝液的pH，也减少含硫气体的溶解，降低SO4浓度。干化温度从400℃提高到800℃，干化时间减少为20%左右。高温条件可能由I华中科技大学硕士学位论文于调理剂与主要含硫气体反应的生成物受热分解而导致其固硫效果降低。调理污泥在高温条件下的NH3释放量高于PAM调理污泥，主要来自有机氮的热分解。提高干化温度，冷凝液中有机物逐渐由脂肪族化合物

7、转变为焦油，说明低温过程主要是易挥发性有机物释放，高温则发生有机物热分解产焦油过程。测定固相C、H、N元素含量，结果表明调理污泥热稳定性比PAM调理污泥高。关键词：市政污泥深度脱水污染性气体氧化钙干化II华中科技大学硕士学位论文AbstractWiththemunicipalsewagesludgeproductionincreasingannually,thereduction,stabilization,harmle