污泥制备地质聚合物的研究

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1、硕士学位论文污泥制备地质聚合物的研究RESEARCHONTHEAPPLICATIONOFSEWAGESLUDGEINMAKINGGEOPOLYMER文娜娜哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：TU522.3+6学校代码：10213国际图书分类号：624密级：公开工程硕士学位论文污泥制备地质聚合物的研究硕士研究生：文娜娜导师：赵亚丁教授申请学位：工程硕士专业学位学科：建筑与土木工程所在单位：土木工程学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TU522.3+6U.D.C:62

2、4DissertationfortheMaster'sDegreeinEngineeringRESEARCHONTHEAPPLICATIONOFSEWAGESLUDGEINMAKINGGEOPOLYMERCandidate：WenNanaSupervisor：Prof.ZhaoYadingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ArchitectureandCivilEngineeringAffiliation：SchoolofCivilEngineer

3、ingDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要污泥是生活污水和工业废水在处理过程中产生的一类危害性极大的有毒沉淀物质。最常见的污泥资源化利用是将污泥高温焚烧后作为掺合料制备建材，然而焚烧虽然可以时污泥中的有机物碳化，但焚烧过程中会产生致癌物质二噁英，并且运营成本高。本课题致力于研究一种低能耗的污泥处理方法，从污泥的减量化着手进行预处理，利用氯化铝改性稻壳灰，并用改性后稻壳

4、灰预处理污泥使污泥达到减量化稳定化的目的，然后将处理后污泥在碱激发状态制备地质聚合物，是为促进污泥资源化处置而开展的研究，将固体废弃物与制备建筑材料深度结合，对新型建筑材料的研发具有推动作用。此外，本课题开展利用未烧结污泥制备地质聚合物的研究，符合国家产业导向与政策扶持范围，实现减少环境污染、减少能源浪费，并使污泥得以实现建材化利用的目的，同时也实现“以废治废”的循环可持续发展，得到环境与经济的双重效益的目的。研究结果表明：稻壳灰对污泥的脱水性能有很大的改善作用，而对稻壳灰的改性又会强化这种改善作用。利用改性稻壳灰预处理不

5、仅可以将污泥减量化，也会减少污泥中自身有机物的含量，为污泥进一步建材化提供良好的基础。污泥中主要无机成分为SiO2、Al2O3和Fe2O3，具有建材化的潜质。为方便试验，将预处理后污泥在基本温度300℃烘干，以去除污泥的味道及烘干预处理后的污泥。之后在碱激发剂(NaOH和Na2SiO3的混合液)的条件下碱激发预处理后污泥制备污泥稻壳灰基地质聚合物。发现污泥和稻壳灰的比例、碱激发剂模数即碱度以及液固比都对地质聚合物的强度有影响。此地质聚合物对污泥重金属的固结作用很好，不会危害自然环境和人类健康。本试验为污泥和稻壳灰这两种废弃

6、物的应用提供了良好的解决办法，但依然也有一些不足，需要更多研究来使这种方法真正投入使用中。关键词：污泥；稻壳灰；脱水性；地质聚合物；力学性能；重金属-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractSweagesludgeisakindofsedimentproducedduringthepurificationprocessofurbandomesticsewageandindustrialwastewater,whichisatypeofhazardoussolidwaste.Themostcommonsludger

7、esourceutilizationistousethesludgeincineratedathigh-temperatureincinerationtopreparebuildingmaterialsasadmixture.However,althoughincinerationcanbeusedtocarbonizeorganicmattersinthesludge,itwillproducecarcinogenicdioxinsduringincinerationandisalwayswithhighoperatin

8、gcosts.Thistopicisdevotedtothestudyofalow-energy-consumingsludgetreatmentmethod,startingwiththereductionofsludge,usingaluminumchloridemodifiedricehuskas