掺加粉煤灰的污泥沉降浓缩效果与利用
- 格式:pdf
- 大小:585.97 KB
- 文档页数:4
粉煤灰在混凝土中的作用
粉煤灰是一种常见的混凝土掺合料,它可以在混凝土中发挥多种作用。
本文将从以下几个方面展开:
一、提高混凝土的强度和耐久性
粉煤灰可以填充混凝土中的孔隙,减少水泥的用量,从而降低混凝土
的热量和收缩,提高混凝土的强度和耐久性。
此外,粉煤灰中的硅酸
盐和铝酸盐可以与水泥中的钙化合物反应,形成新的水化产物,进一
步提高混凝土的强度和耐久性。
二、改善混凝土的工作性能
粉煤灰可以改善混凝土的流动性和可泵性,减少混凝土的粘度和内摩
擦力,提高混凝土的工作性能。
此外,粉煤灰中的细粉末可以填充混
凝土中的空隙,减少混凝土的收缩和裂缝,提高混凝土的抗渗性和耐
久性。
三、降低混凝土的成本
粉煤灰是一种廉价的混凝土掺合料,可以降低混凝土的成本。
由于粉
煤灰可以替代部分水泥,因此可以减少水泥的用量,降低混凝土的成本。
此外,粉煤灰中的细粉末可以填充混凝土中的空隙,减少混凝土的用量,进一步降低混凝土的成本。
四、保护环境
粉煤灰是一种工业废弃物,如果不进行处理和利用,会对环境造成污染。
而将粉煤灰作为混凝土掺合料使用,不仅可以减少工业废弃物的排放,还可以降低混凝土的碳排放量,保护环境。
综上所述,粉煤灰在混凝土中发挥着重要的作用,可以提高混凝土的强度和耐久性,改善混凝土的工作性能,降低混凝土的成本,保护环境。
因此,在混凝土生产中,应充分利用粉煤灰这种掺合料的优势,提高混凝土的质量和效益。
粉煤灰在水厂污泥处理和处置中的作用研究
粉煤灰在水厂污泥处理和处置中的作用研究
摘要:在水厂污泥水中加入电厂粉煤灰,不需再添加其他材料,即可以很好地改善水厂污泥的.脱水性能.细粉煤灰最佳投加量为20%,粗粉煤灰最佳投加量为30%,不但可以节约能耗,粉煤灰有了新的出路,干化污泥对环境友好,而且还能制成低热值燃料作焚烧处置,回收部分热能. 作者:杨崇豪张利伟赵丽敏Yang Chonghao Zhang Liwei Zhao Limin 作者单位:华北水利水电学院研究生处,郑州,450008 期刊:环境污染治理技术与设备 ISTICPKU Journal:TECHNIQUES AND EQUIPMENT FOR ENVIRONMENTAL POLLUTION CONTROL 年,卷(期): 2006, 7(8) 分类号: X705 关键词:粉煤灰污泥脱水比阻调理。
混凝土粉煤灰的作用与用途1. 什么是粉煤灰?嘿,大家好!今天我们来聊聊一个看似枯燥却又相当有趣的话题,那就是混凝土中的粉煤灰。
别急着打哈欠,听我说,粉煤灰其实是从燃烧煤炭时产生的细小颗粒,基本上就是煤炭燃烧后的“灰烬”。
可别小看了这“灰烬”,它可是在建筑界里扮演着重要角色哦!想象一下,在高楼大厦的混凝土中,有这么一种神秘的材料在默默工作,帮助混凝土更结实、更耐用,真是神奇吧?2. 粉煤灰的作用2.1 提高混凝土强度首先,粉煤灰能提高混凝土的强度。
这就像你喝咖啡的时候加了一点糖,瞬间就变得更加美味。
粉煤灰不仅能改善混凝土的强度,还能提升其抗压能力,让建筑物更加稳固,不怕风吹雨打,简直是个建筑界的“隐形战士”!2.2 增强耐久性接下来,我们说说它的耐久性。
用粉煤灰的混凝土就像给建筑穿了一层“防弹衣”,能抵挡各种外界的侵袭。
特别是在一些潮湿的环境中,粉煤灰能有效减少混凝土的渗透性,延长它的使用寿命,真是给老百姓省了不少维修费呢!2.3 环保小能手再来,粉煤灰可不是只有力气,它还有一颗环保的心。
用粉煤灰替代一部分水泥,能有效减少水泥的用量,降低二氧化碳的排放,这在如今提倡绿色建筑的背景下,简直就是一项“环保行动”。
可以说,粉煤灰不仅能让建筑更强大,还能为地球出一份力,真是一举两得,谁不爱呢?3. 粉煤灰的用途3.1 建筑材料说到用途,粉煤灰在建筑材料中的应用可真不少。
你在街头看到的那些高楼大厦、桥梁、甚至是道路,大部分都含有粉煤灰,真是随处可见!它的加入使得这些建筑物更具抗压能力,使用寿命大大延长。
试想一下,如果没有它的存在,我们的城市会变得多么脆弱,简直让人不敢想象啊!3.2 路面施工而在路面施工方面,粉煤灰也大显身手!比如,在高速公路和机场跑道的混凝土中加入粉煤灰,不仅能提高强度,还能降低热胀冷缩的影响,减少裂缝的出现。
可以说,粉煤灰就是那条“保护神”,为我们的出行保驾护航,真是个好帮手!3.3 其他领域除了建筑和路面,粉煤灰还可以用在水泥制品、保温材料以及灌浆材料等多个领域。
粉煤灰综合利用的方法以粉煤灰综合利用的方法为题,本文将从减少粉煤灰对环境的污染、利用粉煤灰制备建筑材料和能源利用三个方面进行阐述。
一、减少粉煤灰对环境的污染粉煤灰是一种工业废渣,其中含有大量的重金属和有害物质。
为了减少其对环境的污染,可以采取以下几种方法:1.1 深度处理:通过物理、化学和生物方法对粉煤灰进行深度处理,将其中的有害物质去除或转化成无害物质,以达到减少环境污染的目的。
1.2 固化处理:将粉煤灰与水泥、石膏等材料混合,制成固体块状,防止其释放有害物质。
这种方法可以将粉煤灰用于道路基础、填埋场覆盖层等场所,达到减少环境污染的效果。
1.3 土地利用:将粉煤灰用于土地改良、绿化等方面,既能减少粉煤灰对土壤的污染,又能为土地提供养分和改善土壤结构。
二、利用粉煤灰制备建筑材料粉煤灰经过适当的处理和改良,可以制备出各种优质的建筑材料,如水泥、混凝土、砖块等。
以下是几种常见的利用粉煤灰制备建筑材料的方法:2.1 粉煤灰水泥:将粉煤灰与适量的石灰石和熟料混合,并经过研磨和煅烧,制成粉煤灰水泥。
这种水泥具有较高的耐久性和强度,可广泛应用于建筑工程中。
2.2 粉煤灰混凝土:将粉煤灰与水泥、砂、石子等骨料混合制成混凝土,可以用于建筑物的结构和地基。
粉煤灰混凝土具有较好的抗压强度和耐久性,同时还能减少对天然资源的开采。
2.3 粉煤灰砖块:将粉煤灰与适量的砂、水泥和石膏混合,经过成型、干燥和烧结等工艺制成粉煤灰砖块。
这种砖块具有较好的保温性能和抗压强度,可广泛应用于建筑物的墙体和隔热层。
三、能源利用粉煤灰中含有丰富的无机物质和碳元素,可以通过适当的处理利用其作为能源。
以下是几种常见的粉煤灰能源利用方法:3.1 余热回收:利用粉煤灰中的高温热能,通过余热回收系统,将烟气中的热能转化为电能或供热能源,提高能源利用效率。
3.2 粉煤灰发电:将粉煤灰与适量的燃料混合,通过燃烧产生高温高压蒸汽,驱动汽轮机发电。
这种方法既能有效利用粉煤灰中的能源,又能减少煤炭资源的消耗。
《污泥的粉煤灰调理和污泥陶粒的制备及应用研究》篇一污泥的粉煤灰调理及污泥陶粒的制备及应用研究一、引言随着工业化进程的快速发展,污水处理已成为环境治理的重要组成部分。
在污水处理过程中,污泥的处理和处置是其中的一个关键环节。
然而,污泥的处理和处置过程中往往存在着许多问题,如含水率高、体积大、难以处理等。
近年来,利用粉煤灰进行污泥的调理以及通过制备污泥陶粒进行资源化利用成为研究的热点。
本文将详细介绍污泥的粉煤灰调理方法和污泥陶粒的制备过程,并探讨其在实际应用中的效果。
二、污泥的粉煤灰调理1. 粉煤灰的特性及作用粉煤灰是燃煤电厂排放的一种固体废弃物,具有多孔、比表面积大、活性高等特点。
在污泥的调理过程中,粉煤灰可以作为调理剂,通过吸附、离子交换等作用,改善污泥的脱水性能和稳定性。
2. 调理方法及步骤(1)将粉煤灰与污泥按一定比例混合,搅拌均匀;(2)在适宜的条件下进行静置或搅拌,使粉煤灰与污泥充分反应;(3)经过一定时间后,对混合物进行脱水处理,得到调理后的污泥。
三、污泥陶粒的制备1. 制备原料及设备制备污泥陶粒的主要原料为经过粉煤灰调理的污泥。
此外,还需要添加一定量的黏结剂、发泡剂等。
制备设备主要包括搅拌机、造粒机、烘干设备等。
2. 制备过程(1)将经过粉煤灰调理的污泥与其他原料按一定比例混合,搅拌均匀;(2)将混合物送入造粒机,制备成一定粒径的陶粒;(3)将陶粒送入烘干设备进行烘干处理;(4)得到成品污泥陶粒。
四、应用研究1. 污泥陶粒的应用领域污泥陶粒具有多孔、比表面积大、质量轻等特点,可广泛应用于园林绿化、土壤改良、污水处理等领域。
(1)园林绿化:将污泥陶粒用于园林绿化的基质,具有良好的保水、保肥性能;(2)土壤改良:将污泥陶粒掺入土壤中,可以改善土壤结构,提高土壤肥力;(3)污水处理:利用污泥陶粒的吸附性能,可以用于污水处理过程中的生物载体。
2. 应用效果及分析通过实际应用表明,利用粉煤灰调理的污泥制备的陶粒具有良好的性能和稳定性。
粉煤灰对沉降性土壤改良的效果研究粉煤灰是一种常用的工业固废物,由于其具有较高的硅酸盐含量和细颗粒特性,被广泛应用于土壤改良和环境修复领域。
本文旨在探讨粉煤灰对沉降性土壤改良的效果,并结合相关研究进行分析和总结。
沉降性土壤是指含有大量黏粒颗粒、胶结物质和水分的土壤类型。
它的特点是含水量高、孔隙结构紧密,极易发生沉降、液化等地质灾害。
针对沉降性土壤的改良,粉煤灰作为一种低成本、高效能的改良材料,显示出了极大的潜力。
首先,粉煤灰能够显著改善沉降性土壤的物理特性。
研究表明,粉煤灰能够增加土壤的持水能力和保水性,使土壤变得更加疏松,改善土壤的通气性和排水性能。
这是因为粉煤灰具有良好的孔隙结构和多孔性,能够有效提高土壤的孔隙度和渗透性,有利于水分在土壤中的储存和运输。
此外,粉煤灰中的微量元素可以通过离子交换作用,提高土壤的肥力和养分供应,从而促进植物的生长和发育。
其次,粉煤灰能够提高土壤的机械性能。
研究发现,粉煤灰可以与土壤中的胶结物质发生化学反应,形成稳定的胶结结构,从而提高土壤的抗剪强度和抗压强度。
这使得土壤在承受荷载时更加稳定,减少沉降和松动的可能性。
此外,粉煤灰还可以填充土壤中的孔隙,增加土壤的密实度和孔隙度,提高土壤的整体力学性能。
另外,粉煤灰还可以改善土壤的化学特性。
研究发现,粉煤灰中的硅酸盐可以与土壤中的有机物质和重金属离子发生吸附反应,减少它们对土壤的污染和毒性。
此外,粉煤灰中的碱金属离子可以中和土壤中的酸性物质,调节土壤的酸碱平衡,提高土壤的生态环境。
最后,粉煤灰作为一种工业固废物,具有废物资源化的潜力。
大量使用粉煤灰可以有效减少固废的排放和对环境的污染,节约土地资源和能源消耗。
这种废物资源化的办法符合可持续发展的要求,有利于推动环境保护和经济发展的协调。
综上所述,粉煤灰对沉降性土壤的改良效果显著。
它能够改善土壤的物理、机械和化学特性,增加土壤的肥力和养分供应,提高土壤的稳定性和抗剪强度。
粉煤灰掺入混凝土中的经济效益分析混凝土是建筑工程中常用的材料之一,它具有坚固耐用、可塑性强等优点。
然而,混凝土的生产对环境造成较大的影响,例如水泥生产过程中产生大量的二氧化碳排放,导致全球变暖等环境问题。
为了减少对环境的影响,并进一步降低成本,粉煤灰作为替代材料逐渐被应用于混凝土中。
粉煤灰是燃烧煤炭时生成的一种灰状物质,主要成分为硅酸盐和氧化物。
它具有细度高、成品性能稳定等特点,适合用于掺入混凝土中。
因此,掺入粉煤灰可以降低混凝土的成本,改善混凝土的工作性能、耐久性和可持续性。
首先,从经济效益的角度来看,混凝土中掺入粉煤灰可以降低原材料成本。
一方面,粉煤灰作为副产品,相对于水泥等原材料,成本较低。
另一方面,使用粉煤灰替代部分水泥可以减少水泥的用量,进一步降低成本。
根据实际应用中的数据对比,粉煤灰掺入混凝土的成本可以比普通混凝土降低10%~30%。
其次,粉煤灰的添加可以改善混凝土的工作性能。
由于粉煤灰的细度较高,其颗粒更加均匀,可以填充混凝土中的空隙,提高混凝土的致密性。
这样可以增加混凝土的强度和硬度,改善抗压性能和耐久性。
同时,粉煤灰的掺入也会改善混凝土的流动性,使得施工更加方便,减少了施工中的力气和人力成本。
此外,粉煤灰掺入混凝土还可以提高混凝土的抗碱饱和性和抗硫酸盐侵蚀性。
粉煤灰中的硅酸盐成分可以与水泥中的碱性物质反应,形成稳定的水化产物,降低混凝土碱性物质的释放。
这样可以减少混凝土发生碱饱和反应的风险,提高混凝土的耐久性。
同时,粉煤灰中的硅酸盐和氧化物还可以与硫酸盐反应,形成稳定的硫酸盐饱和产品,降低混凝土受硫酸盐侵蚀的程度。
最后,粉煤灰掺入混凝土还有利于环境保护和可持续发展。
由于粉煤灰的使用可以减少对水泥等原材料的需求,可以降低对自然资源的开采压力。
同时,粉煤灰的应用可以减少对煤炭的使用量,减少煤炭燃烧所产生的二氧化碳等温室气体的排放,有利于环境保护。
此外,粉煤灰作为副产品的利用也符合循环经济的原则,是一种可持续发展的方式。
粉煤灰用于污泥脱水的运行总结作者:张振国张佳瑞来源:《理论与创新》2020年第15期【摘; 要】本文通过实验室试验用粉煤灰替代生石灰作为污泥调理剂,进行脱水试验,进而进行用于生产运行。
通过粉煤灰+聚合氯化铝,生石灰+聚合氯化铝配合进行污泥调理,均能达到板框压榨机脱水目的。
粉煤灰虽然节省成本,但对滤板滤布有污堵现象,减少了滤布寿命。
【关键词】粉煤灰;板框压榨机;脱水引言污水处理过程中,会产生大量的污泥,其数量占处理水量的0.3~0.5%(以含水率97%计)。
影响污泥脱水性能的因素很多,包括污泥水分的存在方式和污泥的絮体结构等。
通过添加调理剂,在降低污泥含水量的同时,提高污泥的其他性能,从而便于压榨脱水。
七台河某污泥处理厂设计污泥处理规模为90吨/d(含水率按80%计)。
处理的污泥为第一污水处理厂经带式脱水机脱水后含水率为80%的污泥,运到某污泥处置厂,与浓缩后含水率为97%的污泥按照体积比1:5.34的比例在污泥处置厂内混合池中混合均匀,含水率为94.3%,然后,浆混合后的污泥输送至调理池。
采用的工艺为:调理+深度脱水技术+自然风干。
污泥处理剂为三氯化铁+生石灰。
设计投加量:三氯化铁为绝干污泥的5%,生石灰为80%含水率污泥的6%。
生产运行一年多来,加药量高于设计投加量,为了寻找一种经济有效的替代调理剂。
污泥压榨脱水所用药剂有很多种。
主要分为两类:一类是无机絮凝剂,主要包括铁盐、铝盐以及聚合氯化铝,另一类是有机高分子絮凝剂,包括非离子型、阳离子型、阴离子型和两性型等有机高分子药剂,以聚丙烯酰胺(PAM)最为常见。
从价格方面考虑,我们立足本地实际。
七台河本地煤炭资源丰富,电厂发电使用煤炭燃烧后产生粉煤灰。
而粉煤灰是电厂燃煤发电产生的废弃物,粉煤灰的处理涉及到环保问题,成为电厂的处理难题。
近些年粉煤灰成为制造水泥的主要原料。
价格在20~80元/吨之间。
也可以作为污泥脱水的助凝剂。
使用粉煤灰作为污泥调理剂,因此,我们到电厂取样进行实验室进行抽滤实验,对比三氯化铁和粉煤灰,聚合氯化铝和粉煤灰两种搭配方法的污泥脱水效果。
粉煤灰混凝土中的掺和技术及应用摘要黄河东安灌注桩坝施工中,为了解决混凝土离析现象,避免断桩,在混凝土中掺和了粉煤灰,应用粉煤灰的性能,改善了混凝土的和易性,增加混凝土的稠度,保证了桩坝质量。
同时减少了水泥用量,降低了工程成本,获得了明显的经济效益。
经实际应用证明,水利工程水下混凝土中掺和粉煤灰,效果良好,可以作为同类工程设计的参考依据。
关键词粉煤灰混凝土掺和应用黄河下游防洪基建工程中的堤防加固、河道整治工程,如混凝土灌注桩坝、混凝土防渗墙、砂袋坝等施工均采用水下导管浇注法。
导管施工法首先要求混凝土拌和物达到较强的和易性。
在保证质量的前提下为使混凝土拌和物在导管中靠自重作用产生流动,并均匀、密实地填满槽孔,同时保证混凝土拌和物的粘聚性,避免离析,杜绝断桩,改善混凝土的和易性至关重要。
河南省焦作东安灌注桩坝,是黄河下游河道整治新结构护岸(滩)型工程,经过分析研究和调配试验,在混凝土施工中,采用了粉煤灰掺和技术,完成了灌注桩1820颗,长52780m,混凝土方量26530m3。
经检测,强度满足设计要求,保证了桩坝质量,减少了水泥用量,取得了显著的经济效益。
一、粉煤灰的掺和技术1.粉煤灰的主要成分及性能粉煤灰为粒径1~50μm的微细玻璃体球形颗粒,以SiO2为主要成份,含有少量的K2O、Na2O,是优良的活性混合材料。
2.粉煤灰的选择(1)技术指标烧失量<8%,含水量<1%,SO3含量<3%,细度(用80μm方孔筛筛余)<8%,需水性(粉煤灰净浆标准稠度需水量,以重量计)<50%,28d抗压强度(与不掺粉煤灰水泥硬练胶砂28d抗压强度之比)>75%。
(2)级别与选用粉煤灰分I、II、III共3个级别。
为保证混凝土质量,达到国家标准(GB1956-79)规定的技术指标,选用I级粉煤灰混合材料。
由于粉煤灰属水硬性混合材料,贮运粉煤灰时,必须注意防潮、防水,避免结块,应随用随运。
贮存期超过3个月,必须重新进行检验测定,符合要求方可选用。
污泥浓缩与回收利用研究污泥浓缩与回收利用研究污泥是在污水处理过程中产生的含水性沉积物,含有有机质、无机盐和微生物等成分。
随着城市化进程的加快,污泥的产生量不断增加,给环境保护和资源利用带来了新的挑战。
因此,对污泥进行浓缩与回收利用的研究变得尤为重要。
一、污泥浓缩的方法污泥浓缩是将含水性污泥中的水分去除,提高污泥的固体含量。
常见的污泥浓缩方法有离心法、过滤法和热风冷却法等。
离心法是一种通过离心力将水分从污泥中分离的常用方法。
它的优点是处理效率高,适用范围广。
过滤法主要是利用滤料的孔隙结构将水分分离出来,适用于处理具有较小固体粒径和低浓度的污泥。
热风冷却法是通过加热和冷却的交替作用,使污泥中的水分蒸发和凝结,从而达到浓缩的目的。
二、污泥回收利用的途径污泥浓缩后,可以通过不同的途径进行回收利用,例如土壤改良剂、建筑材料和能源等。
将污泥作为土壤改良剂使用是一种常见的回收利用方式。
污泥中的有机质和养分可以为土壤提供丰富的营养,促进植物生长。
此外,污泥中的微生物也有助于土壤的生态系统恢复。
将污泥用于土壤改良既减少了废弃物的处理量,又能够提高农田的产量和质量。
另外,污泥也可以用于生产建筑材料。
研究表明,将污泥与其他废弃物混合后烧结成砖块或建筑板材,能够满足建筑工程对材料的强度和耐久性要求。
采用这种方式不仅能够将污泥有效地回收利用,还减少了对传统建筑材料的需求,具有很高的经济和环境效益。
此外,污泥中的有机物也可以转化成能源。
例如,通过厌氧消化技术,可以将污泥中的有机质转化为沼气。
沼气可以用作燃料,供应家庭、工业和农业的能源需求。
污泥中的沼气可以替代一部分传统能源,减少对煤炭和石油的依赖,降低温室气体排放和环境污染。
三、污泥浓缩与回收利用研究的前景近年来,国内外对污泥浓缩与回收利用的研究逐渐增多。
随着环境意识的提高和资源短缺的压力,对污泥的处理与利用越来越受到关注。
污泥浓缩与回收利用研究的发展使得废弃物转化为资源成为可能,为可持续发展提供了新的思路。
粉煤灰在城市污水处理工艺中的应用与效果分析近年来,随着城市化进程加快和经济的迅速发展,城市污水处理成为一项重要的环境保护工作。
污水处理工艺的改进和优化对于保护水资源、维护生态平衡以及促进可持续发展至关重要。
其中,粉煤灰的应用在城市污水处理工艺中具有潜力,其广泛的原材料来源、成本低廉、处理效果显著等优势使其逐渐成为工程实践中的一项重要技术。
一、粉煤灰的来源及特性粉煤灰是燃烧煤炭过程中产生的固体废弃物,其主要成分包括硅酸盐、氧化钙、氧化镁、氧化铝等。
根据其粒径和化学性质的不同,粉煤灰可分为轻质粉煤灰和重质粉煤灰。
轻质粉煤灰可用于制作混凝土、砌块等建筑材料,而重质粉煤灰则可用于城市污水处理工艺中,促进沉淀和固液分离的效果。
二、粉煤灰在城市污水处理中的应用1. 增加污泥絮凝性能粉煤灰中的活性成分能够与污泥中的有机物结合,形成絮凝剂,从而促进污泥的絮凝效果。
这种絮凝剂可以有效提高污泥的细触聚结和沉降性能,减少污泥处理工艺中的处理时间和费用。
此外,粉煤灰在污泥处理中还能够降低污泥的压缩度和含水率,方便后续的污泥脱水处理。
2. 提高污水的处理效率粉煤灰在城市污水处理中起到重要的吸附作用。
其高比表面积和孔隙结构使其能够吸附并去除污水中的有机物、重金属离子等污染物。
粉煤灰吸附污染物的过程不仅能够提高处理效率,还能够降低后续处理工艺中的投药量和处理成本。
3. 减少污泥产生城市污水处理中,污泥产生是一个不可忽视的问题。
粉煤灰的应用能够减少污泥的产生量。
通过添加适量的粉煤灰进行絮凝处理和过滤,可将原本需要处理的大量污泥中的水分和废物去除,从而减少废弃物的产生和处理。
三、粉煤灰在城市污水处理中的效果分析1. 处理效果显著粉煤灰在城市污水处理中的应用能够有效去除污水中的有机物、重金属离子等污染物,提高处理效率。
研究表明,粉煤灰处理后的污水,在COD(化学需氧量)、BOD(生化需氧量)等指标方面均能达到国家排放标准要求。
2. 经济效益显著粉煤灰作为一种废弃物资源的再利用方式,其应用在城市污水处理工艺中不仅能够降低处理成本,还能够带来经济效益。
尚恐犬凄‟y8D五591博士研究生毕业(学位)论文姓名:壑垂呈年级:二oo一级专业:堡缝盘鲎研究方向:堑缝鋈鍪当堕渔论文题目:丛丕塞』粒迭盘』圭羞鋈垄型墼蔓导师:蓝挝蕉垄熊完成日期:2004年10月二oo四年十月求譬催豢、筝fP≯‟卿全文i:豫摘要本课题在国内第一次从岩土工程的角度,采用正交试验和试验模拟的方法,进行了利用添加剂改善污泥填埋特性的试验研究,经过近二年的研究工作,取得了如下成果1、脱水污泥的初始强度很低,不能满足填埋的最低强度要求,以土、石灰、粉煤灰为添加剂,分别以1:O.5、1:0.75、1:1的比例混合,放置不同天数后,测量混合试样的含水率和强度,添加剂的加入,提高了混合体的强度,改善了污泥韵填埋特性,但是采用单一添加剂效果不是很好,为了达到污泥填埋所需要的最低强度,对于单一添加剂而言,一般需要20~30天的养护时间。
2、试验表明,污泥与土形成的混合试样,体积安定性很差,因此,单纯采用土作添加剂不是一种理想的方法。
3、通过测量不同添加剂、不同添加比例混合试样的渗透系数发现,不同添加剂与污泥形成的混合试样的渗透系数是不一样的,其中污泥/石灰的渗透系数最大,一般大于10巧c111/s,比污泥/土、污泥/粉煤灰混合试样的渗透系数大~到两个数量级;污泥/粉煤灰的渗透系数次之,污泥/土的渗透系数最小,小于104cm,s。
上述三种混合试样的渗透系数总体来讲都比较低,约相当于软粘土,因此,不论采用何种添加剂,通过排水压密方法来提高混合试样的强度都不可能在短时间内凑效。
4、通过石灰、土、粉煤灰、硅酸钠四种添加剂对改善污泥渗透系数的正交试验发.IIl南开大学博士生毕业论文现,加入石灰对提高渗透系数最有效,其次是粉煤灰,其次是硅酸钠、土对提高渗透系数作用最小。
5、通过石灰、粉煤灰、土、硅酸钠四种添加剂三种添加水平的正交试验发现,两种或者两种以上添加剂比单一添加剂对改善污泥填埋特性效果更好。
混合试样养护14天后,三号(石灰:粉煤灰:土:硅酸钠:污泥=5:30:30:2.5:32.5)、四号(石灰粉煤灰:土:硅酸钠:污泥=10:10:20:2.5:57.5)、五号(石灰:粉煤灰:土:硅酸钠:污泥=lO:20:30:O.O:40)、七号(石灰:粉煤灰:土:硅酸钠:污泥=1510:30:0.5:44.5)、九号(石灰:粉煤灰:土:硅酸钠:污泥=15:30:20:0.O:35)试样可以同时满足无侧限抗压强度≥50kpa、十字板抗剪强度≥25kpa的要求,六号试样可以满足十字板抗剪强度的要求,但不满足无侧限抗压强度的要求。
污泥的粉煤灰调理和污泥陶粒的制备及应用研究污泥的粉煤灰调理和污泥陶粒的制备及应用研究一、引言污泥是城市污水处理过程中产生的一种固体废物,其含有大量有机物和无机物质,对环境造成严重污染和资源浪费。
而粉煤灰是煤燃烧过程中产生的一种固体废物,其含有大量有机质和矿物质,可用于多种建筑材料制备。
本研究旨在探索污泥和粉煤灰的综合利用,通过粉煤灰对污泥的调理,制备出具有良好性能的污泥陶粒,并探讨其在土壤修复和建筑材料领域的应用。
二、粉煤灰调理污泥的方法1. 污泥处理前的预处理首先,对含有较高水分的污泥进行浓缩处理,可采用压滤机、离心机等固液分离设备进行脱水,以减少后续处理的工艺复杂度和成本。
经过处理后的污泥水分含量下降,利于后续的加工和处理。
2. 粉煤灰的添加比例将粉煤灰与污泥混合,可以采用不同的添加比例来调理污泥。
添加比例的选择需根据具体工艺和目标要求来确定。
一般情况下,污泥中添加5%至15%的粉煤灰可获得较好的处理效果。
添加过量的粉煤灰可能导致陶粒的质量下降,添加过少则无法发挥粉煤灰的优势。
3. 混合均匀和固化经过确定的添加比例后,将粉煤灰均匀地加入污泥中,并通过搅拌等方法使其混合均匀。
混合后的污泥需要进行固化,常见的固化方法包括静态堆放和加入固化剂等。
三、污泥陶粒的制备方法1. 固化污泥的预处理经过粉煤灰调理和固化后的污泥需要进行干燥处理,以便进一步制备成污泥陶粒。
常见的干燥方法包括自然晾晒、机械烘干和加热烘干等。
2. 制备污泥陶粒将预处理后的干燥污泥进行破碎,然后通过球磨机或制粒机等设备进行进一步加工,制备出粒径均匀的污泥陶粒。
制备过程中需注意设备参数的控制,以保证陶粒的品质和性能。
四、污泥陶粒的应用研究1. 土壤修复污泥陶粒在土壤修复中有着广泛的应用。
陶粒中的有机质和矿物质可以为土壤提供养分和改善土壤结构。
将污泥陶粒混入受污染土壤中,可提高土壤的肥力和水分保持能力,促进植物生长,同时吸附土壤中的重金属和有机物质,起到修复土壤的效果。
《污泥的粉煤灰调理和污泥陶粒的制备及应用研究》篇一一、引言随着城市化进程的加快和工业的迅猛发展,污泥处理问题日益突出。
污泥作为污水处理过程中的产物,含有大量的有机物、重金属及营养元素,如不妥善处理,将对环境造成严重污染。
粉煤灰是燃煤电厂排放的固体废弃物,其大量堆积不仅占用土地,还对环境构成威胁。
因此,如何有效利用粉煤灰和污泥,实现资源的再利用和环境的保护,成为当前研究的热点。
本文将重点研究污泥的粉煤灰调理、污泥陶粒的制备及其应用。
二、污泥的粉煤灰调理1. 调理原理污泥的粉煤灰调理主要是通过添加一定比例的粉煤灰,利用其物理和化学性质,改善污泥的脱水性能和稳定性。
粉煤灰具有多孔、比表面积大、化学活性高等特点,能够吸附污泥中的水分和有害物质,同时提高污泥的固含量。
2. 实验方法实验采用不同比例的粉煤灰与污泥混合,通过搅拌、陈化等过程,观察污泥的脱水性能和稳定性变化。
通过对比实验,确定最佳的比例和条件。
3. 实验结果及分析实验结果表明,适当比例的粉煤灰能够有效改善污泥的脱水性能和稳定性。
随着粉煤灰比例的增加,污泥的含水率降低,压缩性增强。
当粉煤灰的比例达到一定值时,污泥的调理效果最佳。
同时,粉煤灰中的铝、铁等元素与污泥中的有机物发生反应,生成难溶性的化合物,进一步增强了污泥的稳定性。
三、污泥陶粒的制备1. 制备方法将经过粉煤灰调理后的污泥进行干燥、破碎、成型和烧制等过程,制备成污泥陶粒。
在烧制过程中,通过控制温度和时间,使陶粒达到一定的强度和密度。
2. 实验结果及分析通过实验发现,适当的烧制温度和时间能够使陶粒达到较高的强度和密度。
同时,粉煤灰的添加使陶粒具有更好的吸水性能和保温性能。
与普通陶粒相比,污泥陶粒在强度、密度和吸水性能等方面均具有明显的优势。
四、污泥陶粒的应用1. 园林绿化污泥陶粒具有良好的保水性能和透气性能,适用于园林绿化中的植草护坡、屋顶绿化等。
同时,陶粒中的有机物和微量元素能够为植物提供养分,促进植物生长。
《污泥的粉煤灰调理和污泥陶粒的制备及应用研究》篇一污泥的粉煤灰调理及污泥陶粒的制备及应用研究一、引言随着工业化和城市化的快速发展,污水处理问题日益突出。
污泥作为污水处理过程中的重要产物,其处理和资源化利用已成为当前环境保护领域的热点问题。
粉煤灰作为燃煤电厂的排放物,其综合利用对于减少环境污染、实现资源循环利用具有重要意义。
本研究以污泥的粉煤灰调理及污泥陶粒的制备和应用为研究对象,旨在探讨其工艺流程、性能特点及应用前景。
二、污泥的粉煤灰调理1. 调理原理粉煤灰调理污泥的原理主要是利用粉煤灰的吸附性能、絮凝作用及物理化学性质,改善污泥的脱水性能和稳定性。
通过粉煤灰与污泥的混合、搅拌,使粉煤灰中的活性成分与污泥中的有机物、重金属等发生反应,降低污泥的含水率,提高其固含量。
2. 实验方法实验采用不同比例的粉煤灰与污泥进行混合,通过搅拌、陈化等工艺流程,观察污泥的脱水性能、固含量等指标的变化。
同时,利用扫描电镜、X射线衍射等手段分析调理前后污泥的微观结构和物质组成。
3. 结果与讨论实验结果表明,适量的粉煤灰调理能有效改善污泥的脱水性能,降低其含水率,提高固含量。
此外,粉煤灰中的活性成分与污泥中的有机物、重金属等发生反应,有助于改善污泥的稳定性。
微观结构分析表明,粉煤灰的加入使污泥颗粒间的空隙减小,结构更加紧密。
三、污泥陶粒的制备1. 制备方法以经过粉煤灰调理的污泥为原料,通过成型、烘干、烧结等工艺流程制备陶粒。
首先将调理后的污泥与粘结剂、发泡剂等混合,进行成型;然后进行烘干,使水分蒸发;最后进行烧结,使陶粒成型并具有较高的强度。
2. 性能特点制备得到的污泥陶粒具有质轻、多孔、比表面积大等特点,适用于园林绿化、污水处理等领域。
其表面具有一定的吸附性能和生物活性,可应用于生物滤池、人工湿地等生物处理系统中。
3. 应用研究将制备得到的污泥陶粒应用于生物滤池中,通过挂膜、培养生物膜等手段,观察其对污水中有机物、氮、磷等污染物的去除效果。
粉煤灰添加到⽔泥、混凝⼟等所起到的作⽤粉煤灰添加到⽔泥、混凝⼟中的主要作⽤云景公司粉煤灰的基本物理特性及化学成分:1、⽔泥中添加粉煤灰的作⽤粉煤灰掺到⽔泥中最主要的作⽤是降低⽔泥制造成本。
⽔泥是由熟料加⼊⼀定数量的混合材和缓凝剂(⽯膏)研磨⽽成的,其中⽯膏缓凝剂的作⽤就是延长⽔泥的凝结时间,否则现场很难施⼯,没等操作好⽔泥就结成⼀块。
⽔泥中掺⼊混合材是为了降低⽔泥成本及强度,如果不掺⼊⼀定数量的混合材的话,那么⽔泥的成本及强度将很⾼。
并且我们民⽤⼯程上需要不了那么⾼的强度。
所以,⽣产⽔泥时掺⼊⼀定数量的混合材(⼯业废矿渣、粉煤灰、煤渣、⽯灰⽯等活性和⾮活性混合材),这样既不影响⽔泥的使⽤功效⼜能降低制造成本。
⽔泥中掺⼊粉煤灰有如下功效:(1)、降低⽔泥成本(2)与⽔泥颗粒形成连续的颗粒级配,起到“润滑”的作⽤(3)改善混凝⼟的⼯作性粉煤灰的添加不能增加⽔泥的强度,反⽽是降低,但是由于⽬前熟料28d抗压强度普遍在60MPa左右,市场上需求最⼤的P.O 42.5⽔泥国标要求是42.5 MPa以上,因此⽔泥⼚会掺⼊部分粉煤灰(国标规定P.O 42.5中粉煤灰应不超过20%)。
(4)⽔泥⽣产中作活性混合材料的粉煤灰分级标准2、混凝⼟中添加粉煤灰的作⽤粉煤灰作砂浆或混凝⼟的掺和料,在混凝⼟中掺加粉煤灰代替部分⽔泥或细⾻料,不仅能降低成本,⽽且能提⾼混凝⼟的和易性、提⾼不透⽔、⽓性、抗硫酸盐性能和耐化学侵蚀性能、降低⽔化热、改善混凝⼟的耐⾼温性能、减轻颗粒分离和析⽔现象、减少混凝⼟的收缩和开裂以及抑制杂散电流对混凝⼟中钢筋的腐蚀等作⽤。
(1)混凝⼟拌和料和易性得到改善掺加适量的粉煤灰可以改善混凝⼟拌和料的流动性、粘聚性和保⽔性,使混凝⼟拌和料易于泵送、浇筑成型,并可减少坍落度的经时损失。
(2)混凝⼟的温升降低掺加粉煤灰后可减少⽔泥⽤量,且粉煤灰⽔化放热量很少,从⽽减少了⽔化放热量,因此施⼯时混凝⼟的温升降低,可明显减少温度裂缝,这对⼤体积混凝⼟⼯程特别有利。
污泥的浓缩原理及应用1. 引言污水处理过程中产生的污泥通常需要进行浓缩处理,以降低处理成本和减少处理量。
本文将介绍污泥的浓缩原理及其应用。
2. 污泥浓缩的原理污泥浓缩是利用物理、化学或生物等方法将污泥中的水分含量减少,从而提高污泥的固含量。
下面将介绍几种常见的污泥浓缩方法。
2.1 机械浓缩机械浓缩是通过机械设备对污泥进行脱水处理的方法。
常用的机械设备包括离心机、压滤机等。
机械浓缩的原理是通过应用离心力或压力使污泥中的水分被分离出来,从而达到浓缩的目的。
2.2 热浓缩热浓缩是通过加热污泥使之脱水的一种方法。
加热可以提高污泥内部的水分蒸发速率,从而达到浓缩效果。
常见的热浓缩方法包括蒸发浓缩、气氛浓缩等。
2.3 化学浓缩化学浓缩是通过添加化学药剂对污泥进行处理,使其发生化学反应从而达到浓缩效果的方法。
常见的化学浓缩方法包括絮凝浓缩、盐析浓缩等。
3. 污泥浓缩的应用污泥浓缩在污水处理领域有着广泛的应用。
下面将介绍几个常见的应用场景。
3.1 厌氧消化池前浓缩在厌氧消化池前对污泥进行浓缩可以降低污泥的体积和水分含量,提高厌氧消化的效率。
浓缩后的污泥可以更好地利用厌氧消化产生的沼气,提高能源回收效果。
3.2 污泥干化前浓缩在污泥干化过程中,对污泥进行浓缩可以减少蒸发过程中的能耗和时间,提高干化效果。
浓缩后的污泥可进一步进行干化处理,得到高固含量的污泥固体。
3.3 污泥焚烧前浓缩在污泥焚烧处理过程中,对污泥进行浓缩可以减少焚烧设备的负荷和燃料消耗。
浓缩后的污泥可用于生物质能源生产或其他用途。
3.4 农业用途浓缩后的污泥中含有丰富的养分,可以用于农业用途。
污泥浓缩后的固体作为有机肥料,可以改善土壤质量和促进作物生长。
4. 总结污泥的浓缩是污水处理过程中不可或缺的环节。
机械浓缩、热浓缩和化学浓缩是常见的浓缩方法。
在厌氧消化、污泥干化、焚烧处理和农业用途等方面都有着重要的应用价值。
通过合理选择浓缩方法和应用场景,可以实现降低处理成本、减少处理量和提高资源利用效率的目标。
粉煤灰对活性污泥沉降性能的影响发表时间:2020-12-30T06:25:12.116Z 来源:《中国科技人才》2020年第24期作者:万丽[导读] 随着冬季气温变低,污水处理厂污泥有机份变高,二沉池污泥沉降性变差,出水带有悬浮物,对出水稳定达标会产生一定的影响,本文通过对前端进水增加粉煤灰,从而加大进水水质的无机物含量,改善污泥沉降性,确保污水处理冬季的运营稳定,出水达标排放。
万丽马鞍山中铁水务有限公司安徽马鞍山 243000摘要:随着冬季气温变低,污水处理厂污泥有机份变高,二沉池污泥沉降性变差,出水带有悬浮物,对出水稳定达标会产生一定的影响,本文通过对前端进水增加粉煤灰,从而加大进水水质的无机物含量,改善污泥沉降性,确保污水处理冬季的运营稳定,出水达标排放。
关键词:粉煤灰;污泥有机份;沉降性一、研究背景污水处理厂进入冬季,有机份变高,污泥沉降性变差,二沉池出水带有大量悬浮物,对出水稳定达标产生了影响,特此展开实验分析[1]。
二、原因分析污泥沉降性能差的原因主要有:进水水量、水质波动较大使二沉池的冲击负荷大;氧化沟曝气量过大使活性污泥微生物的平衡遭到破坏,菌胶体破碎,沉降效果差;污泥有机份含量高造成沉降性差等[2]。
结合近三年同时期的相关数据(如下表1、表2):表1 近三年1-3月日均水量、有机份、污泥沉降比数据由此可见:2019年2月是近三年来日均处理水量最小的,并没有满负荷运行,因此水量的变化不是造成沉降性能差的原因。
水质方面,进水水质与前两年相比,并无明显波动,在进水水量、水质相对稳定的情况下,根据以往的运行经验,氧化沟的曝气量根据生化各段的需氧量及各指标的变化趋势控制,以保证合适的曝气量,因此不会因曝气过量造成污泥解絮使得污泥沉降效果差。
通过数据分析判断,污泥沉降性能较差的主要原因是有机份含量较高,2019年1-3月有机份含量均值为64%,比2018年1-3月的平均值50%高出21.9%,比2020年1-3月的平均值47%高出26.6%,同时污泥沉降比SV30≥94%,污泥体积指数SVI>227ml/g。
详论粉煤灰在混凝土中的作用其机理分析概述早在2000多年前的古罗马时期,人类就用火山灰与石灰混合作为胶凝材料,建造了许多雄伟的建筑物,例如万神殿,其直径为44m的半球形穹顶就使用了12000吨这种胶凝材料和凝灰岩轻骨料拌合而成的混凝土;还有闻名于世的圆形剧场等,这些建筑现在仍然安然无恙,2000年还有报道意大利人正在翻修圆形剧场,准备在那里面举行盛大的演出。
今天在混凝土中掺用的粉煤灰,也是一种火山灰材料,大量的实践证明:掺用粉煤灰的混凝土,其长期性能得到大幅度的改善,对延长结构物的使用寿命有重要意义。
现在作为混凝土主要胶凝材料的硅酸盐水泥,同样是以石灰石和粘土为主要原料经过煅烧生成的。
它问世于19世纪的30年代,至今尚不到200年历史,因此用硅酸盐水泥配制成混凝土建造的各种建筑物最长只有100多年,而国内近些年修建的一些土木工程结构物运行不多年,就出现各种病害,甚至很快就遭到严重的破坏。
例如北京的西直门立交桥,运行仅20年就不得不拆除重建;更有甚者,据某省交通科研所一位所长坦言,那里的混凝土路面运行三年不坏的很少!80年代初,美国佛罗里达州建造了一座非常宏伟的跨海大桥,在该桥的建设过程中,考虑到周围的侵蚀性环境,在混凝土里掺用了大量粉煤灰,工程质量有很大改善。
因而在1983年修订规范时,对原来随意使用粉煤灰的规定进行了修订[1]。
新规范(S-346)规定:在中度以上侵蚀环境中的桥梁上部结构,包括预应力构件的混凝土中,必须掺用粉煤灰。
其中大体积混凝土中粉煤灰的掺量为18~50%。
什么是大体积混凝土?许多人至今仍认为那就是指大坝,也有些人把高层楼房的大型基础包括在内。
可是美国混凝土学会规定:任何现浇混凝土,其尺寸达到必须解决水化热及随之引起的体积变形问题,以最大限度减少开裂影响的,即称为大体积混凝土。
这个问题下面还要谈到。
掺粉煤灰混凝土的另一典型实例,是1982年英国的Garwick机场的停机坪扩建工程,该工程在两条相邻的道面上对掺与不掺粉煤灰混凝土进行了对比[2]。
掺加粉煤灰的污泥沉降浓缩效果与利用*Th ick en i ng Prop er ty and U tilization of Sewage Sludge M od ified by f l y as h苏柳铭,岳燕飞,陈 伟,黄义雄,钱觉时(重庆大学材料科学与工程学院,重庆400045)摘 要:改善污泥浓缩和脱水性能有利于污泥的处置和利用,从污泥用于建材原材料的角度,试验研究了粉煤灰在污泥沉降浓缩过程中的作用。
结果显示,粉煤灰的最佳掺量为5%时,脱水混合物含水率为60%左右,低于纯污泥脱水后80%左右的含水率,将大大有利于后续的处理与利用;经粉煤灰改性后浓缩脱水得到的污泥可用作烧制陶粒。
关键词:粉煤灰,沉降,浓缩,陶粒中图分类号:X 703 文献标识码:A 文章编号:1005-8249(2010)06-0019-04S U L i u m i ng,YU E Y an -fe,i CHEN W e,i HUANG Y i x i ong ,Q I AN Juesh i(Co llege o fM ater i a l Sc ience and Eng i neer i ng ,Chongqi ng U nivers it y ,Chongqi ng 400045)Abstrac t :To i m prove th i ck en i ng and de w ateri ng properti es of se w age s l udge i s ben efici al to d is posal and utiliz ati on.The i n fluence of fl y as hon sl udge settle m entw as i nvesti gated experi m en tall y .It i s s hown t h at t h em oist u re con t en t of de w atered s l udge w ith fl y as h dosage of 5%w as 60%,w h i ch i s favor for its subsequen t processi ng and use .The de w atered sl udgem odifi ed by fl y as h can be used as ra w m ateri als t o p roduce cera m site .K ey word s :fl y ash ,settli ng ,t h icken i ng ,cera m site*重庆市建设科技项目(城科字2007第38号)和重庆市科技项目(CSTC2007AB7043)资助收稿日期:2010-10-20粉煤灰是一种具有潜在活性的粉末状材料,其物理化学性质取决于燃煤的品种、煤粉的细度、燃烧方式和温度、收集和排灰方法等,其化学成分包括S i O 2、A l 2O 3和Fe 2O 3等。
粉煤灰比表面积较大,具有一定的吸附能力,其等温吸附规律符合Freundlish 吸附等温式,它是一种廉价的吸附材料,有时甚至可代替活性碳、硅胶、活性A l 2O 3等用作专用吸附剂。
污泥处理主要包括浓缩、消化、脱水等工艺,其目的是降低污泥含水率,减小污泥体积,以减轻后续处理的压力[1]。
污泥浓缩方法以重力浓缩应用最为广泛,即污泥在重力场作用下通过自然沉降而分离的方式。
污泥重力浓缩后的含水率为95﹪~97﹪,还需要进一步降低含水率,可采取压滤、离心等方式将其含水率控制在80%左右。
经过浓缩和脱水后的污泥呈"胶状",含水率80%的污泥总体质量比实际固含量多出4倍,其体积也是干态污泥的4~5倍[2]。
降低含水率只是污泥减容减量的一个环节,最终目标则应是污泥的处理与资源化。
污泥建材资源化是污泥利用的重要方向[3-4],因为污泥的建材资源化不仅利用污泥量大,而且污泥建材生产和使用对环境影响最小[5]。
目前多数研究是利用粉煤灰的吸附和分散功能对污水中的有害物质进行吸附沉淀,以达到净化污水的作用,但是仍然会产生大量泥渣,给环境带来负担。
直接采用含水率80%左右的污泥与粉煤灰混合烧制建材制品可作为污泥资源化有效途径之一,然而,粉煤灰加入污泥中需要充分混合,烧制后的制品性能才能有所保证,但混合工艺通常比较复杂,而且与高含水率的"胶状"污泥混合比较困难。
因此本研究在污泥的最终建材资源化的根本目标下,在污泥的浓缩、脱水阶段掺加粉煤灰,研究其对污泥沉降、脱水性能及排水性质等的影响,同时利用脱水后的混合物烧制陶粒[6-7],以认识粉煤灰在污泥处理及资源化方面的作用。
1 原材料及试验方法1.1 原材料污泥取自重庆市某污水处理厂的沉淀池,为黑色19糊状,含水率98%。
其化学组成见表1。
粉煤灰为重庆市某电厂干排粉煤灰,主要化学成分见表2。
表1 污泥的性质及主要化学组成/%pH 含水率LO I S i O 2A l 2O 3Fe 2O 3K 2O 6.9699.4339.5030.4311.174.771.51表2 粉煤灰的主要化学组成/%S i O 2A l 2O 3Fe 2O 3C a O M gO T i O 2SO 3Loss 50.2825.5413.253.20.8--3.341.2 试验方法(1)沉降试验 将污泥与粉煤灰混合搅拌3m i n至均匀,取一定污泥粉煤灰混合物倒入量筒,进样结束的瞬间,用秒表开始计时,记录不同时刻泥水界面的刻度并测定上层排出水环境性质与浓缩混合物含水率;(2)脱水试验 沉降至稳定后,记录上层清液与下层污泥的体积读数,然后小心分离清液与污泥。
污泥的离心脱水采用TDL80-2B 式离心机,转速为2000r /m in ,脱水时间15m i n 。
测量污泥脱水前后的含水率、体积、质量等;(3)试烧陶粒 将脱水后的混合物通过成球、烘干、预热、焙烧等过程在高温电炉中进行烧制,预热温度400 ,预热15m i n ,然后在1150 下焙烧10m i n 后得到陶粒2 试验结果与讨论2.1 粉煤灰对污泥沉降浓缩性能的影响2.1.1粉煤灰掺量对沉降性能的影响图1 不同粉煤灰掺量的混合物沉降曲线从图1可以看出,掺加粉煤灰后,污泥的沉降性能得到改善,同一时刻污泥的沉降明显增大。
在试验中观察到,纯污泥颗粒松散、不易下沉,而掺加粉煤灰后能快速形成粒度和密度较大的絮体,从而加速沉降。
通常来说,污泥粒径的增大有助于提高污泥的沉降速度。
因为粉煤灰的比表面积较大,具有一定的吸附能力,当粉煤灰掺加到污泥中时,一方面可作为形成絮体的骨架,改善污泥颗粒的结构,与污泥形成密实的絮体,具有较好的沉降性,从而改善了纯污泥不易下沉的状况;另一方面,由于其巨大的比表面积和表面吸附性等,污泥颗粒、脱稳胶体等极易被吸附到粉煤灰上,能快速形成粒径较大的絮体,从而改善沉降性能。
从减容角度来看,粉煤灰加入量越低越好,可以减少最终污泥混合物的质量和体积,但从污泥建材资源化角度来看,由于污泥含有比较高的有机质,用于烧制建材制品时粉煤灰掺量还应达到一定比例。
通常含水率80%的污泥在脱水混合物中的质量百分比不宜超过50%,最低掺量在15%以上,即干基污泥最佳掺量在4%~17%之间,因为污泥掺量过低,从利用污泥角度意义不大。
当然在污泥沉降前加入粉煤灰,主要应考虑其对污泥沉降性能的改善,而最终混合物质量或体积增加不能过大。
粉煤灰的加入量应从污泥减容和资源化利用两个方面综合考虑,即既能获得性能比较好的建材制品又不显著增加污泥粉煤灰混合物的质量和体积。
从图1可以看出,粉煤灰的最佳掺量为5%,因为当掺量继续增大时,对沉降的改善效果与5%相比,差异很小,考虑到"减容"目的,因此确定5%为掺量最佳值。
2.1.2 粉煤灰掺量对浓缩混合物含水率的影响表3 不同粉煤灰掺量的浓缩混合物含水率/%掺量/%051015含水率92837670从表3知,掺加粉煤灰后,浓缩混合物的含水率降低,当粉煤灰掺量为5%时,其含水率已为83%,与纯污泥经过脱水处理后的含水率相当,无需进一步脱水就能进行后续处置或利用,说明掺加粉煤灰后有利于改善污泥的性态,这将有利于污泥的处理与利用,大大减轻后续处理压力。
2.1.3 粉煤灰掺量对沉降后上清液pH 值的影响20表4 不同粉煤灰掺量的上清液p H 值掺量/%051015pH 值7.898.038.188.41从表4知,掺加粉煤灰后,沉降稳定后的上清液p H 值增大。
分析原因,可能是由于粉煤灰中含有Ca O 、M g O 等碱性组分,在混合搅拌过程中,碱性组分溶出从而影响了上清液p H 值[8]。
已有相关研究显示[9],污水及蒸馏水分别与粉煤灰渍泡后的pH 值明显升高,污水渍泡后的粉煤灰pH 值接近8.0;蒸馏水与粉煤灰浸泡后p H 值在10.7~10.8之间。
2.1.4 粉煤灰掺量对沉降后上清液COD的影响图2 污泥粉煤灰混合物上清液COD 随粉煤灰掺量的变化从图2看出,掺加粉煤灰后,上清液COD 随粉煤灰掺量的增加呈减小趋势;当掺量 10%时,改善效果减缓,趋于稳定。
粉煤灰[10]富含以活性氧化物S i O 2和A l 2O 3为主的玻璃微珠,少量金属氧化物及未燃尽炭,具有多孔性结构,比表面积较大,表面能高,且表面存在着许多铝、硅等,因此,具有较强的吸附能力,吸附包括物理吸附和化学吸附,物理吸附效果取决于粉煤灰的多孔性及比表面积,化学吸附主要是由于其表面具有大量S-i O-S i 键、A -l O-A l 键,它们与具有一定极性的有害分子产生偶极-偶极健的吸附,或是阴离子与粉煤灰中次生的带正电荷的硅酸铝、硅酸钙、硅酸铁之间形成离子交换或离子对的吸附。
因此,掺加粉煤灰后,对污泥上清液中的COD 可产生吸附作用,明显降低上清液中的COD 浓度。
2.2 粉煤灰对污泥脱水性能的影响2.2.1 掺量对脱水性能的影响在试验中,对纯污泥作脱水试验,所得滤液体积为70.5mL,滤饼含水率为71%,原始泥样比阻为1.152 1012m /kg ,高于1 1012m /kg ,属于难脱水范畴,且抽滤时间太长,滤速很慢。
在试验中观察到,随着粉煤灰投加量的增大,试验的抽滤时间减少,在很短的时间内即可将混合物抽干。
图3 污泥粉煤灰混合物比阻随粉煤灰掺量的变化从图3结果可知,掺加粉煤灰后,浓缩混合物的比阻值迅速减小,污泥比阻从处理前的1013数量级降至1011数量级,说明其脱水性能得到改善。
这是因为粉煤灰比表面积较大,具有较强吸附性,在污泥粉煤灰混合物中起着电性中和与架桥吸附作用,使污泥胶体颗粒的稳定性发生破坏,促使分散的小颗粒发生聚集。