【摘要】：污泥是污水處理過程中產(chǎn)生的廢棄物,其中含有病毒微生物、重金屬離子等有害物質(zhì),如果處置不當,會對環(huán)境造成二次污染,而且隨著經(jīng)濟和社會的不斷發(fā)展,公眾和政府環(huán)保意識的增加,我國的污水處理能力不斷提高,污泥的產(chǎn)生量也逐年增加,面對如此大量的污泥,尋求一種有效的處理方法迫在眉睫,因此如何妥善處理污泥、有效利用污泥已成為世界各國關(guān)注的重點課題之一。本課題旨在尋找一種低能耗的污泥預處理方式,將處理后的污泥粉作為摻合料摻加到水泥制品中,研究摻污泥水泥基材料的力學性能和其對污泥中重金屬離子的固化能力,實現(xiàn)污泥的資源化利用,具有社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。首先,本文嘗試尋找一種合理的污泥預處理方法,使處理后的污泥粉能作為水泥摻合料使用,且處理能耗低。主要從污泥熱處理工藝和粉磨工藝入手,熱處理工藝選取了微波處理5min、10min、15min,粉磨工藝選取了粉磨10min、30min、60min,評價指標為摻污泥粉水泥砂漿試件的力學性能。研究結(jié)果表明,污泥經(jīng)微波處理10min,用球磨機粉磨10min后,將其摻入到水泥砂漿試件中,對水泥砂漿試件力學性能影響最小,可以認為其是一種比較合理的污泥預處理方式。然后,本文研究了預處理污泥粉對水泥凈漿標準稠度用水量、凝結(jié)時間和安定性等性能的影響,并嘗試通過摻加適量的高效萘系減水劑來提高水泥漿體的流動度,通過摻加不同種類和摻量的早強劑來提高水泥凈漿的早期強度。研究結(jié)果表明,摻加預處理污泥粉會增加水泥凈漿的標準稠度用水量,延長水泥的初凝時間和終凝時間,但對水泥體積安定性并無明顯影響。當預處理污泥粉摻量為0%、10%、20%時,所對應(yīng)的高效萘系減水劑摻量飽和點分別為1%、1.25%、2%,流動度在220mm左右。當早強劑硫酸鈉(NaSO4)的摻量為1%時,可顯著提高摻預處理污泥粉水泥凈漿試件的早期強度,并對后期強度也有小幅提高。最后,為了研究水泥砂漿試件對污泥粉中重金屬離子的固化效果,本文利用自制的電化學加速溶蝕裝置,對摻加污泥粉的水泥砂漿試件進行電化學加速溶蝕試驗,研究了污泥粉煅燒溫度、污泥粉細度、污泥粉摻量和養(yǎng)護時間對水泥砂漿試件中重金屬離子溶出濃度的影響,進而可分析出水泥對污泥粉中重金屬離子的固化效果。研究結(jié)果表明,水泥砂漿對污泥粉中重金屬離子的固化率均能達到97%以上,固化效果明顯。因此,將預處理污泥粉作為摻合料使用不會對人類健康和自然環(huán)境造成危害。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TU528
【圖文】：

年年末我國的城市污水處理廠日處理能力為 14823 萬立方米，比 2015 年年末時增長 5.6%，城市污水處理率為 92.4%，相比提高了 0.5 個百分點。這就導致污泥的產(chǎn)量也在逐年上升。圖 1-1 顯示了近幾年我國城市污水污泥的產(chǎn)生量。圖 1-1 2011-2015 我國城市污水污泥產(chǎn)生量由圖 1-1 可看出，從 2011 年到 2015 年，我國城市污水污泥年產(chǎn)量逐年上升，2015 年時我國年產(chǎn)污泥約 3500 萬噸，預計到 2020 年，污泥產(chǎn)量將突破 7000萬噸。然而，值得我們注意的是，目前我國大量污水處理企業(yè)均有“重水輕泥”

堆放車間污泥外觀

哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文表 2-6(續(xù)表)篩子孔徑(mm) 分計篩余(%) 累計篩余(%)0.6 24.13 48.730.3 38.61 87.370.15 10.27 97.64<0.15 1.71 99.35(4) 水本試驗所用的水為哈爾濱市自來水。2.2.2 試驗儀器設(shè)備本試驗過程中主要用到的儀器設(shè)備：(1) 污泥預處理階段

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本文編號：2775142