【摘要】：本課題重點關注經不同流程預處理后污泥中重金屬的固化、有機物的去除及火山灰活性的提高,為污泥作為摻合料應用到建材行業(yè)當中提供可行性支持,具有社會效益、環(huán)境效益和經濟效益。本課題首先選擇了干化、粉磨、熱處理、化學改性這幾種預處理工藝進行不同預處理流程的搭配,應用XRD、激光粒度分析儀等檢測手段對污泥的物理性質、化學成分和物相進行研究。研究結果表明預處理后污泥與粉煤灰成分相近,其中SiO_2的活性較低,MgO、SO_3、P_2O_5過量且含量隨預處理溫度升高而增加,將影響水泥基材料性能;預處理工藝對污泥細度、比表面積及粒徑分布影響較大,經適宜流程預處理后污泥的比表面積約為水泥的2-3倍,粒徑分布集中在1μm-70μm,可與水泥顆粒形成良好級配關系。本課題重點研究不同預處理工藝對污泥中重金屬固化及有機物去除作用效果。通過ICP測試重金屬浸出量,通過TOC及FTIR對預處理后污泥中有機物進行定量及定性分析,研究結果表明熱處理及化學改性均為重金屬固化及有機物去除的有效方式。ICP測試結果表明,熱處理后的污泥中可浸出重金屬主要有Mn、Zn、Ba三種,對比GB5085.3-2007《危險廢物鑒別標準浸出毒性值》中對重金屬危險性的限量可知,熱處理后污泥中重金屬浸出毒性在安全量程范圍內,且熱處理與化學改性復合作用可使重金屬進一步固化。FTIR測試結果表明,干化及粉磨處理后污泥中含有糖類、蛋白質、酰胺類物質及苯系物等有機物,單一的熱處理或化學改性均無法對有機物進行完全去除,熱處理與化學改性復合作用可使有機物去除效果達到最佳。最后,為了研究不同預處理工藝對污泥火山灰活性的激發(fā)效果,用預處理后的污泥取代部分水泥形成污泥-生石灰-水泥體系,并測試水泥基材料的力學性能。測試結果表明,粉磨工藝對污泥火山灰活性影響較大;熱處理后污泥火山灰活性未得到顯著提升;熱處理與化學改性復合作用后污泥火山灰活性略有增加;隨著污泥摻量的增加,水泥基材料力學性能減弱。綜上,預處理可以激發(fā)污泥火山灰活性,但預處理后污泥的性能仍與水泥存在差距。
【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】：2018
【分類號】：TU528.041;X703
【圖文】：

技術路線圖

預處理及污泥性能研究試驗用時需對其理化性能，重金屬固化、分研究。經合理試驗方案設計后選擇處理流程較為復雜，原材料制備及分主要對試驗所需原材料、儀器設備及做基礎。來自龍江環(huán)保集團股份有限公司，為壓濾兩道工序，含水率為 65%，占用色顆粒狀或泥餅狀，如圖 2-1 所示：

d)箱式高溫爐e)振動磨 f)球磨機圖 2-2 預處理階段設備（2）試驗儀器對預處理后污泥進行相關理化性能測試分析時所使用的主要儀器有水泥負壓篩析儀、李氏瓶、激光粒度分析儀、X 射線衍射儀、X 射線熒光光譜儀，儀器及其測試內容見下表 2-6：表 2-6 主要試驗儀器測試內容 儀器名稱細度 水泥負壓篩析儀密度 李氏瓶粒徑分布 激光粒度分析儀物相組成 X 射線衍射儀元素組成 X 射線熒光光譜儀2.3.2 污泥無害化研究階段儀器設備

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本文編號：2782981