新型污泥陶粒的制備及其在污水處理中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2022-05-05 18:44
近年來(lái),隨著污水處理量及處理深度的增加,污泥產(chǎn)生量也急劇增加。截止2015年,我國(guó)城鎮(zhèn)生活污水排放量達(dá)到535.2億噸,污泥年排放量約4282萬(wàn)噸(按含水率80%計(jì)),所以污泥安全、有效的處理處置成為當(dāng)前的一個(gè)重點(diǎn)研究問(wèn)題。本研究采用污水廠污泥、石粉與粉煤灰為原料,通過(guò)不同的實(shí)驗(yàn)方法確定了陶粒的最佳原料配比和燒結(jié)條件范圍,并對(duì)不同原料配比、不同燒結(jié)條件對(duì)陶粒性能的影響進(jìn)行了分析,最后結(jié)合正交試驗(yàn)進(jìn)一步確定最優(yōu)的污泥陶粒制備工藝。采用自制曝氣生物濾池小試裝置,考察污泥陶粒作為水處理填料可行性,并與商品陶粒進(jìn)行對(duì)比研究其在生活污水處理中的應(yīng)用效果。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究得到以下結(jié)論:(1)通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)研究不同原料配比對(duì)污泥陶粒性能影響,確定最佳原料配比為污泥:石粉:粉煤灰=40%:15%:45%。在最佳原料配比和燒結(jié)條件范圍內(nèi),以顆粒密度、堆積密度、抗壓強(qiáng)度為檢測(cè)指標(biāo),通過(guò)正交試驗(yàn)篩選出最佳工藝條件為:預(yù)熱條件300℃,25min,焙燒條件1200℃,15min,在此條件下,污泥陶粒的堆積密度0.664 g/cm~3,顆粒密度1.234 g/cm~3,抗壓強(qiáng)度4.61 Mpa,鹽酸可溶率0.98%...
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 引言
1.1 課題背景
1.1.1 課題來(lái)源
1.1.2 研究目的及意義
1.2 污泥的概況及其處置現(xiàn)狀
1.2.1 污泥的來(lái)源及危害
1.2.2 污泥的處置原則及方法
1.2.3 國(guó)內(nèi)外污泥處置現(xiàn)狀
1.3 陶粒的研究進(jìn)展
1.3.1 陶粒的簡(jiǎn)介及其應(yīng)用研究
1.3.2 污泥陶粒的開(kāi)發(fā)研究現(xiàn)狀
1.4 研究?jī)?nèi)容
1.5 研究路線
1.6 創(chuàng)新點(diǎn)
2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料、藥劑及設(shè)備
2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料來(lái)源
2.1.2 實(shí)驗(yàn)藥劑及儀器設(shè)備
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 陶粒的制備流程
2.2.2 陶粒的性能測(cè)試
2.2.3 污泥陶粒理化性能的表征
3 污泥陶粒的制備及其性能研究
3.1 原料性質(zhì)分析
3.1.1 原料的化學(xué)組成
3.1.2 原料的物相組成
3.2 原料配比的確定
3.2.1 原料配比對(duì)陶粒顆粒密度的影響
3.2.2 原料配比對(duì)鹽酸可溶率的影響
3.3 制備工藝參數(shù)的優(yōu)化
3.3.1 預(yù)熱條件優(yōu)化
3.3.2 燒結(jié)條件優(yōu)化
3.4 燒結(jié)工藝正交試驗(yàn)及其結(jié)果分析
3.5 陶粒性能檢測(cè)
3.5.1 物理性質(zhì)
3.5.2 物相組成
3.5.3 微觀結(jié)構(gòu)
3.5.4 陶粒重金屬浸出毒性
3.6 污泥陶粒燒制機(jī)理探討
3.6.1 污泥陶粒膨脹機(jī)理探討
3.6.2 污泥陶粒收縮機(jī)理探討
3.6.3 污泥陶粒燒制過(guò)程的表述
3.7 本章小結(jié)
4 污泥陶粒處理微污染水應(yīng)用研究
4.1 實(shí)驗(yàn)裝置與方法
4.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置
4.1.2 試驗(yàn)方法
4.1.3 進(jìn)水水質(zhì)
4.2 掛膜階段
4.2.1 填料掛膜
4.2.2 COD去除效果
4.2.3 出水pH的變化
4.2.4 氨氮去除效果
4.3 穩(wěn)定階段
4.3.1 水力停留時(shí)間對(duì)污染物去除效果的影響
4.3.2 不同氣水比對(duì)污染物去除效果的影響
4.4 本章小結(jié)
5 污泥陶粒處理實(shí)際生活污水應(yīng)用研究
5.1 實(shí)際生活污水來(lái)源
5.2 陶粒裝置對(duì)實(shí)際生活污水處理效果
5.3 兩級(jí)反應(yīng)器對(duì)污水處理效果的影響
5.4 本章小結(jié)
6 效益分析
6.1 經(jīng)濟(jì)效益分析
6.2 社會(huì)環(huán)境效益分析
6.3 應(yīng)用前景分析
7 結(jié)論
7.1 主要結(jié)論
7.2 存在問(wèn)題及展望
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高性能水泥基陶粒吸音材料的研制[J]. 吳輝琴,張騰,淳野楊,周紅梅,彭翰澤. 廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(01)
[2]粉煤灰綜合利用技術(shù)的分析研究[J]. 宋頔. 中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品. 2018(04)
[3]新常態(tài)下石材加工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)展研究——以廣東云浮為例[J]. 黎欣. 石材. 2018(01)
[4]魚(yú)稻共生條件下陶粒載體水稻浮床提高細(xì)菌活性及多樣性[J]. 陶玲,朱建強(qiáng),李曉麗,宋超峰,彭亮,戴梨梨,李谷,陸光全. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2017(13)
[5]基于赤泥、鋁土尾礦和污泥三大工業(yè)廢物的陶粒制備實(shí)驗(yàn)研究[J]. 符勇,馬喆. 能源與環(huán)保. 2017(04)
[6]粉煤灰-污泥陶粒廢料農(nóng)用可行性研究[J]. 周靖淳,邵青,朱祖福. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2016(12)
[7]利用工業(yè)固體廢棄物制備燒脹陶粒的研究進(jìn)展[J]. 桑迪,王愛(ài)國(guó),孫道勝,劉開(kāi)偉,管艷梅,王海. 材料導(dǎo)報(bào). 2016(09)
[8]城市污泥與垃圾焚燒飛灰燒制污泥陶粒試驗(yàn)研究[J]. 魏娜,尚夢(mèng). 中國(guó)農(nóng)村水利水電. 2015(03)
[9]粉煤灰陶粒的制備及處理模擬印染廢水的研究[J]. 吳南江,周笑綠,楊波,施藝煒,吳瑩. 工業(yè)安全與環(huán)保. 2014(08)
[10]超輕污泥陶粒的研制及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征分析[J]. 劉亞?wèn)|,楊鼎宜,賈宇婷,胡東康,王樂(lè)樂(lè). 混凝土. 2014(06)
博士論文
[1]陶;斯竦靥幚砩钗鬯靶滦吞樟5拈_(kāi)發(fā)研究[D]. 孟盼盼.山東大學(xué) 2015
[2]活化過(guò)硫酸鹽—骨架構(gòu)建體復(fù)合調(diào)理污泥深度脫水研究[D]. 時(shí)亞飛.華中科技大學(xué) 2014
[3]污泥燒制陶粒的技術(shù)路徑與控制因子研究[D]. 章金駿.浙江大學(xué) 2012
[4]污泥的粉煤灰調(diào)理和污泥陶粒的制備及應(yīng)用研究[D]. 岳敏.山東大學(xué) 2011
碩士論文
[1]新型給水污泥基質(zhì)填料在污水處理中的應(yīng)用研究[D]. 谷鵬飛.蘭州理工大學(xué) 2017
[2]電氣石陶粒的制備及其在曝氣生物濾池中的應(yīng)用研究[D]. 潘超.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[3]城市污水處理廠污泥固化及制備陶粒初探[D]. 楊珊珊.北京工業(yè)大學(xué) 2015
[4]基于人工濕地的新型陶;|(zhì)制備及其固磷性能的研究[D]. 李瓊輝.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[5]污泥鋼渣陶粒濾料的制備及其在生活污水處理中的應(yīng)用研究[D]. 魯浩.安徽工業(yè)大學(xué) 2014
[6]污泥陶粒的研制與生產(chǎn)研究[D]. 王樂(lè)樂(lè).揚(yáng)州大學(xué) 2014
[7]污泥和淤泥復(fù)合燒制陶粒試驗(yàn)研究[D]. 李鋮.浙江工業(yè)大學(xué) 2014
[8]超輕污泥陶粒曝氣生物濾池深度處理工業(yè)廢水的研究及應(yīng)用[D]. 吳蘇清.山東大學(xué) 2012
[9]有機(jī)復(fù)合調(diào)理劑對(duì)生活污泥脫水性能的影響研究[D]. 侯海攀.華中科技大學(xué) 2012
[10]超輕/輕質(zhì)粉煤灰陶粒的研制[D]. 郗斐.山東大學(xué) 2011
本文編號(hào):3650802
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 引言
1.1 課題背景
1.1.1 課題來(lái)源
1.1.2 研究目的及意義
1.2 污泥的概況及其處置現(xiàn)狀
1.2.1 污泥的來(lái)源及危害
1.2.2 污泥的處置原則及方法
1.2.3 國(guó)內(nèi)外污泥處置現(xiàn)狀
1.3 陶粒的研究進(jìn)展
1.3.1 陶粒的簡(jiǎn)介及其應(yīng)用研究
1.3.2 污泥陶粒的開(kāi)發(fā)研究現(xiàn)狀
1.4 研究?jī)?nèi)容
1.5 研究路線
1.6 創(chuàng)新點(diǎn)
2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料、藥劑及設(shè)備
2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料來(lái)源
2.1.2 實(shí)驗(yàn)藥劑及儀器設(shè)備
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 陶粒的制備流程
2.2.2 陶粒的性能測(cè)試
2.2.3 污泥陶粒理化性能的表征
3 污泥陶粒的制備及其性能研究
3.1 原料性質(zhì)分析
3.1.1 原料的化學(xué)組成
3.1.2 原料的物相組成
3.2 原料配比的確定
3.2.1 原料配比對(duì)陶粒顆粒密度的影響
3.2.2 原料配比對(duì)鹽酸可溶率的影響
3.3 制備工藝參數(shù)的優(yōu)化
3.3.1 預(yù)熱條件優(yōu)化
3.3.2 燒結(jié)條件優(yōu)化
3.4 燒結(jié)工藝正交試驗(yàn)及其結(jié)果分析
3.5 陶粒性能檢測(cè)
3.5.1 物理性質(zhì)
3.5.2 物相組成
3.5.3 微觀結(jié)構(gòu)
3.5.4 陶粒重金屬浸出毒性
3.6 污泥陶粒燒制機(jī)理探討
3.6.1 污泥陶粒膨脹機(jī)理探討
3.6.2 污泥陶粒收縮機(jī)理探討
3.6.3 污泥陶粒燒制過(guò)程的表述
3.7 本章小結(jié)
4 污泥陶粒處理微污染水應(yīng)用研究
4.1 實(shí)驗(yàn)裝置與方法
4.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置
4.1.2 試驗(yàn)方法
4.1.3 進(jìn)水水質(zhì)
4.2 掛膜階段
4.2.1 填料掛膜
4.2.2 COD去除效果
4.2.3 出水pH的變化
4.2.4 氨氮去除效果
4.3 穩(wěn)定階段
4.3.1 水力停留時(shí)間對(duì)污染物去除效果的影響
4.3.2 不同氣水比對(duì)污染物去除效果的影響
4.4 本章小結(jié)
5 污泥陶粒處理實(shí)際生活污水應(yīng)用研究
5.1 實(shí)際生活污水來(lái)源
5.2 陶粒裝置對(duì)實(shí)際生活污水處理效果
5.3 兩級(jí)反應(yīng)器對(duì)污水處理效果的影響
5.4 本章小結(jié)
6 效益分析
6.1 經(jīng)濟(jì)效益分析
6.2 社會(huì)環(huán)境效益分析
6.3 應(yīng)用前景分析
7 結(jié)論
7.1 主要結(jié)論
7.2 存在問(wèn)題及展望
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高性能水泥基陶粒吸音材料的研制[J]. 吳輝琴,張騰,淳野楊,周紅梅,彭翰澤. 廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(01)
[2]粉煤灰綜合利用技術(shù)的分析研究[J]. 宋頔. 中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品. 2018(04)
[3]新常態(tài)下石材加工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)展研究——以廣東云浮為例[J]. 黎欣. 石材. 2018(01)
[4]魚(yú)稻共生條件下陶粒載體水稻浮床提高細(xì)菌活性及多樣性[J]. 陶玲,朱建強(qiáng),李曉麗,宋超峰,彭亮,戴梨梨,李谷,陸光全. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2017(13)
[5]基于赤泥、鋁土尾礦和污泥三大工業(yè)廢物的陶粒制備實(shí)驗(yàn)研究[J]. 符勇,馬喆. 能源與環(huán)保. 2017(04)
[6]粉煤灰-污泥陶粒廢料農(nóng)用可行性研究[J]. 周靖淳,邵青,朱祖福. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2016(12)
[7]利用工業(yè)固體廢棄物制備燒脹陶粒的研究進(jìn)展[J]. 桑迪,王愛(ài)國(guó),孫道勝,劉開(kāi)偉,管艷梅,王海. 材料導(dǎo)報(bào). 2016(09)
[8]城市污泥與垃圾焚燒飛灰燒制污泥陶粒試驗(yàn)研究[J]. 魏娜,尚夢(mèng). 中國(guó)農(nóng)村水利水電. 2015(03)
[9]粉煤灰陶粒的制備及處理模擬印染廢水的研究[J]. 吳南江,周笑綠,楊波,施藝煒,吳瑩. 工業(yè)安全與環(huán)保. 2014(08)
[10]超輕污泥陶粒的研制及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征分析[J]. 劉亞?wèn)|,楊鼎宜,賈宇婷,胡東康,王樂(lè)樂(lè). 混凝土. 2014(06)
博士論文
[1]陶;斯竦靥幚砩钗鬯靶滦吞樟5拈_(kāi)發(fā)研究[D]. 孟盼盼.山東大學(xué) 2015
[2]活化過(guò)硫酸鹽—骨架構(gòu)建體復(fù)合調(diào)理污泥深度脫水研究[D]. 時(shí)亞飛.華中科技大學(xué) 2014
[3]污泥燒制陶粒的技術(shù)路徑與控制因子研究[D]. 章金駿.浙江大學(xué) 2012
[4]污泥的粉煤灰調(diào)理和污泥陶粒的制備及應(yīng)用研究[D]. 岳敏.山東大學(xué) 2011
碩士論文
[1]新型給水污泥基質(zhì)填料在污水處理中的應(yīng)用研究[D]. 谷鵬飛.蘭州理工大學(xué) 2017
[2]電氣石陶粒的制備及其在曝氣生物濾池中的應(yīng)用研究[D]. 潘超.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[3]城市污水處理廠污泥固化及制備陶粒初探[D]. 楊珊珊.北京工業(yè)大學(xué) 2015
[4]基于人工濕地的新型陶;|(zhì)制備及其固磷性能的研究[D]. 李瓊輝.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[5]污泥鋼渣陶粒濾料的制備及其在生活污水處理中的應(yīng)用研究[D]. 魯浩.安徽工業(yè)大學(xué) 2014
[6]污泥陶粒的研制與生產(chǎn)研究[D]. 王樂(lè)樂(lè).揚(yáng)州大學(xué) 2014
[7]污泥和淤泥復(fù)合燒制陶粒試驗(yàn)研究[D]. 李鋮.浙江工業(yè)大學(xué) 2014
[8]超輕污泥陶粒曝氣生物濾池深度處理工業(yè)廢水的研究及應(yīng)用[D]. 吳蘇清.山東大學(xué) 2012
[9]有機(jī)復(fù)合調(diào)理劑對(duì)生活污泥脫水性能的影響研究[D]. 侯海攀.華中科技大學(xué) 2012
[10]超輕/輕質(zhì)粉煤灰陶粒的研制[D]. 郗斐.山東大學(xué) 2011
本文編號(hào):3650802
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