【摘要】：城市污水廠污泥是污水處理過程中產(chǎn)生的主要副產(chǎn)物,其中不僅含有各種病菌、蟲卵、寄生生物,還濃縮著多種重金屬等有害物質。如果不經(jīng)過合理處置,可能會對環(huán)境、土壤、動植物和人類健康造成極大的危害。如何將產(chǎn)量大、成分復雜的污泥經(jīng)過科學處理,實現(xiàn)污泥處置無害化、資源化,已成為我國乃至全世界環(huán)境界廣泛關注的課題之一。本課題以解決污水污泥的的資源化利用為目的,輔以黃土與膨潤土為配料,開展污泥陶粒制備的研究。研究的主要工作包括：一、采用DSC-TG-DTG分析污泥、黃土、膨潤土及陶粒坯料的熱反應動力學特性,確定各動力學參數(shù),求得不同溫度下的分解速率常數(shù),從而通過研究不同溫度下陶粒坯料的分解與時間的關系推測燒制陶粒的工藝條件。二、以污泥、膨潤土、黃土為原料展開污泥陶粒的燒制。通過對實驗結果的極差分析探討各因素對陶粒性能影響的主次順序,并驗證前一部分關于燒制工藝推測的準確性。三、通過單因素實驗研究燒結溫度、陶粒原料中有機質含量對陶粒主要性能與內部孔隙結構的影響,進一步探究陶粒的燒結機理,并為陶粒的工業(yè)化生產(chǎn)提供幫助。通過以上各方面的研究可以得到：污泥陶粒坯料球的熱失重率隨升溫速率的增加而增加,實驗中達到最大總失重率為24.36%。通過分析燒制過程中坯料TG曲線的失重情況,推斷出適合陶粒預熱的溫度區(qū)間為300-500℃。根據(jù)陶粒坯料球的熱分解動力學推測污泥陶粒的燒結溫度在1000℃以上,并用實驗結果驗證了推測所得陶粒制備工藝條件具有一定的可靠性；實驗所選的五個因素對陶粒性能影響的主次順序為：燒結溫度污泥比例膨潤土比例預熱溫度燒結時間。過高的燒結溫度會使陶粒坯料過度熔融,產(chǎn)生大量的液相,導致坯體黏度降低,陶粒內部孔隙變大,陶粒強度下降；坯料球中適當?shù)挠袡C質含量會增加陶粒產(chǎn)品的強度。實驗結果表明,坯料中有機質含量達到14.69%時,陶粒強度達到峰值,在制備高強陶粒時,陶粒坯料中有機質含量宜控制在14%-17%范圍內；陶粒坯料中一定范圍內的有機質含量對應一個最適宜的燒結溫度：有機含量高的陶粒坯料需要的燒結溫度較低,一般控制在1140℃以下；有機含量較低的坯料則需要相對較高的燒結溫度才能使陶粒產(chǎn)品獲得良好的性能。
【學位授予單位】：揚州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：X703;TQ174.1
【圖文】：

逑噸，污水處理率達到４８．４％，至２００９年末，全國污水總排放量己達到５９８．２億噸，污水處逡逑理率猛增至７２．３％，而且近年來，仍Ｗ較大的百分比不斷增長。圖１－１是我國近十年來污逡逑水總排放量及污水處理率的對照圖。逡逑７５０邋邐邐邐邐邐邐邐邐ｒ邋１００逡逑７０Ｑ邐－－－－－邐－＾４邋９０逡逑６００邐－邐邐—邋８０醒■！全國污水總排放逡逑５５０邋邐邐—邐———邐．７０邋量（億噸）逡逑５００邋＂邐邐１＾Ｅ￣＂—＇…－６０邐城市巧水處理率逡逑化邋０邋．．邐邐醒邋邋邋邋邋邋—邋—．邐（NB）逡逑１４００邋Ｉ邋Ｉ邋■邋■邐ｒ邋５０逡逑２００５邋２００９邋２０１０邋２０１１邋２０１２邋２０１３逡逑圖１－１我圍污水排放量及處理率逐年對照圖逡逑污水處理率的提高為國家減排目標的實現(xiàn)和污染控制做出了非常大的貢獻，但污泥問逡逑題隨之而來，污泥產(chǎn)量呈現(xiàn)逐年上升的趨勢，污泥（８０％含水率）產(chǎn)量由２００９年的２００５萬逡逑噸，增加到２０１０年的３６６５萬噸Ｗ。根據(jù)住建部的統(tǒng)計數(shù)據(jù)可知，目前我國污水處理廠污泥逡逑的安全處置率小于３５％，未經(jīng)無害化處理的污泥隨意亂丟造成的二次污染現(xiàn)象很嚴重，污逡逑泥處置問題己成為我國污水處理領域急需解決的難題之一。逡逑１．２國內外污泥處置現(xiàn)狀及存在的問題逡逑１．２．１目前污泥處置的方法逡逑污泥的處置是指在符合國家法規(guī)和標準的基礎上，綜合考慮當?shù)亟?jīng)濟、環(huán)境等因素，逡逑采取適當?shù)募夹g措施，為污泥提供最終的出路。污泥的傳統(tǒng)處置方法主要包括：衛(wèi)生填埋、逡逑海洋傾倒、焚燒、生地利用、建材利用等。這些傳統(tǒng)的處置方式在實際應用中發(fā)揮了一定逡逑的作用

樊澡污泥陶粒的制備及其機理巧究開始大量建設，污水處理率隨之提高，但未意識量急劇增加，我國才開始重視對污泥處置的研在采用較多的方法，最終污泥處置方法的選擇的地理位置、國內的地理狀況、國止面積、氣工農業(yè)的發(fā)展狀況等。作為農業(yè)大國，目前我是我國各種污泥處置方式所占的比例ｆＷ。逡逑

０．８邐１．２邐１．６邐２０邐２．４邐２名逡逑１０００Ｋ／Ｔ逡逑圖２－６污泥分解的Ｉｇ蘭竺與一的關系曲線逡逑血邋Ｔ逡逑Ｅ／（ｋＪ／ｍｏｌ）逡逑２０００＾逡逑！邋ｆｉ逡逑１０００；邐ｉ／邐＼逡逑奪—才．＇擊．＇ｔ邐Ｉ邐１逡逑＾考一邋Ｈｆ—＇邋卡…中－…專＾邐■邐ｆ＼邐］逡逑Ｖ邋．邐Ｘ邋＊＇－－．－４邐／邋！邋ｉ逡逑．邐Ｖ邋＼邋／Ｉ邋＇逡逑－１０００，邐１邋ｙ邋■邋１逡逑－２０００＾邐uk逡逑－３０００逡逑０邐０．２邐０．４邐０．６邐０．８邐１．０逡逑Ｐａｒｔｉａｌ邋Ｍａｓｓ邋Ｌｏ巧逡逑圖２－７Ｆｒｉｅｄｍａｎ法求得的污泥分解的活化能逡逑當定時，／（ａ）是常數(shù)，則Ｉｇ＾對＾作圖應是直線，ａ改變時，可得到一組斜率逡逑ａｔ邐Ｔ逡逑為的直線，對于不同的ａ值，可求得相應的活化能怎。逡逑么邋３０３Ａ逡逑圖２－６為污泥的分解Ｉｇ＾對ｉ的關系曲線。在分解率為０．０２？０．６５之間，污泥的分逡逑出邐Ｔ逡逑解是擬等動為學過程。通過直線的斜率可求出巧泥的活化能。不同分解率對應的污泥分解逡逑的活化能Ｅ見表２－３和圖２－７。表２－３表明，分解率為０．０２時，污泥的活化能為５７．６７ｋＪ／ｍｏｌ，逡逑分解率為０．１５時，活化能為８６．２２ｋＪ／ｍｏｌ，在此范圍內，活化能的值略有提高，其平均值為逡逑６９．７７ｋＪ／ｍｏＬ當分解率為０．２０時，污泥的活化能為１４６．３３ｋＪ／ｍｏｌ，分解率力０．４５時，活化逡逑能為２７２．２８ｋＪ／ｍｏｌ

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