利用磷石膏、粉煤灰和电石渣固化城市污水处理厂污泥试验研究

【摘要】：由于城市污水厂污泥的有机物含量高、含水率高、易腐烂且有恶臭，并且含有大量致病菌和重金属等对人体和环境有害的物质，如果处理不当会造成严重的环境污染事故。由于污泥自身的土力学性质比较特殊，所以污泥的最终处置问题是当今国际社会面临的一个难题。 本论文是研究在重庆市的气候条件下，采用粉煤灰、电石渣和磷石膏为固化剂对城市污水处理厂的脱水污泥进行固化，最终进行填埋处置。本文的主要研究内容是测定了固化剂、污泥和固化污泥的各项性质，包括含水率的测定、比重测定、pH值、渗透系数、浸出毒性测定、热值。通过研究发现，当脱水污泥与固化剂配比为：污泥70%、磷石膏12%、粉煤灰6%、电石渣12%时，经固化并在一定条件下养护后的污泥固化体性质能满足《城镇污水处理厂污泥处置——混合填埋用泥质》GBT23485-2009中要求的横向剪切强度25kN/m2和含水率45%的填埋指标要求；固化污泥浸出液中的污染物浓度满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》GB16889-2008中的要求。 三种固化剂原料中，粉煤灰的作用是提供火山灰活性物质，是固化剂的主体，但由于粉煤灰中缺少足够的Ca2+，仅靠粉煤灰自身不能提供足够的固化强度，需要含钙激发剂激发其活性。电石渣的作用一是作为粉煤灰碱激发的激发剂；二是作为除臭剂吸收污泥散发的臭气；三是作为杀菌、抑菌剂阻止污泥中微生物的繁殖。磷石膏的作用一是最为粉煤灰硫酸盐激发的激发剂；二是作为填充剂为固化体提供一定的机械强度；三是其中残留的磷酸盐可以固化部分阳离子重金属，减少其浸出量。 在固化污泥的养护过程中，最关键的条件是是通风和排水，养护温度对固化过程的进行影响不是很大。经研究发现，只要保持良好的通风和固化容器底部的排水条件，在重庆的冬季，固化过程可以正常进行，并且固化体的强度随时间增加而逐渐升高。 按照本方案固化后的污泥的渗透系数低于10-7cm/s，浸水后不变性，不腐败，可以用作城市垃圾填埋场的覆盖土，实现一定的资源化利用。 【关键词】：污泥 污泥固化 磷石膏 电石渣 粉煤灰
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 绪论8-12
• 1.1 研究背景8
• 1.2 污泥的定义、分类及特性8-12
• 1.2.1 污泥的定义8-9
• 1.2.2 污泥的分类9
• 1.2.3 污泥的特性9-11
• 1.2.4 污泥对环境的危害性分析11-12
• 2 国内外研究现状12-36
• 2.1 国内外污泥处置的研究概况12-19
• 2.1.1 国外污泥处置概况12-13
• 2.1.2 国内污泥处置概况13-18
• 2.1.3 当期国内污泥处置面临的主要问题18-19
• 2.2 国内外污泥处理流程19-20
• 2.3 污泥的处置方法概况20-24
• 2.4 污泥固化技术研究现状24-27
• 2.5 磷石膏综合利用和处置现状27-30
• 2.6 电石渣综合利用和处置现状30-32
• 2.7 问题的提出32-33
• 2.8 研究目的、内容及技术路线33-36
• 2.8.1 研究目的33
• 2.8.2 研究内容33
• 2.8.3 技术路线33-36
• 3 试验材料与试验方法36-40
• 3.1 固化材料的性质测定36
• 3.2 污泥性质测定36-40
• 3.2.1 污泥含水率的测定方法36-37
• 3.2.2 污泥的 pH 值的测定方法37
• 3.2.3 污泥的渗透系数测定方法37-38
• 3.2.4 污泥的比重测定方法38-39
• 3.2.5 污泥性质测定结果与讨论39-40
• 4 污泥固化试验方案研究40-43
• 4.1 固化机理40
• 4.2 试验方案的确定40-41
• 4.3 养护条件的确定41-43
• 5 试验结果与讨论43-59
• 5.1 固化剂正交试验结果43-53
• 5.2 固化污泥的性质53-55
• 5.2.1 固化污泥的性质测定结果与讨论53
• 5.2.2 固化污泥的增容比的测定结果与讨论53-54
• 5.2.3 固化污泥的重金属浸出浓度54-55
• 5.3 粉煤灰和磷石膏单组分固化试验结果55-56
• 5.4 养护温度和通风试验结果56-57
• 5.5 底部排水对污泥固化强度影响试验结果57
• 5.6 其他检测结果57-58
• 5.7 效益分析58-59
• 5.7.1 经济效益58
• 5.7.2 环境效益58
• 5.7.3 社会效益58-59
• 6 结论与展望59-61
• 6.1 结论59-60
• 6.2 展望60-61
• 致谢61-62
• 参考文献62-65
• 附录65
• A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录65

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

利用磷石膏生产陶瓷装饰材料    卢忠远

中国城市污水厂污泥处理现状及其进展    付融冰,杨海真,甘明强

城市污水污泥处理与处置的途径    薛文源

污泥处理与处置技术的进展    赵丽君,张大群,陈宝柱

磷石膏低碱度水泥及其水化特性    张丕兴

磷石膏在水泥工业中的应用    路向前

合肥市污水处理厂污泥处置途径探讨    袁守军,朱宛华

利用电石渣中和酸性废水应注意的问题    张立桅，林冰，崔学烈

磷石膏制硫酸钾中试研究    刘晓红

磷石膏制水泥缓凝剂工艺述评    张昌清

利用电石渣制备纳米碳酸钙的研究    王晓芳

复合改磷石膏做水泥调凝剂的研究    周丽娜

城镇污水处理厂污水污泥固化处理试验研究    王宇峰

医院污水处理典型工艺及技术发展趋势    刘道根,黄种买,王红萍,郭琰

制革污泥的资源化利用研究进展    孙阿惠;柳莹;李琛;

利用污水处理厂污泥制作微生物有机肥的方案设计    许震,朱五星

城市生活污水污泥处理方法研究——以合肥市为例    桂轶;孙世群;

城市污泥综合利用研究    卢年春;李萍;凌云;赖发英;

污泥能源化的前景探讨    赵锐;刘丹;李启彬;黄明星;胡香芳;

污泥复混肥对冬小麦增产效果及土壤肥力的影响    李海英;孙锦程;

利用城市污泥生产的有机-无机复混肥肥效试验    朱春来;

海带吸附铜、镍离子的研究    曹军;尤雅婷;徐国想;

污泥脱水性能改善与脱水工艺优化    曹雨平;朱维廷;邓阳清;

人工快速渗滤技术及其水处理应用    崔康平;周元祥;许为义;彭书传;

电渗析的分离机理及应用    黄万抚;叶茜;

污水处理厂污泥无害化处置与资源化技术研究    班福忱;程琳;张佩泽;苑晓叶;

污泥堆肥化技术研究进展    谢佳;徐惠风;

磷石膏中有机物的测定及其对水泥性能的影响    张建新;彭家惠;万体智;

利用城市污水污泥和淤泥生产高强轻集料的研究    黄劲;丁庆军;胡曙光;

年产100万吨建筑垃圾制备新型建筑材料的可行性研究    马保国;蹇守卫;郝先成;邢伟宏;

Hydrothermal synthesis of xonotlite from carbide slag    曹建新;刘飞;

污泥应用于武汉园林绿化的技术论证与前景分析    史红文;陈桂桥;夏文胜;丁昭全;

淀粉复合材料去除水中镍离子研究    李海芳;王艳杰;

污泥热解制取富氢燃气实验及机理研究    熊思江

超声预处理组合技术改善污水污泥厌氧消化的研究    刘畅

城市污泥特性分析及其在生态修复中的应用研究    谭国栋

聚环氧氯丙烷胺及其聚合氯化铝复合混凝剂的脱色性能研究    王元芳

污泥的粉煤灰调理和污泥陶粒的制备及应用研究    岳敏

人工快速渗滤系统污染物去除机理及动力学研究    许文来

工业污泥与煤矸石LCFB混烧特性数值模拟及试验研究    王裕明

超声波在城市剩余活性污泥中的传输特性的模拟及实验研究    田红

污泥热解液加工方法及其产品的燃料特性研究    姬爱民

折流板管状空气阴极微生物燃料电池构建及产电特性研究    李贺

催化法废石膏综合利用技术的研究    薛大兵

泥布湾污水处理厂污泥处置方案研究    马杨

玉米酒精废水处理工艺及启动研究    苏涛

蔬菜（大蒜）加工废水资源化利用研究    王伟锋

鸡粪堆肥过程中养分损失及其控制对策研究    魏宗强

磨盘山净水厂总体方案设计研究    黄亮

基于PLC控制的生活污水处理控制系统设计    姚白莹

城市污水污泥的处理处置技术及工艺分析    刘亚勇

Fenton试剂氧化法在工业园区污水处理厂的应用研究    周赞民

矿物掺料及生物技术在城市污泥烧结砖制备中的除臭及改性作用研究    孟杰

有机质含量对水泥土强度的影响与对策    荀勇

磷石膏制水泥缓凝剂装置的应用及改进    周玉琴

下水污泥资源利用的现状和展望    李润生;

污泥处理与处置    

污泥处理与处置(续)    王宝贞;

污泥灰做波特兰水泥混凝土的填料    Joo—Hwq Joy;国元;

固化土结构形成及强度增长机理试验    宁建国;黄新;

超细纺锤形CaCO_3制备过程研究    宋继瑞,沈志刚,初广文,陈建峰,焦红霞

水泥土的微结构特征及分析    李俊才,赵泽三,高国瑞

化学前处理——改善城市污水污泥厌氧消化处理的有效途径    李敏,郭静罗,王景

电石渣用于选矿生产的可行性探讨(三等奖)    李咏,张雪玲

特殊钢酸洗冲洗废水的处理及回用    蔡建平

用电石渣配制水泥混合砂浆    

电石渣制水泥的可行性研究    吴玉初

关于优化电石渣制水泥工艺的几点建议    张海峰;

钢板库储存干排电石渣的生产实践    朱明胜;李洪洲;

电石渣固硫型煤生产试验研究    史君洁;

电石渣──聚丙烯酰胺法处理含氟、磷废水的试验研究    苏永渤，薜军，张秀娟，李亚峰

利用电石渣制取高效漂白粉    吕海金

电石渣水处理装置简介    杨新生

电石渣制备水泥热分解动力学    牛云辉;李军;杨奉源;霍琳;

电石渣代替石灰石制水泥熟料的形成热研究    崔素萍;田桂萍;王亚丽;

电石渣替代石灰石做钙质原料的性能研究    王亚丽;董诗婕;崔素萍;

利用电石渣生产水泥研究    马林;

电石渣首次在新型干磨干烧生产线的成功利用    张平洪;周明;朱大来;薛平;

电石渣制水泥熟料生产线应用电除尘器研究    李海波;蒋宝庆;

高掺电石渣煅烧水泥熟料新型干法工艺研究    丁奇生;唐根华;

基于泥质泥量浅析成都市城市污水处理厂污泥处置方式    廖嘉玲;杨凯;姚远;

新型干法水泥生产工艺实现电石渣制水泥熟料的研究与生产实践    卫耕;

利用水泥工业废气干化污泥的可行性研究    刘辉;高敏;蔡顺华;王政;

山西提出电石节能目标    记者 王乐意

“电石渣脱硫”在青岛热电启动    霍峰本报通讯员 刘波

利用电石渣生产水泥可减税    黄莉

发改委鼓励利用电石渣生产水泥    周荣祥

合肥院设计国内首条高掺量电石渣干磨干烧新型干法线    驻安徽记者 查健 特约记者 孟凡秀

太化股份废电石渣找到出路    王若群

发改委：鼓励利用电石渣生产水泥    高建锋

发改委：鼓励利用电石渣生产水泥    朱一彬江国成

鼓励利用电石渣生产水泥    朱一彬 江国成

政策鼓励利用电石渣生产水泥    朱一彬江国成

泥质活性炭的制备及污泥热解动力学研究    邵瑞华

污泥热干燥与焚烧特性研究    肖汉敏

污泥热解制取富氢燃气实验及机理研究    熊思江

微波辅助热解污泥机理与试验研究    林群慧

蠕虫捕食污泥过程的生长特性及对污泥性质的影响    张晓琦

污泥热解液加工方法及其产品的燃料特性研究    姬爱民

污泥破解预处理技术和破解后污泥厌氧消化效能研究    尚梦

污泥重金属生物沥滤和电动去除的技术研究    彭桂群

还原屏障控制重金属污染的可行性研究    王宝

生物质与煤共气化过程中磷元素的迁移与影响    张强

利用电石渣和盐湖氯化镁制备氢氧化镁的研究    李阳

电石渣稳定土做道路基层研究    王维桥

污泥热解过程中氮的迁移特性研究    张娜

超细污泥与煤粉混燃机理及污染排放特性研究    尹娜

污水处理厂污泥在燃煤电厂焚烧处理技术研究    康鹏

城市中小污水处理厂污泥脱水药剂的研究    于俊杰

污泥催化裂解试验研究    张丽

污泥干燥和热重实验及动力学模型分析    刘凯

污泥和微藻生物质微波裂解实验研究    姜娟

泥布湾污水处理厂污泥处置方案研究    马杨