城市污水处理厂污泥燃料化技术

【摘要】：城市污水厂污泥产量大且成分复杂，如何对它进行合理地利用已越来越受到人们关注。污泥中的有机质中蕴涵着大量的能量，充分利用这部分能量实现污泥燃料化，具有可观的经济效益和环境效益。目前的污泥燃料化技术普遍存在耗能大、运行成本高的问题，限制了污泥燃料化技术的发展。本研究的目的在于提供一种能耗低、处理时间短、处理工艺成本低的污泥燃料化新技术，以解决城市污水处理厂污泥处理过程中产生的环境二次污染、污泥燃料化工艺耗能大以及运行费用高的问题。 制约污泥然料化技术应用的主要障碍是污泥的干燥需消耗大量的能量，为解决这一问题，在污泥加热干燥前需要采用机械脱水的方法脱除尽可能多水分，而由于污泥要进一步脱水非常困难，在机械脱水前还需对脱水污泥先进行调理，使水分更易去除。本文采用多种调理方法对污水处理厂的脱水污泥进行联合调理实验，实验结果表明：当每千克污泥加入阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)3.5~4.0g，阳离子表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵，CTAB)4.0~4.5g，骨架构建体(锯末)110~130g，微波功率600W，微波辐射时间为250~300s时，经机械脱水后泥饼的含水率可降至60%以下。 本研究采用了微波加热技术对污泥进行加热干燥，与传统加热方式相比微波干燥所需的干燥时间大大缩短，能耗显著降低。微波干燥实验结果表明：适当的微波功率和微波辐射时间，可以最大限度的提升微波的能量利用率。 利用本研究确定的污泥燃料化工艺，可以在较短的时间得到含水率为10%左右、热值为4000~5000大卡的成品污泥燃料，与其他污泥燃料化工艺相比每吨湿污泥处理费用可节省近400元，大大降低了污泥燃料化的工艺成本。 【关键词】：脱水污泥 化学调理 骨架构建体 微波调理 微波干燥
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 引言10
• 1.2 污泥特性10-11
• 1.3 污泥脱水原理及影响脱水性能的因素11
• 1.3.1 污泥脱水原理11
• 1.3.2 影响污泥脱水性能的因素11
• 1.4 污泥调理技术研究现状11-13
• 1.4.1 化学调理技术11-12
• 1.4.2 物理调理技术12
• 1.4.3 微波调理技术12-13
• 1.5 污泥干化技术研究现状13-14
• 1.5.1 污泥干燥研究现状13
• 1.5.2 微波干燥技术13-14
• 1.6 课题的主要研究内容和技术路线14-18
• 1.6.1 拟解决的关键问题14-15
• 1.6.2 主要研究内容15
• 1.6.3 技术路线15-18
• 第2章 实验材料和设备18-22
• 2.1 实验材料18-19
• 2.1.1 实验样品18-19
• 2.1.2 实验试剂19
• 2.2 实验设备19-22
• 第3章 单因素调理实验22-34
• 3.1 化学方法调理脱水污泥实验22-26
• 3.1.1 阳离子聚丙烯酰胺调理脱水污泥实验22-24
• 3.1.2 阳离子表面活性剂调理脱水污泥实验24-26
• 3.2 物理方法调理脱水污泥实验26-30
• 3.2.1 锯末作为骨架构建体调理脱水污泥实验26-28
• 3.2.2 煤粉作为骨架构建体调理脱水污泥实验28-30
• 3.3 微波辐射调理脱水污泥实验30-32
• 3.3.1 实验方法30-31
• 3.3.2 实验数据记录及处理31-32
• 3.3.3 结果与讨论32
• 3.4 本章小结32-34
• 第4章 联合调理实验34-58
• 4.1 骨架构建体联合微波辐射调理脱水污泥实验34-40
• 4.1.1 锯末联合微波辐射调理脱水污泥实验34-37
• 4.1.2 煤粉联合微波辐射调理脱水污泥实验37-40
• 4.2 CPAM、CTAB、锯末与微波联合调理实验40-45
• 4.2.1 正交实验简介40-41
• 4.2.2 实验方法41
• 4.2.3 正交试验设计41-42
• 4.2.4 实验结果记录42
• 4.2.5 结果处理及分析42-45
• 4.3 CPAM、CTAB、煤粉与微波联合调理实验45-46
• 4.3.1 实验方法45-46
• 4.3.2 实验数据记录及处理46
• 4.3.3 结果与讨论46
• 4.4 两种骨架构建体对污泥脱水效果影响的比较46-48
• 4.4.1 实验方法46-47
• 4.4.2 实验数据记录及处理47
• 4.4.3 结果与讨论47-48
• 4.5 改变化学物理调理与微波调理顺序对污泥脱水性能影响实验48-50
• 4.5.1 实验方法48-49
• 4.5.2 实验数据记录及处理49
• 4.5.3 结果与讨论49-50
• 4.6 污泥量与微波辐射时间关系实验50-54
• 4.6.1 实验方法50-51
• 4.6.2 实验数据记录及处理51-53
• 4.6.3 结果与讨论53-54
• 4.7 压滤时间对污泥脱水率的影响实验54-56
• 4.7.1 实验方法54-55
• 4.7.2 实验数据记录及处理55-56
• 4.7.3 结果与讨论56
• 4.8 本章小结56-58
• 第5章 微波干燥实验58-68
• 5.1 污泥量、微波辐射功率以及微波辐射时间58-64
• 5.1.1 实验方法58-59
• 5.1.2 实验数据处理及分析59-64
• 5.2 不同干燥方式下污泥含水率的变化64-65
• 5.2.1 实验方法64
• 5.2.2 实验数据处理及分析64-65
• 5.3 本章小结65-68
• 第6章 污泥燃料化技术68-72
• 6.1 污泥燃料化工艺的确定68-69
• 6.2 污泥燃料化工艺经济分析69-71
• 6.3 本章小结71-72
• 结论72-74
• 参考文献74-78
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果78-79
• 致谢79-80
• 作者简介80

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