【摘要】：污泥是污水處理過程中產(chǎn)生的廢棄物,其中含有病毒微生物、重金屬離子等有害物質(zhì),如果處置不當(dāng),會對環(huán)境造成二次污染,而且隨著經(jīng)濟(jì)和社會的不斷發(fā)展,公眾和政府環(huán)保意識的增加,我國的污水處理能力不斷提高,污泥的產(chǎn)生量也逐年增加,面對如此大量的污泥,尋求一種有效的處理方法迫在眉睫,因此如何妥善處理污泥、有效利用污泥已成為世界各國關(guān)注的重點課題之一。本課題旨在尋找一種低能耗的污泥預(yù)處理方式,將處理后的污泥粉作為摻合料摻加到水泥制品中,研究摻污泥水泥基材料的力學(xué)性能和其對污泥中重金屬離子的固化能力,實現(xiàn)污泥的資源化利用,具有社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。首先,本文嘗試尋找一種合理的污泥預(yù)處理方法,使處理后的污泥粉能作為水泥摻合料使用,且處理能耗低。主要從污泥熱處理工藝和粉磨工藝入手,熱處理工藝選取了微波處理5min、10min、15min,粉磨工藝選取了粉磨10min、30min、60min,評價指標(biāo)為摻污泥粉水泥砂漿試件的力學(xué)性能。研究結(jié)果表明,污泥經(jīng)微波處理10min,用球磨機(jī)粉磨10min后,將其摻入到水泥砂漿試件中,對水泥砂漿試件力學(xué)性能影響最小,可以認(rèn)為其是一種比較合理的污泥預(yù)處理方式。然后,本文研究了預(yù)處理污泥粉對水泥凈漿標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時間和安定性等性能的影響,并嘗試通過摻加適量的高效萘系減水劑來提高水泥漿體的流動度,通過摻加不同種類和摻量的早強劑來提高水泥凈漿的早期強度。研究結(jié)果表明,摻加預(yù)處理污泥粉會增加水泥凈漿的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量,延長水泥的初凝時間和終凝時間,但對水泥體積安定性并無明顯影響。當(dāng)預(yù)處理污泥粉摻量為0%、10%、20%時,所對應(yīng)的高效萘系減水劑摻量飽和點分別為1%、1.25%、2%,流動度在220mm左右。當(dāng)早強劑硫酸鈉(NaSO4)的摻量為1%時,可顯著提高摻預(yù)處理污泥粉水泥凈漿試件的早期強度,并對后期強度也有小幅提高。最后,為了研究水泥砂漿試件對污泥粉中重金屬離子的固化效果,本文利用自制的電化學(xué)加速溶蝕裝置,對摻加污泥粉的水泥砂漿試件進(jìn)行電化學(xué)加速溶蝕試驗,研究了污泥粉煅燒溫度、污泥粉細(xì)度、污泥粉摻量和養(yǎng)護(hù)時間對水泥砂漿試件中重金屬離子溶出濃度的影響,進(jìn)而可分析出水泥對污泥粉中重金屬離子的固化效果。研究結(jié)果表明,水泥砂漿對污泥粉中重金屬離子的固化率均能達(dá)到97%以上,固化效果明顯。因此,將預(yù)處理污泥粉作為摻合料使用不會對人類健康和自然環(huán)境造成危害。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TU528
【圖文】：

年年末我國的城市污水處理廠日處理能力為 14823 萬立方米，比 2015 年年末時增長 5.6%，城市污水處理率為 92.4%，相比提高了 0.5 個百分點。這就導(dǎo)致污泥的產(chǎn)量也在逐年上升。圖 1-1 顯示了近幾年我國城市污水污泥的產(chǎn)生量。圖 1-1 2011-2015 我國城市污水污泥產(chǎn)生量由圖 1-1 可看出，從 2011 年到 2015 年，我國城市污水污泥年產(chǎn)量逐年上升，2015 年時我國年產(chǎn)污泥約 3500 萬噸，預(yù)計到 2020 年，污泥產(chǎn)量將突破 7000萬噸。然而，值得我們注意的是，目前我國大量污水處理企業(yè)均有“重水輕泥”

堆放車間污泥外觀

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文表 2-6(續(xù)表)篩子孔徑(mm) 分計篩余(%) 累計篩余(%)0.6 24.13 48.730.3 38.61 87.370.15 10.27 97.64<0.15 1.71 99.35(4) 水本試驗所用的水為哈爾濱市自來水。2.2.2 試驗儀器設(shè)備本試驗過程中主要用到的儀器設(shè)備：(1) 污泥預(yù)處理階段

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本文編號：2775142