【摘要】：本課題重點關(guān)注經(jīng)不同流程預(yù)處理后污泥中重金屬的固化、有機物的去除及火山灰活性的提高,為污泥作為摻合料應(yīng)用到建材行業(yè)當(dāng)中提供可行性支持,具有社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。本課題首先選擇了干化、粉磨、熱處理、化學(xué)改性這幾種預(yù)處理工藝進行不同預(yù)處理流程的搭配,應(yīng)用XRD、激光粒度分析儀等檢測手段對污泥的物理性質(zhì)、化學(xué)成分和物相進行研究。研究結(jié)果表明預(yù)處理后污泥與粉煤灰成分相近,其中SiO_2的活性較低,MgO、SO_3、P_2O_5過量且含量隨預(yù)處理溫度升高而增加,將影響水泥基材料性能;預(yù)處理工藝對污泥細度、比表面積及粒徑分布影響較大,經(jīng)適宜流程預(yù)處理后污泥的比表面積約為水泥的2-3倍,粒徑分布集中在1μm-70μm,可與水泥顆粒形成良好級配關(guān)系。本課題重點研究不同預(yù)處理工藝對污泥中重金屬固化及有機物去除作用效果。通過ICP測試重金屬浸出量,通過TOC及FTIR對預(yù)處理后污泥中有機物進行定量及定性分析,研究結(jié)果表明熱處理及化學(xué)改性均為重金屬固化及有機物去除的有效方式。ICP測試結(jié)果表明,熱處理后的污泥中可浸出重金屬主要有Mn、Zn、Ba三種,對比GB5085.3-2007《危險廢物鑒別標準浸出毒性值》中對重金屬危險性的限量可知,熱處理后污泥中重金屬浸出毒性在安全量程范圍內(nèi),且熱處理與化學(xué)改性復(fù)合作用可使重金屬進一步固化。FTIR測試結(jié)果表明,干化及粉磨處理后污泥中含有糖類、蛋白質(zhì)、酰胺類物質(zhì)及苯系物等有機物,單一的熱處理或化學(xué)改性均無法對有機物進行完全去除,熱處理與化學(xué)改性復(fù)合作用可使有機物去除效果達到最佳。最后,為了研究不同預(yù)處理工藝對污泥火山灰活性的激發(fā)效果,用預(yù)處理后的污泥取代部分水泥形成污泥-生石灰-水泥體系,并測試水泥基材料的力學(xué)性能。測試結(jié)果表明,粉磨工藝對污泥火山灰活性影響較大;熱處理后污泥火山灰活性未得到顯著提升;熱處理與化學(xué)改性復(fù)合作用后污泥火山灰活性略有增加;隨著污泥摻量的增加,水泥基材料力學(xué)性能減弱。綜上,預(yù)處理可以激發(fā)污泥火山灰活性,但預(yù)處理后污泥的性能仍與水泥存在差距。
【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】：2018
【分類號】：TU528.041;X703
【圖文】：

技術(shù)路線圖

預(yù)處理及污泥性能研究試驗用時需對其理化性能，重金屬固化、分研究。經(jīng)合理試驗方案設(shè)計后選擇處理流程較為復(fù)雜，原材料制備及分主要對試驗所需原材料、儀器設(shè)備及做基礎(chǔ)。來自龍江環(huán)保集團股份有限公司，為壓濾兩道工序，含水率為 65%，占用色顆粒狀或泥餅狀，如圖 2-1 所示：

d)箱式高溫爐e)振動磨 f)球磨機圖 2-2 預(yù)處理階段設(shè)備（2）試驗儀器對預(yù)處理后污泥進行相關(guān)理化性能測試分析時所使用的主要儀器有水泥負壓篩析儀、李氏瓶、激光粒度分析儀、X 射線衍射儀、X 射線熒光光譜儀，儀器及其測試內(nèi)容見下表 2-6：表 2-6 主要試驗儀器測試內(nèi)容 儀器名稱細度 水泥負壓篩析儀密度 李氏瓶粒徑分布 激光粒度分析儀物相組成 X 射線衍射儀元素組成 X 射線熒光光譜儀2.3.2 污泥無害化研究階段儀器設(shè)備

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本文編號：2782981