污泥是生活污水和工業(yè)廢水在處理過程中產(chǎn)生的一類危害性極大的有毒沉淀物質(zhì)。最常見的污泥資源化利用是將污泥高溫焚燒后作為摻合料制備建材,然而焚燒雖然可以時(shí)污泥中的有機(jī)物碳化,但焚燒過程中會(huì)產(chǎn)生致癌物質(zhì)二噁英,并且運(yùn)營(yíng)成本高。本課題致力于研究一種低能耗的污泥處理方法,從污泥的減量化著手進(jìn)行預(yù)處理,利用氯化鋁改性稻殼灰,并用改性后稻殼灰預(yù)處理污泥使污泥達(dá)到減量化穩(wěn)定化的目的,然后將處理后污泥在堿激發(fā)狀態(tài)制備地質(zhì)聚合物,是為促進(jìn)污泥資源化處置而開展的研究,將固體廢棄物與制備建筑材料深度結(jié)合,對(duì)新型建筑材料的研發(fā)具有推動(dòng)作用。此外,本課題開展利用未燒結(jié)污泥制備地質(zhì)聚合物的研究,符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)導(dǎo)向與政策扶持范圍,實(shí)現(xiàn)減少環(huán)境污染、減少能源浪費(fèi),并使污泥得以實(shí)現(xiàn)建材化利用的目的,同時(shí)也實(shí)現(xiàn)“以廢治廢”的循環(huán)可持續(xù)發(fā)展,得到環(huán)境與經(jīng)濟(jì)的雙重效益的目的。研究結(jié)果表明:稻殼灰對(duì)污泥的脫水性能有很大的改善作用,而對(duì)稻殼灰的改性又會(huì)強(qiáng)化這種改善作用。利用改性稻殼灰預(yù)處理不僅可以將污泥減量化,也會(huì)減少污泥中自身有機(jī)物的含量,為污泥進(jìn)一步建材化提供良好的基礎(chǔ)。污泥中主要無機(jī)成分為SiO2、Al2O3和Fe2O3,具有建材化的潛質(zhì)。為方便試驗(yàn),將預(yù)處理后污泥在基本溫度300℃烘干,以去除污泥的味道及烘干預(yù)處理后的污泥。之后在堿激發(fā)劑(NaOH和Na2SiO3的混合液)的條件下堿激發(fā)預(yù)處理后污泥制備污泥稻殼灰基地質(zhì)聚合物。發(fā)現(xiàn)污泥和稻殼灰的比例、堿激發(fā)劑模數(shù)即堿度以及液固比都對(duì)地質(zhì)聚合物的強(qiáng)度有影響。此地質(zhì)聚合物對(duì)污泥重金屬的固結(jié)作用很好,不會(huì)危害自然環(huán)境和人類健康。本試驗(yàn)為污泥和稻殼灰這兩種廢棄物的應(yīng)用提供了良好的解決辦法,但依然也有一些不足,需要更多研究來使這種方法真正投入使用中。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：X703;TU52
【部分圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文多樣化、激發(fā)劑的種類及比例、礦物摻合料的多樣性等眾多原因使得至今尚未形成地聚合反應(yīng)過程比較成熟的理論，確定對(duì)最終地聚合物的各種性能起決定性的因素是什么，也沒有能夠定量預(yù)測(cè)地聚合物強(qiáng)度方面的研究[33]。1.3 主要研究?jī)?nèi)容（1） 本論文技術(shù)路線圖如圖 1-1 所示

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文第 3 章 污泥預(yù)處理效果及分析3.1 前言本章利用改性后稻殼灰對(duì)污泥進(jìn)行預(yù)處理，從脫水性指標(biāo)毛細(xì)吸水時(shí)間（CST）、Zeta 電位和 30min 沉降比（SV）進(jìn)行分析。由于污泥中有機(jī)物和污泥脫水性有較大的關(guān)系，對(duì)污泥中的總有機(jī)碳（TOC）和總氮（TN）進(jìn)行分析，對(duì)預(yù)處理后污泥的重金屬進(jìn)行分析，并利用紅外光譜分析、激光粒度分析以及 XRD 和SEM 分析來探究對(duì)稻殼灰的改性機(jī)理，以及對(duì)預(yù)處理后污泥進(jìn)行分析。3.2 脫水性分析3.2.1 CST 分析

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文性稻殼灰處理后污泥的脫水性能。同時(shí)，稻殼灰分別與四種濃度的氯化鋁聯(lián)合預(yù)處理時(shí)，當(dāng)?shù)練せ彝都拥轿勰嘀幸院�，CST 隨著稻殼灰與污泥質(zhì)量比的增加而增加，因?yàn)榇藭r(shí)污泥固體含量較大，可能在過濾脫水過程中又阻礙了水分的脫出，從而降低了污泥的脫水性能。也隨著氯化鋁濃度的增加而增加。當(dāng)氯化鋁濃度為 1mol/L，RHA 含量為干污泥質(zhì)量的 50%時(shí),CST 達(dá)到最小值。對(duì)比兩組結(jié)果可知，500℃稻殼灰處理的污泥毛細(xì)吸水時(shí)間小于 600℃稻殼灰處理的污泥，且最佳 AlCl3 濃度為1mol/L。Houghton 等[71]發(fā)現(xiàn)污泥體系顆粒的大小會(huì)影響污泥體系的脫水程度，但原因及程度尚還在探索階段。雖然 600℃稻殼灰 SiO2 含量較高，但碳含量會(huì)隨著燃燒溫度的增加而下降，稻殼灰比表面積隨著燃燒溫度的升高而降低，孔容積也降低，因此 500℃稻殼灰處理的污泥脫水性要更佳于 600℃的原因。3.2.2 Zeta 電位分析
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 郭曉潞;張麗艷;施惠生;;地聚合物固化/穩(wěn)定化重金屬的影響因素及作用機(jī)制[J];功能材料;2015年05期

2 陳上放;王勤;;淺談污泥板框壓濾干化技術(shù)[J];化工管理;2014年06期

3 張昊;楊家寬;虞文波;張?jiān)婇?彭麗;羅森;沈星星;時(shí)亞飛;李亞林;楊昌柱;李野;何姝;;Fenton試劑與骨架構(gòu)建體復(fù)合調(diào)理劑對(duì)污泥脫水性能的影響[J];環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào);2013年10期

4 郭曉潞;施惠生;;熱活化污泥-高鈣粉煤灰地聚合物的性能與機(jī)理[J];同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2012年08期

5 馬憲軍;廖劍軍;楊寰宇;;城市污泥生產(chǎn)燒結(jié)磚試驗(yàn)研究[J];磚瓦;2012年05期

6 張新;;不同調(diào)質(zhì)劑對(duì)污泥沉降性、脫水性的影響實(shí)驗(yàn)[J];河南化工;2012年Z2期

7 戴曉虎;;我國(guó)城鎮(zhèn)污泥處理處置現(xiàn)狀及思考[J];給水排水;2012年02期

8 唐明星;;城市污水處理廠污泥現(xiàn)狀及處置對(duì)策[J];山西建筑;2011年14期

9 王興華;何若平;吳菁芃;周華;韋萍;;臭氧在污泥預(yù)處理中的應(yīng)用研究[J];中國(guó)沼氣;2010年02期

10 周瀟雨;胡小芳;;低溫稻殼灰可控制備及復(fù)合水泥研究[J];材料導(dǎo)報(bào);2009年S1期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前5條

1 何東欣;交聯(lián)聚乙烯電纜交流空間電荷與老化特性研究[D];華北電力大學(xué)(北京);2017年

2 吳彥;稻殼基骨架顆粒制備及調(diào)理城市污泥脫水作用和機(jī)理分析[D];湖南大學(xué);2016年

3 涂劍成;污水廠污泥中重金屬脫除技術(shù)及污泥特性變化的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

4 金漫彤;地聚合物固化生活垃圾焚燒飛灰中重金屬的研究[D];南京理工大學(xué);2011年

5 羅暉;污水污泥頁(yè)巖建筑材料制備與性能研究[D];重慶大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 梁若洲;污泥預(yù)處理及其在硅酸鹽制品中的應(yīng)用研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

2 展光美;赤泥地聚合物制備技術(shù)及耐久性試驗(yàn)研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2016年

3 董亞文;改性稻殼灰對(duì)水中重金屬鉻和汞的吸附作用[D];哈爾濱商業(yè)大學(xué);2016年

4 王蛟秦;污水廠污泥中碳、氮、磷的資源化利用研究[D];青島科技大學(xué);2015年

5 李常芳;超聲波、氯化鐵聯(lián)合PAM對(duì)改善污泥脫水性能的研究[D];青島理工大學(xué);2014年

6 伊艷清;污水處理過程中污泥脫水分析與調(diào)控[D];北京工業(yè)大學(xué);2014年

7 胡芳芳;石煤提釩尾渣地聚物的制備及其機(jī)理的研究[D];武漢理工大學(xué);2014年

8 趙豐毅;城市污水處理廠污泥處置工藝分析與研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2013年

9 張晶;蚯蚓處理對(duì)城市污泥氮素礦化特征及相關(guān)因素的影響研究[D];蘭州交通大學(xué);2013年

10 姜信輝;稻殼灰的應(yīng)用研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

本文編號(hào)：2877561