城市河道淤泥高效脫水劑的制備與應(yīng)用
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【摘要】:河道淤泥是整個(gè)河道治理中最為困難的環(huán)節(jié),如何解決河道淤泥脫水效率低、干化時(shí)間長(zhǎng)、堆場(chǎng)占地大的問(wèn)題成為目前亟待解決的難題。河道底淤泥的含水率一般維持在95%以上,所以底淤泥處理的前提是如何快速的降低其含水率。以武漢巡司河淤泥為研究對(duì)象,采用化學(xué)混凝的方法,選取不同種類(lèi)的混凝劑進(jìn)行復(fù)配得到一種高效脫水劑,對(duì)其進(jìn)行調(diào)理,提高其脫水性能,實(shí)驗(yàn)先考查單一脫水劑(Mg(OH)_2、AlCl_3、MgO、Ca(OH)_2、FeCl_3、CaO、KOH、PAM)對(duì)淤泥脫水性能的影響,通過(guò)對(duì)淤泥沉降實(shí)驗(yàn)的觀察,以淤泥清混分界面的沉降速率、沉降體積以及沉降后上清液的渾濁情況為影響因素,結(jié)果表明,添加脫水劑后的淤泥相對(duì)于原淤泥,其脫水性能都有了一定的提高,其中Ca(OH)_2、Ca O和PAM的作用最為顯著,效果最好。然后又以沉降比、濃縮倍數(shù)和底泥的含固率為影響因素,研究和探討了Ca(OH)_2、CaO和PAM三者對(duì)淤泥沉降過(guò)程的分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)淤泥濃度為10%時(shí),Ca(OH)_2的最佳投加量為10g/L,此時(shí)的淤泥沉降比最小可降至36.5%,沉降完成后的濃縮倍數(shù)達(dá)到3.73,底泥的含固率最大達(dá)到16%左右;CaO的最佳投加量為8g/L,此時(shí)沉降比低至35.4%,沉降完成后的濃縮倍數(shù)達(dá)到3.81,最終沉降完成后底泥的含固率可以上升至16.7%左右;PAM的最佳投加量為0.04g/L,此時(shí)淤泥沉降比最低降至26.3%。實(shí)驗(yàn)還研究了Ca(OH)_2和CaO在最佳投加量下對(duì)淤泥上清液COD的影響,結(jié)果表明,當(dāng)CaO對(duì)COD的去除作用明顯優(yōu)于Ca(OH)_2,最終上清液的COD值相比原樣下降了49%左右。最后以電廠廢棄物粉煤灰為原料,將其與CaO和PAM進(jìn)行復(fù)配,最終得到最佳三元脫水劑的合成比為:CaO為1g/L,粉煤灰為8g/L,PAM為0.09g/L,即CaO:粉煤灰:PAM=1:8:0.09。
【關(guān)鍵詞】:河道淤泥 絮凝脫水 CaO PAM 粉煤灰 復(fù)配
【學(xué)位授予單位】:湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:X703
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-10
- 第1章 緒論10-21
- 1.1 淤泥及其性質(zhì)10
- 1.2 城市河道淤泥處理現(xiàn)狀10-14
- 1.3 混凝劑14-18
- 1.3.1 混凝劑的分類(lèi)14-15
- 1.3.2 混凝劑作用機(jī)理15-16
- 1.3.3 粉煤灰16-18
- 1.4 武漢巡司河治理現(xiàn)狀18-19
- 1.5 本課題的提出及研究意義19-20
- 1.5.1 本課題的提出19-20
- 1.5.2 研究意義20
- 1.6 主要研究?jī)?nèi)容20-21
- 第2章 脫水劑體系的選擇21-56
- 2.1 單一脫水劑21
- 2.2 實(shí)驗(yàn)材料、試劑及儀器21-22
- 2.3 淤泥來(lái)源與實(shí)驗(yàn)檢測(cè)方法22-25
- 2.3.1 淤泥來(lái)源22
- 2.3.2 淤泥基本性質(zhì)22-23
- 2.3.3 實(shí)驗(yàn)檢測(cè)方法23-25
- 2.4 無(wú)機(jī)混凝劑的篩選25-31
- 2.4.1 淤泥濃度對(duì)沉降性能的影響25-27
- 2.4.2 脫水劑的種類(lèi)對(duì)淤泥沉降上層清液體積的影響27-28
- 2.4.3 脫水劑的種類(lèi)對(duì)淤泥沉降速率的影響28-30
- 2.4.4 脫水劑投加量對(duì)淤泥沉降體積的影響30-31
- 2.4.5 無(wú)機(jī)脫水劑篩選小結(jié)31
- 2.5 Ca(OH)_2投加量對(duì)淤泥沉降性能的影響31-35
- 2.5.1 對(duì)淤泥沉降速率的影響31-32
- 2.5.2 對(duì)淤泥沉降比和沉降體積的影響32-33
- 2.5.3 對(duì)淤泥濃縮倍數(shù)的影響33-34
- 2.5.4 對(duì)底泥含固率的影響34-35
- 2.6 CaO投加量對(duì)淤泥沉降性能的影響35-38
- 2.6.1 對(duì)淤泥沉降速率的影響35-36
- 2.6.2 對(duì)淤泥沉降比和沉降體積的影響36-37
- 2.6.3 對(duì)淤泥濃縮倍數(shù)的影響37-38
- 2.6.4 對(duì)底泥含固率的影響38
- 2.7 響應(yīng)面曲線法優(yōu)化CaO試驗(yàn)條件38-41
- 2.7.1 響應(yīng)面設(shè)計(jì)方案38-39
- 2.7.2 響應(yīng)曲線面實(shí)驗(yàn)結(jié)果39-40
- 2.7.3 回歸方程及方差分析40-41
- 2.7.4 最優(yōu)實(shí)驗(yàn)參數(shù)及實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性41
- 2.8 Ca(OH)_2和CaO作用小結(jié)41-43
- 2.8.1 Ca(OH)_2和CaO對(duì)淤泥沉降性能的效果比較41-43
- 2.8.2 Ca(OH)_2和CaO作用淤泥掃描電鏡圖分析43
- 2.9 PAM對(duì)淤泥沉降效果的影響43-48
- 2.9.1 對(duì)淤泥沉降速率的影響43-44
- 2.9.2 對(duì)淤泥沉降比的影響44-45
- 2.9.3 對(duì)淤泥濃縮倍數(shù)的影響45-46
- 2.9.4 對(duì)底泥含固率的影響46-47
- 2.9.5 PAM作用淤泥SEM圖分析47-48
- 2.9.6 PAM混凝作用小結(jié)48
- 2.10 粉煤灰對(duì)淤泥沉降效果的影響48-52
- 2.10.1 對(duì)淤泥沉降速率的影響49-50
- 2.10.2 對(duì)淤泥沉降比的影響50
- 2.10.3 對(duì)淤泥濃縮倍數(shù)的影響50-51
- 2.10.4 對(duì)淤泥含固率的影響51-52
- 2.10.5 粉煤灰作用淤泥SEM圖分析52
- 2.11 響應(yīng)面曲線法優(yōu)化粉煤灰試驗(yàn)條件52-55
- 2.11.1 響應(yīng)面設(shè)計(jì)方案52-53
- 2.11.2 響應(yīng)曲線面實(shí)驗(yàn)結(jié)果53
- 2.11.3 回歸方程及方差分析53-54
- 2.11.4 最優(yōu)實(shí)驗(yàn)參數(shù)及實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性54-55
- 2.12 本章小結(jié)55-56
- 第3章 復(fù)合脫水劑對(duì)淤泥沉降性能的影響56-74
- 3.1 引言56
- 3.2 實(shí)驗(yàn)原料、試劑及儀器56
- 3.3 CaO和PAM對(duì)淤泥脫水性能的影響56-59
- 3.3.1 對(duì)淤泥沉降比的影響57-58
- 3.3.2 對(duì)淤泥沉降 30min和 3h后上清液體積的影響58-59
- 3.3.3 對(duì)淤泥沉降 3h后底泥含固率的影響59
- 3.4 CaO和粉煤灰對(duì)淤泥脫水性能的影響59-62
- 3.4.1 對(duì)淤泥沉降比的影響60-61
- 3.4.2 對(duì)淤泥沉降 30min和 3h后上清液體積的影響61-62
- 3.4.3 對(duì)淤泥沉降 3h后底泥含固率的影響62
- 3.5 響應(yīng)面研究氧化鈣和粉煤灰對(duì)淤泥沉降性能影響62-66
- 3.5.1 響應(yīng)面設(shè)計(jì)方案62-63
- 3.5.2 響應(yīng)曲線面實(shí)驗(yàn)結(jié)果63-64
- 3.5.3 回歸方程及方差分析64-65
- 3.5.4 最優(yōu)實(shí)驗(yàn)參數(shù)及實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性65-66
- 3.6 PAM和粉煤灰對(duì)淤泥沉降性能的影響66-68
- 3.6.1 對(duì)淤泥沉降比的影響67
- 3.6.2 對(duì)淤泥沉降 30min和 3h后上清液體積的影響67-68
- 3.6.3 對(duì)淤泥沉降 3h后底泥含固率的影響68
- 3.7 CaO、PAM和粉煤灰對(duì)淤泥沉降性能的影響68-71
- 3.7.1 對(duì)淤泥沉降比的影響69-70
- 3.7.2 對(duì)淤泥沉降 30min和 3h后上清液體積的影響70
- 3.7.3 對(duì)淤泥沉降 3h后底泥含固率的影響70-71
- 3.8 掃描電鏡圖分析71-72
- 3.9 復(fù)配結(jié)果歸納與總結(jié)72-74
- 第4章 結(jié)論和建議74-75
- 4.1 結(jié)論74
- 4.2 建議74-75
- 參考文獻(xiàn)75-81
- 附錄碩士期間主要成果81-82
- 致謝82
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