污泥間接薄層干燥與熱壓力耦合脫水干燥研究
發(fā)布時(shí)間:2023-12-02 14:59
市政污泥是城市污水處理過程中產(chǎn)生的固體廢棄物,經(jīng)機(jī)械脫水后含水率在75%-87%之間,具有含水率高、體積大等特點(diǎn),需采用干燥方法進(jìn)一步去除水分。當(dāng)前常用的傳導(dǎo)干燥設(shè)備具有連續(xù)運(yùn)行困難,進(jìn)料需干污泥返混、水分蒸發(fā)量低等特點(diǎn)。本文在污泥固液結(jié)合形式及膠粘相機(jī)理研究基礎(chǔ)上,進(jìn)行了污泥間接干燥特性研究及機(jī)理探討,并基于此開發(fā)了轉(zhuǎn)鼓式壓膜污泥干燥機(jī),可實(shí)現(xiàn)液體水分脫除、設(shè)備連續(xù)運(yùn)行且無需干污泥返混,從而為污泥干燥處理提供了一種新的設(shè)備和方法。 首先論文重點(diǎn)介紹了污泥干燥類型、設(shè)備及各種新型深度脫水方法,并對現(xiàn)有污泥干燥研究理論、方法、模型進(jìn)行了綜述。 對實(shí)驗(yàn)用污泥進(jìn)行了性質(zhì)分析,包括元素分析、工業(yè)分析等。采用熱重、差熱、掃描電鏡、核磁共振成像等分析方法分析了不同含水率污泥的水分分布特點(diǎn),得出了污泥膠粘相對應(yīng)含水率區(qū)間。并基于不同含水率污泥特點(diǎn)分析了膠粘相成因。粘度測試結(jié)果表明高含水率污泥屬于觸變性流體。 結(jié)合污泥干燥曲線、干燥速率曲線、表面溫度與干燥時(shí)間關(guān)系曲線分析了污泥鹵素干燥及間壁干燥特性。引入多重分形理論分析污泥干燥速率曲線及不同厚度污泥干燥裂紋分布,計(jì)算結(jié)果顯示干燥速率曲線和干燥產(chǎn)生裂紋...
【文章頁數(shù)】:173 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 污泥概述
1.1.1 污泥的定義
1.1.2 污泥的來源與分類
1.1.3 污泥的性質(zhì)
1.2 污泥的處理處置技術(shù)
1.2.1 未經(jīng)處理污泥的危害及處理的意義
1.2.2 污泥處理處置的相關(guān)法律法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)
1.2.3 污泥處理技術(shù)
1.2.4 污泥處置技術(shù)
1.3 污泥干燥技術(shù)
1.3.1 污泥干燥定義
1.3.2 污泥干燥工藝類型
1.4 污泥干燥基礎(chǔ)研究
1.5 本文主要研究目的和內(nèi)容
2 污泥基本理化性質(zhì)及水分分布研究
2.1 引言
2.2 污泥樣品基本理化性質(zhì)
2.3 污泥中的水分分布形式
2.3.1 熱重分析
2.3.2 DSC分析
2.3.3 SEM分析
2.3.4 核磁共振成像分析
2.3.5 粘度分析
2.4 本章小結(jié)
3 污泥干燥特性及影響因素研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)方法
3.2.1 實(shí)驗(yàn)物料
3.2.2 脫水污泥干燥實(shí)驗(yàn)方法
3.3 污泥干燥實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.3.1 間壁干燥過程中污泥的形態(tài)變化
3.3.2 鹵素?zé)舾稍锾匦杂绊懷芯?br> 3.3.3 間壁干燥特性影響研究
3.3.4 干燥過程多重分形特性研究
3.3.5 干燥宏觀微觀圖像對比及計(jì)算
3.4 污泥薄層間壁干燥冷凝水性質(zhì)分析
3.4.1 概述
3.4.2 污泥干燥實(shí)驗(yàn)描述
3.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論
3.5 本章小結(jié)
4 污泥干燥傳熱傳質(zhì)的數(shù)值模擬
4.1 引言
4.2 污泥水分吸附等溫曲線及吸附動(dòng)力學(xué)研究
4.2.1 概述
4.2.2 污泥水分吸附等溫曲線的分析
4.3 污泥干燥傳熱傳質(zhì)模擬的控制方程
4.4 污泥性能參數(shù)的確定
4.4.1 污泥密度、比熱、水分蒸發(fā)焓的確定
4.4.2 污泥等效熱擴(kuò)散系數(shù)及等效導(dǎo)熱系數(shù)的確定
4.4.3 污泥有效擴(kuò)散系數(shù)的確定
4.5 間壁加熱污泥薄層干燥的模擬
4.5.1 間壁干燥邊界條件和初始條件
4.5.2 輸入的參數(shù)
4.5.3 求解方法
4.5.4 模擬結(jié)果
4.6 本章小結(jié)
5 污泥薄層熱壓力耦合脫水干燥試驗(yàn)研究
5.1 引言
5.2 脫水污泥熱壓力耦合深度脫水特性研究
5.2.1 實(shí)驗(yàn)過程描述
5.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
5.2.3 熱脫水后污泥性質(zhì)研究
5.3 本章小結(jié)
6 間接薄層污泥干燥機(jī)—轉(zhuǎn)鼓式壓膜干燥機(jī)的研制開發(fā)
6.1 開發(fā)間接薄層污泥干燥機(jī)的緣起
6.2 轉(zhuǎn)鼓壓膜污泥干燥機(jī)的設(shè)計(jì)開發(fā)
6.2.1 干燥機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及改進(jìn)
6.2.2 干燥機(jī)濾布選取的針對性試驗(yàn)
6.3 有機(jī)載熱體加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算及干燥機(jī)試驗(yàn)結(jié)果分析
6.3.1 有機(jī)載熱體加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算
6.3.2 干燥機(jī)干燥實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
6.4 干燥過程中污泥預(yù)改性的研究
6.4.1 不同摻入料對污泥含水率的影響研究
6.4.2 不同摻入料對污泥含水率的影響研究
6.5 污泥干燥工程應(yīng)用實(shí)例
6.5.1 污泥干燥工程概況
6.5.2 污泥干燥處理工程質(zhì)量平衡和能量平衡分析
6.5.3 12噸/天處理量轉(zhuǎn)鼓式壓膜干燥機(jī)運(yùn)行試驗(yàn)
6.6 本章小結(jié)
7 結(jié)論和展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
創(chuàng)新點(diǎn)摘要
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
攻讀博士學(xué)位期間申請專利
致謝
作者簡介
本文編號(hào):3869901
【文章頁數(shù)】:173 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 污泥概述
1.1.1 污泥的定義
1.1.2 污泥的來源與分類
1.1.3 污泥的性質(zhì)
1.2 污泥的處理處置技術(shù)
1.2.1 未經(jīng)處理污泥的危害及處理的意義
1.2.2 污泥處理處置的相關(guān)法律法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)
1.2.3 污泥處理技術(shù)
1.2.4 污泥處置技術(shù)
1.3 污泥干燥技術(shù)
1.3.1 污泥干燥定義
1.3.2 污泥干燥工藝類型
1.4 污泥干燥基礎(chǔ)研究
1.5 本文主要研究目的和內(nèi)容
2 污泥基本理化性質(zhì)及水分分布研究
2.1 引言
2.2 污泥樣品基本理化性質(zhì)
2.3 污泥中的水分分布形式
2.3.1 熱重分析
2.3.2 DSC分析
2.3.3 SEM分析
2.3.4 核磁共振成像分析
2.3.5 粘度分析
2.4 本章小結(jié)
3 污泥干燥特性及影響因素研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)方法
3.2.1 實(shí)驗(yàn)物料
3.2.2 脫水污泥干燥實(shí)驗(yàn)方法
3.3 污泥干燥實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.3.1 間壁干燥過程中污泥的形態(tài)變化
3.3.2 鹵素?zé)舾稍锾匦杂绊懷芯?br> 3.3.3 間壁干燥特性影響研究
3.3.4 干燥過程多重分形特性研究
3.3.5 干燥宏觀微觀圖像對比及計(jì)算
3.4 污泥薄層間壁干燥冷凝水性質(zhì)分析
3.4.1 概述
3.4.2 污泥干燥實(shí)驗(yàn)描述
3.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論
3.5 本章小結(jié)
4 污泥干燥傳熱傳質(zhì)的數(shù)值模擬
4.1 引言
4.2 污泥水分吸附等溫曲線及吸附動(dòng)力學(xué)研究
4.2.1 概述
4.2.2 污泥水分吸附等溫曲線的分析
4.3 污泥干燥傳熱傳質(zhì)模擬的控制方程
4.4 污泥性能參數(shù)的確定
4.4.1 污泥密度、比熱、水分蒸發(fā)焓的確定
4.4.2 污泥等效熱擴(kuò)散系數(shù)及等效導(dǎo)熱系數(shù)的確定
4.4.3 污泥有效擴(kuò)散系數(shù)的確定
4.5 間壁加熱污泥薄層干燥的模擬
4.5.1 間壁干燥邊界條件和初始條件
4.5.2 輸入的參數(shù)
4.5.3 求解方法
4.5.4 模擬結(jié)果
4.6 本章小結(jié)
5 污泥薄層熱壓力耦合脫水干燥試驗(yàn)研究
5.1 引言
5.2 脫水污泥熱壓力耦合深度脫水特性研究
5.2.1 實(shí)驗(yàn)過程描述
5.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
5.2.3 熱脫水后污泥性質(zhì)研究
5.3 本章小結(jié)
6 間接薄層污泥干燥機(jī)—轉(zhuǎn)鼓式壓膜干燥機(jī)的研制開發(fā)
6.1 開發(fā)間接薄層污泥干燥機(jī)的緣起
6.2 轉(zhuǎn)鼓壓膜污泥干燥機(jī)的設(shè)計(jì)開發(fā)
6.2.1 干燥機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及改進(jìn)
6.2.2 干燥機(jī)濾布選取的針對性試驗(yàn)
6.3 有機(jī)載熱體加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算及干燥機(jī)試驗(yàn)結(jié)果分析
6.3.1 有機(jī)載熱體加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算
6.3.2 干燥機(jī)干燥實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
6.4 干燥過程中污泥預(yù)改性的研究
6.4.1 不同摻入料對污泥含水率的影響研究
6.4.2 不同摻入料對污泥含水率的影響研究
6.5 污泥干燥工程應(yīng)用實(shí)例
6.5.1 污泥干燥工程概況
6.5.2 污泥干燥處理工程質(zhì)量平衡和能量平衡分析
6.5.3 12噸/天處理量轉(zhuǎn)鼓式壓膜干燥機(jī)運(yùn)行試驗(yàn)
6.6 本章小結(jié)
7 結(jié)論和展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
創(chuàng)新點(diǎn)摘要
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
攻讀博士學(xué)位期間申請專利
致謝
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本文編號(hào):3869901
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