加壓式機(jī)械脫水法是污泥減量的重要手段,目前缺乏對(duì)脫水過程中污泥物理和力學(xué)性質(zhì)及脫水機(jī)理的探討,為了更深入地認(rèn)識(shí)污泥及其加壓脫水過程,為污泥加脫水奠定更堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ),本文從土力學(xué)的角度研究了污泥的特性。通過一系列土工實(shí)驗(yàn),分析了加壓過程中污泥的物理和力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)、受力及脫水行為,如液塑限聯(lián)合測定儀實(shí)驗(yàn)、變水頭實(shí)驗(yàn)、壓縮固結(jié)實(shí)驗(yàn)等。結(jié)果表明,污泥的孔隙組成、壓縮系數(shù)、固結(jié)系數(shù)、滲透系數(shù)等均與脫水率有關(guān),調(diào)理劑可通過降低污泥的黏度、改變水分形態(tài)、增大污泥的滲透系數(shù)、減小污泥的壓縮性等來提高污泥的脫水率,本文采用的兩種調(diào)理劑分別使污泥的脫水率由27.5%提高到52.6%和63.9%;污泥的固結(jié)排水過程遵循有效應(yīng)力原理,是一個(gè)超靜孔隙水壓力逐漸消散而有效應(yīng)力逐漸增長的過程,但與一般黏土存在不同,該過程除孔隙水外也有結(jié)合水的排出,共分三個(gè)階段,每個(gè)階段結(jié)束時(shí)的含水率分別對(duì)應(yīng)污泥的液限、塑限、縮限。本文從土力學(xué)角度研究了污泥,分析總結(jié)了影響污泥脫水率的物理及力學(xué)指標(biāo),描述了污泥加壓脫水過程中受力狀態(tài)的改變,從污泥的相關(guān)土力學(xué)指標(biāo)變化角度解釋了調(diào)理劑對(duì)污泥有效的調(diào)理作用,研究成果有助于從本質(zhì)上解決污... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

污泥中的水分形態(tài)[36]

第3章污泥性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析-23-L10=1(1p)(lg101lg12)(3-8)按照此方法計(jì)算3種污泥的物理狀態(tài)指標(biāo)，并繪制圖3-1。圖3-1污泥的物理狀態(tài)指標(biāo)由圖3-1可知，原泥的液限、塑限、縮限分別為336.3%、126.8%、42.7%，液性指數(shù)和塑性指數(shù)分別為1.48和209.44。工程中塑性指數(shù)大于10的土被歸為黏土；塑性指數(shù)大于26、液限大于50%的土被歸為高液限土�？梢娫嗟酿ば院鸵合捱h(yuǎn)超工程中定義的黏土和高液限土。液限對(duì)應(yīng)污泥的弱結(jié)合水含量，證明原泥中弱結(jié)合水含量是比較高的，加入調(diào)理劑后，原泥的液限分別下降為209.0%和262.9%，說明調(diào)理劑使污泥的弱結(jié)合水含量下降，將部分弱結(jié)合形態(tài)的水轉(zhuǎn)變?yōu)榱俗杂伤�。污泥中存在大量EPS，其包裹著大量結(jié)合水，推測調(diào)理劑的作用機(jī)理是破壞了EPS，進(jìn)而釋放了其內(nèi)部的結(jié)合水。較高的塑限代表著較高的黏粒含量，黏粒較高也是造成污泥脫水困難的原因之一。調(diào)理Ⅰ和調(diào)理Ⅱ的塑限分別為68.0%和92.6%，說明調(diào)理劑改變了污泥絮體結(jié)構(gòu)，將大絮體破碎成了小絮體，降低了污泥的黏性，這將有利于污泥脫水。調(diào)理后污泥的塑限分別為29.3%和31.8%，縮限的降低代表著可以繼續(xù)通過降低污泥含水量的方法減小污泥的體積，可見調(diào)理劑的添加還有助于污泥的減量化處理。塑性指數(shù)很大說明污泥的可塑范圍很大、固體顆粒很細(xì)、比表面積較大，污泥中黏粒和親水

第3章污泥性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析-27-圖3-2污泥的滲流固結(jié)模型3.2.2.1污泥壓縮性指標(biāo)的分析室內(nèi)的測限壓縮實(shí)驗(yàn)可以獲得實(shí)驗(yàn)樣品的壓縮系數(shù)、壓縮指數(shù)、壓縮模量、測限體積壓縮系數(shù)，這些反應(yīng)土體壓縮性的指標(biāo)一般被應(yīng)用于地基變形的計(jì)算當(dāng)中。對(duì)于污泥來說，這些指標(biāo)可以反應(yīng)污泥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、壓縮性等物理性質(zhì)，研究這些性質(zhì)對(duì)污泥脫水率的影響有助于加深對(duì)污泥深度脫水機(jī)理的認(rèn)識(shí)。本研究測限壓縮實(shí)驗(yàn)中，由于污泥的壓縮性很大，量表的量程有限，在12.5kPa下加載24h后重新調(diào)大了量表讀數(shù)以便后續(xù)測量。將本實(shí)驗(yàn)中量表的讀數(shù)記錄于表3-6～表3-8。根據(jù)表3-6～表3-8所示的量表讀數(shù)，按式（3-11）計(jì)算污泥試樣的初始孔隙比，以繪制污泥的壓縮曲線：0=sw(1+0.010)10(3-11)式中Gs——污泥比重；ρw——水的密度（g/cm3）；ω0——污泥試樣起始含水率（%）；ρ0——污泥試樣起始密度（g/cm3）。各級(jí)荷載下壓縮穩(wěn)定后的孔隙比的計(jì)算方法為=0(1+0)ΣΔ0(3-12)式中ΣΔhi——某一荷載下污泥試樣壓縮穩(wěn)定后的總變形量（mm）。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]過氧化鈣聯(lián)合絮凝劑調(diào)理污泥改善脫水性能[J]. 李會(huì)東,李璟,張哲歆,劉欣欣,王之夏.  環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2019(11)
[2]城市污水處理廠污泥深度脫水技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 葉強(qiáng).  低碳世界. 2019(09)
[3]評(píng)價(jià)污水廠污泥脫水性能的流變特性研究進(jìn)展[J]. 馬睿,吳麗杰,任瑞鵬,呂永康.  應(yīng)用化工. 2019(12)
[4]城市污泥脫水技術(shù)工藝的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 陳寧,朱盛勝,李劍華,牛天歌.  廣東化工. 2019(16)
[5]玉米秸稈生物炭改善污泥脫水性能[J]. 郭俊元,文小英,羊潤錦,林越,賴雨隆,周育玉,楊紅.  中國環(huán)境科學(xué). 2019(08)
[6]磁性殼聚糖改善污泥脫水性能的研究[J]. 郭俊元,文小英,賈曉娟,郭子豪,許家勁.  中國環(huán)境科學(xué). 2019(07)
[7]污泥深度脫水技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 陳丹丹,竇昱昊,盧平,黃亞繼,周軍.  化工進(jìn)展. 2019(10)
[8]城市污水處理廠污泥處理處置現(xiàn)狀與技術(shù)研究[J]. 劉瑩.  節(jié)能與環(huán)保. 2019(01)
[9]木屑在生活污泥脫水中的調(diào)理[J]. 林潔麗,李杰森,葉韻萍,梅凱立,左磊.  化工管理. 2018(36)
[10]幾種污泥焚燒處理技術(shù)[J]. 趙錦.  工業(yè)爐. 2018(06)

博士論文
[1]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]. 吳彥.湖南大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3259956