基于污泥煤漿的污泥調(diào)質(zhì)與濃縮脫水實(shí)驗(yàn)研究.pdf

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1、第37卷第3期煤炭轉(zhuǎn)化Vo1．37NO．32014年7月C0ALC0NVERS10NJu1．2014基于污泥煤漿的污泥調(diào)質(zhì)與濃縮脫水實(shí)驗(yàn)研究戴財勝”劉良良馬淞江。摘要采用污泥重力濃縮脫水的實(shí)驗(yàn)方法探討了煤粉對污泥調(diào)質(zhì)與濃縮脫水的影響．結(jié)果表明，用煤粉對污泥進(jìn)行調(diào)質(zhì)，能夠改善污泥的濃縮脫水性能和沉降性能，當(dāng)100g污泥中加入10g煤粉時，濃縮污泥的含水率由煤粉調(diào)質(zhì)前的91．13降至調(diào)質(zhì)后的76．35，污泥的平均沉降速率由煤粉調(diào)質(zhì)前的1．30mL／min提高至調(diào)質(zhì)后的1．73mL／min；不同粒度的煤粉對污泥調(diào)質(zhì)與濃縮脫水性能存在差異，最適宜污泥調(diào)質(zhì)的煤粉粒徑為0．076mm～0．25mm

2、l隨著煤粉投量的增加，污泥濃縮脫水性能及污泥機(jī)械脫水性能得到較大改善．用煤粉對污泥進(jìn)行調(diào)質(zhì)，能使?jié)饪s污泥的含水率小于8O，為濃縮污泥與煤混合配制污泥水煤漿提供了條件，對污泥的資源化利用有重要的理論和實(shí)際意義．關(guān)鍵詞煤粉，污泥，調(diào)質(zhì)，濃縮脫水，污泥水煤漿中圖分類號TQ536．1，X703學(xué)調(diào)質(zhì)方面，已有添加粉煤灰和生石灰作為污泥脫0引言水助凝劑的研究．[14-163本研究以煤粉為調(diào)理劑對污隨著我國城市污水處理廠的普及，污水處理率泥進(jìn)行調(diào)質(zhì)和脫水實(shí)驗(yàn)，研究煤粉對污泥濃縮脫水逐年增加，由于我國污水處理廠存在嚴(yán)重的重水輕和機(jī)械脫水性能的影響，力求污泥經(jīng)調(diào)質(zhì)與濃縮脫泥現(xiàn)象，導(dǎo)致大量的污泥積壓，對

3、環(huán)境構(gòu)成了嚴(yán)重的水后，其含水率小于80，便于污泥與煤直接混合威脅．如何妥善處置污泥已成為各國學(xué)者共同關(guān)注制污泥煤漿，實(shí)現(xiàn)污泥的資源化利用．的問題．[1-3]目前多數(shù)國家采用填埋、焚燒等方法處1實(shí)驗(yàn)部分理污泥，作為資源利用的卻很少．[4-73基于污泥富含有機(jī)物的特點(diǎn)，把污泥和煤混合配制成污泥煤漿，已1．1實(shí)驗(yàn)原料引起國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注．[8o]污泥與煤混配制污泥實(shí)驗(yàn)所用的污泥取自湘潭污水處理廠經(jīng)過機(jī)械煤漿的方法主要有兩種：一是把污泥先干燥，然后與脫水后的半固體污泥，其含水率為72．11．為了模煤混合制污泥煤漿，該方法可以在滿足污泥煤漿質(zhì)擬污泥機(jī)械脫水前的含水狀況，本實(shí)驗(yàn)通過加入定量量要求的

4、前提下，最大比例地配人污泥，但污泥干燥的水并充分?jǐn)嚢枧涑珊蕿?89／6的污泥供實(shí)驗(yàn)備的成本很高，且在干燥過程中會產(chǎn)生二次污用．實(shí)驗(yàn)所用的煤取自株洲洗煤廠的煙煤，粉碎并篩染[1；二是濃縮后污泥與煤直接混合制污泥煤分出不同粒度(<0．076mm，0．076mm0．25mm，漿，該方法的工藝簡單，但因污泥含水率高，污泥配>0．25mm三種粒度)的煤粉備用．煤與污泥的工入量非常有限．[13]因此，如何降低污泥的含水率成業(yè)分析(污泥的工業(yè)分析采用干燥后的污泥樣品進(jìn)為該方法有實(shí)用意義的關(guān)鍵．污泥脫水是污泥處理行測試)見表1．中最困難的環(huán)節(jié)，目前，主要采用先重力濃縮后機(jī)械表1污泥與煤樣的工業(yè)分析

5、(ad)脫水的方法，污泥脫水后的含水率仍大于759／6．在]1able1Proximateanalysisofsludgeandsoftcoalsamples(ad)污泥脫水前先進(jìn)行預(yù)處理，此技術(shù)稱為污泥調(diào)質(zhì)，使污泥粒子改變物化性質(zhì)，破壞污泥的膠體結(jié)構(gòu)，減少污泥與水的親和力，從而改善污泥的脫水性能．常用的污泥調(diào)質(zhì)方法有物理調(diào)質(zhì)和化學(xué)調(diào)質(zhì)兩類．在化*國際合作專項(xiàng)項(xiàng)目(2013DFG60060)和煤炭資源清潔利用與礦山環(huán)境保護(hù)湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金資助項(xiàng)目(COAL201104)．1)博士、教授；2)碩士生；3)教授，湖南科技大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，煤炭資源清潔利用與礦山環(huán)境保護(hù)湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)

6、室，411201湖南湘潭收稿日期：2013—08—23；修回日期：2013—10—25第3期戴財勝等基于污泥煤漿的污泥調(diào)質(zhì)與濃縮脫水實(shí)驗(yàn)研究87固含率由調(diào)質(zhì)前的8．87增至23．65，即濃縮污1．2實(shí)驗(yàn)方法泥的含水率由調(diào)質(zhì)前的91．13％降至76．35，為污首先在污泥中加入煤粉進(jìn)行調(diào)質(zhì)，然后基于污泥與煤直接混合制污泥煤漿、實(shí)現(xiàn)污泥的資源化利泥重力濃縮脫水的原理，污泥中的顆粒物在重力作用提供了條件．用下產(chǎn)生沉降，導(dǎo)致污泥中水與污泥分層，實(shí)現(xiàn)污泥濃縮脫水．本實(shí)驗(yàn)將污泥的沉降速率作為衡量污泥濃縮脫水性能的指標(biāo)，將上清液濁度、濃縮后污泥(下層泥樣)的固含率及其抽濾后泥餅含水率作為衡量污泥脫水效

7、果的指標(biāo)．1．2．1污泥脫水效果指標(biāo)的測定濃縮后污泥固含率的測定：取一定量的濃縮污泥在105℃鼓風(fēng)干燥箱中烘干2h，取出并放人干燥器中冷卻20min，稱重并計算濃縮污泥的固含率．圖1投加煤粉前后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對照上清液濁度的測定：污泥的脫水性能依據(jù)調(diào)質(zhì)Fig．1Contrastofresultsbeforeandafteradding后試樣靜置24h后上清液的濁度來衡量．上清液濁t(yī)hepulverizedcoal度采用美國HACH公司的2100系列