改性城市污泥-煤漿的制備及其成漿機(jī)理研究.pdf

1、本文選取王樓氣煤和徐州國禎水務(wù)運(yùn)營有限公司生產(chǎn)的脫水污泥為研究對象，充分利用污泥中含有的大量水分及其具有的熱值，將污泥摻混至水煤漿中制備污泥-煤漿。本文對城市污泥進(jìn)行堿改性處理后與氣煤進(jìn)行污泥-煤漿的制備，并研究了改性污泥-煤漿的成漿機(jī)理。
　　通過對污泥-煤漿與水煤漿的成漿性能對比發(fā)現(xiàn)，污泥-煤漿的成漿濃度低，流動性差，但漿體穩(wěn)定性較好；隨著污泥添加量的增加，制得的煤漿由屈服脹塑性流體轉(zhuǎn)變?yōu)橘e漢塑性流體，成漿濃度急劇下降，當(dāng)污泥

2、添加比例為5％（污泥干燥基占煤干燥基質(zhì)量的百分比）時，成漿濃度已經(jīng)降至54.11%，但漿體穩(wěn)定性提高。
　　以污泥-煤漿的定粘濃度、節(jié)水率、游離腐殖酸產(chǎn)率為考察污泥改性效果指標(biāo)，研究不同污泥堿改性條件下改性污泥-煤漿的成漿性能，結(jié)果表明在以NaOH為改性劑、改性時間1.5h、改性劑用量為污泥干燥基質(zhì)量的20%的條件下制備的污泥-煤漿的成漿性能最好，所制得的改性污泥-煤漿的成漿濃度、穩(wěn)定性和流動性均有較大提高。在改性污泥添加比例為5

3、%時，成漿濃度為57.55%，提高了3.44%。改性釋放了污泥絮凝體結(jié)構(gòu)中的結(jié)合水，起到了很好的節(jié)水效果，當(dāng)改性污泥添加比例為20%時，其節(jié)水率高達(dá)25.76%。
　　通過分析分散劑在煤和污泥表面的吸附機(jī)理及其動力學(xué)、改性對污泥表面性質(zhì)及空間結(jié)構(gòu)的影響、改性前后污泥中水分賦存狀態(tài)的變化，研究改性污泥-煤漿的成漿機(jī)理。結(jié)果表明，氣煤、污泥和改性污泥對分散劑的吸附符合Langmuir等溫吸附模型，吸附常數(shù)KL的關(guān)系為改性污泥>污泥>氣

4、煤，對分散劑的飽和吸附量的大小關(guān)系為改性污泥>污泥>氣煤。分散劑在氣煤、污泥和改性污泥表面的吸附過程符合二級動力學(xué)吸附模型，表明其吸附過程主要為化學(xué)吸附，吸附速率常數(shù)k2的關(guān)系為改性污泥>污泥>氣煤。改性增強(qiáng)了污泥的電負(fù)性，在吸附NSF后電負(fù)性進(jìn)一步增強(qiáng)，增加了污泥-煤漿體系中顆粒之間的靜電斥力，改善了污泥-煤漿的流動性，提高了穩(wěn)定性。NaOH的強(qiáng)堿性使污泥絮凝體結(jié)構(gòu)遭到破壞，結(jié)構(gòu)變得致密，孔隙結(jié)構(gòu)減少，絮凝體結(jié)構(gòu)中吸附的水分被釋放出來