污泥的結(jié)合水測量和熱水解試驗研究.pdf

1、污泥的主要處置方式有填埋、土地利用和焚燒等，無論采用何種方式，都要先對污泥進行機械脫水處理。然而，城市生活污泥有機物含量高，其固體顆粒呈膠狀結(jié)構(gòu)且擁有高度親水性，易與水分子以不同的形式結(jié)合在一起，這使得污泥中部分水分難以脫除。研究者將這部分與固體顆粒間存在鍵結(jié)，活動能力較低，需要機械力或化學(xué)反應(yīng)才能移除的水分定義為結(jié)合水，其含量的大小可直接用于衡量污泥機械脫水的難易程度。
　　 污泥脫水處理已成為了污泥處置的瓶頸，而熱水解預(yù)處理

2、技術(shù)提供了一種可行的解決途徑。其在有效地改善污泥脫水性能的同時，避免了汽化潛熱的消耗，只需將污泥加熱至反應(yīng)溫度即可，從而實現(xiàn)污泥的低能耗脫水。
　　 本文以此為研究背景，選用杭州四堡污水廠污泥作為研究對象，分別對污泥的水分分布特性和熱水解試驗進行了研究。
　　 分別利用熱干燥法、抽濾法、壓濾法、水活度法、膨脹計法和TG-DTA法對上述樣品的結(jié)合水含量進行測定。通過分析比較測量數(shù)據(jù)和應(yīng)用原理，總結(jié)出各種方法的優(yōu)缺點和適用條

3、件?；谂蛎浻嫹ê蚑G-DTA法對污泥水分能量狀態(tài)的分析，構(gòu)建了污泥水分分布特征曲線，并闡明污泥在不同含水率時的機械脫水效果。研究表明：6種方法的結(jié)合水測量值差異明顯，其中抽濾法測量值最大，水活度法則最小。當(dāng)污泥含水率大于1.83～2.0kgwater.kgDS-1時，適當(dāng)提高設(shè)備的脫水強度，能夠較好地改善脫水效果。
　　 在前人研究的基礎(chǔ)上，本文對污泥絮體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其與水分的結(jié)合機制進行了討論，并最終得出熱水解的作用機理，為

4、熱水解試驗提供理論支持。熱水解通過降解絮體中的胞外聚合物，降低絮體對水分的束縛，從而實現(xiàn)污泥脫水效果的改善。
　　 熱水解試驗主要考慮溫度、時間和污泥初始含水率等因素對試驗結(jié)果的影響，分別利用真空抽濾、離心沉淀和板框壓濾等脫水方法來檢驗熱水解對污泥脫水性能的改善。在測定熱水解前后污泥干基成分的變化以及污泥濾液的COD濃度的同時，本文也對熱水解+機械脫水工藝的節(jié)能效果進行了分析。結(jié)果表明：當(dāng)熱水解溫度為190℃時，污泥獲得最佳抽濾