污水污泥外摻頁巖粉煤灰改性及陶粒制備.pdf

1、頁巖是一類含水率比較低的巖石，在自然界中儲(chǔ)量豐富，采用頁巖生產(chǎn)燒結(jié)磚和陶粒等建材制品已得到非常廣泛的應(yīng)用，特別是在國家出臺(tái)保護(hù)耕地禁止粘土磚生產(chǎn)的政策前提下，頁巖燒結(jié)制品已經(jīng)成為非常重要的建材制品。粉煤灰作為一種工業(yè)廢渣，其產(chǎn)量較大，急需有效解決途徑。粉煤灰中SiO2與Al2O3含量較高，同時(shí)含有鐵鹽，將其加入污泥中不僅提高可燒制成分含量，還具有絮凝的效果。已有研究采用污泥與頁巖、粉煤灰混合燒制陶粒、磚等制品，但多數(shù)使用的是干化污泥或污

2、泥焚燒灰，在制坯或造粒時(shí)還需要加水，污泥中的水分未充分利用。課題前期研究結(jié)果表明，直接采用含水率80％左右的污泥與頁巖混合燒制陶粒是污泥利用的有效途徑，但頁巖與“膠”狀污泥混合均勻比較困難，可能對(duì)陶粒性能產(chǎn)生影響。因此，本文在污泥的最終建材資源化利用的根本目標(biāo)下，在污泥沉降濃縮階段加入頁巖、粉煤灰，研究?jī)烧邔?duì)污泥沉降濃縮、脫水性能的影響，同時(shí)利用脫水后的混合物燒制陶粒，以尋求一條污泥處理與建材資源化利用相結(jié)合的有效途徑。
　　

3、課題在污泥沉降濃縮階段對(duì)頁巖、粉煤灰使用單摻與混摻兩種摻加方式，通過測(cè)定污泥的靜態(tài)沉降曲線和濃縮后混合物的比阻，衡量頁巖、粉煤灰對(duì)污泥沉降濃縮與脫水效果的影響，同時(shí)測(cè)定濾液的pH 值、COD 等性質(zhì)指標(biāo)，衡量頁巖、粉煤灰對(duì)排出水環(huán)境性質(zhì)的影響。結(jié)果表明，單摻頁巖或粉煤灰后，污泥的沉降性能與脫水性能得到改善；混合物的比阻從處理前的1013數(shù)量級(jí)降至1011數(shù)量級(jí)；
　　 混合物濃縮與脫水后的含水率較低，有利于后續(xù)的處理、利用；混合

4、物脫水后的體積有一定程度增大，但考慮到污泥的建材資源化利用等方面因素，這種體積增加可能仍是可以接受的。摻加粉煤灰可一定程度增大pH 值，降低COD，改善排出水性質(zhì)。混摻頁巖和粉煤灰后，頁巖與粉煤灰摻量均為5％時(shí)，污泥的沉降性能、脫水性能得到極大改善，同時(shí)脫水污泥體積無明顯增加。
　　 試驗(yàn)采用單級(jí)配與連續(xù)級(jí)配兩種頁巖細(xì)度級(jí)配，比較兩種級(jí)配以及各級(jí)配下不同頁巖粒徑對(duì)沉降和脫水性能的影響。頁巖在單級(jí)配細(xì)度下，當(dāng)粒徑為250～150μ

5、m和150～80μm時(shí)可改善污泥沉降性能；當(dāng)頁巖粒徑為425～250μm時(shí)的比阻最低。連續(xù)級(jí)配細(xì)度下，頁巖顆粒粒徑＜850μm和＜425μm時(shí)，污泥沉降性能較好；當(dāng)頁巖粒徑＜80μm時(shí)，比阻反而增大；說明完整的級(jí)配細(xì)度有利于污泥的沉降與脫水。
　　 pH值對(duì)污泥的沉降與脫水性能應(yīng)具有一定的影響，試驗(yàn)利用1mol/L的NaoH與0.5mol/L的H2SO4 調(diào)節(jié)污泥的pH 分別為3、5、7、9、11 左右，然后進(jìn)行沉降與脫水試驗(yàn)，

6、以探討pH 值對(duì)污泥沉降濃縮與脫水性能的影響；在調(diào)節(jié)pH 值后的污泥中均摻加5％頁巖，再進(jìn)行濃縮與脫水試驗(yàn)，目的是為了探索不同pH 值的污泥中摻加頁巖是否還具有改善效果。結(jié)果表明，對(duì)污泥進(jìn)行酸處理有利于改善污泥的沉降、脫水性能。尤其是污泥pH 值為11 時(shí)，摻加頁巖可大幅改善污泥的沉降、脫水性能，因此，可使用頁巖對(duì)堿性廢水、污泥進(jìn)行有效處理。
　　 將脫水后污泥經(jīng)成型、干燥、預(yù)熱、焙燒等工藝，根據(jù)前期試驗(yàn)結(jié)果選擇較好的熱工參數(shù)，