污水污泥熱化學(xué)特性分析及低溫?zé)峤猱a(chǎn)物研究.pdf

1、隨著城市的發(fā)展，城市廢水量加大，由此排出的污泥以每年大于15％的速度增加。由于污泥中含有可利用的有機(jī)物，蘊(yùn)藏著大量熱能，如能回收利用則可作為替代能源而資源化。在多年的探索中，低溫?zé)峤庾鳛榫哂卸喾矫鎯?yōu)勢(shì)的處理方法更顯示出其廣闊的應(yīng)用前景。 本文以城市污水廠生物法處理產(chǎn)生的剩余污泥為原料，通過(guò)對(duì)污泥樣品特性進(jìn)行工業(yè)分析、元素分析，使用TG分析儀進(jìn)行熱重分析、ICP-AES分析污泥中重金屬含量來(lái)探求污泥的性質(zhì)，了解污泥成分特性。在此基

2、礎(chǔ)上對(duì)不同粒徑的污泥顆粒在250～700℃的溫度范圍內(nèi)，進(jìn)行了低溫?zé)峤鈱?shí)驗(yàn)，討論了熱解過(guò)程和熱解產(chǎn)物產(chǎn)率的分配情況，并使用GC-MS對(duì)液相成分進(jìn)行了分析，得到了以下結(jié)果： 通過(guò)對(duì)樣品污泥進(jìn)行工業(yè)分析和元素分析發(fā)現(xiàn)，污泥有機(jī)氧含量高達(dá)47.52％，而碳含量也達(dá)41.66％；高H/C表明存在含CH2基團(tuán)的長(zhǎng)鏈化合物；并且污泥的熱值達(dá)到16.61MJ/kg；這些特性都表明污泥是一種重要的熱解原料。熱重分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，干燥污泥隨著溫度

3、的升高，其重量百分比呈遞減趨勢(shì)，最高降幅約在40％左右。終溫越高，其降幅越大；終溫越低，降幅越?。蝗N粒徑污泥在終溫為500℃時(shí)，其熱解后的固體重量分別為58％，56％，52％。同時(shí)也看都污泥的粒徑越小，則污泥中的物質(zhì)越易發(fā)生分解。使用ICP-AES對(duì)樣品污泥中的重金屬含量進(jìn)行了檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)該樣品污泥中11重金屬有5種與其他地區(qū)的污泥相比含量比較高。而熱解技術(shù)能很好的將這些重金屬固定在焦炭?jī)?nèi)，防止其再污染。 采用管式電爐，在情性條

4、件下對(duì)污水污泥進(jìn)行熱解實(shí)驗(yàn)，污泥根據(jù)顆粒粒徑分為1-0.5mm，0.5-0.2mm和≤0.2mm三組，溫度范圍為250～700℃。結(jié)果表明粒徑的大小影響污泥油液的產(chǎn)率：粒徑為0.5-0.2mm污泥在450℃時(shí)，得到最大油產(chǎn)率32％；污泥粒徑越小達(dá)到最大產(chǎn)率的溫度越低，熱解效率越高。使用GC-MS對(duì)油液進(jìn)行分析，以確定不同實(shí)驗(yàn)條件下得到的主要成分。三種熱解油所含化合物主要為單環(huán)芳烴，脂肪族化合物，含氧有機(jī)化合物，含氮化合物，甾族化合物，鹵