城市污泥调理深度脱水与卫生填埋技术-PPT演示文稿.ppt
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1、城市污泥调理深度脱水与卫生填埋技术,污泥物理和力学性质研究 力学性质,渗透性能污泥在50100kPa下渗透系数为1.2110-7cm/s2.0710-8 cm/s渗透性能极低,几乎不透水。,无侧限抗压强度,不同含水率污泥的无侧限抗压强度,新鲜脱水污泥抗压强度小于10kPa,含水率65时污泥抗压强度大于50kPa,含水率60时污泥抗压强度大于100kPa,剪切强度,各固结压力下污泥含水率与强度的关系,新鲜脱水污泥剪强度小于5kN/m2;在30kN/m2、50kN/m2、100kN/m2下,当含水率为65时,都能满足填埋要求的最小强度25kN/m2,污泥持水性,污泥风干过程含水率变化,污泥晾干过程
2、含水率变化,污泥具有很强的持水性,泥饼含水率降低到65的过程较慢,当65,污泥越过胶粘状态,含水率下降非常快,污泥臭度,新鲜化学污泥具有强烈的臭味,属于六级臭气强度法中的5级,污泥含水率降低到60左右时,臭度为3级,臭气强度明显减弱,已降到了作业人员可以接受的程度,城市污泥强化深度脱水调理剂研发,污泥处置的关键难点脱水,微生物细胞和胶体物质造成脱水困难,技术难点:强化脱水。含水率60%,资源化潜力显著增大 含水率95-99.5%,机械脱水后仍达80%,污泥胶体水分分布特征,污泥胶体结构复杂,含有大量微生物细胞和胞外聚合物(EPS),机械脱水难度极大,(A)黄色:脂类;(B)绿色:蛋白质;(C)
3、红色:核酸;(D)淡蓝色:-多糖;(E)粉红色:死细胞;(F)蓝色:-多糖(Adav,et al.,2008),污泥无害化处理处置含水率界定,Table 1 Characteristics of sewage sludge used in this study before conditioning.,Capillary Suction Timer(CST),毛细吸水时间(CST),黏度,Zeta 电位,粒径分布,胞外聚合物(EPS),三维荧光光谱分析(3D-EEM)、扫描电子显微镜(SEM),EyeTech Particle Size and Shape Analyzer,Rotating
4、torque cylinder,EEM uorescence spectroscopy,Malvern Zetasizer Nano ZS,污泥强化脱水机理,污泥调理与强化脱水,污泥固化剂石灰水泥氧化镁NaOH铝酸钙碱比酸好破坏细胞,释放细胞水,超声预(Feng et al.,2009)、冻融(Diak et al.,2011)、电解预处理(Yuan et al.,2011)、铝酸钙调理(Zhen et al.,2011)等,应用于污泥强化脱水,高溶解性、强氧化性(2.60 V)、受pH影响小等,传统调理与强化脱水技术,铁-硫(Fe(II)/S2O82)氧化调理强化脱水,S2O82+2e2SO
5、42 Eo=2.01 V(1)S2O82+heat/UV2SO4(2)S2O82+Fe2+Fe3+SO4+SO42(3)SO4+eSO42 Eo=2.60 V(4),新型铁-硫强化预处理技术,有机污染物的原位化学氧化修复(ISCO),Fig.1.Variation of dewaterability in Fe(II)-K2S2O8 system at pH=6.95:(a)the initial concentration of S2O82 was varied in the presence of Fe(II)(1.5 mmol/gVSS),and(b)the initial concen
6、tration of Fe(II)was varied in the presence of S2O82(1.2 mmol/gVSS).,最优条件:S2O82 1.2 mmol/gVSS、Fe(II)1.5 mmol/gVSSCST削减率达90%(1 min),铁-硫(Fe(II)/S2O82)氧化调理强化脱水Fe(II)-S2O82添加剂量优化,污泥调理与强化脱水,铝酸钙-硅酸盐水泥复合固化剂(M1),X-Ray diffractograms of the CPC(硅酸盐水泥)and aluminate(高性能铝系固化剂).,固化污泥的XRD分析,X-Ray diffractograms o
7、f the various pastes,(二 氧 化 硅)(碳 酸 钙)(钙 矾 石),氯氧镁水泥,镁水泥原理:5MgO+Mg2+2Cl-+13H2O 5Mg(OH)2MgCl28H2O3MgO+Mg2+2Cl-+11H2O 3Mg(OH)2MgCl28H2O,胶凝无机材料:水泥,石膏,氯氧镁水泥,氧化镁 MgO 78.69 其中活性MgO 58.7 氯化镁 MgCl2 45%,M1(水泥-MgO-硫酸镁)调理固化,对于含水率在80以下的污泥,固化剂添加量为5时,固化时间小于2d,可满足污泥填埋要求,投加量5,投加量8,投加量12,养护2d后,固化体抗压强度和含水率均可达到污泥填埋标准,原生
8、污泥含水率 80,工程应用,晶体形态主要为针状、长柱状,并且彼此相互交叉连结成网状结构,提供机械强度,固化污泥的SEM图,一次性快速脱水至40%的城市污泥化学调理与软框压榨技术与设备 赵由才 同济大学环境科学与工程学院教授、博导污染控制与资源化研究国家重点实验室,13917048171021-65982684021-65151653(传真)密云路588号国家重点实验室311室,污泥调理压榨脱水添加固化剂对污泥进行调理改性使用耐压弹性板框压榨机快速压榨脱水降低污泥的含水率和臭度,污泥调理固化压滤深度脱水技术,M1固化剂调理-软质板框压滤深度脱水,弹性板框结构滤室在充满污泥液压增压使滤板压缩为滤室
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