利用磷石膏、粉煤灰和電石渣固化城市污水處理廠污泥試驗研究

【摘要】：由于城市污水廠污泥的有機物含量高、含水率高、易腐爛且有惡臭，并且含有大量致病菌和重金屬等對人體和環(huán)境有害的物質(zhì)，如果處理不當會造成嚴重的環(huán)境污染事故。由于污泥自身的土力學性質(zhì)比較特殊，所以污泥的最終處置問題是當今國際社會面臨的一個難題。 本論文是研究在重慶市的氣候條件下，采用粉煤灰、電石渣和磷石膏為固化劑對城市污水處理廠的脫水污泥進行固化，最終進行填埋處置。本文的主要研究內(nèi)容是測定了固化劑、污泥和固化污泥的各項性質(zhì)，包括含水率的測定、比重測定、pH值、滲透系數(shù)、浸出毒性測定、熱值。通過研究發(fā)現(xiàn)，當脫水污泥與固化劑配比為：污泥70%、磷石膏12%、粉煤灰6%、電石渣12%時，經(jīng)固化并在一定條件下養(yǎng)護后的污泥固化體性質(zhì)能滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置——混合填埋用泥質(zhì)》GBT23485-2009中要求的橫向剪切強度25kN/m2和含水率45%的填埋指標要求；固化污泥浸出液中的污染物濃度滿足《生活垃圾填埋場污染控制標準》GB16889-2008中的要求。 三種固化劑原料中，粉煤灰的作用是提供火山灰活性物質(zhì)，是固化劑的主體，但由于粉煤灰中缺少足夠的Ca2+，僅靠粉煤灰自身不能提供足夠的固化強度，需要含鈣激發(fā)劑激發(fā)其活性。電石渣的作用一是作為粉煤灰堿激發(fā)的激發(fā)劑；二是作為除臭劑吸收污泥散發(fā)的臭氣；三是作為殺菌、抑菌劑阻止污泥中微生物的繁殖。磷石膏的作用一是最為粉煤灰硫酸鹽激發(fā)的激發(fā)劑；二是作為填充劑為固化體提供一定的機械強度；三是其中殘留的磷酸鹽可以固化部分陽離子重金屬，減少其浸出量。 在固化污泥的養(yǎng)護過程中，最關(guān)鍵的條件是是通風和排水，養(yǎng)護溫度對固化過程的進行影響不是很大。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，只要保持良好的通風和固化容器底部的排水條件，在重慶的冬季，固化過程可以正常進行，并且固化體的強度隨時間增加而逐漸升高。 按照本方案固化后的污泥的滲透系數(shù)低于10-7cm/s，浸水后不變性，不腐敗，可以用作城市垃圾填埋場的覆蓋土，實現(xiàn)一定的資源化利用。 【關(guān)鍵詞】：污泥 污泥固化 磷石膏 電石渣 粉煤灰
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：X703
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 緒論8-12
• 1.1 研究背景8
• 1.2 污泥的定義、分類及特性8-12
• 1.2.1 污泥的定義8-9
• 1.2.2 污泥的分類9
• 1.2.3 污泥的特性9-11
• 1.2.4 污泥對環(huán)境的危害性分析11-12
• 2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-36
• 2.1 國內(nèi)外污泥處置的研究概況12-19
• 2.1.1 國外污泥處置概況12-13
• 2.1.2 國內(nèi)污泥處置概況13-18
• 2.1.3 當期國內(nèi)污泥處置面臨的主要問題18-19
• 2.2 國內(nèi)外污泥處理流程19-20
• 2.3 污泥的處置方法概況20-24
• 2.4 污泥固化技術(shù)研究現(xiàn)狀24-27
• 2.5 磷石膏綜合利用和處置現(xiàn)狀27-30
• 2.6 電石渣綜合利用和處置現(xiàn)狀30-32
• 2.7 問題的提出32-33
• 2.8 研究目的、內(nèi)容及技術(shù)路線33-36
• 2.8.1 研究目的33
• 2.8.2 研究內(nèi)容33
• 2.8.3 技術(shù)路線33-36
• 3 試驗材料與試驗方法36-40
• 3.1 固化材料的性質(zhì)測定36
• 3.2 污泥性質(zhì)測定36-40
• 3.2.1 污泥含水率的測定方法36-37
• 3.2.2 污泥的 pH 值的測定方法37
• 3.2.3 污泥的滲透系數(shù)測定方法37-38
• 3.2.4 污泥的比重測定方法38-39
• 3.2.5 污泥性質(zhì)測定結(jié)果與討論39-40
• 4 污泥固化試驗方案研究40-43
• 4.1 固化機理40
• 4.2 試驗方案的確定40-41
• 4.3 養(yǎng)護條件的確定41-43
• 5 試驗結(jié)果與討論43-59
• 5.1 固化劑正交試驗結(jié)果43-53
• 5.2 固化污泥的性質(zhì)53-55
• 5.2.1 固化污泥的性質(zhì)測定結(jié)果與討論53
• 5.2.2 固化污泥的增容比的測定結(jié)果與討論53-54
• 5.2.3 固化污泥的重金屬浸出濃度54-55
• 5.3 粉煤灰和磷石膏單組分固化試驗結(jié)果55-56
• 5.4 養(yǎng)護溫度和通風試驗結(jié)果56-57
• 5.5 底部排水對污泥固化強度影響試驗結(jié)果57
• 5.6 其他檢測結(jié)果57-58
• 5.7 效益分析58-59
• 5.7.1 經(jīng)濟效益58
• 5.7.2 環(huán)境效益58
• 5.7.3 社會效益58-59
• 6 結(jié)論與展望59-61
• 6.1 結(jié)論59-60
• 6.2 展望60-61
• 致謝61-62
• 參考文獻62-65
• 附錄65
• A. 作者在攻讀學位期間發(fā)表的論文目錄65

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