污泥的固化处理以及资源利用 毕业论文.docVIP

污泥的固化处理以及资源利用 第一章 绪论 1.1 课题研究背景 城市污水污泥是城镇污水处理厂对污水进行处理过程中产生的沉淀物质及污水 表面漂出的浮沫, 其成分复杂, 含有大量的微生物、病原体、重金属以及有机污染物等, 如处理不善将会造成严重的二次污染, 如何对污泥进行处理成为世界各国关注的重点课题之一。目前, 国内外污水污泥最终处理与资源化利用的主要方法是填埋、土地利用、热能利用(焚烧 )、建材利用等。但是 由于污 泥本身含水率高、工程性质差, 并含有多种污染物, 上述的处理手段受到了不同程度的限制。固化是指将液态物质、污泥或结构松散的物质变成固化整体, 从而将污染物包裹在具有结构完整的固化整体中, 最大程度的减少污染物释放到环境中去, 同时又提高废物的土工力学性质。将污泥通过固化技术处理成为可以再生资源利用的土工材料或者作为填埋处置的预处理手段能够解决污泥处理中的一系列难题, 是一种极有市场前景和应用前途的污泥处理和资源化手段对污泥进行固化提高材料强度的机理主要是水泥水化反应生成的水化硅酸钙对固体废物颗粒产生胶结作用。污泥由于含水率高, 其中的无机固体颗粒成分非常少, 固化处理后所形成的强度主要是依靠水泥水化反应形成的水化产物, 而污泥颗粒自身对强度的贡献很少, 这样就需要消耗大量的水泥才能获得一定的强度,所以处理费用非常高昂, 尚不能为国内市场所接受, 影响了这一技术在我国的推广和应用。针对上述问题, 本实验通过添加本地土与水泥反应, 形成骨架, 达到提高固化污泥强度, 降低处理成本的技术目标。添加本地土具有材料资源广泛、价格便宜、固化体强度高的优点。/( cm2.d );其次是固化后增容较大，增容比可达1.54.尽管如此，水泥固化仍被应用与工程中。 本实验将利用水泥固化处理方法。 2.3.2石灰固化法 另一种经济有效的土壤固化稳定类材料是生石灰混合粉煤灰。它能够将重金属污染的土壤中的铅、三价和六价铬有效的固化稳定，使之满足的TCLP浸出标准。浸出液的PH值在9～12之间变化时，由于在化学吸附和高PH环境下重金属形成了难溶化合物两方面的原因，使其具有相对较好的固化稳定效果。固化土体的强度特性可以在硫酸盐的使用后固化土水化后形成钙矾石而改变，使处理后的土能够满足工程需要。 2.3.3 沥青固化法 沥青固化法是借助材料的不透水性，把污泥的表面包覆和固定，以避免有害物质的溶出，而化学变化在其中并不涉及。在固化过程中，必须将污泥的粒径大小及水分进行调整，同时将杂质尽量降低，以便处理物能够被沥青包覆层完全覆盖。 第三章 污泥固化处理实验研究 对污泥进行水泥固化，固化体产生强度的机理主要是水泥水化反应生成的水化硅酸钙对固体废物颗粒产生胶结作用。由于污泥含水率高，其中的无机固体颗粒成分较少，所以污泥颗粒对固化的强度的贡献很少，固化体的强度主要是依靠水泥水化反应形成的水化产物。要获得一定强度的固化体就需要消耗大量的水泥，导致其处理费用非常高，到目前为止不能被国内市场广泛接受，影响了污泥固化在我国的应用和推广[7]。针对这些问题，本实验通过添加本土与水泥反应形成骨架，提高固化体无机固体颗粒成分，进而达到提高固化污泥强度与降低处理成本的技术目标。 3.1 材料与仪器 污泥取自村污水处理厂经脱水后的污泥, 取回后采用聚乙烯袋封存, 排除空气, 浸泡在水中以保持其原始含水率, 在密封、遮光的环境中保存防止污泥失水和降解, 污泥的各项性质见表 1; 外加剂本地土取自的普通土, 本地土的主要成分泥, 主要成分见表 3。表 1 污泥的各项性质 测定结果 79.01 1.15 7.8 249.5 15.678 1.788 13.163 14.746 表 2 本地土的化学成分 平均含量 /% Fe2O 3 4.66 A l2O3 12.43 C aO 8.49 M gO 2.38 T iO2 0.83 S iO 2 55.04 SO 3 0.06 KO2 2.44 N a2O