城市污泥与焦混合物的成浆性能及其浆体流变特性

发布时间：2019-08-20 10:35

【摘要】：采用成浆实验法探讨了添加剂种类、城市污泥掺入量对城市污泥与焦混合物成浆性能及其浆体流变特性的影响。结果表明:在相同的制浆条件下,与NF相比,DCSA不仅能够提高城市污泥与焦混合物的成浆性能,还能改善污泥焦浆的流变特性和稳定性能;城市污泥掺入量对城市污泥与焦混合物的成浆性能有显著影响,城市污泥掺入量(x)与污泥焦浆的定黏浓度(φ)呈良好的线性相关关系随x的增加,城市污泥与焦混合物的成浆性能变差;污泥焦浆呈现假塑性流体特性,城市污泥的掺入可以有效增强污泥焦浆的剪切变稀特性,且随着城市污泥掺入量的增加,其剪切变稀的效果越明显。
【图文】：

污泥,浆浓度,添加剂

2戴财胜等:城市污泥与焦混合物的成浆性能及其浆体流变特性2试验结果与讨论2.1添加剂对污泥与焦混合物成浆性能的影响用市场上常用的萘系添加剂NF和湖南科技大学自主研发的复合型水煤浆添加剂DCSA［21］作污泥与焦混合物制浆的添加剂，考察不同添加剂对污泥与焦混合物成浆性能的影响。其中，污泥(干基)掺入量为污泥与焦总质量(干基)的4%;添加剂的添加量为污泥与焦总质量(干基)的1%。在相同的制浆条件下，分别用NF和DCSA两种添加剂对污泥与焦混合物进行成浆实验，其相应的污泥焦浆的定黏浓度分别为56.50%，57.94%(图1)。与NF相比，DCSA能够提高污泥焦浆的定黏浓度1.44个百分点，说明DCSA比NF更能提高污泥与焦混合物的成浆性能。图1不同添加剂对污泥焦浆成浆浓度的影响Fig.1Effectofadditivesonconcentrationofsludge-charwaterslurry污泥焦浆的稳定性和流动性能见表2。表2不同添加剂对污泥焦浆流动性、稳定性的影响Table2Effectofadditivesonfluidityandstabilityofsludge-charwaterslurry添加剂定黏浓度/%流动性7d产生硬沉淀时间析水率/%NF56.50B7d不产生硬沉淀4.5DCSA57.94A7d不产生硬沉淀1.8从浆体产生硬沉淀所需的时间来看，NF和DC-SA两种添加剂均可使污泥焦浆保持较好的稳定性能，静置7d均不产生硬沉淀。从浆体的析水率来看，用DCSA作添加剂制备的污泥焦浆的析水率为1.8%，显著低于用NF作添加剂时制备的污泥焦浆的析水率(4.5%)。这表明，就稳定性而言，用DCSA作添加剂制备的污泥焦浆显著优于用NF制备的污泥焦浆。从流动性来看，用DCSA作添加剂制备的污泥焦浆具有良好的流动性能(流动性能为A级)，而用NF作添加剂制备的污泥焦浆的流动性能欠佳(流动性能为B级)。这表明，就流动性而言，用DCSA作添

污泥,干基

焦浆具有良好的流动性能(流动性能为A级)，而用NF作添加剂制备的污泥焦浆的流动性能欠佳(流动性能为B级)。这表明，就流动性而言，用DCSA作添加剂制备的污泥焦浆同样显著优于用NF制备的污泥焦浆。综合考虑污泥焦浆的成浆浓度、流动性、稳定性，选用DCSA作为制备污泥焦浆的添加剂最为合理。2.2污泥掺入量对污泥与焦混合物成浆性能的影响用DCSA作为污泥焦浆的添加剂，其添加量为污泥与焦总质量(干基)的1%。考察污泥(干基)掺入量(分别为污泥与焦总质量(干基)的0，2%，4%，6%，8%)对污泥与焦混合物成浆性能的影响，如图2所示。图2污泥掺入量与污泥焦浆定黏浓度的关系Fig.2Sludgeadditionamountasafunctionofconcentrationofsludge-charwaterslurry随污泥掺入比例的增加，污泥焦浆的定黏浓度降低，表明污泥与焦混合物的成浆性能变差(图2)。当焦沫单独成浆(污泥掺入量为0)时，浆体定黏浓度高达70.63%;当污泥(干基)掺入量为污泥与焦总质量(干基)的2%时，浆体的定黏浓度迅速较低至64.21%;随着污泥(干基)掺入量的增加，污泥焦浆的成浆浓度进一步逐渐降低。从图2可知:污泥(干基)掺入量与污泥焦浆的定黏浓度呈良好的线性相关关系，即φ=69.656－2.5885x，Ｒ2=0.98013(2)式中，x为城市污泥(干基)掺入量占污泥与焦总质量(干基)的百分比，%。针对本实验原料中的污泥和焦沫，据式(2)，可根据污泥(干基)掺入量x预测污泥与焦混合物制备污泥焦浆的定黏浓度。当需要制备满足国家水煤浆质量三级标准(GB/T18855—2002)的污泥焦浆时(污泥焦浆的浓度≥60%)，利用式(2)可计算出污泥(干基)掺入量为污泥与焦混合物总质量(干基)的3.73%。污泥掺入量对污泥焦浆的稳定性、流动性的影响见表3。525
【作者单位】：湖南科技大学化学化工学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51478182) 国际科技合作与交流专项资助项目(2013DFG60060) 湖南省研究生科研创新资助项目(CX2014B419)
【分类号】：X703

【参考文献】