新型污泥陶粒的制备及其在污水处理中的应用

发布时间：2022-05-05 18:44

　　近年来,随着污水处理量及处理深度的增加,污泥产生量也急剧增加。截止2015年,我国城镇生活污水排放量达到535.2亿吨,污泥年排放量约4282万吨（按含水率80%计）,所以污泥安全、有效的处理处置成为当前的一个重点研究问题。本研究采用污水厂污泥、石粉与粉煤灰为原料,通过不同的实验方法确定了陶粒的最佳原料配比和烧结条件范围,并对不同原料配比、不同烧结条件对陶粒性能的影响进行了分析,最后结合正交试验进一步确定最优的污泥陶粒制备工艺。采用自制曝气生物滤池小试装置,考察污泥陶粒作为水处理填料可行性,并与商品陶粒进行对比研究其在生活污水处理中的应用效果。通过实验研究得到以下结论:（1）通过单因素实验研究不同原料配比对污泥陶粒性能影响,确定最佳原料配比为污泥:石粉:粉煤灰=40%:15%:45%。在最佳原料配比和烧结条件范围内,以颗粒密度、堆积密度、抗压强度为检测指标,通过正交试验筛选出最佳工艺条件为:预热条件300℃,25min,焙烧条件1200℃,15min,在此条件下,污泥陶粒的堆积密度0.664 g/cm~3,颗粒密度1.234 g/cm~3,抗压强度4.61 Mpa,盐酸可溶率0.98%... 

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 引言
    1.1 课题背景
        1.1.1 课题来源
        1.1.2 研究目的及意义
    1.2 污泥的概况及其处置现状
        1.2.1 污泥的来源及危害
        1.2.2 污泥的处置原则及方法
        1.2.3 国内外污泥处置现状
    1.3 陶粒的研究进展
        1.3.1 陶粒的简介及其应用研究
        1.3.2 污泥陶粒的开发研究现状
    1.4 研究内容
    1.5 研究路线
    1.6 创新点
2 实验材料与方法
    2.1 实验材料、药剂及设备
        2.1.1 实验材料来源
        2.1.2 实验药剂及仪器设备
    2.2 实验方法
        2.2.1 陶粒的制备流程
        2.2.2 陶粒的性能测试
        2.2.3 污泥陶粒理化性能的表征
3 污泥陶粒的制备及其性能研究
    3.1 原料性质分析
        3.1.1 原料的化学组成
        3.1.2 原料的物相组成
    3.2 原料配比的确定
        3.2.1 原料配比对陶粒颗粒密度的影响
        3.2.2 原料配比对盐酸可溶率的影响
    3.3 制备工艺参数的优化
        3.3.1 预热条件优化
        3.3.2 烧结条件优化
    3.4 烧结工艺正交试验及其结果分析
    3.5 陶粒性能检测
        3.5.1 物理性质
        3.5.2 物相组成
        3.5.3 微观结构
        3.5.4 陶粒重金属浸出毒性
    3.6 污泥陶粒烧制机理探讨
        3.6.1 污泥陶粒膨胀机理探讨
        3.6.2 污泥陶粒收缩机理探讨
        3.6.3 污泥陶粒烧制过程的表述
    3.7 本章小结
4 污泥陶粒处理微污染水应用研究
    4.1 实验装置与方法
        4.1.1 实验装置
        4.1.2 试验方法
        4.1.3 进水水质
    4.2 挂膜阶段
        4.2.1 填料挂膜
        4.2.2 COD去除效果
        4.2.3 出水pH的变化
        4.2.4 氨氮去除效果
    4.3 稳定阶段
        4.3.1 水力停留时间对污染物去除效果的影响
        4.3.2 不同气水比对污染物去除效果的影响
    4.4 本章小结
5 污泥陶粒处理实际生活污水应用研究
    5.1 实际生活污水来源
    5.2 陶粒装置对实际生活污水处理效果
    5.3 两级反应器对污水处理效果的影响
    5.4 本章小结
6 效益分析
    6.1 经济效益分析
    6.2 社会环境效益分析
    6.3 应用前景分析
7 结论
    7.1 主要结论
    7.2 存在问题及展望
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]高性能水泥基陶粒吸音材料的研制[J]. 吴辉琴,张腾,淳野杨,周红梅,彭翰泽.  广西大学学报(自然科学版). 2018(01)
[2]粉煤灰综合利用技术的分析研究[J]. 宋頔.  中国新技术新产品. 2018(04)
[3]新常态下石材加工业转型升级发展研究——以广东云浮为例[J]. 黎欣.  石材. 2018(01)
[4]鱼稻共生条件下陶粒载体水稻浮床提高细菌活性及多样性[J]. 陶玲,朱建强,李晓丽,宋超峰,彭亮,戴梨梨,李谷,陆光全.  农业工程学报. 2017(13)
[5]基于赤泥、铝土尾矿和污泥三大工业废物的陶粒制备实验研究[J]. 符勇,马喆.  能源与环保. 2017(04)
[6]粉煤灰-污泥陶粒废料农用可行性研究[J]. 周靖淳,邵青,朱祖福.  环境科学与技术. 2016(12)
[7]利用工业固体废弃物制备烧胀陶粒的研究进展[J]. 桑迪,王爱国,孙道胜,刘开伟,管艳梅,王海.  材料导报. 2016(09)
[8]城市污泥与垃圾焚烧飞灰烧制污泥陶粒试验研究[J]. 魏娜,尚梦.  中国农村水利水电. 2015(03)
[9]粉煤灰陶粒的制备及处理模拟印染废水的研究[J]. 吴南江,周笑绿,杨波,施艺炜,吴莹.  工业安全与环保. 2014(08)
[10]超轻污泥陶粒的研制及其内部结构特征分析[J]. 刘亚东,杨鼎宜,贾宇婷,胡东康,王乐乐.  混凝土. 2014(06)

博士论文
[1]陶粒基人工湿地处理生活污水及新型陶粒的开发研究[D]. 孟盼盼.山东大学 2015
[2]活化过硫酸盐—骨架构建体复合调理污泥深度脱水研究[D]. 时亚飞.华中科技大学 2014
[3]污泥烧制陶粒的技术路径与控制因子研究[D]. 章金骏.浙江大学 2012
[4]污泥的粉煤灰调理和污泥陶粒的制备及应用研究[D]. 岳敏.山东大学 2011

硕士论文
[1]新型给水污泥基质填料在污水处理中的应用研究[D]. 谷鹏飞.兰州理工大学 2017
[2]电气石陶粒的制备及其在曝气生物滤池中的应用研究[D]. 潘超.哈尔滨工业大学 2015
[3]城市污水处理厂污泥固化及制备陶粒初探[D]. 杨珊珊.北京工业大学 2015
[4]基于人工湿地的新型陶粒基质制备及其固磷性能的研究[D]. 李琼辉.哈尔滨工业大学 2014
[5]污泥钢渣陶粒滤料的制备及其在生活污水处理中的应用研究[D]. 鲁浩.安徽工业大学 2014
[6]污泥陶粒的研制与生产研究[D]. 王乐乐.扬州大学 2014
[7]污泥和淤泥复合烧制陶粒试验研究[D]. 李铖.浙江工业大学 2014
[8]超轻污泥陶粒曝气生物滤池深度处理工业废水的研究及应用[D]. 吴苏清.山东大学 2012
[9]有机复合调理剂对生活污泥脱水性能的影响研究[D]. 侯海攀.华中科技大学 2012
[10]超轻/轻质粉煤灰陶粒的研制[D]. 郗斐.山东大学 2011



本文编号：3650802