污泥陶粒的研制与生产研究

发布时间：2025-01-08 23:31

　　污泥(包括生活污泥、工业污泥和湖河底泥)中含有大量重金属、病菌、毒性有机质等,已成为影响水质及水域生态的重要因素。目前,污泥的主要处理方法包括填海、土地堆放及填埋等,但这些方法并未根本上解决污泥的潜在危害。利用污泥烧制陶粒,既实现了污泥的无害化处理,又具有巨大的经济效益。 由于黄土含硅量高,有利于陶粒强度的提高；膨润土中的氧和钙含量较高,有利于陶粒的高温膨胀；且黄土和膨润土来源广泛。故确定以黄土、膨润土与污泥为污泥陶粒的原材料。考虑污泥、黄土和膨润土的主要化学成分均为SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO等,故引入SiO2-Al2O3-FeO、SiO2-Al2O3-溶剂等三元相图。以三元相图指导污泥陶粒的组成设计,以期得到低能耗、孔隙结构优异、力学性能与堆积密度满足要求的高品质陶粒。 本文通过分析污泥、黄土及膨润土的化学成分、微观形貌、热性能,以及陶粒的烧胀机理和陶粒烧制过程中的物理化学变化,明确了污泥陶粒烧制过程主要分为干燥阶段、预热阶段、氧化分解阶段和高温烧成阶段,其中氧化分解阶段和高温阶段是污泥烧制陶粒的关键阶段。 研究表明,污泥陶粒的堆积密度和筒压强度随着污泥百分比...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
目录
1 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 污泥现状
        1.1.2 湖河底泥现状
    1.2 污泥和底泥的处置与资源化利用
        1.2.1 污泥的处置与资源化利用
        1.2.2 湖河底泥处置与资源化利用
    1.3 污泥陶粒烧制技术的发展现状
        1.3.1 污泥烧制陶粒发展现状
        1.3.2 污泥陶粒性能
        1.3.3 污泥烧制陶粒存在的问题
    1.4 本文研究的意义和主要工作
        1.4.1 本文研究的意义
        1.4.2 本文的主要工作
2 试验材料与试验方法
    2.1 试验材料
        2.1.1 污泥
        2.1.2 黄土
        2.1.3 膨润土
        2.1.4 水
    2.2 试验方法
        2.2.1 陶粒制备方法
        2.2.2 试验方法
3 污泥烧制陶粒的可行性研究
    3.1 陶粒烧胀机理及烧制过程中的物理化学变化
        3.1.1 陶粒烧胀机理
        3.1.2 陶粒烧制中物理化学变化
    3.2 根据相图指导研制污泥陶粒研究
        3.2.1 相图指导烧制污泥陶粒
        3.2.2 相图指导烧制污泥陶粒实验
    3.3 本章小结
4 陶粒制备实验研究
    4.1 初步实验及实验结果讨论
        4.1.1 初步实验
        4.1.2 实验结果及结果讨论
    4.2 正交试验及孔隙结构研究
        4.2.1 参数设计原则
        4.2.2 正交试验方案
        4.2.3 正交试验结果及实验结果讨论
        4.2.4 陶粒孔隙结构研究
        4.2.5 优化设计原则
        4.2.6 优化正交试验方案
        4.2.7 优化实验结果及实验结果讨论
        4.2.8 陶粒孔隙结构优化研究
    4.3 本章小结
5 污泥陶粒生产
    5.1 试生产及改进分析
    5.2 工业化生产
        5.2.1 主要生产设备和工艺流程
        5.2.2 陶粒产品的结构特性
        5.2.3 陶粒产品品质研究
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 本文主要研究结论
    6.2 主要创新点
    6.3 研究展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文
附录 生产常见问题及解决办法



本文编号：4024788