地聚物基复合污泥固化剂制备及其应用于污泥资源化研究

发布时间：2021-11-06 20:32

　　污泥是污水处理后产生的浮渣和沉淀物,具有产生量大、易发臭、脱水难等特点,需进行无害化处理和资源化利用来避免二次污染。污泥固化/稳定化是污泥处置的常见方法,主要是利用污泥固化剂将污染物固化封存。目前污泥固化剂主要以水泥胶凝材料为主,存在固化后抗压强度低、资源化利用率低、后期减容和二次污染问题。地聚物以“绿色水泥”著称,具有强度高、耐腐蚀等优点,被认为是最好的水泥替代品。本文以绿色节能、废物资源化利用和高效为导向,创新地对地聚物在污泥固化与污泥资源化利用方面进行了试验研究,包括地聚物制备、地聚物基复合污泥固化剂制备和污泥固化工艺、海绵城市污泥透水砖制备试验,结果如下:地聚物的制备试验结果表明,以火山石、偏高岭土和碱激发剂为原料,正交测试获得地聚物的最佳配比为灰碱比1.5、碱激发剂模数1.5、火山石20%、水灰比0.4。标准养护3天抗压强度达9MPa,中长期增幅不大显现早强、速凝和长期稳定性能方便污泥固化,火山石增加反应活性利于早强。XRD分析表明地聚物内部结构为无定形胶凝结构形态且无新晶态物质生成;FTIR分析表明存在Si-O-Si和Al-O-Si的不对称非均匀伸缩振动且向低吸收峰波数范围... 

【文章来源】：广东工业大学广东省

【文章页数】：125 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

地聚物的不定形[SiO4]和[AlO4]四面体结构[81]

第一章绪论13图1-2技术路线图Fig.1-2Technologyroadmap1.7课题特色与创新性1.7.1课题特色污泥的减量化、稳定化、无害化和资源化是污泥处置的基本原则，污泥固化并实现资源化利用能够减少污泥堆积、降低对环境的污染并实现废物的再利用，但关

广东工业大学硕士学位论文26图3-1地聚物胶凝材料的制备工艺流程Fig3-1Preparationprocessofgeopolymergelmaterial3.2.3试验方案本试验有碱激发剂掺量、碱激发剂模数、火山石掺量以及水灰比4个因素，目的是获得最佳的配方配比方便制备地聚物基复合污泥固化剂，如果对以上的4个因素全部展开试验那么将会降低试验的工作效率，扩张了试验的规模与次数，不仅需要消耗更多的试验材料，更需要等待更多的时间去测试样品。正交试验能通过尽可能少的试验次数，从全部的水平组合里边选择出一部分具备较强代表性的水平组合进行多因素实验，最后找出最佳的水平组合。因此本试验选择正交试验进行。（1）正交试验方案原料偏高岭土60g为固定量，火山石掺量、灰碱比（偏高领土与碱激发剂的质量比，比值越大则碱激发剂掺量越小，反之越大）、碱激发剂模数、水灰比为因素，经过预试验确定灰碱比的范围在2:1到1:1之间效果较好，因此灰碱比设置为1.7:1、1.5:1和1.3:1三个水平，碱激发剂模数设置为1.2、1.5和1.8，火山石掺量设置为10%、15%和20%，水灰比设置为0.4、0.6和0.8。掺量占比相对于60g偏高岭土的重量而言。固化的龄期为3天、7天、14天和28天。养护条件设置为标准养护（温度为25℃，相对湿度≥90%），正交试验的水平因素表如下表3-1所示：表3-1正交试验水平因素表Table3-1Orthogonalexperimentlevelfactortable水平灰碱比碱激发剂模数火山石掺量水灰比11.7:11.210%0.421.5:11.515%0.6

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本文编号：3480478