污泥干化特性及焚烧处理研究
发布时间：2023-04-22 05:46
随着城市污水处理量逐年上升，污泥产生量不断增加，如何安全处理处置污泥已成为国内面临的一个亟需解决的问题。污泥的干化及焚烧处理是污泥处理处置实现减量化、稳定化、无害化目标的一种较好的方式。研究污泥定温、变温干燥特性及动力学模型、污泥粘性对干化的影响、污泥燃烧特性、动力学模型及干化焚烧系统方案可为污泥处理的实际应用提供参考依据。 在40～160℃条件对污泥进行不同污泥层厚度、种类的等温干燥实验，并对污泥干燥动力学进行模型拟合，结果表明：干燥温度越高、厚度越薄，干燥速率越快；低温条件下，通风状态比不通风状态的污泥干燥速率明显提高。比较5种模型，其中Modifiedpage模型最适合拟合干燥过程。污泥干燥速率常数与其厚度符合幂函数关系，市政及塑料污泥干燥活化能分别为：22.23kJ/mol、21.97kJ/mol。 利用NDJ数显粘度计对污泥粘性进行了实验研究，研究了污泥种类、含水率及温度对表观粘度的影响，探讨不同条件下的污泥粘性对干化的影响。结果表明，污泥表观粘度随含水率减少呈指数增大，随温度升高呈二次方关系减小。市政污泥粘度有机质含量高，其粘度比印染污泥的大。污泥内部水分扩散系数随污泥含水...
【文章页数】：126 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题背景与意义
1.2 污泥的特性
1.2.1 污泥的组成
1.2.2 污泥的分类
1.2.3 污泥的水分
1.2.4 污泥的危害
1.3 污泥处理处置现状分析及存在的问题
1.3.1 目前污泥处理处置的方法
1.3.2 国内污泥处理与处置现状
1.3.3 国外污泥处理与处置现状
1.4 污泥干化工艺发展与研究现状
1.4.1 污泥干化工艺的发展现状
1.4.2 国内外污泥干化的研究现状
1.5 污泥焚烧的研究现状
1.6 论文研究内容及方法
1.6.1 课题来源
1.6.2 主要研究内容与方法
1.6.3 研究目标
1.7 本章小结
第二章 污泥定温干燥特性及动力学模型的实验研究
2.1 实验物料、装置及方法
2.1.1 实验物料
2.1.2 实验装置及方法
2.2 实验结果与分析
2.2.1 不同温度污泥的干燥特性分析
2.2.2 不同厚度污泥的干燥特性分析
2.2.3 不同种类污泥的干燥特性分析
2.2.4 通风条件对污泥干燥特性影响的分析
2.2.5 热力干燥模型
2.2.6 有效水分扩散系数
2.2.7 干燥过程活化能
2.2.8 定温热分析动力学分析及结果对比
2.2.9 定温干燥特性及动力学模型的实际应用
2.3 本章小结
第三章 干燥特性下的污泥表观粘性实验研究
3.1 实验装置及方法
3.1.1 实验装置介绍
3.1.2 实验操作及方法
3.1.2.1 实验操作流程
3.1.2.2 实验方法
3.2 实验结果及分析
3.2.1 转速对污泥粘度的影响
3.2.2 污泥种类对粘度的影响
3.2.3 含水率对污泥粘度的影响
3.2.4 温度对污泥粘度的影响
3.2.5 污泥粘性对污泥干化的影响
3.2.6 污泥粘性的实际应用
3.3 本章小结
第四章 污泥热重实验及动力学模型分析
4.1 污泥热重实验
4.1.1 实验设备概况
4.1.2 热重分析仪工作原理
4.1.3 热重实验主要影响因素
4.1.4 失重过程分区方法介绍
4.2 不同升温速率干燥及燃烧特性分析
4.2.1 不同升温速率干燥特性分析
4.2.2 不同升温速率热解燃烧特性分析
4.3 不同升温速率非线性动力学模型及分析
4.3.1 非线性动力学模型
4.3.1.1 热分析动力学基本方法介绍
4.3.1.2 非线性动力学模型选取
4.3.2 模型计算结果与分析
4.3.2.1 水分干燥动力学参数计算结果与分析
4.3.2.2 燃烧阶段动力学参数计算结果与分析
4.4 不同气氛干燥及热解燃烧特性
4.4.1 不同气氛干燥特性
4.4.2 不同气氛热解燃烧特性
4.5 不同气氛非线性动力学模型及分析
4.6 污泥变温干燥及热解燃烧特性的实际应用
4.7 本章小结
第五章 流化床污泥干化塔及焚烧炉系统热力计算与分析
5.1 电站尾部烟气余热干化污泥方案分析
5.1.1 市政污泥与锅炉烟气成分
5.1.2 电站锅炉尾部烟气污泥干化系统介绍
5.1.3 干化塔热平衡分析
5.1.4 干燥后污泥含水率与污泥处理量关系
5.1.5 入口烟温与污泥处理量关系
5.1.6 入口烟气流量与污泥处理量关系
5.1.7 干燥后烟气相对湿度影响因素
5.2 污泥桨叶式干化和流化床焚烧一体化系统方案分析
5.2.1 污泥干化焚烧一体化系统介绍
5.2.2 流化床焚烧炉的质量平衡分析
5.2.3 流化床焚烧炉的能量平衡分析
5.3 本章小结
第六章 全文总结与展望
全文总结
本文主要成果
下一步研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
本文编号：3797037
【文章页数】：126 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题背景与意义
1.2 污泥的特性
1.2.1 污泥的组成
1.2.2 污泥的分类
1.2.3 污泥的水分
1.2.4 污泥的危害
1.3 污泥处理处置现状分析及存在的问题
1.3.1 目前污泥处理处置的方法
1.3.2 国内污泥处理与处置现状
1.3.3 国外污泥处理与处置现状
1.4 污泥干化工艺发展与研究现状
1.4.1 污泥干化工艺的发展现状
1.4.2 国内外污泥干化的研究现状
1.5 污泥焚烧的研究现状
1.6 论文研究内容及方法
1.6.1 课题来源
1.6.2 主要研究内容与方法
1.6.3 研究目标
1.7 本章小结
第二章 污泥定温干燥特性及动力学模型的实验研究
2.1 实验物料、装置及方法
2.1.1 实验物料
2.1.2 实验装置及方法
2.2 实验结果与分析
2.2.1 不同温度污泥的干燥特性分析
2.2.2 不同厚度污泥的干燥特性分析
2.2.3 不同种类污泥的干燥特性分析
2.2.4 通风条件对污泥干燥特性影响的分析
2.2.5 热力干燥模型
2.2.6 有效水分扩散系数
2.2.7 干燥过程活化能
2.2.8 定温热分析动力学分析及结果对比
2.2.9 定温干燥特性及动力学模型的实际应用
2.3 本章小结
第三章 干燥特性下的污泥表观粘性实验研究
3.1 实验装置及方法
3.1.1 实验装置介绍
3.1.2 实验操作及方法
3.1.2.1 实验操作流程
3.1.2.2 实验方法
3.2 实验结果及分析
3.2.1 转速对污泥粘度的影响
3.2.2 污泥种类对粘度的影响
3.2.3 含水率对污泥粘度的影响
3.2.4 温度对污泥粘度的影响
3.2.5 污泥粘性对污泥干化的影响
3.2.6 污泥粘性的实际应用
3.3 本章小结
第四章 污泥热重实验及动力学模型分析
4.1 污泥热重实验
4.1.1 实验设备概况
4.1.2 热重分析仪工作原理
4.1.3 热重实验主要影响因素
4.1.4 失重过程分区方法介绍
4.2 不同升温速率干燥及燃烧特性分析
4.2.1 不同升温速率干燥特性分析
4.2.2 不同升温速率热解燃烧特性分析
4.3 不同升温速率非线性动力学模型及分析
4.3.1 非线性动力学模型
4.3.1.1 热分析动力学基本方法介绍
4.3.1.2 非线性动力学模型选取
4.3.2 模型计算结果与分析
4.3.2.1 水分干燥动力学参数计算结果与分析
4.3.2.2 燃烧阶段动力学参数计算结果与分析
4.4 不同气氛干燥及热解燃烧特性
4.4.1 不同气氛干燥特性
4.4.2 不同气氛热解燃烧特性
4.5 不同气氛非线性动力学模型及分析
4.6 污泥变温干燥及热解燃烧特性的实际应用
4.7 本章小结
第五章 流化床污泥干化塔及焚烧炉系统热力计算与分析
5.1 电站尾部烟气余热干化污泥方案分析
5.1.1 市政污泥与锅炉烟气成分
5.1.2 电站锅炉尾部烟气污泥干化系统介绍
5.1.3 干化塔热平衡分析
5.1.4 干燥后污泥含水率与污泥处理量关系
5.1.5 入口烟温与污泥处理量关系
5.1.6 入口烟气流量与污泥处理量关系
5.1.7 干燥后烟气相对湿度影响因素
5.2 污泥桨叶式干化和流化床焚烧一体化系统方案分析
5.2.1 污泥干化焚烧一体化系统介绍
5.2.2 流化床焚烧炉的质量平衡分析
5.2.3 流化床焚烧炉的能量平衡分析
5.3 本章小结
第六章 全文总结与展望
全文总结
本文主要成果
下一步研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
本文编号：3797037
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