界面电渗脉冲作用下金属表面污泥降粘的参数优化及水分迁移规律研究

发布时间：2024-12-20 22:30

　　很多病毒和有害物质包含在污泥中,而且没有经过处理的湿污泥不但含水率高而且体积较大,所以减少污泥的体积和对污泥进行无害化处理是非常有必要的。在污泥的脱水及干化过程中,污泥表现出来的粘附现象最为明显,也最为典型。污泥的粘附现象对脱水设备和干化设备危害很大。目前提出的污泥降粘的措施主要是通过化学改性或者加入添加剂的方法来达到降低污泥粘性的目的,但此类方法在实际工程使用中还存在很多限制。因此我们需要找到更好的降粘方法。而事实上降粘效果的好坏和金属的界面特性关系很大。本文通过研究阴阳极面积比、阴阳极数量和电极形状等电极分布参数,通过电极分布优化,确定界面电极的排布方式,通过污泥含水率的变化,研究污泥水分迁移规律以及电极分布对污泥水分迁移的影响,此外,还加入了脉冲电场,探究电渗参数对污泥降粘效果好坏的影响。研究结果表明,对电极分布进行优化可以对污泥降粘起到促进效果,阴阳极面积比、阴阳极数量等参数对污泥粘附应力有显著影响,在恒定电压30 V,通电15 S的情况下,条形电极降粘效果好于圆形电极。50%、60%、65%的不同含水率污泥在最优电极分布工况下的降粘率分别为11.1%、17.2%、14.2%。污...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 污泥的概念
        1.2.1 污泥的来源
        1.2.2 污泥的危害
    1.3 污泥处理处置现状
        1.3.1 污泥处理方法
        1.3.2 污泥处置现状
    1.4 污泥粘滞特性
        1.4.1 污泥粘滞现象产生机理
        1.4.2 污泥粘滞特性的危害
        1.4.3 污泥粘滞特性测量方法
    1.5 污泥降粘脱附
        1.5.1 传统污泥降粘手段
        1.5.2 传统污泥降粘方法的局限性
    1.6 界面电渗降粘
        1.6.1 传统电渗降粘
        1.6.2 界面电渗脉冲现状及特点
    1.7 研究目的及内容
        1.7.1 研究目的
        1.7.2 研究内容
第二章 界面电渗作用下金属表面污泥降粘的电极分布优化
    2.1 引言
    2.2 实验材料和装置
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验装置
    2.3 实验方法
        2.3.1 实验样品制备
        2.3.2 电极优化分布实验
    2.4 50%含水率污泥电极参数优化
        2.4.1 界面电渗阴阳极面积比的确定
        2.4.2 界面电渗阴阳极数量的确定
    2.5 60%含水率污泥电极参数优化
        2.5.1 界面电渗阴阳极面积比的确定
        2.5.2 界面电渗阴阳极数量的确定
    2.6 65%含水率污泥电极参数优化
        2.6.1 界面电渗阴阳极面积比的确定
        2.6.2 界面电渗阴阳极数量的确定
    2.7 实验结果分析和讨论
        2.7.1 阴阳极面积比对粘附应力的影响
        2.7.2 阴阳极数量对粘附应力的影响
        2.7.3 电极形状对粘附应力的影响
    2.8 本章小节
第三章 界面电渗作用下污泥水分迁移规律
    3.1 引言
    3.2 实验方法
        3.2.1 实验样品
        3.2.2 水分迁移实验
        3.2.3 电场分布数值模拟
    3.3 实验结果分析和讨论
        3.3.1 单阴阳极电渗水分迁移结果
        3.3.2 最优电极分布电渗水分迁移结果
    3.4 本章小节
第四章 界面电渗脉冲作用下金属表面污泥降粘的参数优化
    4.1 引言
    4.2 实验方法
        4.2.1 实验样品
        4.2.2 界面电渗脉冲实验
        4.2.3 粘附应力测量实验
    4.3 50%含水率污泥电渗参数优化
        4.3.1 界面电渗电压的确定
        4.3.2 界面电渗时间的确定
        4.3.3 界面电渗脉冲占空比的确定
        4.3.4 界面电渗脉冲频率的确定
        4.3.5 界面电渗波形的确定
    4.4 60%含水率污泥电渗参数优化
        4.4.1 界面电渗电压的确定
        4.4.2 界面电渗时间的确定
        4.4.3 界面电渗脉冲占空比的确定
        4.4.4 界面电渗脉冲频率的确定
        4.4.5 界面电渗波形的确定
    4.5 65%含水率污泥电渗参数优化
        4.5.1 界面电渗电压的确定
        4.5.2 界面电渗时间的确定
        4.5.3 界面电渗脉冲占空比的确定
        4.5.4 界面电渗脉冲频率的确定
        4.5.5 界面电渗波形的确定
    4.6 实验结果分析与讨论
        4.6.1 电渗脉冲电压的影响
        4.6.2 电渗脉冲时间的影响
        4.6.3 电渗脉冲占空比的影响
        4.6.4 电渗脉冲频率的影响
        4.6.5 电渗脉冲波形的影响
        4.6.6 电渗脉冲降粘效果
    4.7 本章小节
第五章 全文工作总结与展望
    5.1 全文工作总结
    5.2 工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文和专利
致谢



本文编号：4017959