粉煤灰-粘土砖烧制过程处理城市污水污泥的试验研究

以城市污水污泥（以下简称城市污泥）为研究对象，进行粉煤灰-粘土砖烧制过程处理城市污泥的试验研究。结果表明：煤中掺入20%左右含水率90%的污泥，可改善和提高煤的燃烧特性；粉煤灰-粘土砖中掺入30%左右含水率80%的污泥不影响烧制成品的各项性能：整个过程中可资源化利用50%左右城市污泥。     

粉煤灰用于配制高性能混凝土可行性的研究

研究了粉煤灰细度，颗粒形貌及掺量对水泥强度和混凝土强度及混凝土流变性能的影响。研究结果证明，掺入二、三电场的原状粉煤灰对混凝土的强度影响不大，但可以较为显著地改善新拌混凝土的流变性能。     

以垃圾焚烧底灰为骨料的脱水污泥固化试验

针对机械脱水污泥强度低,难以安全填埋的问题,采用生活垃圾焚烧底灰作为骨架材料和水泥、石灰、石膏作为固化剂,开展污泥固化试验研究,并通过无侧限抗压强度试验、耐水性试验、浸出毒性试验对固化效果进行评价.结果表明,较优的固化剂种类为水泥和石膏,掺入量为污泥干基的50%,无侧限抗压强度可以满足填埋要求.最优垃圾焚烧底灰掺入量为100%,固化污泥增容比小于1.0,能够起到减容作用.水泥、石膏固化污泥耐水性能均较好.浸出毒性试验结果表明,最优固化剂种类为石膏,浸出液Cu、Zn、Pb离子浓度及COD值均较原泥大幅降低,可以起到良好的稳定化效果,且浸出液pH值接近中性,对生态环境影响较小.     

污泥掺入烧结对成矿质量、烟气颗粒物及二噁英类物质排放的影响

针对我国污泥体量大、处置能力不足的问题,对石灰干化污泥掺入烧结的新型资源化方法进行了研究。系统研究了不同污泥掺入量对烧结成矿性能、烟气颗粒物及二噁英类物质排放的影响。研究表明：污泥掺入量<1.8%时,烧结成品率和转鼓指数小幅降低,固体燃耗变化不显著,总体对成矿质量影响较小;烧结排放的PM₁₀和PM_2.5颗粒物排放浓度随着污泥掺入量的增加,呈先降低后升高的趋势,配入烧结可显著降低细颗粒物中K、Na、Pb、Zn和Cu含量;在烧结过程中,二噁英类物质总质量浓度及总毒性当量浓度随着污泥掺入量的增加,呈先缓慢减小后急剧增加的趋势。该方法能大体量、低成本利用石灰干化污泥,具有良好的推广应用潜力。     

印染污泥固化处理的实验研究

研究了石灰、粉煤灰和污泥焚烧灰对印染污泥的固化效果,考察了不同固化材料对污泥固化块的抗压强度、抗剪强度的影响,并测定了污泥固化块的重金属浸出毒性。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和能谱分析(EDS)分析了固化块组成和微观结构,对固化机理进行了初步分析。结果表明,在试验范围内,采用单一固化剂时,石灰对增强污泥力学强度效果最显著,而粉煤灰和焚烧灰的效果不佳;采用复合固化剂时,污泥-石灰-粉煤灰-焚烧系统(质量比为1∶0.08∶0.5∶0.5)对增强污泥力学强度效果最佳。XRD和SEM分析结果显示,掺入固化剂的污泥固化块结构更加密实,并新生成了碳酸钙、水化硅酸钙等固化物质。     

不同类型污泥对Cr(VI)的吸附及其影响因素

城市污水厂污泥产生量大且成分复杂,如何实现它的资源化利用已越来越受人们的关注.本研究以生活污水厂和工业废水厂的污泥为吸附剂,研究了其对Cr6 的吸附特性;并以4种挥发份含量不同的污泥为对象,探求污泥挥发份含量与Cr6 吸附量之间的关系.结果表明:两污水厂污泥对Cr6 的吸附量随着pH的降低而增大;Cr6 在两种污泥中的最佳吸附时间均为15 min.另挥发份含量越高的污泥对Cr6 的吸附率越高,由此表明污泥中挥发份含量对Cr6 的吸附有重要的影响.     

城市固体废弃物堆肥工艺条件试验研究

利用城市污水厂污泥、生活垃圾及粉煤灰进行堆肥试验研究 ,通过对 4组配比试验结果分析 ,合适的污泥、垃圾和粉煤灰堆肥配合比为 4∶5∶1,并对试验结果进行了讨论     

利用粉煤灰固化含砷污泥的研究

对于As浸出率超标的硫酸废水处理系统污泥,应用固化处理可以有效降低砷浸出率。文章用水泥及粉煤灰固化冶炼厂硫酸废水中和污泥,以As的浸出率为控制指标,从时间、物料配比、pH值等方面考虑对固化块浸出率的影响,寻找粉煤灰最佳掺入量,有效降低处理成本,并尽量减少固体废物对环境的有害影响。与水泥固化相对比,采用粉煤灰固化具有更好的固化效果和明显经济效益。     

粉煤灰改善污水污泥脱水性能的实验研究

将粉煤灰用于污水污泥的调质,分析了污泥和粉煤灰的相关性质,通过实验确定粉煤灰投加量对污泥沉降性能和真空抽滤性能的影响,在最佳投加量下进行了粉煤灰和PAM调理效果的对比,结果表明,污泥属于难脱水物质,而粉煤灰属于易脱水物质;适量的粉煤灰能改善污泥的沉降性能,投加量为45%(干基)时,污泥的SV值由原泥的91.6%减小到76.8%;粉煤灰显著改善了污泥的脱水性能,最佳投加量为45%,比阻为0.36×1013m/kg,较原泥减小86%,泥饼含水率也由85.2%降低到71.3%;粉煤灰的调理效果略差于PAM,但经济优势较大,为粉煤灰在污泥调理中的应用提供了一定的依据。     

粉煤灰掺入量对煤矸石水力学性质和导气率的影响

为研究粉煤灰掺入量对煤矸石水力学性质和导气率的影响,设计9种矸灰比的粉煤灰-煤矸石混合物,运用室内一维定水头法和压力膜仪（DIK-3423）以及一维瞬态法测试了混合物饱和含水量、饱和导水率、水分特征曲线和导气率等指标,并与土壤、粉煤灰和煤矸石进行对比分析。结果表明:1）粉煤灰的掺入可以提高煤矸石的饱和含水量,矸灰比3∶7~2∶8的混合物的饱和含水量为36.9%~41.4%,数值上最接近土壤;2）混合物的饱和导水率受粉煤灰掺入量和容重影响,相同粉煤灰掺入量下提高容重会降低饱和导水率,而饱和导水率变化的整体趋势随粉煤灰掺入量的增大而减小;3）混合物的持水性能随粉煤灰掺入量的增大而增大;4）混合物的导气率随粉煤灰掺入量的增大而减小,粉煤灰掺入量<40%的混合物导气率对含水量的敏感度呈先减小后增大的趋势,其余比例混合物导气率变化较均匀;5）矸灰比（煤矸石与粉煤灰体积比）在3∶7~2∶8混合物的植物有效水含量为17.3%~17.6%,数值上最接近土壤,选用粉煤灰-煤矸石混合物充填塌陷土地时可控制矸灰比在3∶7,此时渗透性小,且可以保证有良好的土壤有效水供给。研究结果可为塌陷区土地复垦质量的改良提供数据参考。     

城市河道底泥的固化处理及机理探讨

针对城市河道底泥的资源化利用问题,开展底泥固化处理作为填筑土的研究。研究表明,单独使用水泥作为固化剂,底泥固化强度随着水泥添加量增加而增强;当部分水泥被高炉矿渣替代时,早期固化底泥的强度降低,但随着固化时间延长,强度有明显提高;当添加少量石灰时固化底泥的强度显著增加。在试验范围内,用5%水泥,20%高炉矿渣和5%石灰(与底泥的质量比)作为固化剂,养护90 d后固化底泥强度达到最大,无侧限抗压强度和内聚力分别达3.3 MPa和224 KPa,可满足填筑土要求。对固化底泥的重金属浸出毒性进行了分析,表明掺入固化剂对底泥中重金属浸出起到一定的抑制和固定作用,固化底泥的重金属浸出浓度,远低于我国危废标准限值。利用SEM、XRD及EDS分析手段,观测固化底泥的微观结构,结果显示:固化底泥中水化硅酸钙CSH(Ca O·Si O2·n H2O)和水化铝酸钙CAH(Ca O·Al2O3·n H2O)等,随固化时间延长而显著增加,表明CSH和CAH等水合物形成,有利于固化强度提高。     

外掺料对植被混凝土高羊茅根系生长及抗剪强度的作用

为揭示外掺料对植被混凝土根系生长和固土护坡的作用,以高羊茅（Festuca arundinacea）为研究材料,分别添加不同含量的椰纤维与粉煤灰构建植被混凝土,测定高羊茅地下部根系的生长特征及根土复合体的抗剪强度。结果表明,椰纤维掺量和粉煤灰掺量对高羊茅根系生长有显著影响。根系总根长、根系表面积、根平均直径及地下生物量均随椰纤维与粉煤灰掺量的增加呈先增后减的变化趋势,在椰纤维掺量为0.3%、粉煤灰掺量为2%时达到最大值,分别比未添加椰纤维的处理增加了31.39%、30.20%、30.57%、12.80%,分别比未添加粉煤灰的处理增加了42.17%、22.85%、16.48%、29.22%。椰纤维掺量和粉煤灰掺量对植被混凝土基材的抗剪强度也有显著影响,基材的抗剪强度均随着外掺量增加呈先增加后减少的变化,在椰纤维和粉煤灰掺量分别为0.3%和2%时达到最大值。综合评估显示,高羊茅根系在外掺椰纤维0.3%和粉煤灰2%的改良植被混凝土生长最好,植被混凝土的抗剪强度最高。     

采用污水厂污泥制陶粒的烧结工艺及配方研究

对污水厂污泥“干化-烧结”制陶粒的烧结工艺和物料配方进行了研究,分析了不同烧结工艺条件对陶粒产品强度、吸水率和密度等性能指标的影响.结果表明,烧结温度对陶粒性能影响最大,而由于污泥本身熔点低,具有助熔作用,适宜的烧结温度与配方中污泥掺加量密切相关.最佳污泥烧制陶粒工艺条件为,污泥最大掺加量80%,350℃预热20min,1060℃烧结15min.     

城市污水厂污泥衍生燃料成型的研究

研究了污泥初始含水率、助燃剂锯末、煤粉的添加量、粘结剂粉煤灰添加量对污泥衍生燃料样品的成型率和抗压强度的影响.结果表明,对于不同助燃剂,其混合物的可成型含水率范围不同.添加锯末的混合物含水率在33%~58%之间,成型率从20%上升至80%;添加煤粉的混合物含水率在30%~47%之间,成型率变化不大,约为20%~40%.在相同的污泥含水率下,以锯末作为助燃剂时,助燃剂添加量降低,抗压强度降低;而添加煤粉时,助燃剂添加量降低,抗压强度反而升高.添加锯末的燃料样品,其成型特性明显优于添加煤粉的燃料样品.添加粉煤灰,有利于样品成型率提高,但会降低其抗压强度.粉煤灰的最佳添加比例为4%.     

城市污水处理厂污泥对水中硫化物的吸附特性

为研究城市污水厂污泥对水中硫化物的吸附特性,从3座城市污水处理厂采集回流污泥,考察了硫化物浓度、温度、pH值和其他离子对污泥吸附硫化物的影响.结果表明,污水厂回流污泥对硫化物的吸附等温线可以用Langmuir方程很好地描述,其最大硫化物吸附量为15~27mg/g-干污泥.在温度为5~35℃条件下,吸附量随温度上升而增加,表明该吸附为吸热过程.pH值在2~7范围内,pH值对污泥吸附硫化物的影响不大,当pH值低于2时,污泥对硫化物的吸附量随pH降低显著减小.硫化物可能以离子形式被污泥吸附,该过程为化学吸附过程.水中存在0~25mg/L Cl-或0~12mg/L SO2- 4不影响污泥对硫化物的吸附量.     

粉煤灰陶瓷的制备及致密化过程探讨

为了发挥粉煤灰作为二次资源的优势,以黏土、石英和长石为基础原料,通过掺加0～40%的粉煤灰制备粉煤灰陶瓷。借助XRD和SEM等手段,研究了粉煤灰添加对陶瓷试样微观组织和宏观性能的影响,探讨了陶瓷试样的致密化过程。研究发现,随着粉煤灰掺量的增加,陶瓷试样内石英的衍射峰逐渐减弱。当粉煤灰掺量为20%时,莫来石相的衍射峰开始出现并随着掺量增加而逐渐增加。陶瓷试样中的莫来石相主要来自粉煤灰中种晶莫来石在液相中的生长和析晶,以及玻璃态的SiO_2和Al_2O_3的反应生成;粉煤灰掺量为40%时,在1190℃的烧结温度下制备的陶瓷试样抗折强度为52. 97 MPa,吸水率为0. 18%,均优于GB/T 4100—2015《陶瓷砖》的要求。     

城市污水污泥焚烧处理环境影响分析

以城市污水污泥为研究对象,应用生命周期评价方法分别对干化焚烧、污泥与煤混燃发电、污泥与生活垃圾掺烧发电3种焚烧处理方式的生命过程进行清单分析,以获得各处理方式的能耗及其对环境的影响.结果表明,处理1.0 t湿污泥,填埋处理的能耗和总环境负荷均最低,分别为2.24kg （以标准煤计）和46.55×10-3标准人当量(PET).污泥直接干化处理能源消耗最大,达到了111.12 kg（以标准煤计）.污泥与垃圾或者与煤掺烧发电由于利用固体废弃物化学内能,降低了化石燃料消耗.这两种掺烧处理方式的环境排放都以酸化和富营养化为主,对局地性的影响占据首位,因此,污泥焚烧处理仍需加强尾气净化设备的投入,以减少酸性气体及二噁英的排放.     

絮凝沉降法在河湖底泥处理中对水质的影响

絮凝沉降法一般用于城市污水污泥和工业废水的处理,在城市河、湖底泥的处理方面还未有大规模使用的报道,为了研究絮凝沉降法在河、湖底泥处理的作用,无锡市河海、湖泊生态修复与资源化工程技术研究中心与江苏江达生态科技有限公司联合开展了2个示范工程．利用絮凝沉降法对河、湖底泥进行处理,分析了絮凝剂对水质常规指标的影响．分析结果为：①絮凝沉降法可以有效降低水中SS,COD,BOD和TP的浓度,特别是对TP和磷酸盐的去除效果显著．最大可达80％以上;②絮凝剂可以有效降低泥浆水中氨氮（NH3-N）和总氮（TN）的浓度,但是余水中的NH3-N和TN的浓度比河水中的高．     

城市污水处理厂污泥农用可行性研究与监测方法

在分析城市污水处理厂污泥的组成和性质的基础上,讨论了其用于农业资源化的可行性,污泥通过配比粉煤灰进行堆肥可降低重金属污染物含量,对比国内外污泥农用的监测项目和限制要求,可知在一定气候、地域条件下可达到标准限制要求。     

新疆地区电厂脱硫石膏增强的水泥基污泥固化剂的制备及性能分析

利用水泥基和电厂废弃脱硫石膏研制适用于新疆地区经济高效污泥固化剂,采用单因素多水平和响应面分析的方法研究硅酸盐水泥、脱硫石膏、粉煤灰、过硫酸钾(KPS)的掺比和固化时间对污泥固化体无侧限抗压强度的影响,运用Design-expert优化污泥固化体的无侧限抗压强度,并利用扫描电镜分析污泥固化体的微观结构。实验表明:水泥基和电厂废弃的脱硫石膏能够有效改善污泥固化体的抗压强度;当工程应用中,需要抗压强度最佳时的掺比为m(污泥)∶m(水泥)∶m(脱硫石膏)∶m(粉煤灰)∶m(KPS)=100∶3∶1∶1∶0. 5、固化时间为3 d;而需要经济最优时的掺比为m(污泥)∶m(水泥)∶m(脱硫石膏)=100∶1∶1、固化时间为7 d,处理每吨污泥的药剂成本为5～6元。