电渗透脱水污泥干燥特性曲线及干燥模型

通过电渗透脱水技术及自然风干技术两种预处理方式降低污泥含水率,当污泥初始含水率相近时,研究经两种方式处理后污泥的干燥特性曲线,并对电渗透脱水污泥干燥特性曲线的优势情况进行探讨。在40—120℃的低温条件下,研究电渗透脱水污泥（泥饼厚度为3．5mm）的干燥特性曲线并分析其干燥特性。通过所得电渗透脱水污泥的干燥特性曲线,引人薄层污泥干燥模型进行数值分析。结果表明,在实验条件下,电渗透脱水污泥的干燥速率要优于自然风干污泥的干燥速率。随着温度的升高,电渗透脱水污泥的干燥速率随之升高,干燥到所需含水率的时间则随之减少。Logarithmic模型比其他模型更适合描述薄层电渗透脱水污泥在低温条件下的干燥特性。     

电渗透脱水污泥干燥特性曲线及干燥模型简

通过电渗透脱水技术及自然风干技术两种预处理方式降低污泥含水率,当污泥初始含水率相近时,研究经两种方式处理后污泥的干燥特性曲线,并对电渗透脱水污泥干燥特性曲线的优势情况进行探讨。在40~120℃的低温条件下,研究电渗透脱水污泥（泥饼厚度为3.5 mm）的干燥特性曲线并分析其干燥特性。通过所得电渗透脱水污泥的干燥特性曲线,引入薄层污泥干燥模型进行数值分析。结果表明,在实验条件下,电渗透脱水污泥的干燥速率要优于自然风干污泥的干燥速率。随着温度的升高,电渗透脱水污泥的干燥速率随之升高,干燥到所需含水率的时间则随之减少。Logarithmic模型比其他模型更适合描述薄层电渗透脱水污泥在低温条件下的干燥特性。     

造纸污泥的电渗透脱水效果

采用电渗透脱水技术对经过带式压滤后的制浆造纸混合污泥进行深度脱水,考察了机械压力、电压梯度和污泥厚度对污泥电渗透脱水效果与能耗的影响。结果表明,机械压力从25 kPa升至76 kPa时,脱水效果也会随之提高,但是继续增大机械压力对脱水效果的提高作用就会变得不明显;随着电压梯度的增加,脱水效果会有明显的升高,但是能耗也会相应地增加;电压梯度恒定为30 V/cm且污泥厚度从0.35 cm增加到1.40 cm时,脱水效果和能耗都会相应地增加。对于所有的电脱水实验,当污泥的含水率从74.85%降至60%时所需要的能耗均在0.14～0.28 kWh/kg去除水之间。综合考虑脱水效果和能耗,可认为最优脱水条件是：机械压力为76 kPa,电压梯度为30 V/cm,污泥厚度为0.7 cm。     

吸附分离辅助电渗透脱水过程中污泥的特性

电渗透技术对于城市污水厂污泥的深度脱水是非常有效的,但相对较高的能耗制约了它的广泛应用。为此,针对污泥电渗透脱水过程中阴极排水困难引起能耗高的问题,提出了吸附分离辅助电渗透脱水,同时考察了吸附分离辅助电渗透脱水过程中污泥中水分的运动特点、pH的变化以及离子的迁移规律。结果显示,吸附分离可以极大地提高污泥电渗透脱水的效果。且脱水过程中阳极附近污泥的含水率、pH均迅速减小;阴极附近污泥的含水率稍有减少,但pH却迅速增大;而中间层污泥的含水率及pH均没有发生变化。此外,电渗透脱水技术对于污泥中目标离子的去除非常有效,但同时容易导致非目标离子的去除。     

泡沫化预处理对污泥干燥特性的影响

采用泡沫化预处理与污泥干燥相结合的方法提高脱水污泥的干燥效率。采用密度变化的间接测定法,研究了脱水污泥的起泡性能和泡沫稳定性。采用薄层干燥实验法探讨泡沫化污泥的干燥特性,并引入干燥曲线,深入分析泡沫化污泥快速干燥的机理。结果发现,脱水污泥中加入一定量CaO后经搅拌可以形成泡沫化污泥,且泡沫的稳定性很强。当泡沫化污泥的质量和表面积相同时,在不同的干燥温度下,密度为0.70 g/cm3的泡沫化污泥均表现出最好的干燥性能。泡沫化处理后污泥与干燥空气的接触面积增大,泡沫化污泥中自由水含量增多以及干燥过程中泡沫化污泥内部形成的大量孔洞使得水分迁移和热量传递的阻力减小,这些是泡沫化污泥干燥速率得以加快的主要原因。     

添加CaO脱水污泥的微波干燥特性

采用薄层干燥实验法对添加CaO的脱水污泥进行微波干燥研究,考察了污泥的干燥特性,并引入干燥曲线对实验数据进行数值分析。结果表明,添加CaO能减少污泥的干燥时间。污泥微波干燥过程主要分为升速干燥、恒速干燥和降速干燥3个阶段,且恒速干燥阶段所占的比例较大。数学模型分析发现,Page模型能更好地拟合薄层污泥的微波干燥过程。     

响应面法优化污泥电渗透脱水工艺参数

以泥饼含固率作为衡量污泥脱水效果的指标,采用响应面法进行污泥电渗透脱水工艺参数的优化研究。结果表明,最佳反应条件为初始污泥含固率为8.58%,初始电压梯度为20.88 V/cm,初始污泥厚度为2.25 cm,此条件下得到的污泥含固率为48.82%(预测值为48.45%)。方差分析结果表明,回归模型达到显著水平,在研究区域(初始污泥含固率:5%~10%、初始电压梯度12~30 V/cm、初始污泥厚度:1~2.5 cm)内拟合较好,与实验结果吻合度较高。     

电渗透耦合Fe2+-过硫酸钠污泥脱水过程中EPS的变化特性

为了考察电渗透耦合Fe~(2+)-过硫酸钠污泥深度脱水的机制,采用自制装置对市政污水处理厂的污泥进行了脱水研究。系统研究了在不同电压梯度、机械压力、过硫酸钠投加量、Fe~(2+)与过硫酸钠比例、阴阳极间距等操作条件下,污泥中胞外聚合物(EPS)的组成及分布对污泥脱水效果的影响。结果表明,电渗透耦合Fe~(2+)-过硫酸钠可以改善污泥的脱水效果,过硫酸钠经过Fe~(2+)和热活化作用产生的硫酸根自由基对污泥中EPS的破坏作用明显,从而造成EPS特性改变。其中,紧密型胞外聚合物(TB-EPS)中的蛋白质和多糖、松散型胞外聚合物(LB-EPS)中的蛋白质及各层EPS中的蛋白质/多糖与污泥脱水效果存在显著相关性;黏性胞外聚合物(S-EPS)和LB-EPS中的多糖与污泥脱水效果存在显著相关性。TB-EPS、LB-EPS及其中含有的蛋白质和多糖含量是影响污泥电渗透耦合Fe~(2+)-过硫酸钠脱水效果的主要因素。     

污泥脱水和干燥新技术：微波加热工艺简评

引言各种生活废水处理和工业废水处理过程中经常产生大量难于处理的污泥,其固体物含量约为0.1～10％,经脱水后,污泥中固体物含量可增至30％。常见的工艺是将污泥进行加热或化学调理后用机械法脱水,所用机械设备有砂干燥床、真空过滤器、带式过滤器和离心机等。污泥脱水后再行加热干燥可使其固体物含量超过30％,常用的污泥干燥器有急骤干燥器、直接旋转干燥器、流化床干燥器、薄膜传导干燥器、多膛炉等。污泥干燥程度取决于干     

流化床中污泥干燥特性

以湿污泥为原料在气固流动流化床干燥器内进行了污泥干燥特性的实验研究,考察流化风速、送风温度、联合干燥热量配比的变化对干燥强度、干燥热效率及平均传热系数的影响。实验结果表明,流化床污泥干燥最佳流化风速为1.48 m/s左右;随着流化风温的升高,干燥强度和干燥热效率逐渐增大,但增幅减小;单独的加热管干燥和流化风干燥的干燥热效率均较低,分别为33%和45%左右。在相同总输入热量下,随着内置加热管输入热量的比重越来越大,干燥热效率、干燥强度和平均传热系数均先增大后减小。     

污泥干化冷凝水水质特征分析

随着我国污泥产量的急剧增加,污泥干化冷凝水的产量也在快速增加。由于污泥干化冷凝水其独特的水质特征,专门针对此类冷凝水的生物处理技术目前还非常不成熟。本研究以污泥导热干化冷凝水为研究对象,分析了其主要的水质特征,并结合实际运行结果,对污泥干化冷凝水的生物处理给出建议。分析结果显示,污泥干化冷凝水pH为5.3左右,氨氮、挥发性脂肪酸(VFA)、COD浓度分别为(1 130±320)mg/L、(6 840±1 150)mg/L、(13 810±3 280)mg/L,属于高浓度有机废水。同时,冷凝水中宏量元素和微量元素非常缺乏,会严重影响活性污泥的正常代谢以及沉降性能,通过补加缺乏元素或配比适量生活污水,活性污泥性能可得到明显改善。     

深圳市污水处理厂剩余污泥干化特性研究

对深圳市污水处理厂旱季和雨季的剩余污泥泥质进行了分析,并采用桨叶式污泥干化机对剩余污泥的干化特性及干化过程中的污染物排放特性进行了研究.结果表明,相对于雨季剩余污泥,旱季剩余污泥的干化速率总体更高,旱季剩余污泥在含水率由80％降至60％的干化阶段,干化速率比雨季剩余污泥约高1倍,而当含水率低于60％后,两者的干化速率基...     

城市污泥微波干化工艺及干化特性研究

采用微波和烘箱结合及全程烘箱2种方式对城市污泥干化进行对比研究,考察了不同粒径、微波干化预处理、预处理时间及烘箱温度对污泥干燥特性的影响。结果表明,同一温度条件下,微波预处理时间越长,污泥干化速率越快。最优条件下,全程烘箱污泥达到最大干化速率的含水率为77%。微波干燥污泥具有时间短、干燥速率大的特点,微波和烘箱结合对比全程烘箱干化速率高且能耗低。     

干化床和芦苇床稳定污泥过程中的腐殖化特征简

通过现场实验,考查污泥干化床和污泥干化芦苇床稳定污泥过程中的腐殖质变化特征,重点分析了污泥腐殖化率和污泥腐殖化指数的变化情况。系统运行了3年,包括前2年的污泥负荷期和第3年的自然稳定期,检测分析在第3年进行。实验结果表明,污泥腐殖质含量历月变化不大,基本在1.1%~2.1%范围;总体上污泥的腐殖化率具有上升趋势,同一时间样品芦苇床中污泥的腐殖化率略高于干化床;污泥腐殖化指数呈上升趋势,但芦苇床略低于传统干化床;4—11月,干化床中的污泥腐殖化指数从0.079升高到0.742,芦苇床从0.042升高到0.715。经过3 y的稳定化处理,污泥的腐殖化程度和腐熟度得到有效提高。     

干化床和芦苇床稳定污泥过程中的腐殖化特征

通过现场实验,考查污泥干化床和污泥干化芦苇床稳定污泥过程中的腐殖质变化特征,重点分析了污泥腐殖化率和污泥腐殖化指数的变化情况。系统运行了3年,包括前2年的污泥负荷期和第3年的自然稳定期,检测分析在第3年进行。实验结果表明,污泥腐殖质含量历月变化不大,基本在1．1％～2．1％范围;总体上污泥的腐殖化率具有上升趋势,同一时间样品芦苇床中污泥的腐殖化率略高于干化床;污泥腐殖化指数呈上升趋势,但芦苇床略低于传统于化床;4-11月,干化床中的污泥腐殖化指数从0．079升高到0．742,芦苇床从0．042升高到0．715。经过3Y的稳定化处理,污泥的腐殖化程度和腐熟度得到有效提高。     

污泥热干化和燃烧特性试验研究

分别在桨叶式干化机和热重仪上进行污泥干化和燃烧试验,研究了污泥干化特性和污染物排放特性,并对污泥的燃烧特性进行分析。结果表明,污泥干化过程分为黏稠区、粘滞区和颗粒区3个阶段。干化过程排放的污染气体有氨气、氯化氢、氟化氢、氰化氢、甲烷和挥发性有机酸等,其中氨气为主要污染气体。经冷凝吸收和活性炭吸附处理后,各种污染气体浓度均显著降低,其中氨气去除率最高,达97.04%。污泥干化冷凝液的BOD5和COD质量浓度分别为4 040、8 510mg/L,氨氮的质量浓度为1 025mg/L,pH为9.84,属于高浓度有机废水。污泥的燃烧过程可以分为3个失重阶段:水分析出阶段(50～150℃),挥发分燃烧阶段(150～450℃),固定碳燃烧阶段(450～650℃)。分别用Kissinger法和Ozawa法计算挥发分燃烧阶段和固定碳燃烧阶段的活化能和动力学方程,挥发分燃烧阶段的活化能低于固定碳燃烧阶段,表明挥发分燃烧阶段污泥更易燃烧。污泥的燃烧过程在650℃时基本完成,因此实际工程应用中,设计干化污泥的焚烧温度在750℃比较合理。