污泥水熱脫水及重金屬協(xié)同脫除實驗研究.pdf

1、污泥無序處理對我國環(huán)境保護(hù)和糧食安全（重金屬超標(biāo)污染）構(gòu)成巨大威脅。焚燒技術(shù)能夠快速實現(xiàn)減容、減量及能量回收，但污泥高含水和富含重金屬對燃燒組織和污染控制造成巨大困難，是污泥能源化清潔利用的關(guān)鍵瓶頸。本文提出了污泥“一次機(jī)械脫水+水熱耦合化學(xué)法預(yù)處理+二次機(jī)械深度脫水”的源頭調(diào)質(zhì)控污新思路，并開展了以下基礎(chǔ)研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴對城市污水污泥進(jìn)行水熱特性實驗。研究了水熱溫度、水熱時間、化學(xué)添加劑對污泥脫水性能的影響，研

2、究發(fā)現(xiàn)：污泥的最優(yōu)水熱溫度為180℃，最佳反應(yīng)時間為30min。對水熱后的污泥采用0.04MPa真空抽濾，可使含水率為80％初始污泥降至56.17%；1MPa板框壓濾效果更佳，壓濾后的泥餅含水率僅為51.15%；化學(xué)添加劑輔助水熱可一定程度改善污泥脫水性能，對比NaCl、CaCl2、Ca(OH)2和FeCl3四種添加劑對污泥脫水性能的影響發(fā)現(xiàn)，Na+會置換出污泥絮體表面其他價位的陽離子，導(dǎo)致絮體沉降性能惡化，影響污泥脫水效果，而FeCl

3、3表現(xiàn)效果最佳，HT+FeCl3耦合2MPa機(jī)械脫水效果與HT耦合12MPa機(jī)械脫水效果，都為39%左右，在0.04MPa真空抽濾下，水熱+堿性絮凝劑（ Ca(OH)2）處理和水熱+非堿性絮凝劑（ CaCl2）的處理效果要差，而在高壓下（0.2~12MPa），兩者效果相當(dāng)。⑵通過水熱反應(yīng)前通入不同壓力、不同氣體改變反應(yīng)釜內(nèi)的初始壓力/氣氛，研究了氮氣、空氣、二氧化碳三種不同氣氛，初始壓力（表壓）為0MPa、1.2MPa、3.0MPa，污

4、泥特性研究包括脫水性、熱值、有機(jī)組分、衍生燃料、干化失重率、顆粒結(jié)構(gòu)等。研究得到：AIR對水熱污泥脫水作用稍強；隨著初始壓力增加，污泥干基高位熱值和收到基低位熱值均減小，氣氛對熱值也存在影響，CO2氣氛下污泥熱值最高；相同初始壓力下， AIR氣氛水熱產(chǎn)生的污泥有機(jī)組分最低；相同初始壓力下，N2產(chǎn)生的衍生燃料最多；相同初始壓力時CO2處理后干化時間最短；相同初始壓力時AIR氣氛下粒徑最小。⑶研究水熱條件下，浸提劑EDTA對污泥重金屬總濃度