城市污水污泥干燥特性及轉(zhuǎn)筒干燥過程研究.pdf

1、城市污水污泥干燥處理作為一種減容化、無害化、資源化的處理方式已被廣泛認(rèn)識,但是如何根據(jù)污泥的干燥特性選擇合理的干燥工藝、提高干燥效率,一直以來是人們研究的重點。本文是在污泥干燥特性研究的基礎(chǔ)上指導(dǎo)轉(zhuǎn)筒干燥過程,通過結(jié)合污泥干燥參數(shù)對轉(zhuǎn)筒干燥過程編程模擬,優(yōu)化轉(zhuǎn)筒干燥。
　　 德國耐馳STA409PC熱重差熱聯(lián)用儀上進(jìn)行的水分特性實驗表明污泥水分中毛細(xì)結(jié)合水占80％以上,并以微毛細(xì)管水為主。微毛細(xì)管結(jié)構(gòu)使得污泥內(nèi)部水分需要在內(nèi)部氣

2、化再以蒸汽的形式擴(kuò)散出來,從而造成污泥干燥過程出現(xiàn)顆粒外硬內(nèi)軟現(xiàn)象。DHS16-A水分分析儀上進(jìn)行的干燥實驗表明:提高干燥溫度至沸點以上時可以顯著提高污泥的干燥速率,但繼續(xù)升溫后干燥速率提高幅度減弱;顆粒粒徑增大會增大傳熱傳質(zhì)的阻力導(dǎo)致干燥速率降低,增大干燥應(yīng)力導(dǎo)致縮容率提高。在大量干燥實驗的基礎(chǔ)上,得到污泥干燥常擴(kuò)散模型和簡變擴(kuò)散模型,用來預(yù)測不同干燥溫度、粒徑下污泥含濕量隨時間的變化規(guī)律:常擴(kuò)散模型:()簡變擴(kuò)散模型:()
　

3、　 其中,簡變擴(kuò)散模型預(yù)測結(jié)果與實驗結(jié)果擬合度更好,相關(guān)性系數(shù)達(dá)0.99。
　　 轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)是一種適合污泥工業(yè)干燥的推廣機(jī)型,但缺少模型指導(dǎo)污泥轉(zhuǎn)簡干燥過程,使其進(jìn)一步推廣受到限制。本文采用計算機(jī)模擬方法考察了污泥轉(zhuǎn)筒干燥過程。首先,建立抄板持料撒料模型,使用MATLAB編程模擬了抄板結(jié)構(gòu)、安裝角以及污泥顆粒休止角對撒料規(guī)律的影響,研究發(fā)現(xiàn):傾盡角主要受到了抄板末段結(jié)構(gòu)的影響,抄板轉(zhuǎn)角為零時抄板末段與轉(zhuǎn)筒壁面的夾角越大,傾盡危

4、越大,并且傾盡角會隨休止角的增大而增大;在撒料均勻度方面,普通抄板不能達(dá)到撒料量與落料空間成正比的合理撒料狀態(tài),但是撒料會隨物料休止角的減小趨于合理化;物料自由表面長度與該位置的落料路程成正比時撒料量最合理,物料的自由表面長度可以通過設(shè)計抄板結(jié)構(gòu)來控制,在此基礎(chǔ)上提出抄板優(yōu)化模型。接著,本文模擬了轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)傾斜角、半徑、轉(zhuǎn)速對平均停留時間的影響規(guī)律,研究發(fā)現(xiàn):這些因素對污泥顆粒停留時間有著相同的影響規(guī)律,隨著它們的增加,停留時間總體趨勢