城市污泥灰分理化特性與同步熱分析實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、由于城市發(fā)展加快，污泥產(chǎn)量與日俱增。且污泥成分復(fù)雜，資源性和有害性并存，所以如何合理的將城市污水污泥最大資源化利用變得越來(lái)越迫切。污泥焚燒作為一種資源化利用方式仍需要研究。本文以大連市不同污水處理廠污泥為研究對(duì)象，研究污泥在焚燒過(guò)程中灰分變化過(guò)程，為實(shí)際污泥實(shí)際焚燒處理提供信息。
　　運(yùn)用SEM、EDX、XRD以及STA等實(shí)驗(yàn)方法對(duì)不同灰化溫度下污泥灰分進(jìn)行了研究。分析灰分外觀形貌與微觀特征，灰分中礦物質(zhì)組成以及演變規(guī)律，灰分在受

2、熱過(guò)程中的失重過(guò)程和熱量變化情況。并對(duì)灰分失重過(guò)程的動(dòng)力學(xué)機(jī)理進(jìn)行了計(jì)算分析。最后探討了污泥灰熔融特性。
　　研究表明污泥低溫灰分顏色呈黑灰色，隨灰化溫度升高，污泥顏色逐漸變?yōu)殍F紅色。微觀上有較多的晶枝生長(zhǎng)，直至熔融。在實(shí)驗(yàn)溫度范圍內(nèi)，灰分中礦物質(zhì)組分變化較大，溫度較低時(shí)灰分中礦物質(zhì)以方解石、石英以及焦磷酸鹽為主，另外存在硅線石，磁鐵礦和赤鐵礦等。隨灰化溫度的升高，除石英穩(wěn)定外，灰分中長(zhǎng)石類(lèi)、硬石膏、赤鐵礦以及磷酸鋁鈣、磷酸鐵鈣和

3、磷酸正鹽成為主要成分。
　　STA實(shí)驗(yàn)表明灰分灰化溫度越高，失重越小。不同灰化溫度下灰分反映出污泥在焚燒過(guò)程中反應(yīng)進(jìn)程，隨受熱溫度升高，都出現(xiàn)了礦物質(zhì)失去吸附水，礦物質(zhì)析出結(jié)晶水，污泥中有機(jī)物燃燒，方解石分解，以及隨后的硬石膏分解等失重階段。動(dòng)力學(xué)分析表明灰分各失重階段反應(yīng)級(jí)數(shù)大部分都不為理想值，說(shuō)明實(shí)際反應(yīng)進(jìn)程與理想進(jìn)程有一定的偏差。不同的實(shí)驗(yàn)氣氛會(huì)影響灰分失重過(guò)程和灰融點(diǎn)。氧化氣氛會(huì)促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)程使各失重峰提前，同時(shí)也會(huì)促進(jìn)污泥