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城市污水处理厂污泥是污水处理厂排放的副产物。污泥具有含水率高,极易发生腐败等特点。并且其中含有各种有机物质及重金属。污泥中有机物质含量较高,有机物质焚烧能够产生热量,因此将污泥作为原料进行焚烧获,从中获取能量是一种极佳的处理方式。目前随着我国城市化的速度不断加快,污水处理厂的污水处理量越来越大,产生的污泥量也越来越多。一个城市对污泥处置方式与处置能力能够反映出一个城市是否拥有良好的市政管理体系。本课题是以重庆市主城区鸡冠石污水处理厂市政污泥作为研究对象,采用CJ221-2005《城市污水处理厂污泥检验方法》与GB24188-2009《城镇污水处理厂污泥泥质》等标准对污泥理化性质进行分析评估。根据对污泥基础理化性质分析之后得知:污泥中含氮类物质所占比例较高,焚烧极易产生NOX。因此将焚烧中对NOX产生的因素进行分析研究。利用热分析仪器,研究不同试验参数条件之下对污泥燃烧特性的影响。试验显示:污泥焚烧主要分为四个阶段,其分别为:水分挥发阶段,易挥发有机物焚烧阶段,难挥发有机物焚烧阶段,固定碳焚烧阶段。在水分挥发阶段,污泥中水分挥发的难易程度随着水分含量的增大而减小。易挥发有机质与难挥发有机质焚烧温度随着水分含量的增大而升高。水分含量的增加,使得焚烧中能被回收再利用的能量就减少。当污泥中含水率超过68.3%之后污泥焚烧便没有可以回收利用的能量。运用Gorbatchev方法,分别计算得出污泥在水分挥发阶段,易挥发有机质燃烧阶段,难挥发有机质燃烧阶段,固定碳燃烧阶段机理函数与拟合曲线。并且通过拟合曲线计算出每个阶段活化能与频率因子。本文根据拟合曲线相关系数大小来选择出最佳拟合曲线,并通过拟合曲线斜率计算出污泥活化能。水分挥发阶段与易挥发有机物焚烧阶段均满足Jander方程三维扩散、球形对称模型。而在难挥发有机物焚烧阶段满足Z-L-T方程模型。在固定碳焚烧阶段则满足Jander方程的三维扩散模型。通过对污泥焚烧特性参数分析可知:当污泥升温速率增大,污泥的着火点也会增大,燃尽温度也随之增大,其燃烧特性指数便减小。本文对污泥焚烧过程中NOX产生因素进行全面分析。运用管式炉对污泥在不同含水率,不同升温速率与不同通气量条件之下进行试验研究,分析单因素条件之下,污泥焚烧所产生NOX量变化情况。当污泥含水率达到50%左右时,污泥所产生的NOX量达到最大值。而污泥随着升温速率增加,NOX排放量减少。污泥随着通气量的增加,NOX排放量不断增大,当通气量到达2L/min之后污泥焚烧所产生的NOX数目便不在增大,达到饱和。本文对污泥在不同升温速率,不同通气量,不同含水率因素之下NOX排放量进行正交试验。结果表明,通气量是影响污泥产生NOX的主要因素。升温速率影响因素次之,含水率对污泥NOX产生影响因素最小。在不同终温条件之下,污泥NOX产生量先随温度上升而增加,当到750℃之后,污泥NOX产量达到峰值。之后继续升温NOX产生量不在变化。在终温为650℃左右时,污泥产生的NOX量变化率最大。而在300℃—350℃之间污泥NOX产量出现减小的趋势,而后随着温度增加又增大。添加剂CaO对污泥焚烧NOX排放影响因素表明,Ca/S增加时,对污泥焚烧NOX排放量增加有促进作用,当Ca/S之比超过1.4之后,污泥中的NOX增加速率变化增大。当污泥中的Ca/S比值超过2.3之后NOX产量变化很小。在加入CaO之后,污泥NOX产量最大的终温为640℃左右,而当污泥焚烧终温在550℃左右时,污泥产生NOX量的变化量最大。此外,试验还证明了,当向污泥中加入CaO之后,污泥NOX析出温度前移。