论文部分内容阅读
本课题研究硅钙无机材料对南宁市琅东污水处理厂污泥在前处理过程中各方面性能的影响以及处理后混合污泥粉末性质的变化,考虑将污泥的前处理和资源化利用有效结合,以达到“废物利用,变废为宝”的目的。
在污泥中按一定比例添加硅钙无机材料,参照该厂污泥的处理方式测定硅钙无机材料对污泥的重力浓缩性能、机械脱水性能和可压缩性能等泥水分离性能以及脱水后污泥水的水质指标(包括化学需氧量和总磷含量)、污泥的臭气等性能的影响,研究最佳硅钙无机材料的添加比例。结果表明:
(1)适量的硅钙无机材料可以加快污泥的重力沉降速度,并使污泥体积指数(SVI)降为原来的2/3,污泥沉降后上清液的浊度由261.0 NTU降为37.6 NTU;污泥的过滤比阻抗值r下降20%~25%,压缩系数s提高1.5倍,为硅钙无机材料提高污泥的泥水分离性能提供理论依据;
(2)添加小于20%的硅钙无机材料对污泥水的CODcr影响不大,但当添加比升高至40%时,CODcr迅速提高为原来的4倍。添加该材料既可以有效降低污泥水中的总磷,最大去除率可达72.2%,又可以抑制污泥在浓缩过程中对磷的释放,有利于污泥的存放和污泥水的二次处理;
(3)添加10%以上的硅钙无机材料可以降低污泥的臭气强度,使污泥在2小时内硫化氢气体的释放量由1.0μg/kg降为0.1μg/kg,改善污泥处理过程中空气的质量;
(4)添加20%的硅钙无机材料可以使干污泥中的挥发分、可燃分和热值由44.6%、45.8%和10.1 MJ·kg-1降为39.0%、39.7%和8.7 MJ·kg-1,并且在成分上适当提高了污泥制备建筑材料产品所需的无机物含量和烧制过程中灰分的稳定性;
(5)污泥在900℃煅烧后无明显烧结现象;1000℃煅烧后烧结良好,颗粒坚硬,呈紫褐色,内含许多封闭孔;1100℃煅烧后出现较多熔融,内部含有大量封闭孔。在升温过程中,SiO2由大量以α-石英形式、少量为无定形的存在形态转化为大量以玻璃体、少量为α-石英的存在形态,潜在火山灰活性提高。添加20%硅钙无机材料可以进一步提高污泥烧结体的强度和潜在火山灰活性,更利于烧制建筑材料。