【摘 要】
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随着我国城市化的不断推进,环境问题日益受到人们的关注。居民区的生活污水以及工厂的工业废水大量排放,使污水处理厂的污泥产量与日俱增。污泥中含有大量的有害物质,不适当处理会给环境带来破坏,但同时也含有植物生长所需要N、P、K等微量元素,因此可在农业生产等领域进行资源化的利用。无论对污泥进行何种无害化的处理处置,都需经过污泥的输送环节。因此,选择高效的输送方式,对污泥最终的处理处置具有重要意义。污泥属于
【基金项目】
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国家自然科学基金—污泥干燥环形快速加热防黏附机理及MVR热泵耦合运行特性研究(项目编号:51868053);
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随着我国城市化的不断推进,环境问题日益受到人们的关注。居民区的生活污水以及工厂的工业废水大量排放,使污水处理厂的污泥产量与日俱增。污泥中含有大量的有害物质,不适当处理会给环境带来破坏,但同时也含有植物生长所需要N、P、K等微量元素,因此可在农业生产等领域进行资源化的利用。无论对污泥进行何种无害化的处理处置,都需经过污泥的输送环节。因此,选择高效的输送方式,对污泥最终的处理处置具有重要意义。污泥属于非牛顿流体,其输送特性与流变特性存在密切联系,污泥的流变特性又与含水率、温度以及预处理等因素有关。为研究污泥的流变特性以及输送特性,本文设计了几组实验,即调配出含水率分别为48.32%、54.23%、63.71%、70.33%、79.82%、81.77%的污泥样本,并利用水浴加热法使污泥均匀升温,获取不同温度下的污泥样本,通过旋转粘度计测量其粘度,以此研究含水率、温度对污泥流变特性的影响;基于特氟龙(PTFE)材料的防粘性,为研究不同表面材料对污泥输送的影响,通过304不锈钢平板和特氟龙平板对含水率分别为48.32%、54.23%、66.33%、81.77%污泥进行摩擦阻力试验。根据试验结果表明:(1)随着污泥的含水率的不断增大,污泥的粘度不断减小,含水率低时对污泥流变参数的影响要显著高于含水率较高时对污泥流变参数的影响,当含水率为48.32%~63.71%时,污泥粘度偏大,不适合于远距离管道输送;含水率为70.33%~81.77%时,流变参数低,可泵性好,适合于远距离管道输送。(2)随着温度的逐渐升高,污泥的粘度呈现不断降低的趋势,低含水率的污泥对温度的敏感度要高于高含水率的污泥,粘度变化趋势更大。(3)污泥在平板上移动时,特氟龙涂层在输送时可以起到明显的降阻减粘的作用,低含水率时污泥减粘的作用更加明显。根据试验的结果,了解到本项目含水率为81.77%污泥的可泵性好,适合泵送,经过分析,采用液压双缸活塞泵输送污泥,并依据实际的设备布局,通过分析计算,对污泥泵进行选型和设计,并基于流变特性与摩擦阻力试验的研究结果以及管道阻力计算模型,提出污泥泵送管道降阻的方法。
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