论文摘要
随着我国经济的发展,城市人口的增加,工业废水和城市污水的排放量日益增多,污泥的产出量迅速增加。为避免二次污染并有效利用污泥中的有效成分,污泥处理已经成为全世界关心的问题。目前污泥处理方式主要有填埋、焚烧、堆肥等。但无论何种方法都必须经过干燥这一环节,如何经济、高效地干燥城市污泥已成为污泥处理的重要课题。本课题采用薄层干燥方式进行脱水污泥热干燥的研究,考察了污泥的干燥特性,并引入薄层干燥模型进行数值分析。通过模型的引用,发现Logarithmic模型比其他的模型更适合薄层污泥干燥分析。在此基础上,应用Fick扩散模型,得到80～150℃条件下薄层污泥干燥的有效扩散系数的变化范围为8.486×10-10～4.386×10-9m2/s,并根据Arrhenius经验公式建立温度与扩散系数的关系,得到污泥干燥时水分扩散的活化能为29.56 kJ/mol。污泥干燥过程产生大量水蒸汽,这些水蒸汽携带污染物质共同挥发出来,因此本文针对薄层干燥进行了冷凝水水质分析,通过测定不同温度、时间、厚度及放置一定时间污泥干燥冷凝水pH、COD、TOC、TN、TP、NH4+-N、NO3--N和NO2--N等水质指标的变化,总结出不同条件下污泥干燥过程污染物质变化规律如下:（1）在薄层污泥干燥过程中,挥发得到的冷凝水形成缓冲溶液,都显中性,其pH介于6～8。（2）污泥干燥冷凝水污染物浓度随干燥温度的升高而增大,140～150℃增加最明显。（3）污泥干燥冷凝水污染物浓度随干燥时间的增加而增大。（4）相同干燥时间内,污泥干燥厚度越薄,污染物析出浓度越大;相同干燥程度,污染物析出浓度随着厚度的增加而增大。（5）污泥经放置后,干燥冷凝水污染程度增加,放置温度越高,污染程度越大,低温下较适合污泥的保存。（6）污泥干燥冷凝水属于超标有机废水,需要达标排放。
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摘要Abstract1 绪论1.1 课题选题背景和研究意义1.2 污泥的分类及对环境的危害1.2.1 污泥的分类1.2.2 污泥对环境的危害1.3 污水污泥的处理与处置1.3.1 污水污泥处理处置方法1.3.2 我国污水污泥处理处置现状1.4 污泥干燥可行性与必要性1.4.1 污泥干燥可行性1.4.2 污泥干燥必要性1.4.3 常见污泥干燥方法1.4.4 污泥干燥国内外研究进展1.5 本课题研究特色及内容2 脱水污泥薄层干燥及动力学特性研究2.1 污泥成分分析2.1.1 污泥样品来源2.1.2 污泥成分分析2.2 污泥薄层干燥试验2.2.1 污泥薄层干燥实验装置设计及方法选定2.2.2 不同厚度污泥干燥研究2.2.3 不同温度污泥干燥研究2.3 污泥薄层干燥动力学分析2.3.1 污泥干燥曲线模型建立及参数的求解2.3.2 污泥干燥过程的有效扩散系数2.3.3 污泥干燥活化能研究2.4 本章小结3 脱水污泥干燥过程中污染物析出特性研究3.1 污泥干燥热分析3.2 干燥冷凝水水质分析试验部分3.2.1 试验样品3.2.2 试验装置3.2.3 试验方法3.2.4 测定方法3.3 不同温度干燥冷凝水水质分析3.3.1 pH值的变化3.3.2 TOC、COD的变化4+-N、NO3--N和NO2--N的变化'>3.3.3 TN、NH4+-N、NO3--N和NO2--N的变化3.3.4 TP的变化3.3.5 不同温度干燥冷凝水水质分析小结3.4 不同干燥时间冷凝水水质分析3.4.1 pH值的变化3.4.2 TOC、COD的变化4+-N、NO3--N和NO2--N的变化'>3.4.3 TN、NH4+-N、NO3--N和NO2--N的变化3.4.4 不同时间干燥冷凝水水质分析小结3.5 不同厚度干燥冷凝水水质分析3.5.1 pH值的对比3.5.2 TOC、COD值的对比4+-N、NO3--N和NO2--N值的对比'>3.5.3 TN、NH4+-N、NO3--N和NO2--N值的对比3.5.4 完全干燥的对比3.5.5 不同厚度干燥冷凝水水质分析小结3.6 污泥放置对干燥冷凝水水质分析的影响3.6.1 pH值的变化3.6.2 TOC、COD的变化4+-N、NO3--N和NO2--N的变化'>3.6.3 TN、NH4+-N、NO3--N和NO2--N的变化3.6.4 不同放置时间干燥冷凝水水质分析小结3.7 本章小结4 结论与展望4.1 结论4.2 展望参考文献攻读硕士学位期间发表学术论文情况致谢
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