生活污泥及工业污泥与煤混烧动力学特性实验研究

摘要

我国城市人口众多，工业体量巨大，随之带来巨大的城市生活污水和工业废水产量且逐年增加。随着节能环保步伐的推进，我国污泥处理处置形势紧迫。传统的污泥填埋法的弊端日益显现，污泥焚烧法逐渐受到关注。利用燃煤锅炉实现污泥和煤混烧，具有处理速度快、减量化明显、回收污泥中的能量等优点，而逐渐被重视。研究污泥和煤混烧的关键技术至关重要。
　　本文以一种生活污泥、一种工业污泥以及一种电厂实际燃用烟煤作为研究对象，分别制取了掺混10％、30%、50%、70%的生活污泥、工业污泥的两组混样，并对这两组样品进行热重分析，探究污泥掺混比例对污泥和煤混烧燃烧特性和动力学特性的影响；选取其中污泥掺混比例为10%的两种混样进行5、10、20、35℃/min升温速率的热重实验，分析升温速率对混烧燃烧特性和动力学特性的影响；最后，通过对烟煤进行负载磷的方式，探究污泥中的磷对污泥和煤混烧燃烧特性和动力学特性的影响。
　　研究表明，烟煤的燃烧特性优于两种污泥，活化能高于两种污泥。随着污泥掺混比例的增大，混样的燃烧特性逐渐变差，活化能逐渐降低。随着升温速率的增大，混样的燃烧特性逐渐变好，所以在<35℃/min条件下，可以适当增大升温速率来获得更好的混烧特性。生活污泥比工业污泥具有更好的燃烧特性和动力学特性，在污泥和煤混烧时，生活污泥和烟煤的协同作用更显著，所以掺混生活污泥的混样具有更好的燃烧特性、更低的活化能，提高升温速率对其燃烧特性和动力学特性的改善效果也更显著。溶液负载法处理可以有效的改善烟煤的燃烧特性，降低其活化能，但是在负载磷后，样品的燃烧特性恶化明显；烟煤负载5%磷后，综合燃烧特性和污泥相当；且随着磷负载量的增加，恶化效果加剧。

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1 绪论

1.1 课题研究背景

1.2 污泥处理概况及发展趋势

1.3 污泥焚烧的国内外研究现状

1.4 本文的主要研究内容

2 实验设备与实验方法

2.1 样品的来源和基本分析

2.2 热重实验和分析方法

2.3 负载磷实验

2.4环境扫描电镜ESEM

2.5 本章小结

3 煤和生活污泥、工业污泥混烧特性和活化能

3.1 单煤、单污泥的燃烧特性和活化能

3.2 不同污泥掺混比例对混烧特性和活化能的影响

3.3 不同升温速率对混烧特性和活化能的影响

3.4 本章小结

4 负载磷对煤燃烧特性的影响

4.1 溶液法处理对燃烧特性和活化能的影响

4.2 负载磷对燃烧特性和活化能的影响

4.3 负载磷对煤表面理化特性的影响

4.4 本章小结

5 全文总结与进一步工作建议

5.1 全文总结

5.2 进一步工作建议

致谢

参考文献

附录1 攻读学位期间发表论文