Utafiti juu ya sifa za kukausha matope ya manispaa

Kuchukua dewatering sludgewa Manispaa ya Wilaya ya Qingpu Matibabu ya maji taka Panda kama malighafi, karatasi hii inasoma tofauti za sifa za matope kabla na baada ya kukausha kutoka kwa vipengele vya uchambuzi wa viwanda, micromorphology, muundo wa msingi na thamani ya kalori, na hutoa data ya msingi kwa utambuzi wa kukausha na uchomaji wa sludge.

Sludge ni bidhaa ya ziada mchakato wa matibabu ya maji taka, na maudhui ya juu ya maji (kwa ujumla kuhusu 98%), kiasi kikubwa, vigumu kuondokana na sifa, na utungaji wa sludge ni ngumu, yenye idadi kubwa ya vitu vya kikaboni, metali nzito, chumvi, vigumu kuharibu vitu na microorganisms pathogenic, mayai ya vimelea na kadhalika. Kwa kuongezeka kwa matibabu ya maji taka, matibabu ya busara na utupaji wa sludge inazidi kuwa muhimu, na sludge isiyotibiwa ni tishio kubwa kwa mazingira.

Kulingana na data ya Taasisi ya Utafiti ya E20, zaidi ya nusu ya sludge inayotokana na mitambo ya kusafisha maji taka inatibiwa na kutupwa na taka ya usafi, na zaidi ya 18% ya sludge hupotea. Zaidi ya 50% ya maudhui ya maji ya 80% ya sludge isiyo na maji hutupwa kwa njia rahisi ya kutupa taka. Njia hii ya utupaji sio tu ina uchafuzi mkubwa wa mazingira wa sekondari, lakini pia inachukua eneo kubwa, na hakutakuwa na ardhi ya kuzika kwa muda mrefu. Pendekezo la Matibabu ya Sludge na mahitaji ya utupaji katika "Maji Kumi" na "Mpango wa 13 wa Miaka Mitano" imekuza ukuaji wa matibabu ya sludge na soko la utupaji chini ya hali ya sera nzuri, na teknolojia ya matibabu inayohusiana na vifaa pia vimekua haraka.

"Mwongozo bora zaidi wa kiufundi unaowezekana wa matibabu na utupaji wa SLUDGE katika mtambo wa kusafisha maji taka" inaamini kuwa ukaushaji wa tope na uchomaji ni mwelekeo unaotetewa na nchi yetu katika siku zijazo. Ili kutambua kukausha na kuchomwa kwa sludge kwa ufanisi wa juu na matumizi ya chini ya nishati, ni muhimu kujifunza kwa utaratibu sifa za sludge kabla na baada ya kukausha kutoka kwa pembe nyingi.

Katika karatasi hii, sifa za sludge iliyoharibiwa kabla na baada ya kukausha zilisomwa kutoka kwa vipengele vya uchambuzi wa msingi, micromorphology, muundo wa msingi na thamani ya kaloriki, ambayo ilitoa data ya msingi kwa ajili ya utambuzi wa kukausha na kuchomwa kwa sludge.

Vifaa vya majaribio

Manispaa dewatering sludge imekaushwa kwa kutumia dryer nyembamba ya filamu, na mchoro wa muundo wa dryer nyembamba umeonyeshwa kwenye Mchoro. Mashine nyembamba ya kukausha filamu inaundwa na ganda, rotor na kifaa cha kuendesha. Rotor hueneza sludge ya dedehydrated kwenye safu nyembamba kwenye ukuta wa ndani wa koti ya shell, na hukausha sludge na mvuke ya joto la juu au mafuta ya upitishaji wa joto kwenye koti.

Uchambuzi wa kimsingi na kulinganisha kabla na baada ya kukausha kwa sludge

Mvuke uliopashwa joto kupita kiasi wa 160℃ na 0.6Mpa ulipitishwa kwenye kikaushio chembamba cha filamu ili kukausha tope lililotiwa maji na unyevu wa takriban 80% hadi kiwango cha unyevu kisichozidi 30%. Tope kabla na baada ya kukausha lilichukuliwa sampuli na kuchambuliwa mara nyingi. Matokeo yalionyesha kuwa maudhui ya tete ya sludge yalipunguzwa baada ya kukausha, na maudhui ya tete ya msingi wa kukausha yalipungua kwa 4.53% ~ 8.66%. Wakati huo huo, maudhui ya majivu ya sludge yaliongezeka, na calorvalue ya juu ya msingi wa kukausha ilipungua kwa 0.335 ~ 1.15MJ / kg. Hii ni hasa kwa sababu katika mchakato wa kukausha kwa joto, misombo ya kikaboni tete katika sludge na baadhi ya chembe ndogo za sludge huwa gesi ya mkia wa kukausha pamoja na mvuke wa maji ya kukausha na kuingia katika sehemu inayofuata ya matibabu ya gesi ya mkia.

Ulinganisho wa muundo mdogo wa sludge kabla na baada ya kukausha

Takwimu ifuatayo inaonyesha microstructure ya sludge kabla na baada ya kukausha. Kama inavyoonekana kutoka kwa takwimu, muundo wa sludge kabla ya kukausha ni huru, na idadi kubwa ya polima za ziada zimefungwa na kukusanywa nje ya colloid, na kutengeneza muundo wa dhahiri wa jumla. Kwa njia hii, maji yaliyofungwa, maji ya kuingilia kati na maji ya ndani ya seli kwenye sludge yamefungwa kwenye floc ya sludge, ili ni vigumu zaidi kufuta maji kwa njia ya vitendo vya kimwili na kemikali. Ikilinganishwa na tope baada ya kukausha, tope kabla ya kukausha ina porosity ya juu, eneo kubwa maalum la uso, mgandamizo wa nguvu, na floc ya sludge inaweza kuharibiwa kwa kutumia nguvu ya chini ya mitambo au kutoa joto. Pamoja na uvukizi wa maji kwenye sludge, muundo wa floc ya sludge huanguka hatua kwa hatua, na kutengeneza muundo wa jumla na muundo wa uso wa tight na kupungua kwa hatua kwa hatua voids katika takwimu ya kulia. Walakini, ufanisi wa uvukizi wa maji pia utapungua kwa kupungua kwa uwiano wa utupu wa sludge.

Ulinganisho wa utungaji wa sludge kabla na baada ya kukausha

Takwimu inaonyesha matokeo ya uchambuzi wa infrared spectral skanning kabla na baada ya kukausha sludge. Vikundi vya kazi vya mwakilishi wa kundi la kavu la sludge ni hasa bure H2O, -OH, -CH2, -CH3, pete ya kunukia, C = C, CO, hidrokaboni ya halojeni, nk Inaonyesha kuwa maudhui ya kikaboni katika sludge ni ya juu, na aina za viumbe zinaweza kuwa protini, lipid, wanga na selulosi. Uchunguzi umeonyesha kuwa maudhui ya protini ya vitu vya kikaboni vya sludge ni zaidi ya 60%, lipid ni karibu 20%, wanga na selulosi ni karibu 15%, mtengano wa vitu hivi vya kikaboni utazalisha NH3, H2S na VOCs na gesi nyingine za harufu.

EPS ni polima ya juu inayojumuisha protini, polysaccharide na kiasi kidogo cha lipids, asidi nucleic na humus. Kugundua misombo ya tabia ya EPS inaonyesha kuwepo kwa kiasi kikubwa cha EPS katika sludge. Kama kijenzi muhimu cha kikaboni cha tope, maudhui ya EPS huamua ukubwa wa ufyonzaji wa infrared wa vikundi vya utendaji vya sifa za tope. Kwa kulinganisha spectra ya infrared ya sludge kabla na baada ya kukausha na ukiondoa kuingiliwa kwa hila ya uchafu katika sludge wakati wa mchakato wa uchambuzi, inaweza kuonekana kuwa infrared infrared ngozi ya sludge kabla ya kukausha ni kubwa zaidi kuliko ile ya sludge baada ya kukausha. Ikilinganishwa na tope kabla ya kukauka, mwonekano wa tope baada ya kukauka ulionyesha kuwa kilele cha bega ni 1654 na 1543cm-1 (C=C), 2924cm-1 (CH) na 1076cm-1 (CO) kilikuwa kidogo, ambacho kilionyesha mtengano wa vitu vinavyofanana na protini wakati wa mchakato wa kukausha. Hii pia inaelezea kupungua kwa maudhui ya vitu vya kikaboni na maudhui tete baada ya kukausha kwa tope.

Ulinganisho wa unyevu, vitu vya kikaboni na thamani ya kaloriki ya sludge kabla na baada ya kukausha

Jambo la kikaboni katika sludge ni mtoa huduma mkuu wa calorvalue ya sludge, wakati unyevu wa sludge pia una ushawishi mkubwa juu ya calorvalue. Kiwango cha juu cha unyevu wa sludge kina thamani ya chini ya kaloriki, ambayo itaathiri bila shaka uchomaji wa sludge. Zaidi ya hayo, matumizi ya nishati ya mfumo katika mchakato wa kukausha sludge hutumiwa hasa kuyeyusha maji kwenye sludge.

Maudhui ya kikaboni ya sludge baada ya kukausha ilipungua kidogo, na thamani inayofanana ya kalori ya juu ya msingi kavu pia ilipungua kidogo. Uwiano kati ya unyevu wa tope na thamani ya kalori, na uwiano kati ya vitu vya kikaboni vya sludge na thamani ya kalori vilichunguzwa kwa mtiririko huo, na mgawo wa uwiano kati ya vigezo ulipatikana kwa urejeshaji wa mstari, na uchanganuzi wa uwiano ulifanyika.

Kuna uwiano mbaya kati ya unyevu wa sludge kavu na thamani yake ya chini ya kalori, ambayo hupungua kwa ongezeko la unyevu. Hata hivyo, mgawo wa uwiano kati ya maudhui ya unyevu wa sludge kavu na thamani ya chini ya kalori ni 0.882, na thamani ya P ya mtihani wa F ni 0.061 chini ya uaminifu wa 95%. Kwa kuwa thamani ya mtihani wa F-P ni kubwa kuliko 0.05, unyevu wa tope kavu hauonyeshi uwiano muhimu wa mstari na thamani ya chini ya kalori.

Mgawo wa uwiano kati ya maudhui ya vitu vya kikaboni vya tope mbichi na thamani ya juu ya kalori ya msingi kavu ilikuwa 0.997, na thamani ya P ya jaribio la F ilikuwa 0.0033 chini ya kiwango cha kujiamini cha 95%. Mtihani wa F thamani ya P ni chini ya 0.05, kwa hivyo maudhui ya vitu vya kikaboni kwenye tope mbichi yana uwiano mkubwa na msingi wake mkavu wa thamani ya juu ya kalori.

Maudhui ya kikaboni ya tope kavu yalihusishwa vyema na thamani ya juu ya kaloriki ya msingi kavu, na thamani ya juu ya kaloriki ya msingi kavu iliongezeka kwa ongezeko la maudhui ya viumbe hai. Zaidi ya hayo, mgawo wa uwiano kati ya maudhui ya vitu vya kikaboni vya sludge kavu na thamani ya juu ya kalori ya substrate kavu ilikuwa 0.973, na thamani ya P ya mtihani wa F ilikuwa 0.014 chini ya kiwango cha kujiamini cha 95%. Kwa kuwa thamani ya p ya mtihani wa F ni chini ya 0.05, inaweza kuonekana kuwa kuna uwiano mkubwa kati ya maudhui ya kikaboni ya tope kavu na thamani ya juu ya kalori ya msingi kavu.

Kutokana na uchambuzi ulio hapo juu, inaweza kuonekana kuwa thamani ya kalori ya tope inahusiana kwa karibu na maudhui ya unyevu na maudhui ya viumbe hai, na kuna uwiano mzuri kati ya maudhui ya viumbe hai ya sludge na thamani ya kalori ya msingi wa sludge kavu. Hii pia inaonyesha kwamba ikiwa idadi kubwa ya viungio vya isokaboni hutumiwa kwa hali na upungufu wa maji mwilini wa sludge kutoka kwa mmea wa matibabu ya maji taka, ingawa inaweza kuwa na athari kubwa ya upungufu wa maji mwilini, kuanzishwa kwa idadi kubwa ya vitu vya isokaboni haitaboresha tu mzigo wa mfumo wa mchakato wa kukausha sludge, lakini pia kupunguza kwa kiasi kikubwa maudhui ya vitu vya kikaboni vya sludge, ambayo itasababisha athari ya kavu. uchomaji moto.

Hitimisho

Katika karatasi hii, sifa za tope lililopungukiwa na maji kabla na baada ya kukaushwa zilichambuliwa kwa kutumia tope lisilo na maji kutoka Wilaya ya Qingpu ya Shanghai kama malighafi.

(1) Pamoja na maendeleo ya kukausha, muundo wa uso wa sludge unakaribia hatua kwa hatua, pengo hupunguzwa hatua kwa hatua, na ufanisi wa kukausha hupunguzwa hatua kwa hatua.

(2) Mchakato wa kukausha wa sludge itatokea kiasi kidogo cha mtengano wa viumbe hai, ili maudhui ya suala la kikaboni na suala tete la sludge baada ya kukausha ni kupunguzwa kidogo.

(3) Thamani ya chini ya kalori ya sludge inahusiana vibaya na unyevu wake, lakini hakuna uhusiano wa wazi wa mstari; Kulikuwa na uwiano mzuri wa mstari kati ya thamani ya juu ya kalori ya sludge na maudhui yake ya viumbe hai. Kwa hiyo, ni muhimu kupunguza unyevu wa sludge na kupunguza upotevu wa vitu vya kikaboni kwenye sludge ili kuhakikisha calorvalue ya sludge.