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吉建斌的网易博客

吉建斌

 
 
 

日志

 
 

不同形状污泥干燥特性的差异性及其成因分析(下)  

2017-12-06 07:11:50|  分类: 废水污泥处理和资 |  标签: |举报 |字号 订阅

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从表3可以看出,干燥温度对饼状污泥各干燥阶段的影响较小。饼状污泥在干燥过程中升速阶段(I)的失重比例基本占到总失重的2/3左右,而干燥时间仅占总干燥时间的1/2左右。饼状污泥的干燥阶段与裂缝的发育情况有关,裂缝增多增大时,呈升速阶段;而裂缝停止发育时进入降速阶段。温度对饼状污泥的干燥过程比例影响较小,说明饼状污泥裂缝的产生情况不受干燥温度和干燥速率的影响。

2.3 不同形状污泥有机物分解的差异

在污泥干燥过程中水分蒸发的同时,也可能造成部分有机物受热分解。有机物分解会给污泥干燥系统带来诸多不利影响,包括有机物分解产生的恶臭气体造成尾气处理难度加大,有机物分解消耗热量导致干燥设备的热利用率下降,以及污泥中有机物分解造成成品污泥热值降低。因此,需要对干燥过程中有机物的分解情况进行分析。

图6中显示了干燥温度为150?300时饼状污泥和球状污泥残留干基率的变化。从图5中可以看出,不同形状污泥在相同条件下测出的初始干基率是不同的,采用风干粉碎的污泥所测的污泥含水率为77%左右,即干基率为23%,饼状污泥的干基率基本接近23%,而球状污泥的干基率则在24%左右。这说明球状污泥中的水分不易蒸发,约有占总质量1%的水分在100时无法蒸发。

不同形状污泥干燥特性的差异性及其成因分析(下) - 不在眉头愁 - 吉建斌的网易博客

饼状污泥和球状污泥干燥过程中残留干基率的变化也不相同。在150时饼状污泥和球状污泥干燥过程中残留干基率的变化很小,但接近终点时,球状污泥的残留干基率会从24%降到23%左右,说明150时球状污泥干燥过程中基本不会发生有机物分解。在200以上时,饼状污泥在干燥过程中残留干基率开始缓慢下降,当污泥质量降至30%左右时,残留干基率急剧下降,而球状污泥在干燥过程中残留干基率基本不变,直至干燥终点才开始急剧下降,这说明在饼状污泥干燥过程中水分蒸发的同时,已经有部分有机物开始分解,而且随着温度的升高,有机物的分解率也逐渐升高。而球状污泥只有在污泥中水分基本蒸发完后,有机物才开始分解。在相同的干燥温度下,饼状污泥的最终残留干基率要小于球状污泥,在150条件下,饼状污泥和球状污泥的残留干基率分别为22.55%和23.16%,而在300条件下,则分别为16.16%和20.72%。这说明球状污泥不仅水分不易蒸发,有机物也不易发生分解,而饼状污泥则更容易发生有机物分解。

饼状污泥在干燥过程中由于裂缝的产生,导致了不同部位污泥水分蒸发的差异,靠近裂缝位置的污泥水分快速蒸发,局部的温度也快速上升,部分有机物即开始分解,因此饼状污泥在污泥水分蒸发开始不久后污泥中有机物即开始缓慢分解。而球状污泥则由于污泥的体积整体缩小,内部水分通过球体表面蒸发,导致在整个蒸发过程中污泥表面的温度比较低,仅仅在水分基本蒸发完毕后,污泥表面的有机物才开始逐渐分解。同样,由于球状污泥与热空气的接触表面远小于饼状污泥,因此,球状污泥的有机物分解量也要少于饼状污泥。

3 结论

3.1 饼状污泥在干燥过程中会分裂成许多小块,干燥面积增大,而球状污泥在干燥过程中仅向心收缩,污泥干燥面积逐渐变小,2种污泥干燥形状的变化导致了2种截然不同的干燥过程。饼状污泥的干燥过程分为升速和降速2个阶段,而球状污泥则分为升速、恒速和降速3个阶段。但是饼状污泥的平均干燥速率要大于球状污泥。

3.2 饼状污泥和球状污泥半干化的平均干燥速率要大于全干化。半干化时,饼状污泥和球状污泥的平均干燥速率与温度都呈二次方关系;全干化时,饼状污泥的平均干燥速率和温度呈二次方关系,而球状污泥的平均干燥速率和温度呈线性关系。

3.3 干燥温度对饼状污泥各干燥阶段的失重和干燥时间比例影响较小,而球状污泥的各阶段则受到温度的影响很大,升速阶段和降速阶段的失重比例和时间比例随着温度升高而逐渐增大,而恒速阶段的比例则随温度升高而逐渐减小。

3.4 饼状污泥和球状污泥在150以上干燥时会有有机物发生分解,但是饼状污泥在水分蒸发过程中即开始有部分有机物发生分解,而球状污泥则基本在污泥水分完全失去后才开始发生有机物分解。

参考文献

不同形状污泥干燥特性的差异性及其成因分析(下) - 不在眉头愁 - 吉建斌的网易博客
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