污泥干燥机理试验研究

论文摘要

污泥是一种污染治理工艺的副产物,容易造成二次污染；而且污泥含水率高、体积大,给堆放和运输带来困难,污泥干燥能有效减少污泥的容积,可以作为焚烧处理或污泥衍生燃料的前置手段,有些时候也可以作为单独处理措施,因此,污泥干燥特别是污泥的间接干燥是当前污泥处置的研究热点。本文从污泥的来源、危害和处理现状入手,在综述国内外污泥的处理处置方式及一些新型的污泥资源化技术和国内外污泥干燥工艺的研究现状和进展情况的基础上,选取污泥的传热特性以及干燥模型等方面进行研究。污泥干燥是一个耗能的过程,污泥在不同状况下的导热系数对其在干燥机中的传热性能有着不可忽视的影响。利用圆球法分别测定污泥在不同成分下、在不同含水率下、在不同温度下的导热系数,同时还测定了污泥的堆积密度,为研究污泥在干燥机中的干燥效率奠定了基础。污泥导热系数与污泥干燥速率间存在相互关联性。用桨叶式干燥机进行试验研究,通过在污泥中添加煤粉颗粒、膨润土、石英砂以及石英砂和膨润土的混合物等有可能提高污泥导热系数的无机物颗粒,测定添加不同物质后的污泥干燥速率曲线,分析添加不同物质对污泥干燥速率的改善效果。在忽略污泥干燥过程中的化学反应的条件下,假设污泥干燥过程中骨架的结构和大小不变,采用污泥干燥过程中的液、汽交界面移动边界模型,建立了单颗污泥小球干燥过程中相变传热的数学模型,并对单颗污泥小球的烘干情况进行了数值计算,计算结果与前人的实验数据基本吻合,为污泥干燥特性研究提供了一种实用的计算工具。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1. 引言
• 1.2. 污泥的分类及特点
• 1.2.1. 污泥的定义
• 1.2.2. 污泥的分类
• 1.2.3. 污泥的危害
• 1.3. 污泥的处理处置技术及应用
• 1.3.1. 传统的污泥处理处置技术
• 1.3.2. 现阶段世界各国污泥处理处置技术应用情况
• 1.3.3. 我国污泥处理处置情况
• 1.3.4. 新型的污泥资源化技术
• 1.4. 本章参考文献
• 第2章 污泥干燥技术综述
• 2.1. 污泥干燥定义
• 2.2. 污泥干燥过程的传热传质理论
• 2.2.1. 污泥中的传热过程
• 2.2.2. 污泥中的传质过程
• 2.2.3. 污泥中的传输机制
• 2.3. 污泥热干燥技术工艺类型
• 2.3.1. 污泥热干燥技术类型
• 2.3.2. 污泥热干燥工艺概述
• 2.4. 污泥干燥特性研究现状
• 2.4.1. 污泥的干燥特性研究
• 2.4.2. 干燥工艺及设备对干燥特性的影响研究
• 2.4.3. 污泥自身的干燥特性及干燥模型研究
• 2.4.4. 一些其他的污泥干燥特性影响研究
• 2.5. 本文研究背景和研究内容
• 2.5.1. 本文研究背景
• 2.5.2. 本文研究内容
• 2.6. 本章参考文献
• 第3章 污泥导热系数的试验研究
• 3.1. 引言
• 3.2. 导热系数的测定方法
• 3.2.1. 稳态法
• 3.2.2. 非稳态法
• 3.3. 污泥导热系数测定实验
• 3.3.1. 实验部分
• 3.3.2. 污泥导热系数试验结果及分析
• 3.4. 本章小结
• 3.5. 本章参考文献
• 第4章 改善污泥干燥特性试验研究
• 4.1. 引言
• 4.2. 污泥干燥速率与导热系数关联性分析
• 4.2.1. 污泥含水率与污泥导热系数之间的关系
• 4.2.2. 污泥含水率与污泥干燥速率之间的关系
• 4.2.3. 污泥干燥速率与污泥导热系数之间的关系
• 4.3. 改善污泥干燥特性试验
• 4.3.1. 试验材料
• 4.3.2. 污泥干燥特性试验装置介绍
• 4.3.3. 污泥干燥特性试验过程
• 4.4. 污泥干燥特性试验结果与分析
• 4.4.1. 不同污泥的干燥速率曲线分析
• 4.4.2. 添加煤粉颗粒对污泥干燥速率的影响
• 4.4.3. 添加膨润土对污泥干燥速率的影响
• 4.4.4. 添加石英砂对污泥干燥速率的影响
• 4.4.5. 添加石英砂和膨润土对污泥干燥速率的影响
• 4.5. 本章小结
• 4.6. 本章参考文献
• 第5章 单颗污泥小球的干燥模型研究
• 5.1. 引言
• 5.2. 单颗小球干燥试验情况及分析
• 5.3. 污泥小球的相变传热模型
• 5.4. 单颗污泥小球干燥过程理论计算结果
• 5.5. 本章小结
• 5.6. 本章参考文献
• 第6章 全文总结及工作展望
• 6.1. 全文总结
• 6.2. 不足之处和工作展望
• 攻读硕士期间发表的论文
• 致谢