半焦调质城市污泥的成浆性能及其污泥煤浆的流变特性

采用成浆实验法研究了半焦调质城市污泥的成浆性能以及半焦调质城市污泥与煤混合物的成浆性能及其浆体流变特性。结果表明:半焦的含量是影响半焦调质城市污泥成浆性能的关键因素,半焦调质城市污泥的成浆性能随其半焦含量的增加而变好,当半焦的含量增大到80%时,半焦调质城市污泥的定黏浓度仍只有33.88%,说明其成浆性能差;泥煤混合物的成浆性能随半焦调质城市污泥配比的增大而变差,其定黏浓度(φ)与半焦调质城市污泥配比(x)呈良好的线性相关关系:φ=68.835 1-1.201 1x,R^2=0.953 6;污泥煤浆的浆体为假塑性流体,呈现剪切变稀的性能。上述研究成果对制备高能效的污泥煤浆,实现污泥的能源化利用有重要意义。

污泥煤浆的灰熔融特性研究

考察了污泥添加量对污泥煤浆熔融特征温度(DT、ST、HT、FT)的影响规律,并采用FactSage软件分析其在高温变化过程中矿物质的演化行为;结果表明,随着污泥掺混比例的增加,污泥煤浆灰的熔融特征温度逐渐降低,这主要是由于污泥煤浆灰的化学组成与矿物组成变化导致的。随着污泥掺混比例的增加,污泥煤浆灰的氧化硅和氧化铝总含量与酸碱比值逐渐降低,同时随着污泥掺混比例增加,低温共熔矿物质生成,从而导致熔融特征温度逐渐降低。

掺配污泥(水)制浆及污泥煤浆气化的研究与实践

煤化工企业污水处理装置产生的生化污泥,其处理方法主要是填埋和焚烧,存在环境污染及投资与运营成本高等问题。近年来出现了一种全新的、有效的生化污泥处理方法——生化污泥(或污泥水)与煤、制浆水、制浆添加剂制备成污泥煤浆作为气化原料予以消化。某煤化工企业就添加污泥(水)制备污泥煤浆开展了研究试验——对比分析不同污泥(水)添加量及不同制浆添加剂添加比例下所制备污泥煤浆品质的差异。试验结果表明:所得污泥煤浆稳定性良好,虽然煤浆浓度略有降低、粘度有所增大,但可通过提高制浆添加剂的添加比例予以改善;污泥煤浆气化对粗合成气组分没有明显影响,气化装置水系统水质虽有波动,但均在指标范围内,可通过添加絮凝剂和分散剂改善系统水质。目前某煤化工企业已正式开始掺配污泥(水)制浆的工业化应用,不仅节约了污泥(水)的处理费用,还减少了制浆水消耗。

掺混城市污泥对神木煤成浆特性的影响

将城市污泥以不同质量比掺入神木煤制备污泥煤浆,利用安东帕C-LTD80/QC型旋转流变仪考察了污泥掺混质量比(α)对污泥煤浆的最大成浆浓度、流变性、触变性和稳定性等成浆特性的影响。借助FTIR和SEM表征煤、污泥及水煤浆,探讨掺混城市污泥影响神木煤成浆性能机制。结果表明:水煤浆及污泥煤浆流变特性均符合幂定律模型τ=Kγn,随着α的增大,污泥煤浆表观黏度增大,最大成浆浓度降低,浆体流变性指数n减小,剪切稀化特性明显,浆体更加趋向于假塑性流体;同时,α的增大也会使得浆体触变环面积增大,进一步导致浆体触变性增强;此外,加入污泥制备的污泥煤浆,浆体产生沉淀时间明显延长,其析水率与相同成浆浓度下的水煤浆的析水率相比明显降低,说明适当的污泥掺混量有利于改善浆体的稳定性。通过FTIR及SEM分析可知,污泥填充了煤粉颗粒之间的空隙,在浆体内部形成较强的空间结构,这种作用是导致掺混污泥后浆体的表观黏度增大、最大成浆浓度降低、稳定性提高的主要原因。在尽可能提高污泥掺混比例的条件下,当α为0.12,污泥煤浆的最大成浆浓度为60.42%时,浆体的成浆性能良好,满足工业要求。

改性污泥与无烟煤成浆性的研究

采用阴离子表面活性剂萘磺酸钠甲醛缩合物、聚羧酸钠作为分散剂,考察了不同污泥用量时污泥煤浆的成浆性能。结果表明,当污泥(干基)添加量为煤质量的4%时,成浆浓度超过60%,随着污泥用量的提高,污泥煤浆的成浆浓度降低。污泥加入后,浆体的稳定性增强,污泥比例越高,产生沉淀的时间延长。当污泥(干基)添加量为煤质量的4%时,产生沉淀的时间超过160 h,与使用稳定剂效果相当。使用不同添加剂制备的污泥煤浆均呈假塑性。污泥疏松的絮状结构,蜂窝状的外表面,强大的吸水性是造成污泥煤浆成浆浓度下降,稳定性增加的主要原因。

污泥在水煤浆气化中的应用研究

对废水处理厂的污泥成分、含水率、热值等进行了分析,将脱水污泥加入磨机与神府煤制备出污泥煤浆,污泥煤浆呈假塑性流体,具有剪切变稀的特性,有利于浆体的输送。污泥煤浆的稳定性提高,污泥起到了稳定剂的作用。少量污泥的添加对神府煤的成浆浓度无影响,污泥煤浆经过多喷嘴气化炉气化后的合成气组分无较大变化,对水质无影响,排渣良好。开辟了化工厂处理污泥的新工艺,避免了污泥的二次污染。

煤化工装置污水处理站污泥的综合利用

煤化工装置污水处理站的污泥不同于生活废水污泥,无法采用传统的方法进行处理。通过对污泥进行工业、元素分析,并对煤浆、污泥浆、污泥煤浆的特性进行了研究,成功地将污泥添加于神府煤中并在气化炉内实现高温气化处理,取得了显著的环保效益和经济效益。