碱激发矿粉协同垃圾焚烧飞灰固化浓缩液污泥试验研究

采用浸没式燃烧工艺产生的生活垃圾填埋场浓缩液污泥具有极高易溶盐含量的特征。水泥对其固化成本高且效果不理想。以矿粉和垃圾焚烧飞灰为前驱体,NaOH和Na_(2)SiO_(3)溶液为碱激发剂制备地聚物胶凝材料,用于固化浓缩液污泥。对固化污泥进行一系列无侧限抗压强度试验,浸泡试验以及矿物成分物相转换,热稳定性和微观结构分析,探索碱激发矿粉/飞灰胶凝材料对浓缩液污泥的固化效果和固化机理。试验结果表明:碱激发矿粉/飞灰胶凝材料可高效环保地对浓缩液污泥进行有效固化。固化污泥的28d无侧限抗压强度随矿粉掺量的增加而增加,飞灰可有效促进前驱体的聚合反应,提高固化污泥的抗压强度和水稳定性;相应于矿粉掺量为10%,20%,30%和40%时,复掺30%飞灰的固化污泥的28d无侧限抗压强度分别增加31%、157%、62%和36%。以20%以上矿粉和30%飞灰为前驱体的地聚物固化污泥可满足填埋场的填埋强度,水稳定性和浸出毒性要求。以40%矿粉和30%飞灰为前驱体的地聚物固化污泥的28d无侧限抗压强度超过25MPa,远大于相同掺量水泥和飞灰的固化污泥。碱激发矿粉/飞灰胶凝材料固化浓缩液污泥的微观固化机制可解释为:矿粉/飞灰前驱体在碱激发条件下生成三维网状地聚物胶凝材料,可对浓缩液污泥实现有效的胶结和包裹。采用飞灰作为矿粉的部分替代品可有效地实现有害废物资源化和矿粉消耗减量化的节能环保目的,达到飞灰与浓缩液污泥的危废/固废“共处理”目标。

硫铝酸盐水泥协同垃圾焚烧副产物固化浓缩液污泥的强度和水稳定性试验研究

采用浸没燃烧工艺产生的生活垃圾卫生填埋场浓缩液污泥具有含水率高、有机质含量和重金属含量低,但含盐量极高的特点。选用硫铝酸盐水泥作为主固化剂,垃圾焚烧飞灰和底渣作为辅助固化剂,制备不同水泥、飞灰和底渣掺量的固化污泥试样,进行一系列的无侧限抗压试验、水稳定性试验和微观测试试验,以定量分析不同固化剂对浓缩液污泥的固化效果,探索固化污泥强度演化规律和浸水劣化机制的宏微观耦合控制机制。试验结果表明:单掺10%水泥,固化污泥的7 d无侧限抗压强度大于50 kPa,即可达到填埋的强度要求;当单掺50%以上的水泥时,28 d龄期的固化污泥才具有满足填埋强度要求的水稳定性;飞灰和底渣对水泥固化试样28d强度的提升存在一个最优掺量,分别为5%(水泥掺量<40%)和10%(水泥掺量≥40%);在水稳定性方面,复掺底渣较复掺飞灰有效。扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)微观测试结果表明:水泥与一定量的飞灰或底渣共同生成的针柱状钙矾石晶体与水泥水化产物形成空间镶嵌互锁结构,是掺飞灰或底渣固化试样水稳定性提高的主要原因。

磷酸铵镁沉淀法回收污泥浓缩液中磷的实验研究

利用磷酸铵镁沉淀法收集污泥浓缩液中磷,考察了pH值、搅拌强度、反应时间对磷回收率的影响,结果表明,污泥浓缩液中n(NH_(4)^(+)-N)∶n(Mg^(2+))∶n(PO_(4)^(2-))>1,有利于用磷酸铵镁沉淀法回收磷,在pH值为9、搅拌速度为40r·min^(-1)、反应时间为20min的条件下可使磷回收率达到90%以上,此时MgNH_(4)PO_(4)·6H_(2)O纯度也较好,废水处理成本也相对合理。

磷酸铵镁法回收污泥浓缩液中氮磷的影响因素研究

以生物除磷脱氮污水处理厂污泥浓缩液为研究对象,采用正交实验方法,通过测定溶解性磷和NH4＋-N的变化探索pH值、[Mg2＋]/[PO34-]和[NH4＋]/[PO43-]对MAP法回收氮磷效率的影响。研究表明,pH值是影响氮磷回收的一个最重要因素,当pH值达到10时,磷回收率达到最大值（81.9%）,当pH值由9上升到11时,氮的去除率随pH值的升高而增加;[Mg2＋]/[PO43-]和[NH4＋]/[PO43-]都会影响鸟粪石（MAP）法对磷的回收率,比值越大,磷回收率越高,但当比值达到一定值后,磷回收率增长幅度趋于减缓,仅考虑磷的回收效率,[Mg2＋]/[PO43-]和[NH4＋]/[PO43-]的最优配比分别为1.4和6;氮去除率也受镁磷比和氮磷比的影响,当[Mg2＋]/[PO43-]为1.3时,氮去除率最高,而当[NH4＋]/[PO43-]为4~8时,氮去除率随着氮磷比的升高而逐渐降低。