活性污泥掺混水煤浆的成浆性能实验研究.pdf

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1、第44卷第2期煤化工V01．44No．22016年4月CoalChemicalIndustryApr．2016活性污泥掺混水煤浆的成浆性能实验研究张宏科，孙少文，徐辉，张彦，姚雨，王海峰，孙得浩(万华化学(宁波)有限公司，浙江宁波315800)摘要将活性污泥(干基)以不同的比例与煤粉掺混，制备污泥水煤浆，研究污泥掺混量、添加剂用量、温度以及剪切速率对污泥水煤浆成浆特性的影响，并对掺混活性污泥煤浆进行流变特性和黏温特性分析研究。结果表明：污泥掺混量增加时，污泥水煤浆的最大成浆浓度有下降趋势，添加剂用量可提高污泥掺混水煤浆的整体性能；浆体

2、温度在2O℃-60oC时，水煤浆表观黏度降低，整体煤浆性能提升；掺混污泥水煤浆呈假塑性流体特征，污泥掺混量增大，浆体的假塑性特征变化并不明显；污泥添加量1％以下时，活性污泥加入对原煤黏温特性无影响。关键词水煤浆，活性污泥，添加剂，掺混，成浆特性，流变特性，黏温特性文章编号：1005—9598(2016)020030—04中图分类号：TQ534．4文献标识码：A污泥是废水处理后的终端产物，其成分复杂，含气化以及燃烧，因此有必要对污泥掺混水煤浆的成浆有大量的挥发性固体、碳水化合物、脂肪、蛋白质及灰特性进行研究。研究结果可为活性污泥处理及其

3、他工分，还有各种有毒、有害、难降解的有机物、重金属、病业应用提供实验依据。原菌及寄生虫(卵)等，如不进行合适处理，会对生态环境造成严重危害。目前常用的污泥处理方法有堆肥1实验农用、卫生填埋、焚烧和高温气化n3。将污泥直接和煤混合，制备成污泥水煤浆，实现污1．1实验材料泥与煤的共气化，既能处理大量污泥，又能回收利用实验煤种采用神华精煤，活性污泥取自万华：I：业污泥的热量，节约原煤，还能有效地避免二次污染E2-33。园区污水处理装置，添加剂采用亚甲基萘磺钠一苯乙李伟东等已进行了有关研究，从燃烧性能来说，利烯磺酸钠一马来酸钠(NDF)复配分

4、散剂。实验用煤和用污泥直接掺混水煤浆是可行的。污泥掺入对浆体燃污泥(干基)的工业分析和元素分析列于表1。由表1可烧的稳定性影响不大，在某些方面还优于污泥和水煤见，污泥的发热量7．51MJ／kg，相对于神华煤来说是浆的单一燃烧。另外，污泥水煤浆有较低的煤灰熔融很低的，污泥的灰分很高(达48．98％)，固定碳含量很性温度，因此可以延长水煤浆气化装置中耐火材料的低(仅2．14％)。由此可知，单独燃烧污泥非常困难，将寿命，保证成渣的性能，提高煤气化运行经济性与安污泥与煤等燃料掺混燃烧，可对其热量加以利用。全性。制备水煤浆时，既要尽可能地提高浆

5、体浓度，又1．2污泥水煤浆的制备要保证煤浆流动性能较好，以便于其制备、管道输送、实验采用干法制浆技术：根据每小时污泥产生量表1实验用煤和污泥的工业分析及元素分析工业分析／％Qb,ad／元素分析／％妊。““dAadVFCdMJ．kgCadHd0。dNdS实验用煤9．327．3432．675O．6724．1568．124．5512．170．970．41活性污泥5．4048．9843．482．147．5111．940．6629．001．912．11收稿日期：2015—12—26作者简介：张宏科(1970一)，男，陕西扶风，教授级高工，硕士，

6、1992年本科毕业于南京化工学院化学T程专业，主要从事装置工艺优化工作，E-mai1：hkzhang@whchem．tom。2016年4月张宏科等：活性污泥掺混水煤浆的成浆性能实验研究一31一及造气装置每小时负荷，计算出最大污泥掺混量即污由表2可见，随着污泥掺混量增加，污泥水煤浆的泥干基与煤粉的质量之比为0．5％。按照相应配比，设计最大成浆浓度呈现下降趋势，从67．1％降至66．3％。这实验，将污泥与煤粉混合，加入定量的去离子水及分散是由于污泥碳含量很低、孔隙率发达，这种表面结构剂，使用电动搅拌器，混合搅拌，搅拌速率设定为1500具有

7、很强吸附能力，随着污泥掺混量的增加，煤浆中r／min，搅拌时间为20min。停止搅拌后，将均匀浆体有更多的自由水被固定到污泥的絮状结构中，引起表静置5min，以释放搅拌过程中带入浆体内的空气。观黏度增加，因此，掺混污泥后，浆体黏度升高⋯。从1-3成浆特性参数的测定表2可知，浆体最大成浆浓度范围66．3％-67．1％，都达污泥水煤浆表观黏度和流变特l生按照GB／T18856．4~GB／T18856．4—2O02I级浓度要求(>66．0％)，说明—2o02规定的方法，采用NDJ一1型黏度计测定。将适加入适量活性污泥，对最大成浆浓度影响并不

8、明显。量水煤浆样品倒入测量容器中，(20±0．1)℃恒温水2．1．2添加剂用量的影响浴，使剪切速率从0升至100S～，在剪切速率为100S添加剂的用量对煤的成浆性影响很大，总的来时，每隔30S，记录1次实验数据，共计l0