城市污泥强化脱水技术

基于环保与经济并重的理念，如何提高污泥的处理能力、降低滤饼含水率以满足污泥后续的处置要求，是目前亟待解决的问题。为此，本书紧密围绕“污泥强化深度脱水理论与技术”这一科学目标，系统开展基于末端处理处置的技术研发与应用工作，针对化学絮凝预处理及热水解预处理改善污泥脱水理论展开了大量新颖、翔实的论述；并介绍了不同预处理方式下污泥的物理化学特性；同时阐述了污泥的资源化利用方向。

本书紧密围绕“污泥强化脱水理论与技术”这一科学目标，系统开展了基于末端处理处置的技术研发与应用工作。本书主要内容包括概述、污泥脱水预处理技术、污泥物性测试方法、絮凝剂单独调理强化污泥脱水技术、絮凝剂复合调理强化污泥脱水技术、热水解预处理强化污泥脱水技术、热水解污泥的流动行为、污泥资源化利用、总结与展望。本书具有较强的技术性和针对性，为污泥脱水减量化工艺设计奠定了理论技术，提供了技术支撑，对解决污泥的脱水问题具有重要的理论意义和应用价值。可为污水处理厂的工艺设计提供依据和参考，也可供从事水处理、环境科学与工程等相关领域的技术人员和研究人员以及高等学校相关专业的师生参阅。

第1章概述1
1.1污泥分类 1
1.2污泥特性和危害 3
1.2.1城市污泥的物理特性 3
1.2.2城市污泥的流变特性 6
1.2.3城市污泥的化学特性 8
1.2.4城市污泥的生物特性 11
1.2.5污泥的危害 11
1.3污泥处理处置工艺 14
1.3.1污泥处理工艺 14
1.3.2污泥处置工艺 16
1.4污泥处理处置相关法规及标准 22
1.4.1国外相关法规及标准 22
1.4.2国内相关法规及标准 24
参考文献 28

第2章污泥脱水预处理技术32
2.1污泥预处理的方法与原理 33
2.2破解预处理 34
2.2.1冻融处理 35
2.2.2机械处理 35
2.3化学絮凝预处理 39
2.3.1絮凝剂分类 39
2.3.2絮凝机理 40
2.3.3絮凝预处理发展 46
2.4化学法预处理 50
2.4.1臭氧氧化法 50
2.4.2Fenton试剂氧化法 51
2.4.3酸碱法 52
2.5生物预处理 52
2.6热水解预处理 54
2.6.1热水解系统质量平衡和能量平衡 55
2.6.2热水解对污泥流变及脱水行为的影响 60
2.6.3热水解产生的氨氮对厌氧消化的影响 61
2.6.4热水解对污泥其他行为的影响 62
2.6.5热水解技术发展方向 64
2.7联合调理技术 64
2.7.1化学絮凝剂的复合使用 65
2.7.2物理调理和化学调理联用 66
参考文献 67

第3章污泥物性测试方法77
3.1污泥基本物性参数测定方法 77
3.1.1重铬酸盐法测定COD 77
3.1.2稀释与接种法测定BOD5 81
3.1.3结合水含量的测定 86
3.1.4热值的测定 87
3.1.5流变性测试 89
3.1.6分形维数的计算 91
3.2过滤过程参数计算方法 92
3.2.1污泥平均比阻的计算 92
3.2.2污泥压缩系数的计算 93
3.3压榨过程参数的计算方法 94
3.3.1压榨模型 94
3.3.2压榨模型参数的确定 96
参考文献 97

第4章絮凝剂单独调理强化污泥脱水技术99
4.1实验设计 99
4.1.1实验物料 99
4.1.2絮凝剂筛选 100
4.1.3过滤实验 100
4.2絮凝剂对污泥理化性质的影响 103
4.3絮凝剂对污泥滤饼渗透率的影响 106
4.3.1渗透率方程 106
4.3.2絮凝剂对污泥滤饼渗透率的影响 107
4.3.3过滤压力对污泥滤饼渗透率的影响 107
4.4改进渗透率模型的构建 110
4.4.1絮凝剂对改进柯杰尼常数的影响 110
4.4.2过滤压力对改进柯杰尼常数的影响 111
4.4.3改进柯杰尼常数范围的预测 112
参考文献 115

第5章絮凝剂复合调理强化污泥脱水技术117
5.1实验设计 117
5.1.1实验物料 117
5.1.2絮凝剂筛选 118
5.1.3过滤压榨脱水实验装置 119
5.1.4过滤压榨脱水实验设计 121
5.1.5基于偏最小二乘法的二次多项式回归 123
5.2影响因素的相对重要性分析 124
5.2.1评价污泥过滤特性的参数 124
5.2.2相对重要性分析 125
5.3过滤压榨脱水过程优化研究 128
5.3.1CaO对污泥脱水性的影响 129
5.3.2PAC对污泥脱水性的影响 131
5.3.3过滤压力对污泥脱水性的影响 133
5.3.4压榨压力对污泥脱水特性的影响 134
5.3.5污泥浓度对过滤压榨脱水特性的影响 135
5.3.6滤室厚度对过滤压榨脱水特性的影响 136
5.4复合化学絮凝剂调理污泥压榨机理研究 137
5.4.1复合化学絮凝剂调理污泥的压榨机理 137
5.4.2压榨压力对复合化学絮凝调理污泥压榨机理的影响 139
参考文献 141

第6章热水解预处理强化污泥脱水技术143
6.1热水解实验 143
6.1.1实验物料 143
6.1.2实验装置 144
6.1.3实验过程 144
6.2热水解温度对污泥物理特性的影响 145
6.2.1热水解污泥的基本物性 145
6.2.2热水解污泥的元素分析 147
6.2.3热水解污泥的微观结构 147
6.3热水解污泥特性转变温度 148
6.3.1热水解温度对污泥沉降特性的影响 148
6.3.2热水解温度对污泥脱水的影响 149
6.3.3热水解污泥特性转变温度门槛值 150
6.4热水解污泥过滤压榨脱水特性 150
6.4.1实验设计 150
6.4.2热水解污泥的过滤脱水特性 151
6.4.3热水解污泥的压榨脱水特性 152
6.5热水解污泥压榨脱水机理 153
6.5.1不同压榨阶段的脱水机理 153
6.5.2压榨压力对热水解污泥压榨机理的影响 155
6.5.3热水解污泥滤饼的结构 157
6.6热水解的经济分析及工业应用 158
参考文献 160

第7章热水解污泥的流动行为161
7.1流变实验设计 161
7.2热水解温度对污泥黏性的影响 162
7.3热水解温度对污泥黏弹性的影响 164
7.4170℃热水解污泥的流变特性 166
7.4.1热水解污泥的黏性 166
7.4.2热水解污泥的触变性 173
7.4.3热水解污泥的黏弹性 177
7.4.4热水解污泥的屈服应力 184
7.5污泥絮体的分形特性 185
参考文献 188

第8章污泥资源化利用189
8.1污泥能源化利用 189
8.1.1污泥热解制油 190
8.1.2污泥固体燃料 192
8.1.3污泥气化技术 193
8.1.4污泥湿式氧化 195
8.2污泥土地利用 196
8.2.1污泥的农田利用 196
8.2.2污泥的林地、绿化地利用 197
8.2.3污泥用作容器育苗的栽培基质 198
8.2.4污泥用于退化土地的修复 198
8.3污泥建材利用 200
8.3.1污泥制砖 201
8.3.2污泥烧制陶粒 201
8.3.3污泥生产水泥 202
8.4污泥制取吸附剂 203
8.4.1污泥制取吸附剂方法 203
8.4.2污泥制取吸附剂流程 204
8.5污泥资源化利用技术选择标准 205
8.6污泥资源化的驱动力及因素 206
参考文献 206

第9章总结与展望211
9.1本书的主要内容及成果 211
9.2本书存在的不足 213
9.3城市污泥强化脱水发展方向 214