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文檔簡介
1、隨著污水處理量的急劇增大和相關(guān)處理技術(shù)的深化發(fā)展,城市污泥的排放量大幅增加,熱解作為一種新興的污泥處理處置技術(shù),在廣泛應(yīng)用的同時也帶來了很多副產(chǎn)物——大量的熱解污泥灰,如何充分利用污泥灰中的有用成分,達到環(huán)保效益和經(jīng)濟效益雙收,是今后污泥處置的最終途徑。微晶玻璃由于附加值高、配料組成寬、有害物質(zhì)固化效果好等優(yōu)點一直是固體廢物材料化利用領(lǐng)域關(guān)注的熱點。微波新能源以其獨特的加熱原理和特點受到廣泛關(guān)注,微波熱解的污泥灰在含有制備微晶玻璃所需主
2、要成分的基礎(chǔ)上,還呈現(xiàn)類似玻璃體微觀結(jié)構(gòu),使成功制備微晶玻璃成為可能;微波熱源較傳統(tǒng)熱源需要較低的能耗,因此將微波引入制備過程具有應(yīng)用和研究雙重意義。
本文首次使用微波熱解污泥灰為主要原料,進行了高摻量污泥灰微晶玻璃制備技術(shù)的試驗研究,實驗采用DSC數(shù)據(jù)確定熱處理制度。首次將微波新能源引入微晶玻璃制備過程的基礎(chǔ)玻璃燒結(jié)中,以降低傳統(tǒng)加熱方法的能耗。使用XRD、SEM、FTIR研究微波法基礎(chǔ)玻璃析晶種類、形態(tài)和晶體組成分析不同熱
3、處理條件對樣品析晶特性的影響。通過對微晶玻璃的理化特性的測試,比較傳統(tǒng)方法和微波法微晶玻璃的機械性能。采用TCLP法進行了污泥灰和微晶玻璃中典型重金屬的浸出試驗,表征微晶玻璃對重金屬的固定化效果。
結(jié)果表明,傳統(tǒng)熱源1450℃下熔融2h,以5℃/min升到700℃,保溫90min,再以3℃/min的升溫速率升到900℃,保溫120min,成功制得了以鈣長石為主晶相結(jié)構(gòu)均勻致密的微晶玻璃,說明微波熱解污泥灰制備微晶玻璃的可行性。
4、污泥灰樣品外面填埋2+2mm厚的雙層不同性能的活性炭(從外到內(nèi)埋粉的摻雜比例為活性炭:Al2O3=5:5;活性炭:Al2O3=9:1)在2000W微波輻照下10min制得致密有鏡面光澤的基礎(chǔ)玻璃,該方法與傳統(tǒng)熱源燒結(jié)相比,節(jié)約約50%的能耗。將該基礎(chǔ)玻璃分別在不同熱處理制度下結(jié)晶,900℃的晶化溫度只析出了少量的硅灰石晶相,隨著晶化溫度的提高到950和1000℃,玻璃內(nèi)開始大量的析出以柱狀互鎖結(jié)構(gòu)的硅灰石(β-CaSiO3)形貌和厚板狀
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