城市污泥加熱面陰極化干燥法的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、污泥的減量化、穩(wěn)定化、無害化和資源化是城市污泥處理與處置的基本原則和目標(biāo)，而脫水和干燥是其基本的單元操作。在干燥過程中，污泥的粘附問題對(duì)干燥設(shè)備的運(yùn)行效率和穩(wěn)定性具有很大影響，特別對(duì)于間接式干燥過程，一直是工藝設(shè)計(jì)與操作中必須面對(duì)的問題。 本文以污泥的粘壁問題為研究對(duì)象，分析了污泥性狀與操作條件對(duì)其粘壁特性的影響，提出了加熱面陰極化干燥方法并實(shí)驗(yàn)考察了其操作條件的影響，進(jìn)一步利用分形與時(shí)間序列相關(guān)理論分析了其蒸發(fā)速度的變化規(guī)律

2、，并通過數(shù)理模擬的方法分析了微觀傳質(zhì)特性。污泥的性狀和操作條件對(duì)其粘壁特性具有直接的影響，其中污泥含水率和有機(jī)粘性物含量及加熱面溫度尤其重要。在含水率高于60％時(shí)，隨著含水率的降低，粘壁量增加，在含水率60％附近達(dá)到最大值，隨后隨著含水率的降低，粘壁量下降。另外，污泥中的有機(jī)粘性物含量與粘壁量也有直接的關(guān)系，有機(jī)粘性物質(zhì)較多的未消化污泥的粘壁量大于其有機(jī)粘性物含量較少的消化污泥。在較常用的以熱水或低壓蒸汽加熱的較低溫度范圍內(nèi)，，隨著溫度

3、增加污泥粘壁量降低，如120℃的加熱面溫度產(chǎn)生的粘壁量小于100℃時(shí)。 實(shí)驗(yàn)考察了加熱面陰極化干燥過程中操作條件的影響，當(dāng)污泥餅厚度為10mm時(shí)，從粘壁量、干燥時(shí)間和電能消耗等方面綜合而言，最佳的電壓梯度為4-5V/cm，其電場(chǎng)電能的消耗為3.87 kWh/t。通過現(xiàn)象觀察和分析可以認(rèn)為加熱面陰極化對(duì)粘壁的克服作用是由以下三種因素綜合作用的結(jié)果，即電滲透作用改變了加熱面處污泥的水份分布，加熱面產(chǎn)生了負(fù)電位變化，電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的