浅谈我国城市剩余污泥的处置途径

随着城市污水处理量的增加,剩余污泥的产量也急剧增加。如何实现污泥的资源化,减量化引起了很大的关注。本文介绍了我国剩余污泥处置与利用现状,探讨研究了污泥资源化利用的途径,指出近期剩余污泥处置利用的趋势。     

Flow Behavior of Clay-Silt to Sand-Silt Water-Rich Suspensions at Low to High Shear Rates: Implications for Slurries, Transitional Flows, and Submarine Debris-Flows

Water-rich clay to sand suspensions show a shear rate dependent flow behavior and knowledge of the appropriate rheological model is relevant for sedimentological, industrial and hydraulic studies. We present experimental rheological measurements of water-rich (40 to 60 wt%) clay to silt (population A) and silt to sand (population B) suspensions mixed in different proportions. The data evidence a shear rate dependent shear thinning-shear thickening transition. At lower shear rates, the suspensions organize in chains of particles, whereas at higher shear rates, these chains disrupt so increasing the viscosity. The viscosity, consistency and yield stress decrease as the A+B fraction decreases as the content of B particles increases. This behavior reflects the competing effects of the lubrication and frictional processes as a function of particle size and water content. Transitional flows form by the incorporation of small amounts of the finer fraction while ‘oceanic floods’ form at the estuary of rivers and the submarine debris-flows increase their velocity by incorporating water. The critical Reynolds number of the studied suspensions is ~2000±100 suggesting that the grainsize plays a major role in the laminar to turbulent transition. Our results have implications for the modeling of sediment flows and the hazard related to floods.     

污泥/煤流化床混烧底灰中的重金属毒性研究

研究了污泥与煤按不同质量比例混烧后,底灰中的重金属形态分布与浸出毒性.结果表明:30:70的泥煤比使底灰中重金属硫化物及有机态和残渣态所占比例最大,即生物无效部分比例最大;在浸出毒性实验中,30:70的泥煤比使底灰重金属浸出量最小.由此推出,对环境毒害程度最小的泥煤质量比为30:70,即该实验条件下最优泥煤质量比为30:70.     

粉煤灰污泥添加剂对地下水质影响的模拟研究

通过测定土柱和淋洗液中重金属的含量,研究石灰岩质土壤应用粉煤灰污泥添加剂改良后重金属在土壤剖面上的分布移动特征及对地下水质的影响.结果表明:仅试验层内除As和Ni外,Zn、Cd、Pb、Cu、Cr、Hg含量明显增加,未出现明显向下移动的趋势;同时重金属淋出量明显增加,但未超过地下水Ⅲ级标准.初步认为与添加剂自身、重金属的特性及石灰岩质土壤滤层的截固作用相关.粉煤灰污泥经过合理的配施和预处理应用于石灰岩质矿区退化土壤的改良,短期内不会对地下水的质量产生明显的影响.     

“泥科学与应用技术”的提出及研究进展

随着社会经济的发展,以淤泥、污泥为代表的各种泥状物产量巨大,接近于城市垃圾的数量。而各种泥的性状及污染物种类非常复杂、多样,经济、安全地进行各种泥的处理和利用已经成为一个重要的问题。各种泥状物虽然种类不同、成分各异,但具有很多共同的物理、化学性质。在处理方面也具有以脱水为主的减量化、以污染物稳定为主的无害化、以改变性质后进行利用为主的资源化的途径上的一致性。此外,泥所具有的一些特殊性质也能够被利用来解决一些特殊的问题。长期以来,各种泥的科学研究和处理技术分布在各行各业,使用的概念、指标不能统一,技术和方法隔离发展,影响了对于泥的基础理论和技术的发展。针对这些问题,提出了建立“泥科学与应用技术”的学科方向,对于泥的主要种类和问题,处理泥中所遇到的热点问题以及几个典型的研究进行了综述,为解决泥的问题进行了分析和总结。     

干湿循环条件下固化污泥的物理稳定性研究

针对采用水泥和膨润土为固化材料处理的污水厂污泥为研究对象,采用干湿循环试验测量了在水分强烈变化下固化体的质量、体积、含水率及强度等参数的变化情况,进而评价固化污泥的干湿耐久性。结果表明,水泥的掺入是提高固化体干湿耐久性的主要因素,但要达到一定的掺入量才能发挥作用。膨润土对固化体的干湿耐久性影响呈现两面性,适当地掺入膨润土有利于干湿耐久性的形成,而过多地掺入膨润土反而不利于干湿耐久性的形成。在水泥掺入质量比小于或等于0.4时,干湿循环后固化体相对控制样强度明显提高,但体积显著减小,而水泥掺入质量比大于0.4时,干湿循环后固化体相对控制样强度有所下降而体积基本不变。     

真空负载方式对疏浚淤泥脱水过程中脱水规律的影响

采用自主改装的变压头黏土渗透仪,模拟疏浚淤泥脱水过程中水分在淤泥颗粒多孔介质中的迁移运动过程,通过测定疏浚淤泥脱水过程中渗透系数与过滤常数、渗水量与滤液量、泥饼含水率与孔隙率,探究了负载压力为100 kPa时,不同负载方式（负载时间及负载压力梯度变化）对疏浚淤泥脱水过程中过滤和渗流规律的影响。研究发现：负载下的过滤和渗流同时进行,负载1 h期间,前期0～40 min内过滤占主导地位,后期40～60 min内渗流起关键作用。负载压力梯度由原来1 h内间隔变化1次,变为以20 kPa为梯度递增变化5次,随着压力变化梯度减小,渗透系数、过滤常数增加,淤泥脱水性能得到较明显的改善,并且前期负载压力越小,脱水效果越好。