摘要:通过室内试验,向污泥中添加不同比例的石灰、土和粉煤灰,研究了不同配合比下固化污泥的工程性质。研究发现,采用适当的配合比情况下,固化污泥的强度可以满足填埋的要求,渗透性也有很大提高;采用冷冻干燥技术和扫描电镜研究了固化污泥的微观结构,发现固化后污泥的密实性有较大的提高,这是其强度提高的一个重要原因;应用分形几何的理论,对由扫描电镜获取的固化污泥微观结构图像进行了定量分析,结果表明,分形维数和强度之间有较强的正相关性。
关键词:污泥固化;扫描电镜;污泥;分形维数
污泥是水处理过程中形成的以有机物为主要成分的泥状物质,容易腐化发臭、颗粒较细、密度较小、含水率高且不易脱水,呈胶状结构的亲水性物质[1]。污泥中有机质、N、P含量很高,重金属含量也很高,同时还含有大量的病原微生物。若处理不当,会随雨水等进入水体,引起二次污染,因而污泥处理技术已成为重要的环保课题之一。污泥的处理方式主要有投海、焚烧和填埋等。投海由于对海洋环境的危害,基本上已经被取消。焚烧则由于较高的处理成本,其应用也受到了限制。相对于其他处理方式,卫生填埋具有更大的应用前景。当前污泥填埋的主要方式是与城市生活垃圾混合填埋,但由于垃圾和污泥分属环卫和市政两个不同的行政部门管理,在管理体制上还需进一步理顺,在技术方面,由于脱水后污泥含水量一般在200%以上,这一含水率通常不能满足填埋场的要求,因此,污泥需要再处理,才能送生活垃圾填埋场填埋。
当污水处理厂距离垃圾填埋场比较远,或者垃圾填埋场不愿意接受污泥时,污泥必须单独填埋,单独填埋使得填埋场更加专业化,而且污泥单独填埋也存在着一些技术难题,主要是污泥土力学性质(一般用抗剪强度表示)很差,不适于填埋[2~4]。污泥的渗透性非常低,很难通过固结或晾晒降低其含水量来提高强度。因此,必须寻求一种经济有效的途径,使得污泥强度提高,从而满足单独填埋的要求,这一过程称之为污泥的固化。
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