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內容簡介

　　本書緊密圍繞“污泥強化脫水理論與技術”這一科學目標，系統(tǒng)開展了基于末端處理處置的技術研發(fā)與應用工作。本書主要內容包括概述、污泥脫水預處理技術、污泥物性測試方法、絮凝劑單獨調理強化污泥脫水技術、絮凝劑復合調理強化污泥脫水技術、熱水解預處理強化污泥脫水技術、熱水解污泥的流動行為、污泥資源化利用、總結與展望。本書具有較強的技術性和針對性，為污泥脫水減量化工藝設計奠定了理論技術，提供了技術支撐，對解決污泥的脫水問題具有重要的理論意義和應用價值?？蔀槲鬯幚韽S的工藝設計提供依據(jù)和參考，也可供從事水處理、環(huán)境科學與工程等相關領域的技術人員和研究人員以及高等學校相關專業(yè)的師生參閱。

作者簡介

　　馮國紅，太原科技大學環(huán)境與安全學院，副教授，博士，碩士生導師，主要從事非均相固液分離、城市污泥減量及資源化利用。一、主持和城市污泥相關的縱向科研項目三項： 1.國家自然青年基金：軟固體類凝膠材料過濾及壓榨動力學機理研究（21606157）； 2.山西省青年基金：城市生物質廢棄物流動行為及過濾壓榨機理研究（20152014）； 3.太原科技大學博士啟動基金：城市污泥流動行為及過濾壓榨機理研究20151014）；二、發(fā)表相關論文數(shù)篇 1. Guohong Feng， Wei Tan et al. Effects of thermal treatment on physical and expression dewatering characteristics of municipal sludge， Chemical Engineering Journl，2014.07， 223-230. 2. Guohong Feng， Wei Tan et al. Effect of thermal hydrolysis on rheological behavior of municipal sludge， Industrial Engineering Chemistry Research， 2014.53（27）， 11185-11192 3. Guohong Feng， Wei Tan et al.Optimization Study of Municipal Sludge Conditioning， Filtering and Expressing Dewatering by Partial Least Squares Regression， Drying Technology， 2014，32（7）841-850. 4. Guohong Feng， Yabing Guo， Wei Tan et al. Effects of thermal hydrolysis temperature on physical characteristics of municipal sludge， Water Science and Technology，2015.11， 2018-2025. 5. Guohong Feng， He Ma， Tiantian Bai， Yabing Guo. Rheology characteristics of activated sludge and thermal treated sludge at different process temperature. Water science and technology， 2018，229-237. 6. 馮國紅，譚蔚等.復合調理劑對城市污泥過濾壓榨特性的影響，高?；瘜W工程學報，2014.04， 876-881. 7. 馮國紅，白天添等.軟固體物料脫水特性研究，應用化工，2019，785-788. 8. 譚蔚，耿亞梅，馮國紅等.新型動態(tài)掃流板框壓濾機濾室流動形態(tài)研究，高?；瘜W工程學報，2013.06，931-936. 9. 馮國紅等.一種應用天然友好型復合調理劑實現(xiàn)污泥高效脫水的方法，發(fā)明專利， 2016.09， ZL201410429028.7 10. 馮國紅等.一種城市污泥的環(huán)保型復合調質脫水系統(tǒng)，實用新型專利， 2015.04， ZL201420778916.5

圖書目錄

第1章　概述1
　　　1.1　污泥分類 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　城市污泥的流變特性 6
1.2.3　城市污泥的化學特性 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　污泥處理處置工藝 14
1.3.1　污泥處理工藝 14
1.3.2　污泥處置工藝 16
　　　1.4　污泥處理處置相關法規(guī)及標準 22
1.4.1　國外相關法規(guī)及標準 22
1.4.2　國內相關法規(guī)及標準 24
　　　參考文獻 28

第2章　污泥脫水預處理技術32
　　　2.1　污泥預處理的方法與原理 33
　　　2.2　破解預處理 34
2.2.1　凍融處理 35
2.2.2　機械處理 35
　　　2.3　化學絮凝預處理 39
2.3.1　絮凝劑分類 39
2.3.2　絮凝機理 40
2.3.3　絮凝預處理發(fā)展 46
　　　2.4　化學法預處理 50
2.4.1　臭氧氧化法 50
2.4.2　Fenton試劑氧化法 51
2.4.3　酸堿法 52
　　　2.5　生物預處理 52
　　　2.6　熱水解預處理 54
2.6.1　熱水解系統(tǒng)質量平衡和能量平衡 55
2.6.2　熱水解對污泥流變及脫水行為的影響 60
2.6.3　熱水解產生的氨氮對厭氧消化的影響 61
2.6.4　熱水解對污泥其他行為的影響 62
2.6.5　熱水解技術發(fā)展方向 64
　　　2.7　聯(lián)合調理技術 64
2.7.1　化學絮凝劑的復合使用 65
2.7.2　物理調理和化學調理聯(lián)用 66
　　　參考文獻 67

第3章　污泥物性測試方法77
　　　3.1　污泥基本物性參數(shù)測定方法 77
3.1.1　重鉻酸鹽法測定COD 77
3.1.2　稀釋與接種法測定BOD5 81
3.1.3　結合水含量的測定 86
3.1.4　熱值的測定 87
3.1.5　流變性測試 89
3.1.6　分形維數(shù)的計算 91
　　　3.2　過濾過程參數(shù)計算方法 92
3.2.1　污泥平均比阻的計算 92
3.2.2　污泥壓縮系數(shù)的計算 93
　　　3.3　壓榨過程參數(shù)的計算方法 94
3.3.1　壓榨模型 94
3.3.2　壓榨模型參數(shù)的確定 96
　　　參考文獻 97

第4章　絮凝劑單獨調理強化污泥脫水技術99
　　　4.1　實驗設計 99
4.1.1　實驗物料 99
4.1.2　絮凝劑篩選 100
4.1.3　過濾實驗 100
　　　4.2　絮凝劑對污泥理化性質的影響 103
　　　4.3　絮凝劑對污泥濾餅滲透率的影響 106
4.3.1　滲透率方程 106
4.3.2　絮凝劑對污泥濾餅滲透率的影響 107
4.3.3　過濾壓力對污泥濾餅滲透率的影響 107
　　　4.4　改進滲透率模型的構建 110
4.4.1　絮凝劑對改進柯杰尼常數(shù)的影響 110
4.4.2　過濾壓力對改進柯杰尼常數(shù)的影響 111
4.4.3　改進柯杰尼常數(shù)范圍的預測 112
　　　參考文獻 115

第5章　絮凝劑復合調理強化污泥脫水技術117
　　　5.1　實驗設計 117
5.1.1　實驗物料 117
5.1.2　絮凝劑篩選 118
5.1.3　過濾壓榨脫水實驗裝置 119
5.1.4　過濾壓榨脫水實驗設計 121
5.1.5　基于偏最小二乘法的二次多項式回歸 123
　　　5.2　影響因素的相對重要性分析 124
5.2.1　評價污泥過濾特性的參數(shù) 124
5.2.2　相對重要性分析 125
　　　5.3　過濾壓榨脫水過程優(yōu)化研究 128
5.3.1　CaO對污泥脫水性的影響 129
5.3.2　PAC對污泥脫水性的影響 131
5.3.3　過濾壓力對污泥脫水性的影響 133
5.3.4　壓榨壓力對污泥脫水特性的影響 134
5.3.5　污泥濃度對過濾壓榨脫水特性的影響 135
5.3.6　濾室厚度對過濾壓榨脫水特性的影響 136
　　　5.4　復合化學絮凝劑調理污泥壓榨機理研究 137
5.4.1　復合化學絮凝劑調理污泥的壓榨機理 137
5.4.2　壓榨壓力對復合化學絮凝調理污泥壓榨機理的影響 139
　　　參考文獻 141

第6章　熱水解預處理強化污泥脫水技術143
　　　6.1　熱水解實驗 143
6.1.1　實驗物料 143
6.1.2　實驗裝置 144
6.1.3　實驗過程 144
　　　6.2　熱水解溫度對污泥物理特性的影響 145
6.2.1　熱水解污泥的基本物性 145
6.2.2　熱水解污泥的元素分析 147
6.2.3　熱水解污泥的微觀結構 147
　　　6.3　熱水解污泥特性轉變溫度 148
6.3.1　熱水解溫度對污泥沉降特性的影響 148
6.3.2　熱水解溫度對污泥脫水的影響 149
6.3.3　熱水解污泥特性轉變溫度門檻值 150
　　　6.4　熱水解污泥過濾壓榨脫水特性 150
6.4.1　實驗設計 150
6.4.2　熱水解污泥的過濾脫水特性 151
6.4.3　熱水解污泥的壓榨脫水特性 152
　　　6.5　熱水解污泥壓榨脫水機理 153
6.5.1　不同壓榨階段的脫水機理 153
6.5.2　壓榨壓力對熱水解污泥壓榨機理的影響 155
6.5.3　熱水解污泥濾餅的結構 157
　　　6.6　熱水解的經濟分析及工業(yè)應用 158
　　　參考文獻 160

第7章　熱水解污泥的流動行為161
　　　7.1　流變實驗設計 161
　　　7.2　熱水解溫度對污泥黏性的影響 162
　　　7.3　熱水解溫度對污泥黏彈性的影響 164
　　　7.4　170℃熱水解污泥的流變特性 166
7.4.1　熱水解污泥的黏性 166
7.4.2　熱水解污泥的觸變性 173
7.4.3　熱水解污泥的黏彈性 177
7.4.4　熱水解污泥的屈服應力 184
　　　7.5　污泥絮體的分形特性 185
　　　參考文獻 188

第8章　污泥資源化利用189
　　　8.1　污泥能源化利用 189
8.1.1　污泥熱解制油 190
8.1.2　污泥固體燃料 192
8.1.3　污泥氣化技術 193
8.1.4　污泥濕式氧化 195
　　　8.2　污泥土地利用 196
8.2.1　污泥的農田利用 196
8.2.2　污泥的林地、綠化地利用 197
8.2.3　污泥用作容器育苗的栽培基質 198
8.2.4　污泥用于退化土地的修復 198
　　　8.3　污泥建材利用 200
8.3.1　污泥制磚 201
8.3.2　污泥燒制陶粒 201
8.3.3　污泥生產水泥 202
　　　8.4　污泥制取吸附劑 203
8.4.1　污泥制取吸附劑方法 203
8.4.2　污泥制取吸附劑流程 204
　　　8.5　污泥資源化利用技術選擇標準 205
　　　8.6　污泥資源化的驅動力及限制因素 206
　　　參考文獻 206

第9章　總結與展望211
　　　9.1　本書的主要內容及成果 211
　　　9.2　本書存在的不足 213
　　　9.3　城市污泥強化脫水發(fā)展方向 214