污泥调理固化压滤深度脱水技术-焦点水网.doc

城市与工业污泥化学调理与软框压滤深度脱水技术
赵由才教授(******@tongji.;**********)
宋玉博士(**********)
同济大学环境科学与工程学院
同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室
上海200092
2011年4月15日
1 氧化镁
氧化镁因密度不同有轻质和重质之分,轻氧化镁一般是由***化镁、硫酸镁、或碳酸氢镁,变成溶于水的产品再通过化学法变成不溶于水的产品,再煅烧成氧化镁。 g/ml左右,难溶于纯水及有机溶剂。
重质氧化镁是由菱镁矿、水镁石矿(MgCO3)直接煅烧而成, g/ml。MgCO3在500℃左右开始分解,1000℃以上烧得重烧氧化镁,在水中的溶解度很小,;1000℃以下烧得轻烧氧化镁中,又以700℃~800℃烧得的氧化镁活性最高,如图1所示。
图1 不同煅烧温度下的MgO活性
MgO活性是指能够参与水化硬化反应的MgO,活性氧化镁含量=轻烧镁—惰性氧化镁—烧失量。其实质是MgO表面价键的不饱和性,晶格发生畸变和存在的缺陷会加剧键的不饱和性,活性的差异主要来源于MgO 晶粒的大小及结构的不完整。结构疏松、晶格畸变、缺陷较多,易于进行物理化学反应,则MgO活性较高;相反,结构紧密、晶格完整、缺陷很少,则活性较低。本技术用重质轻烧氧化镁产自辽宁某地,化学成分见表1。
表1 重质轻烧氧化镁的化学成分
名称
MgO
活性MgO
CaO
盐酸不溶物<Si2O3>
Fe2O3
灼失量
细度
(过100目)
比例
%
%
%
%
%
%
≤%
2 ***化镁
***化镁(MgCl2·6H2O)又称水***镁石,白色易潮解的单斜晶体工业品。有苦咸味,,熔点116~118℃,易潮解,溶于水和乙醇,加热则同时失水和***化氢而成氧化镁。常用于制金属镁、消毒剂、灭火剂、冷冻盐水、陶瓷等。用于镁水泥的***化镁有两种形态,即卤片、卤块,***化镁(MgCl2)含量在45%左右。本技术所用***化镁产自青海,化学成分见表2。
表2 卤晶的化学成分
名称
MgCl2
NaCl
KCl
CaCl2
SO42-
比例
≥45%
≤
≤%
≤%
≤%
3 外加改性剂
可选择磷酸,SiO2,Al2O3,NaAlO2,FeSO4用作***氧镁水泥的抗水剂。选择FDN、CMC和草酸作为***氧镁水泥的减水防水剂。
选用FDN高效减水剂,该减水剂呈粉状,属于萘系减水剂,具有良好的分散作用,早强、减水效果显著。~%,减水率15~25%,制品的长期强度也有增长。
羧***纤维素(CMC离子型线性高分子物质,一般用作建筑材料中的促凝剂、保水剂、分散剂和粘结剂。添加CMC用来提高制品的致密性和抗水性。陶瓷成型中添加CMC,生产出的制品外观好,无龟裂、疵点或气泡。
4 氧化镁基M1固化调理剂在污泥硬化与脱水中的应用
上述的镁化合物与添加剂混合后的混合物,称之为M1固化剂或调理剂。该固化剂对污泥的固化效果见图2(同时也提供了其它固化剂的固化效果)。水泥固化剂的添加量在20%时的抗压强度