调理脱水污泥的热解特性及动力学分析

摘要：

利用TGA(Thermogravimetric analysis)热分析技术对污水处理厂原始污泥及调理脱水污泥进行了实验研究,获得了不同升温速率下污泥的TG (Thermogravimetric)和DTG失重曲线.实验发现,不同调理脱水污泥热解特性复杂,且热解动力学在不同转化率下对应的动力学反应也不同.并利用M-KAS(Kissinger-AkahiraSunose)模型和Discrete DAEM(Discrete distribute activation energy model)模型对不同调理污泥进行了动力学参数研究.结果表明,污泥的非等温热解过程包含3个失重阶段;升温速率影响污泥热解特征温度,随着升温速率的提高,失重曲线向高温区滑移.利用上述模型计算的动力学参数变化趋势表明所采用的Fenton及赤泥复合调理对污泥热解特性有很大影响,Fenton调理有助于污泥EPS(Extracellular polymeric substances)破坏,影响热解反应中的形核过程,进而影响热解动力学变化趋势;赤泥调理后,赤泥更容易与破坏的污泥细小颗粒结合,增加了污泥热解反应数量,影响整个污泥热解过程.从计算结果可以看出污泥热解由多步反应组成,整个热解过程动力学参数不断变化.

关键词：调理脱水污泥、热失重分析、动力学模型、动力学参数

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资助基金：中央高校基本科研业务费专项资金2013TS071,煤燃烧国家重点实验室开放基金FSKLCCA1604,教育部科学技术研究项目113046A资助.Supported by the Fundamental Research Funds for the Central Universities 2013TS071,the Foundation of State Key Laboratory of Coal CombustionFSKLCCA1604,the Ministry of Education,Science and Technology Research Project 113046A.

在线出版日期：2016-07-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：972-981