一種測量污泥結(jié)合水含量的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種測量污泥結(jié)合水含量的方法，屬污泥含水指標表征領(lǐng)域。包括：測得模擬物料的不同類型水分的譜圖特征；將污泥樣品置于能改變溫度的環(huán)境中，采用差示掃描量熱儀測得所述污泥樣品在形態(tài)轉(zhuǎn)化時吸收或者釋放的熱量；對測得的所述熱量進行熱分析得到熱分析圖譜，計算所述熱分析圖譜中放熱峰峰面積得到所述污泥樣品的凝結(jié)熱；利用所述凝結(jié)熱計算得到所述污泥樣品的結(jié)合水含量。該方法能準確測量污泥結(jié)合水含量。
【專利說明】一種測量污泥結(jié)合水含量的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及污泥含水率測量領(lǐng)域，特別是涉及一種測量污泥結(jié)合水含量的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 污泥是污水處理最終產(chǎn)物，是一種非均質(zhì)體，主要由有機殘片、細菌菌體、無機顆 粒、膠體等組成，其成分非常復雜。污泥中所含水分可以分為四類：自由水、間隙水、表面水 和結(jié)合水。其中自由水不以任何形態(tài)與污泥附著或結(jié)合，約占污泥水分的70%，可用重力分 離；間隙水是污泥間因毛細管現(xiàn)象而保持的水，可用離心、真空等機械力使顆粒變形、壓縮 而分離；表面水是通過氫鍵附著在膠體表面的水分子層，只有經(jīng)過調(diào)理才能用機械方式脫 水去除；結(jié)合水指的是通過化學鍵與污泥緊密結(jié)合的水，約占污泥水分的4%。通過國內(nèi)外 研究情況的調(diào)研，可知污泥非自由水的分布情況直接影響污泥脫水的難易程度，因此，進行 污泥脫水特性特別是水分分布的研究非常必要。
[0003] 從污泥絮體所含有的各種水分不難看出，污泥中結(jié)合水的含量對于污泥脫水特性 來說也是一個重要指標，能夠從水分分布的方面來表征污泥脫水的難易程度，從而達到表 征污泥脫水特性的目的。
[0004] 結(jié)合水的表征方法有很多，常用的方法主要包括熱干燥法、膨脹計法、熱重-差熱 分析法（TG-DTA)、抽濾法和水活度法等。但如何更方便、準確地測量污泥中結(jié)合水的含量是 需要解決的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 基于上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明提供一種能更方便準確測量污泥中結(jié)合 水含量的方法，解決現(xiàn)有方法測量結(jié)合水不方便或不準確的問題。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種測量污泥結(jié)合水含量的方法，可先使用模 擬物料，得到不同類型水分的譜圖特征與熱量變化規(guī)律；
[0007] 將污泥樣品置于能改變溫度的環(huán)境中，采用差示掃描量熱儀測得所述污泥樣品在 形態(tài)轉(zhuǎn)化時吸收或者釋放的熱量；
[0008] 對測得的所述熱量進行熱分析得到熱分析圖譜，將所述熱分析圖譜與測得的模擬 物料的不同類型水分的譜圖特征進行對比，并計算所述熱分析圖譜中放熱峰峰面積得到所 述污泥樣品的凝結(jié)熱；
[0009] 利用所述凝結(jié)熱計算得到所述污泥樣品的結(jié)合水含量。
[0010] 本發(fā)明的有益效果為：該方法對污泥樣品產(chǎn)生的熱效應能及時提供應有的補償， 使得污泥樣品與參比物之間呈無溫差、無熱交換狀態(tài)，污泥樣品升溫速度始終跟隨環(huán)境溫 度呈線性升溫，從而使測量靈敏度和精度大為提高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用 的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他 附圖。
[0012] 圖1為本發(fā)明實施例提供的測量方法流程示意圖；
[0013] 圖2為本發(fā)明實施例提供的測量方法測量的干燥后污泥的熱分析圖；
[0014] 圖3為本發(fā)明實施例提供的測量方法測量的污泥樣品的熱分析圖。

【具體實施方式】
[0015] 下面對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例 僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù) 人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0016] 本發(fā)明實施例提供一種測量污泥結(jié)合水含量的方法，可以準確測量污泥結(jié)合水的 含量，該方法如圖1所示，包括以下步驟：
[0017] 測得模擬物料的不同類型水分的譜圖特征；
[0018] 將污泥樣品置于能改變溫度的環(huán)境中，采用差示掃描量熱儀DSC(可采用熱流型 DSC)測得所述污泥樣品在形態(tài)轉(zhuǎn)化時吸收或者釋放的熱量；
[0019] 利用測得的所述熱量進行熱分析得到熱分析圖譜，將所述熱分析圖譜與所述模擬 物料的不同類型水分的譜圖特征進行對比，并計算所述熱分析圖譜中放熱峰峰面積得到所 述污泥樣品的凝結(jié)熱；
[0020] 利用所述凝結(jié)熱計算得到所述污泥樣品的結(jié)合水含量。
[0021] 上述方法中，計算所述熱分析圖譜中放熱峰峰面積得到所述污泥樣品的凝結(jié)熱， 可按下述公式（1)計算得到熱分析圖譜中放熱峰峰面積：

【權(quán)利要求】
1. 一種測量污泥結(jié)合水含量的方法，其特征在于，包括： 測得模擬物料的不同類型水分的譜圖特征； 將污泥樣品置于能改變溫度的環(huán)境中，采用差示掃描量熱儀測得所述污泥樣品在形態(tài) 轉(zhuǎn)化時吸收或者釋放的熱量； 對測得的所述熱量進行熱分析得到熱分析圖譜，將所述熱分析圖譜與測得的所述模擬 物料的不同類型水分的譜圖特征進行對比，并計算所述熱分析圖譜中放熱峰峰面積得到所 述污泥樣品的凝結(jié)熱； 利用所述凝結(jié)熱計算得到所述污泥樣品的結(jié)合水含量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測量污泥結(jié)合水含量的方法，其特征在于，所述將污泥 樣品置于能改變溫度的環(huán)境中，利用差示掃描量熱儀測得所述污泥樣品在形態(tài)轉(zhuǎn)化時吸收 或者釋放的熱量為： 測量時的氣氛為N2氣氛，氣體流速為50mL/min，升或降溫速率為2°C /min，將測量的所 述污泥樣品先降至_80°C再回升至指定溫度，測得所述污泥樣品在形態(tài)轉(zhuǎn)化時吸收或者釋 放的熱量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測量污泥結(jié)合水含量的方法，其特征在于，所述測定所 述污泥樣品的形態(tài)轉(zhuǎn)化為水冰轉(zhuǎn)化。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的一種測量污泥結(jié)合水含量的方法，其特征在于，所 述模擬物料為：土壤、牛奶、葡萄糖溶液、牛奶和葡萄糖混合溶液中一種或幾種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測量污泥結(jié)合水含量的方法，其特征在于，所述污泥樣 品為脫水后的干泥和/或經(jīng)不同微波功率調(diào)理后的污泥樣品。
【文檔編號】G01N25/20GK104155338SQ201410441816
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年9月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月1日
【發(fā)明者】周翠紅, 凌鷹, 陳家慶, 曾萌, 楊長順 申請人:北京石油化工學院