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热水解氧化法脱除污泥重金属的研究

热水解氧化法脱除污泥重金属的研究

作者：袁圆辽宁师范大学

学位级别：硕士

随着我国城镇化步伐的加快,工业及生活污水的排放量增加,污泥的产量随之大幅增加,污泥的妥善处理也日益受到重视。污泥由于其自身含有氮磷钾等有利于改良土壤,增加肥力的元素,因此污泥的土地农用成为了一项符合我国目前国情的,资源化利... 详细信息

随着我国城镇化步伐的加快,工业及生活污水的排放量增加,污泥的产量随之大幅增加,污泥的妥善处理也日益受到重视。污泥由于其自身含有氮磷钾等有利于改良土壤,增加肥力的元素,因此污泥的土地农用成为了一项符合我国目前国情的,资源化利用的有效手段。然而由此引发的污泥重金属含量过高问题受到了广泛的关注,污泥中高浓度的重金属不仅对生态环境会造成重大损害,也可以通过食物链的富集,对人体健康形成极大危害。因此对污泥重金属去除方法的研究成为了确保污泥安全农用的前提。本文以有效脱除污泥重金属为目的,采用了热水解氧化法对污泥进行处理。热水解氧化法具有成本低廉,去除率高,绿色环保等优点,可以将污泥中重金属由固相组分中溶出至液相组分,从而达到彻底脱除污泥重金属的目的。实验探究了热水解氧化法反应去除污泥重金属的最优实验条件。同时以含有高浓度重金属的模拟污泥为对象,探究该方法脱除污泥重金属的上限。继而采用在反应初期添加金属络合剂的方式,进一步提高此方法脱除污泥重金属的能力。通过测定反应前后污泥中Cu、Zn含量,确定了最优反应条件为反应温度200℃,反应时间60min,液固比0.30。定量加入金属盐溶液模拟污泥中的Cu、Zn、Cd、Ni、Pb含量,在金属络合剂存在下,含油污泥中各金属去除率均有不同程度的提高。随金属络合剂浓度的逐渐增加,污泥中重金属去除效果为Cu>Cd>Pb>Ni>Zn。在络合剂浓度为0.05mol/L时可以将最大浓度为2.5倍于CJ/T309-2009城镇农用B级标准金属含量降至标准范围内。

关键词：热水解氧化法污泥重金属络合剂

热水解氧化法在垃圾渗透液污泥中脱水及除重金属的应用

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大连大学学报 2017年第3期38卷 30-35页

作者：王晓川武跃宋宇佳赵婷婷辽宁师范大学化学化工学院辽宁大连110629 朝阳市环境监测站辽宁朝阳122000

热水解氧化法可有效降低垃圾渗透液污泥的水分,缩减污泥的体积。热水解氧化法及络合剂协同热水解氧化法还可以有效去除污泥中重金属。本文设计了垃圾渗透液污泥脱水、脱重金属的处理工艺路线,筛选了工艺条件,比较了脱水效果,探讨了去除... 详细信息

热水解氧化法可有效降低垃圾渗透液污泥的水分,缩减污泥的体积。热水解氧化法及络合剂协同热水解氧化法还可以有效去除污泥中重金属。本文设计了垃圾渗透液污泥脱水、脱重金属的处理工艺路线,筛选了工艺条件,比较了脱水效果,探讨了去除重金属的含量上限。经实验得出:反应后的污泥样品含水率由80%下降到30%以下。在最佳条件下,即反应温度220℃、反应时间60 min、固液比20:6条件下,在金属络合剂加入量为10.0 g/kg的条件下,污泥Cu、Zn和Ni的去除率达到79.19%,79.11%和55.20%,达到A级排放标准。可将CJ/T309-2009《城镇污水处理厂污泥处理农用污泥标准》B级标准的2倍重金属含量的模拟污泥,降至标准范围内。

关键词：垃圾渗透液污泥重金属热水解氧化法

络合剂协同热水解氧化法去除含油污泥中重金属的探究

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络合剂协同热水解氧化法去除含油污泥中重金属的探究

作者：张静辽宁师范大学

学位级别：硕士

随着我国工业化的不断发展,在石油加工过程中都会产生很多的含油污泥。含油污泥在组成上是很复杂的危害固体废弃物,其中含有大量的毒性物质,例如重金属、寄生虫、微生物、难降解有机物等。如果不将其进行处理,就会危害我们的生产生活,... 详细信息

随着我国工业化的不断发展,在石油加工过程中都会产生很多的含油污泥。含油污泥在组成上是很复杂的危害固体废弃物,其中含有大量的毒性物质,例如重金属、寄生虫、微生物、难降解有机物等。如果不将其进行处理,就会危害我们的生产生活,同时也会浪费资源。本实验采用的热水解氧化法和络合剂协同热水解氧化法对来自于某石化企业产生的含油污泥进行了处理,并开发了以PESA(聚环氧琥珀酸)为主体的易生物降解的金属络合剂P-1。从而使污泥达到减量、脱重金属、稳定、资源再利用的目的。本论文主要分为以下三部分:第一部分:PESA(聚环氧琥珀酸)的合成及性质表征以马来酸酐和氢氧化钠为反应物合成了 PESA,其中钨酸钠起催化作用,过氧化氢起氧化作用,氢氧化钙起引发作用。通过对聚合反应的温度、聚合反应时间和引发剂加入量设置三因素三水平的正交实验组。结果为:聚合反应温度为110℃,聚合反应时间为5h,引发剂氢氧化钙与马来酸酐的质量比(Cat:MA)为0.075:1。在该最佳条件下合成的PESA产率可达到72.71%。此外,还对产物进行了红外光谱表征和熔点的表征。第二部分:热水解氧化法对重金属的去除及最佳工艺条件的选择热水解氧化法能够降低污泥中重金属的含量,提高重金属在水中的溶解度,从而达到分离重金属的目的。本实验确定的热水解氧化法的最佳处理工艺条件为:温度220℃,时间60min,液固比5:20。在该最优条件下,原泥中Cu、Zn和Ni的去除率分别达到55.93%、85.9%和80.65%。除此之外,本实验利用热水解氧化法对模拟含油污泥中的重金属进行了处理,并探讨了去除重金属的上限。结果为:热水解氧化法能将1.5倍B级标准重金属的外排浓度降到标准范围内,而处理后的2.0倍B级标准重金属含量没有达到要求,因此热水解氧化法去除重金属含量的上限为1.5倍。第三部分:络合剂协同热水解氧化法去除含油污泥中重金属的探究在热水解氧化法的最佳条件下,对络合剂P-1的最优加入量进行了确定,为5.00g/kg。在此条件下Cu、Zn和Ni的去除率分别达到了 88.1%、89.7%和68.7%,有较为明显的去除效果。在采用协同法进行模拟含油污泥中重金属的去除过程中,我们发现能将3倍的B级标准的重金属含量降到标准范围内。此方法为以后进行重金属去除提供了很好的方向。

关键词：金属络合剂热水解氧化法重金属去除含油污泥

络合协同热水解氧化法去除活性污泥中重金属的研究

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络合协同热水解氧化法去除活性污泥中重金属的研究

作者：魏威辽宁师范大学

学位级别：硕士

在科技多元化的大背景下,我国经济体质逐渐完善,经济飞速发展。但在发展的同时,问题也会随之而来。环境污染日益严重,污泥污水产率、排放率每一年都在增长,污水污泥未经过处理或处理不达标就直接排放对环境、人体都有着巨大的伤害。所... 详细信息

在科技多元化的大背景下,我国经济体质逐渐完善,经济飞速发展。但在发展的同时,问题也会随之而来。环境污染日益严重,污泥污水产率、排放率每一年都在增长,污水污泥未经过处理或处理不达标就直接排放对环境、人体都有着巨大的伤害。所以如何无污染、无危害的处理污水污泥成为环境学家急需解决的问题。我国现在主要处理处置污泥的方法为污泥农用,但是这种处理处置污泥的方法依然存在着问题。经过处理的污泥中依然含有重金属,土壤中Pb、Cd等有毒的元素会通过生物链对我们的身体健康造成影响。本文以有效降低污泥中重金属以及满足于污泥农用的标准为目的,采用了络合剂协同热水解氧化法对污泥进行处理。首先本论文利用热水解氧化法对城市活性污泥进行了处理,考察了污泥,或模拟污泥中的重金属去除情况。热水解氧化法处理污泥的反应条件为:反应温度200℃、反应时间60min、固液比20:5、转速120r/min下,污泥含水率降低至30%以下,由于高温的作用污泥中的病菌被杀死,这样对环境、人体没有了危害,污泥臭味消失,污泥中重金属得到一定的去除。污泥中Cu和Zn含量的去除率分别为56.4%和34.2%,达到城镇生活污水处理厂排放标准。其次,我们为了进一步降低污泥中金属含量,提高去除上限,我们筛选了几种金属络合剂,协同热水解氧化法,对城市活性污泥进行了处理,收到了较好的效果。在热水解氧化法的基础上,我们分别考证了两种金属络合剂的加入的最佳工艺条件。在最佳工艺条件下,在制备了模拟活性污泥中加入络合剂,有效地扩大了污泥重金属的去除上限。在最佳条件下加入络合剂E时金属铜和锌的去除率提高到76.24%和66.08%,而加入络合剂P-2时,金属铜和锌的去除率提高到75.24%和76.80%。污泥金属中Cu的处理值由1500mg/kg提高到4500mg/kg,处理值上升了 3.0倍。而金属Zn的处理值由提高到了 3000mg/kg提高到4500mg/kg,处理值上升了 2.5倍。络合剂协同热水解氧化法可以将污泥内部结构发生改变,污泥中难溶解的重金属氧化物在高温、高压的情况下转化为离子形态,以离子形态游离的金属与络合剂形成稳定的络合物,扩大了重金属在水中的溶解度,降低了污泥中的金属含量。水中的重金属随水蒸气排出,从而达到有效脱除污泥重金属的目的。络合剂协同热水解氧化法具有成本低廉、简洁方便、去除重金属效果好、绿色无污染等优点。

关键词：热水解氧化法污泥重金属络合剂

热水解氧化法在含油污泥脱水及脱重金属方面的应用

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辽宁化工 2017年第4期46卷 318-321,324页

作者：宋宇佳武跃王晓川王晓军辽宁师范大学化工化学学院大连辽宁116029

利用热水解氧化法及络合剂协同氧化法对含油污泥进行了无害化处理。大幅降低了污泥的含水率及重金属含量。探讨了热水解氧化法,常温常压络合剂法以及络合剂协同热水解氧化法对含油污泥中的重金属去除效果,考察了处理后污泥符合作为燃料... 详细信息

利用热水解氧化法及络合剂协同氧化法对含油污泥进行了无害化处理。大幅降低了污泥的含水率及重金属含量。探讨了热水解氧化法,常温常压络合剂法以及络合剂协同热水解氧化法对含油污泥中的重金属去除效果,考察了处理后污泥符合作为燃料相关指标,为污泥的再利用,提出一个新的思路。

关键词：含油污泥重金属热水解氧化法络合剂

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热水解氧化法脱除含油污泥重金属的探究

辽宁化工 2016年第4期45卷 395-398页

作者：张静武跃魏威赵婷婷辽宁师范大学化学化工学院辽宁大连116029 朝阳市环境监测站辽宁朝阳122000

通过热水解氧化法及金属螯合剂协同热水解氧化法脱除含油污泥中的重金属,考察了反应的最佳条件,并进一步探讨了脱除重金属含量的上限。实验结果表明反应最佳处理工艺为温度220℃,反应最佳时间60 min以及反应最佳液固比5:20。在此条件下C... 详细信息

通过热水解氧化法及金属螯合剂协同热水解氧化法脱除含油污泥中的重金属,考察了反应的最佳条件,并进一步探讨了脱除重金属含量的上限。实验结果表明反应最佳处理工艺为温度220℃,反应最佳时间60 min以及反应最佳液固比5:20。在此条件下Cu、Zn和Ni的去除率分别达到55.93%、85.9%和80.65%。加入金属螯合剂后,部分重金属的去除率都有所提高,Cu、Zn和Ni的去除率分别达到88.1%、89.7%和68.7%。将金属螯合剂控制在的最佳加入量5.00 g/kg的条件下利用金属螯合剂协同热水解氧化法可将3倍的CJ/T 309—2009《城镇污水处理厂污泥处置农用泥质》B级标准的各重金属含量降至标准范围内。

关键词：热水解氧化法含油污泥重金属螯合剂

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垃圾渗透液污泥无害化处理方法的研究

垃圾渗透液污泥无害化处理方法的研究

作者：王晓川辽宁师范大学

学位级别：硕士

在垃圾处理填埋的过程中,通过一系列的过程,如缺氧发酵、有机物分解、雨水冲洗等可以产生高浓度的有机废水（以下简称垃圾渗透液）和垃圾渗透液浸泡的污泥（以下简称垃圾渗透液污泥）。垃圾渗透液如果不能加以妥善的处理,直接排放,就会... 详细信息

在垃圾处理填埋的过程中,通过一系列的过程,如缺氧发酵、有机物分解、雨水冲洗等可以产生高浓度的有机废水（以下简称垃圾渗透液）和垃圾渗透液浸泡的污泥（以下简称垃圾渗透液污泥）。垃圾渗透液如果不能加以妥善的处理,直接排放,就会导致地表水、地下水和土壤十分严重的污染,这也是垃圾在经过填埋时所产生二次污染的主要因素之一。而且垃圾渗透液中含有大量的水分、重金属污染物及其它有毒有害物质,如不处理直接填埋,会对环境造成不同程度的影响。垃圾渗透液处理的方式有很多,但是针对垃圾渗透液污泥的处理技术却少之又少。然而,目前我国产生的垃圾渗透液污泥基本是直接被填埋,不进行预处理,这对我国的周边环境造成了十分严重的破坏。因此,研究探讨出脱水效率高、脱重金属效果良好、成本较低的垃圾渗透液污泥处理技术已经成为重中之重。本文主要探讨了垃圾渗透液污泥的脱水方法的建立,同时脱除污泥中的重金属、杀死污泥中的微生物,确保处理后的污泥不产生二次环境污染。具体内容如下:1、利用热水解氧化法降低垃圾渗透液污泥中水的含量,由原来的80%的含水率,降至30%以下,并确定了最佳脱水工艺条件。优化条件为:反应温度220℃,反应时间60 min,反应固液比20:6,转速120 r/min。在处理过程中,利用高温高压杀死和消灭垃圾渗透液污泥中病毒菌,达到了减量化、稳定化、无害化、资源再次利用的原则;2、采用络合剂协同热水解氧化法,利用大分子螯合剂,扑捉垃圾渗透液污泥中的重金属,并与污泥分离,达到了脱除污泥中重金属的目的,降低了环境污染,有利于后续处理工作的进行;3、本实验探究了大分子螯合剂处理垃圾渗透液污泥的工艺,重点研究了PESA、HEDP去除垃圾渗透液污泥中重金属的工艺,提出了垃圾渗透液污泥处理条件的实验方案,得出最佳处理工艺。在加入9.32 g/kg的HEDP络合剂后,重金属的去除率有所提升,此时Zn、Cu、Ni的含量由原来的3638.9 mg/kg、938.8 mg/kg、40.4 mg/kg分别降至为760.3 mg/kg、195.4 mg/kg、18.1 mg/kg,垃圾渗透液污泥中Cu、Zn、Ni的去除率分别为79%、79%、55%。在加入9.42 g/kg的PESA络合剂后,污泥中Cu、Zn、Ni的去除率分别为74.8%、79.8%、60.9%。4、探究重金属的最大去除上限,利用络合剂协同热水解氧化法去除垃圾渗透液污泥中的重金属,处理后的1.5倍污泥满足排放标准。

关键词：垃圾渗透液污泥热水解氧化法重金属金属络合剂

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城市污泥重金属去除的探究

辽宁化工 2016年第9期45卷 1176-1180,1190页

作者：魏威武跃张静张敏辽宁师范大学化学化工学院大连辽宁116029 镇江星叶绿色机械有限公司江苏镇江212000

利用热水解氧化法处理城市活性污泥过程中,加入金属络合剂可有效提高污泥中的重金属的去除率。本研究复配了两种金属络合剂,考察了污泥中重金属的去除效果,优化了反应条件,并探讨了脱除重金属的含量上限。实验结果表明:络合剂E最佳条件... 详细信息

利用热水解氧化法处理城市活性污泥过程中,加入金属络合剂可有效提高污泥中的重金属的去除率。本研究复配了两种金属络合剂,考察了污泥中重金属的去除效果,优化了反应条件,并探讨了脱除重金属的含量上限。实验结果表明:络合剂E最佳条件为反应温度200℃、反应时间60 min、固液比(城市污泥与去离子水的质量比)20:5、络合剂E浓度0.05 mol/l。在此条件下,Cu与Zn的去除率分别可达到76.24%和66.08%,重金属的去除上限为标准的2.5倍。络合剂P-2最佳反应条件为反应温度180℃、反应时间60 min、固液比20:5、络合剂P-2质量浓度4.09 g/kg。此条件下,Cu与Zn的去除率分别可达到75.24%与76.80%,重金属的去除上限为标准的2.5倍。金属络合剂E和络合剂P2的去除效果相近。考虑到污泥处理工艺,水中重金属的脱除,络合剂P-2更有优势。

关键词：热水解氧化法污泥重金属络合剂