含油污泥的脫水處理及綜合利用初步探索
本文選題:含油污泥 + 脫水; 參考:《山東大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:本論文采用Fenton試劑和廢棄木屑進(jìn)行綜合處理,并對(duì)含油污泥進(jìn)行了脫水研究,同時(shí)對(duì)含油污泥廢棄物的資源化利用進(jìn)行了初步探索。本文通過對(duì)Fenton試劑和Fenton試劑和廢棄木屑處理后所得到的濾餅含水量和上清液的性能參數(shù)進(jìn)行了分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)單一通過Fenton試劑處理的含油污泥經(jīng)脫水處理后的泥餅其含水率為67.5%,較采用Fenton試劑+廢棄木屑綜合處理的泥餅含水率低,平均為68.1%;兩種處理方法測(cè)其上清液pH值相近,均在2.65左右,較反應(yīng)前有所下降;上清液的鐵離子含量和總有機(jī)碳含量均有所差別,其中經(jīng)過Fenton試劑處理的含油污泥其上清液中鐵離子和有機(jī)碳含量分別為1320mg/L和98.70mg/L;而經(jīng)過Fenton試劑和廢棄木屑聯(lián)合處理所得到的上清液中鐵離子和有機(jī)碳含量分別為1130mg/L和86.83mg/L。脫水實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,對(duì)于含油污泥的處理,單一使用Fenton試劑進(jìn)行脫水處理效果不佳,而Fenton試劑+廢棄木屑進(jìn)行綜合處理則可以有效地使其脫水。實(shí)驗(yàn)中通過向經(jīng)過Fenton試劑處理后的含油污泥中添加廢棄木屑,可使含油污泥的毛細(xì)吸水時(shí)間和污泥比阻分別從1760s和13.8×1012 m/kg下降到了185 s和1.5×1012 m/kg;而經(jīng)過Fenton試劑處理的含油污泥的毛細(xì)吸水時(shí)間和污泥比阻下降值最大只能達(dá)到了976s和7.6×1012 m/kg。通過篩選吸附實(shí)驗(yàn)將脫水后的含油污泥制備成吸附劑,用于吸附有機(jī)偶氮活性紅X-3B染料效果較好,并對(duì)其吸附機(jī)理進(jìn)行了探討和表征,通過熱重分析、比表面分析、掃描電鏡和傅里葉紅外光譜分析,對(duì)脫水前后的含油污泥比表面積進(jìn)行測(cè)定計(jì)算,同時(shí)對(duì)其表面形態(tài)、形貌和化學(xué)組成等進(jìn)行了分析比較。結(jié)果表明,高溫有利于該種吸附劑的孔隙結(jié)構(gòu)的形成,并增大其比表面積和孔隙體積,進(jìn)而影響其對(duì)X-3B染料的吸附容量;經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)在活化時(shí)間為24h,加熱溫度在800℃下隔絕空氣炭化45分鐘,當(dāng)加入占原料質(zhì)量百分比為40% ZnCl2時(shí),吸附劑的最大比表面積可達(dá)到183 m2/g,孔隙體積可達(dá)0.19 cm3/g;表明吸附能力較強(qiáng),與不同劑量的活化劑和不同炭化溫度所制備成的吸附劑進(jìn)行對(duì)比,所制備的這種吸附劑對(duì)X-3B染料的吸附能力為最強(qiáng);含油污泥脫水后所制得吸附劑的最大吸附量可達(dá)67.72 mg/g,盡管低于商品木質(zhì)活性炭(132.5 mg/g),但是其吸附平衡時(shí)間要低于木質(zhì)活性炭,而其吸附平衡時(shí)間內(nèi)的吸附量要比木質(zhì)活性炭為高,通過吸附動(dòng)力學(xué)和等溫吸附實(shí)驗(yàn)顯示,所制備的吸附劑對(duì)于X-3B染料的吸附符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型和Langmuir模型,屬于吸熱類型的單層吸附。通過分析測(cè)定原料發(fā)現(xiàn),脫水后的含油污泥中含有多種重金屬,而且其鐵元素的含量最高,干基平均含量約為66200mg/kg,其他元素為:鋅 3460mg/kg,鉛330mg/kg,鉻140 mg/kg,鎘12mg/kg,銅45mg/kg,鎳97 mg/kg,錳118 mg/kg;在吸附實(shí)驗(yàn)完成之后,吸附液中除了鐵離子(最高含量為69.12mg/L)之外,其它的元素含量均較低,在0-4.71mg/L范圍內(nèi)。實(shí)驗(yàn)表明高溫條件下含油污泥中的金屬鹽類物質(zhì)發(fā)生了分解,形成了難溶于水的金屬氧化物,這對(duì)于防止金屬元素在吸附過程中的溶解是有益的。
[Abstract]:In this paper, Fenton reagents and waste wood chips were used for comprehensive treatment, and the dewatering of oily sludge was studied. At the same time, the resource utilization of oily sludge waste was preliminarily explored. The performance parameters of the water content and supernatant of the filter cake obtained by the treatment of Fenton reagent and Fenton reagents and waste wood chips were carried out in this paper. The results showed that the water content of the mud cake treated by the single Fenton reagent treated by the dehydrated sludge was 67.5%, which was lower than that of the Fenton reagent + waste wood chips. The average of the mud cake was 68.1%, and the pH value of the supernatant was close to about 2.65, and the supernatant was lower than that before the reaction; the supernatant liquid was lower than that before the reaction. The contents of iron ions and total organic carbon were different. The content of iron ions and organic carbon in the supernatant of the oily sludge treated by Fenton reagent was 1320mg/L and 98.70mg/L, respectively, while the content of ferric and organic carbon in the supernatant obtained by the combined treatment of Fenton reagent and waste wood sawdust was 1130mg/L and 86.83m, respectively. The results of g/L. dehydration show that, for the treatment of oily sludge, the single use of Fenton reagents is not effective in dewatering, while the comprehensive treatment of Fenton reagents and waste wood chips can effectively dehydrate it. In the experiment, adding waste wood chips to the oily sludge treated by Fenton reagents can make the oily sludge fine. The water absorption time and the specific resistance of sludge decreased from 1760s and 13.8 x 1012 m/kg to 185 s and 1.5 x 1012 m/kg, while the maximum water absorption time of the oily sludge treated by Fenton reagent and the maximum sludge specific resistance decreased only to 976s and 7.6 x 1012 m/kg., and the oily sludge after dehydration was prepared into adsorbents by screening adsorption experiments. The adsorption mechanism of organic azo active red x--3B was better. The adsorption mechanism was discussed and characterized. The specific surface area of the oily sludge before and after dehydration was determined by thermogravimetric analysis, surface analysis, scanning electron microscopy and Fourier transform infrared spectroscopy. The results show that high temperature is beneficial to the formation of pore structure of the adsorbent, and increases the specific surface area and pore volume, and then affects the adsorption capacity of X-3B dyes. After analysis, the activation time is 24h, the heating temperature is cut off for 45 minutes at 800 centigrade, and the percentage of the mass is 40% ZnCl. At 2, the maximum specific surface area of the adsorbent can reach 183 m2/g and the pore volume is up to 0.19 cm3/g, indicating that the adsorbability is stronger, compared with the adsorbents prepared at different doses of activators and different carbonization temperatures, the adsorbents prepared by this adsorbent have the strongest adsorption energy for X-3B dyes, and the adsorption of oily sludge after dehydration The maximum adsorption capacity of the agent can reach 67.72 mg/g, although it is lower than the commercial activated carbon (132.5 mg/g), but its adsorption equilibrium time is lower than that of the wood activated carbon, and the adsorption capacity of the adsorbent is higher than that of the wood activated carbon. The adsorption kinetics and isothermal adsorption show that the adsorbents prepared by the adsorbent are adsorbed to the X-3B dye. According to the quasi two stage dynamic model and Langmuir model, it belongs to the monolayer adsorption of endothermic type. Through the analysis and determination of raw materials, it is found that there are a variety of heavy metals in the oily sludge after dehydration, and the content of iron elements is the highest, the average content of the dry base is about 66200mg/kg, and the other elements are zinc 3460mg/kg, lead 330mg/kg, chromium 140 mg/kg, cadmium 12mg/kg, Copper 45mg/kg, nickel 97 mg/kg, manganese 118 mg/kg; after the adsorption experiment completed, besides iron ions (the highest content of 69.12mg/L), the content of other elements is low in the range of 0-4.71mg/L. The experiment shows that the metal salts in the oily sludge are decomposed to form metal oxide, which is difficult to dissolve in water under the condition of high temperature. This is beneficial to prevent the dissolution of metal elements in the adsorption process.
【學(xué)位授予單位】:山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:X74
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,本文編號(hào):1802408
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