我國(guó)城市河道底泥污染嚴(yán)重,其中所含有的重金屬等污染物質(zhì)會(huì)對(duì)水體造成二次污染。目前雖然有技術(shù)能夠?qū)ξ廴镜啄噙M(jìn)行原位或異位修復(fù),但是存在成本高、流程復(fù)雜、修復(fù)效果不明顯等缺點(diǎn)。因此,將底泥疏浚并進(jìn)行資源化利用,將其作為公路路基填料、建筑陶粒等建筑應(yīng)用以及園林綠化、用作填方材料和堆肥發(fā)酵等利用方式逐漸受到廣泛的關(guān)注。然而,上述利用過(guò)程并不能有效阻止底泥中原有重金屬的進(jìn)一步溶出。通過(guò)燒結(jié)過(guò)程,重金屬可鑲嵌于穩(wěn)定的鋁硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)中,從而能夠被有效的穩(wěn)定化。因此,基于燒結(jié)的無(wú)機(jī)固廢處理技術(shù)逐步受到重視。底泥體系以硅鋁酸鹽為主,是典型的制備陶瓷的材料。因此,將燒結(jié)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用既可將重金屬穩(wěn)定化,同時(shí)又可制備能夠高值化利用的陶瓷產(chǎn)品。在諸多陶瓷產(chǎn)品中,陶瓷膜因其在污水處理過(guò)程中的優(yōu)越性能得到了廣泛應(yīng)用。然而目前的陶瓷膜制備多以純化合物質(zhì)為原材料,且燒結(jié)溫度在1500oC左右,較高的燒結(jié)溫度,導(dǎo)致制備陶瓷膜成本過(guò)高,限制了陶瓷膜的廣泛應(yīng)用。因此,本課題結(jié)合底泥重金屬污染難以高效解決以及陶瓷膜制備成本過(guò)高的兩個(gè)難題,創(chuàng)新性的提出一種新型陶瓷膜制備方案,即就地取材,以深圳茅洲河底泥為陶瓷膜基體原材料,通過(guò)干壓成型法和旋轉(zhuǎn)涂覆法制備基體陶瓷膜和雙層陶瓷膜,配置不同濃度的旋涂液得到三種雙層膜。通過(guò)X射線熒光光譜分析(XRF)、掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)對(duì)陶瓷膜進(jìn)行表征。實(shí)驗(yàn)室研究結(jié)果表明,相比于純相材料陶瓷膜,底泥陶瓷膜在900oC即可制備;通過(guò)壓汞孔隙率測(cè)定儀對(duì)陶瓷膜測(cè)定,陶瓷膜的孔徑為70 nm,孔隙率為39.86%。對(duì)陶瓷膜成孔劑的種類(lèi)及配比進(jìn)行選擇,以及對(duì)陶瓷膜通量、穩(wěn)定性、安全性、抗腐蝕性和對(duì)醫(yī)療廢水、重金屬?gòu)U水的分離率測(cè)定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明疏浚底泥為材料的陶瓷膜的分離性能良好,相較其他陶瓷膜產(chǎn)品,成本更低。將疏浚底泥制備為陶瓷膜,不僅通過(guò)燒結(jié)將重金屬穩(wěn)定于礦物晶體結(jié)構(gòu)中,有效的解決了底泥重金屬污染問(wèn)題,同時(shí)還能夠大大降低陶瓷膜原材料成本。通過(guò)引入底泥這一混合體系,大幅度降低陶瓷膜燒結(jié)溫度,在有效控制成本的基礎(chǔ)上制備出性能良好的陶瓷膜,從而達(dá)到“以廢治廢、化廢為寶”的可持續(xù)循環(huán)利用目標(biāo),具有非常優(yōu)異的環(huán)境效益。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：X522;TU52
【部分圖文】：

圖 1-1 常見(jiàn)陶瓷膜的結(jié)構(gòu)1.3.3 陶瓷膜制備工藝陶瓷膜的制備方法主要以固態(tài)離子燒結(jié)法以及溶膠-凝膠法為主。固態(tài)粒子燒結(jié)法是較為常見(jiàn)、應(yīng)用廣泛的制備陶瓷膜方法之一。通過(guò)將預(yù)處理（烘干、研磨、篩分等）后的基體顆粒與適當(dāng)比例的添加劑（成孔劑、粘結(jié)劑等）在適當(dāng)介質(zhì)（乙醇等）中進(jìn)行均勻混合，并通過(guò)一定的成型工藝（壓片機(jī)）壓制成陶瓷膜生胚，最終經(jīng)過(guò)高溫?zé)Y(jié)（>1000 oC）后得到陶瓷膜。在過(guò)程中主要為固體顆粒間的高溫固結(jié)，過(guò)程中液相不參與反應(yīng)。此方法中，陶瓷膜的成膜質(zhì)量主要與制備中的添加劑種類(lèi)、比例以及燒結(jié)溫度等條件有關(guān)。溶膠-凝膠法的制備材料一般為無(wú)機(jī)聚合物或是金屬氧化物，其材料提供制備陶瓷膜所需的主要元素。這些材料在混合后，主要發(fā)生水解和縮合化學(xué)反應(yīng)，在溶液中形成穩(wěn)定的透明溶膠體系。膠體顆粒在聚合后所形成的凝膠經(jīng)過(guò)燒結(jié)后可得到納米結(jié)構(gòu)的陶瓷膜。1.3.4 陶瓷膜應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文第 2 章 實(shí)驗(yàn)材料與方法2.1 實(shí)驗(yàn)原料與試劑2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料茅洲河為深圳市第一大河，其流域在深圳境內(nèi)的面積約占總流域的 80%。目前由于深圳污水管網(wǎng)的建設(shè)滯后，對(duì)污泥污水的整治工程進(jìn)展緩慢。所以，加快對(duì)茅洲河治理系統(tǒng)的推進(jìn)，以及治理中的全局謀劃，加速提高河流水質(zhì)，對(duì)茅洲河的污染現(xiàn)狀以及底泥污染物的處理成為深圳水利工作的重大任務(wù)之一。

深圳茅洲河疏浚底泥主要成分
【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 姬志軍;;分層水庫(kù)底泥污染的評(píng)價(jià)模型及控制方法研究[J];環(huán)境科學(xué)與管理;2019年05期

2 逄守杰,金愛(ài)蓮,劉暢;細(xì)河底泥污染特征分析[J];環(huán)境保護(hù)科學(xué);2003年01期

3 李龍淮;;小安溪河底泥污染調(diào)查與評(píng)價(jià)[J];重慶環(huán)境科學(xué);1988年06期

4 陳諒聞 ,洪紫萍;鑒湖底泥及其在環(huán)境中的作用[J];杭州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1989年01期

5 張毓祥;劉登國(guó);;底泥營(yíng)養(yǎng)物通量研究進(jìn)展[J];上海環(huán)境科學(xué);2009年03期

6 廖震;;城市河道底泥污染生物修復(fù)技術(shù)分析[J];建材與裝飾;2017年23期

7 蘇麗丹;林衛(wèi)青;楊漪帆;朱永青;;淀山湖底泥氮磷釋放通量研究[J];上海環(huán)境科學(xué);2010年05期

8 李玉祥;陳維芳;陳再;曲妍;何飛飛;;預(yù)處理對(duì)河道底泥固化效果的影響[J];能源研究與信息;2019年02期

9 龔春生;姚琪;趙棣華;吳云海;豐茂武;;淺水湖泊平面二維水流-水質(zhì)-底泥污染模型研究[J];水科學(xué)進(jìn)展;2006年04期

10 王向輝;周鑫;吳高蓉;滕倩;劉又華;劉艷玲;史載鋒;;美舍河清淤底泥分析評(píng)價(jià)及土地資源化利用[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2019年15期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 萬(wàn)佳;改性納米氯磷灰石穩(wěn)定底泥重金屬Pb及其對(duì)底泥微環(huán)境的影響研究[D];湖南大學(xué);2018年

2 張景輝;湖庫(kù)重金屬污染底泥安全處置成套技術(shù)開(kāi)發(fā)及工程應(yīng)用[D];天津大學(xué);2017年

3 林建偉;地表水體底泥氮磷污染原位控制技術(shù)及相關(guān)機(jī)理研究[D];同濟(jì)大學(xué);2006年

4 張志紅;疏浚底泥污染物在粘土防滲層中的運(yùn)移規(guī)律研究[D];北京交通大學(xué);2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 寇占國(guó);城市滯流型黑臭河底泥原位修復(fù)及其細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的研究[D];揚(yáng)州大學(xué);2019年

2 梁琨;以疏浚底泥為原料的高性能陶瓷膜制備[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2019年

3 柏洋;微生物-電極耦合強(qiáng)化底泥中有機(jī)污染物的去除研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2019年

4 郭文潔;包埋過(guò)氧化鈣改善黑臭水體底泥特性的試驗(yàn)研究[D];揚(yáng)州大學(xué);2019年

5 唐露;復(fù)合微生物原位修復(fù)黑臭河道底泥試驗(yàn)研究[D];西安工程大學(xué);2019年

6 逄博;濕地底泥污染物釋放規(guī)律及生物穩(wěn)定性研究[D];東北石油大學(xué);2019年

7 鄭豐;溫州城市河網(wǎng)底泥及重金屬數(shù)量與分布研究[D];溫州大學(xué);2019年

8 王穎;鐵碳微電解耦合反硝化菌削減河道黑臭底泥污染物及凈化水質(zhì)的研究[D];華南理工大學(xué);2019年

9 王冠柏;西安市護(hù)城河底泥特征、水草對(duì)底泥的影響和鎖磷研究[D];西安建筑科技大學(xué);2017年

10 胡正勛;穩(wěn)定型納米零價(jià)鐵對(duì)重金屬污染河道底泥的修復(fù)及其遷移性研究[D];湖南大學(xué);2018年

本文編號(hào)：2839843