發(fā)布時間：2021-01-06 00:52

　　凈水污泥是自來水生產的副產物,數量多而且分布廣。對凈水污泥的處置問題已納入我國的“十二五”規(guī)劃。資源化再利用是可持續(xù)緩解凈水污泥所產生的環(huán)境及社會問題的有效途徑。本文在全面了解國內外有關凈水污泥資源化利用研究的基礎上,研究利用超聲輔助技術,對凈水污泥進行適當處理,使其可有效用于去除廢水中的磷和氨氮污染物。本研究旨在探索凈水污泥資源化利用的新方法,探討“以廢治廢”技術的可行性,具體內容如下:1、超聲輔助酸化法處理凈水污泥及其過程強化的機理研究考察了酸濃度、超聲功率、超聲作用時間、攪拌強度、固-液比以及固體顆粒粒徑等因素對凈水污泥中鋁、鐵離子回收率的影響,確定出適宜的操作條件。采用碘釋放法、金屬薄膜腐蝕法以及熱敏探頭法間接測量了超聲功率、攪拌強度、酸濃度及固-液比等因素對反應器內超聲空化強度的影響,對超聲空化作用機理進行了分析。結果表明:適宜的操作條件可降低反應器內超聲衰減程度,使超聲空化強度增大、分布均勻,回收效果增強。粒內擴散是回收過程控制步驟,動力學分析驗證了由超聲空化產生的湍動效應、聚能效應以及微擾效應對回收過程的液膜擴散、表面反應以及顆粒內層擴散的強化作用。2、超聲酸化處理凈水污... 

【文章來源】：浙江工業(yè)大學浙江省

【文章頁數】：158 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
        1.1.1 凈水污泥的產生與組成
        1.1.2 凈水污泥的處置與利用
        1.1.3 課題研究的意義與來源
    1.2 凈水污泥在廢水處理中的應用研究進展
        1.2.1 回收鋁鐵鹽混凝劑
        1.2.2 去除廢水中磷污染物
        1.2.3 去除廢水中砷污染物
        1.2.4 去除廢水中重金屬離子
        1.2.5 去除廢水中其它污染物
        1.2.6 有待研究的課題
    1.3 課題擬解決問題及相關研究概況
        1.3.1 擬解決的問題
        1.3.2 超聲輔助技術及應用
        1.3.3 水體中磷污染物去除
        1.3.4 水體中氮污染物去除
    1.4 課題研究內容與方法
        1.4.1 主要內容
        1.4.2 方案方法
        1.4.3 技術路線
第二章 實驗方法與原理
    2.1 引言
    2.2 實驗方法
        2.2.1 凈水污泥樣品制備
        2.2.2 材料分析表征
        2.2.3 超聲提取實驗
        2.2.4 測試廢水水樣
        2.2.5 靜態(tài)吸附實驗
    2.3 吸附熱力學及動力學
        2.3.1 吸附等溫線模型
        2.3.2 吸附動力學模型
        2.3.3 吸附熱力學模型
第三章 超聲輔助酸化法處理凈水污泥及其過程強化機理
    3.1 引言
    3.2 實驗材料與方法
        3.2.1 實驗材料
        3.2.2 實驗方法
    3.3 凈水污泥性質
        3.3.1 凈水污泥的組成
        3.3.2 凈水污泥的結構
    3.4 金屬離子回收效果
        3.4.1 硫酸濃度的影響
        3.4.2 超聲功率的影響
        3.4.3 超聲時間的影響
        3.4.4 攪拌強度的影響
        3.4.5 固-液體系性質的影響
    3.5 超聲空化作用效果
        3.5.1 超聲功率的影響
        3.5.2 攪拌強度的影響
        3.5.3 硫酸濃度的影響
        3.5.4 固-液比的影響
    3.6 超聲輔助酸化協同效應
        3.6.1 協同效應測試
        3.6.2 協同效應機理
    3.7 回收過程動力學
        3.7.1 動力學模型
        3.7.2 過程控制步驟
    3.8 本章小結
第四章 超聲輔助酸化法處理凈水污泥的除磷性能及機理
    4.1 引言
    4.2 實驗材料和方法
        4.2.1 實驗材料
        4.2.2 實驗方法
    4.3 凈水污泥除磷吸附劑性質
        4.3.1 物質組成
        4.3.2 物相組成
        4.3.3 表面形貌
        4.3.4 化學結構
        4.3.5 熱重分析
        4.3.6 理化性質
        4.3.7 毒物浸出
    4.4 靜態(tài)吸附除磷性能
        4.4.1 溶液初始pH的影響
        4.4.2 溶液初始濃度的影響
        4.4.3 吸附劑投加量的影響
        4.4.4 吸附時間的影響
        4.4.5 吸附溫度的影響
    4.5 半連續(xù)動態(tài)除磷性能
        4.5.1 模擬水樣測試
        4.5.2 實際水樣測試
    4.6 吸附相關參數及除磷機理
        4.6.1 等溫線分析
        4.6.2 動力學分析
        4.6.3 熱力學分析
        4.6.4 磷去除機理
    4.7 本章小結
第五章 凈水污泥的水熱處理及產物的結構分析
    5.1 引言
    5.2 實驗材料與方法
        5.2.1 實驗材料
        5.2.2 實驗方法
    5.3 銨離子吸附材料的制備
        5.3.1 制備方法及裝置
        5.3.2 制備路線及條件
    5.4 銨離子吸附材料的表征
        5.4.1 化學組成
        5.4.2 物相結構
        5.4.3 表面形貌
        5.4.4 化學結構
        5.4.5 電動電位
        5.4.6 比表面積
        5.4.7 陽離子交換容量
    5.5 銨離子吸附材料表面性質改變機理
        5.5.1 比表面增大
        5.5.2 等電點降低
    5.6 本章小結
第六章 凈水污泥水熱處理產物的氨氮吸附性能及機理
    6.1 引言
    6.2 實驗材料與方法
        6.2.1 實驗材料
        6.2.2 實驗方法
    6.3 靜態(tài)吸附去除氨氮性能
        6.3.1 溶液初始pH的影響
        6.3.2 溶液初始濃度的影響
        6.3.3 吸附劑投加量的影響
        6.3.4 吸附時間的影響
        6.3.5 吸附溫度的影響
    6.4 吸附相關參數及氨氮去除機理
        6.4.1 等溫線分析
        6.4.2 動力學分析
        6.4.3 熱力學分析
        6.4.4 氨氮去除機理
    6.5 本章小結
第七章 結論與展望
    7.1 結論與創(chuàng)新點
        7.1.1 主要結論
        7.1.2 創(chuàng)新點
    7.2 不足與展望
        7.2.1 問題與不足
        7.2.2 研究展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]氨氮廢水處理技術研究進展[J]. 姜瑞,曾紅云,王強.  環(huán)境科學與管理. 2013(06)
[2]凈水污泥中回收的混凝劑處理印染廢水的中試研究[J]. 魏美潔,丁曙東,王東田,姜凱,于水利.  中國給水排水. 2013(11)
[3]改性粉煤灰吸附稀土廢水中的氨氮[J]. 陳莉榮,李玉梅,杜明展.  環(huán)境工程學報. 2013(02)
[4]給水處理廠鐵鋁泥對正磷酸鹽的吸附效果[J]. 王天曉,蔣雅真,陳慧婷,王昌輝,裴元生.  環(huán)境工程學報. 2012(09)
[5]熱活化和酸活化給水處理廠廢棄鐵鋁泥的吸磷效果[J]. 高思佳,王昌輝,裴元生.  環(huán)境科學學報. 2012(03)
[6]Simultaneous removal of ammonium and phosphate by zeolite synthesized from coal fly ash as influenced by acid treatment[J]. ZHANG Bao-hua, WU De-yi, WANG Chong, HE Sheng-bing, ZHANG Zhen-jia, KONG Hai-nan School of Environmental Science and Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China..  Journal of Environmental Sciences. 2007(05)
[7]給水廠排泥水處理處置技術及應用進展[J]. 謝敏,施周,李淑展,陳咸華.  凈水技術. 2006(05)
[8]超聲老化對MCM-49分子篩合成的影響[J]. 吳建梅,王保玉,李牛,項壽鶴.  催化學報. 2006(05)
[9]城市給水廠污泥處理與能耗[J]. 王圃,龍騰銳,李江濤,陸柯,雷剛.  重慶建筑大學學報. 2005(04)
[10]自來水廠污泥的表征及其垃圾覆蓋土可行性研究[J]. 趙愛華,秦峰.  環(huán)境衛(wèi)生工程. 2004(04)

博士論文
[1]新型赤泥顆粒吸附材料的制備、表征及其對水體中磷的去除性能研究[D]. 趙雅琴.山東大學 2013
[2]從粉煤灰中提取氧化鋁和二氧化硅的研究[D]. 吳艷.東北大學 2008
[3]污泥超聲破解反應器工況優(yōu)化與破解污泥中溫厭氧消化能效分析[D]. 薛玉偉.天津大學 2007



本文編號：2959608