滇池流域上昆明建成并運(yùn)行的污水處理廠平均年產(chǎn)生污泥量31.67萬噸；滇池湖底污泥量估計(jì)達(dá)8000萬～12000萬立方,目前實(shí)施滇池清淤工程已清除淤泥1000萬立方。滇池流域的污泥處理關(guān)系到整個(gè)滇池治理的成效。污泥的低位發(fā)熱量約為7～10 MJ/kg,相當(dāng)一般褐煤的熱值水平,具有較高的能源開發(fā)和利用價(jià)值。滇池流域污水處理廠污泥處置是污水處理廠運(yùn)行管理的難題之一,同時(shí),滇池底泥的疏浚工程所產(chǎn)生的大部分污泥只是堆放在滇池的岸邊,沒有進(jìn)行進(jìn)一步的處理或處置,這樣不僅占用大量土地,而且可能造成對環(huán)境的二次污染,本文主要研究采用熱解技術(shù)將污泥轉(zhuǎn)化為液態(tài)、氣態(tài)和固態(tài)物質(zhì)的過程,探索了固態(tài)產(chǎn)物可作為制取吸附劑或者催化劑原料的應(yīng)用前景,從而實(shí)現(xiàn)污泥處理與能源回收的雙重效果。針對滇池流域污泥的治理和資源化利用,本文主要開展了以下幾個(gè)方面的研究：(1)采用TG-DTA同步熱分析對滇池底泥熱分解特性進(jìn)行研究。研究結(jié)果顯示,滇池底泥的燃燒熱解過程大概可以分為四個(gè)溫度階段。通過對TG曲線的動力學(xué)計(jì)算,可以看出,第一階段(室溫-230℃)是結(jié)晶水的去除階段,其中的第二階段(230℃-420℃)屬于一級反應(yīng),反應(yīng)活化...

【文章頁數(shù)】：138 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
    1.1 研究背景及意義
    1.2 研究內(nèi)容
第二章 文獻(xiàn)綜述
    2.1 污泥概述
    2.2 滇池流域污泥狀況
        2.2.1 滇池現(xiàn)狀
        2.2.2 滇池流域水污染防治
        2.2.3 湖底污泥污染特征及疏浚情況
        2.2.4 城市污水處理廠污泥特性
    2.3 污泥對環(huán)境的影響
        2.3.1 湖泊湖底污泥對環(huán)境的影響
        2.3.2 污水污泥對環(huán)境的影響
    2.4 國內(nèi)外污泥處理處置現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢簡述
        2.4.1 污泥衛(wèi)生填埋
        2.4.2 土地利用
        2.4.3 焚燒處置
        2.4.4 海洋傾倒處置
        2.4.5 污泥的資源化利用概況
    2.5 國內(nèi)外熱解技術(shù)研究現(xiàn)狀
        2.5.1 國外熱解技術(shù)現(xiàn)狀
        2.5.2 國內(nèi)熱解技術(shù)現(xiàn)狀
        2.5.3 國內(nèi)外污泥熱解技術(shù)研究進(jìn)展
        2.5.4 污泥熱解工藝
        2.5.5 污泥熱解影響因素
            2.2.5.1 升溫速率的影響
            2.2.5.2 熱解終溫的影響
        2.5.6 污泥熱解產(chǎn)物特性
            2.5.6.1 固態(tài)產(chǎn)物特性研究
            2.5.6.2 液態(tài)產(chǎn)物特性研究
            2.5.6.3 氣態(tài)產(chǎn)物特性研究
        2.5.7 熱解原理及基本反應(yīng)
            2.5.7.1 熱解原理
            2.5.7.2 熱解基本反應(yīng)
            2.5.7.3 影響熱解的主要因素
    2.6 本章小結(jié)
第三章 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與實(shí)驗(yàn)方法
    3.1 滇池底泥
        3.1.1 滇池底泥采樣點(diǎn)
        3.1.2 滇池底泥成分分析
    3.2 實(shí)驗(yàn)儀器及藥品
    3.3 滇池底泥熱解系統(tǒng)
        3.3.1 熱解實(shí)驗(yàn)裝置
        3.3.2 樣品的制備方法及熱解實(shí)驗(yàn)方法
    3.4 滇池底泥熱解固態(tài)產(chǎn)物為載體催化劑的活性測定實(shí)驗(yàn)
    3.5 滇池底泥活性炭載體催化劑性能評價(jià)指標(biāo)
    3.6 材料表征方法
        3.6.1 XRD
        3.6.2 BET
        3.6.3 XPS
第四章 滇池底泥熱解實(shí)驗(yàn)研究
    4.1 熱解實(shí)驗(yàn)
        4.1.1 熱解終溫對熱解產(chǎn)物產(chǎn)率的影響
    4.2 滇池底泥熱解動力學(xué)特性分析
        4.2.1 熱分析反應(yīng)動力學(xué)方程
        4.2.2 動力學(xué)參數(shù)求法
        4.2.3 動力學(xué)參數(shù)的求解
    4.3 滇池底泥熱解產(chǎn)物的性能分析
        4.3.1 氣態(tài)產(chǎn)物特性分析
        4.3.2 液態(tài)產(chǎn)物特性分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 滇池底泥載體催化劑的制備及脫硫性能研究
    5.1 滇池底泥載體的制備條件研究
        5.1.1 滇池底泥載體的制備
        5.1.2 炭化溫度對CS₂脫除效率的影響
        5.1.3 活化劑含量對CS₂脫除效率的影響
        5.1.4 活化溫度對CS₂脫除效率的影響
    5.2 DLSC載體催化劑的改性條件對脫硫性能的影響
        5.2.1 DLSC載體改性催化劑的制備
        5.2.2 負(fù)載金屬種類對CS₂脫除效率的影響
        5.2.3 負(fù)載金屬含量對CS₂脫除效率的影響
        5.2.4 焙燒溫度對CS₂脫除效率的影響
        5.2.5 堿種類對CS₂脫除效率的影響
        5.2.6 堿含量對CS₂脫除效率的影響
    5.3 實(shí)驗(yàn)工藝條件的影響
        5.3.1 反應(yīng)溫度對CS₂脫除效率的影響
        5.3.2 相對濕度對CS₂脫除效率的影響
        5.3.3 空速對CS₂脫除效率的影響
        5.3.4 進(jìn)口濃度對CS₂脫除效率的影響
        5.3.5 氧含量對CS₂脫除效率的影響
    5.4 催化劑再生實(shí)驗(yàn)研究
        5.4.1 再生方法對催化劑再生的影響
        5.4.2 氮?dú)獯祾邷囟葘Υ呋瘎┰偕阅艿挠绊?br>        5.4.3 KOH含量對催化劑再生性能的影響
        5.4.4 再生次數(shù)對催化劑再生性能的影響
    5.5 本章小結(jié)
第六章 滇池底泥載體催化劑催化水解CS₂反應(yīng)動力學(xué)及反應(yīng)機(jī)理研究
    6.1 CS₂催化水解本征動力學(xué)
        6.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置與方法
        6.1.2 CS₂的水解反應(yīng)動力學(xué)實(shí)驗(yàn)
    6.2 CS₂催化水解反應(yīng)機(jī)理探討
    6.3 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論、建議及創(chuàng)新點(diǎn)
    7.1 研究結(jié)論
    7.2 研究創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 建議
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄A 攻讀博士期間的研究成果
附錄B 攻讀博士期間參與的主要研究項(xiàng)目
附錄C 農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)(GB4284-84)



本文編號：3759445