發(fā)布時(shí)間：2017-04-28 21:11

  本文關(guān)鍵詞：油砂細(xì)尾礦無(wú)害化脫水處理研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,人們對(duì)能源的需求與能源供應(yīng)的矛盾日益凸顯,未來(lái)能源的巨大缺口在很大程度上要依靠包括油砂在內(nèi)的非常規(guī)油氣來(lái)彌補(bǔ)。如何應(yīng)對(duì)隨著油砂開(kāi)采不斷產(chǎn)生的油砂細(xì)尾礦成為迫切需要解決的問(wèn)題。以加拿大某油砂細(xì)尾礦為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,采用化學(xué)固液分離法,通過(guò)加入不同的絮凝劑、助濾劑強(qiáng)化脫水效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,油砂細(xì)尾礦經(jīng)過(guò)稀釋后才能實(shí)現(xiàn)固液分離。將油砂細(xì)尾礦稀釋4倍,加入150 mg/kg陰離子絮凝劑A1920PAM處理油砂細(xì)尾礦后,濾餅含水率最低降至35.33%；加入2%的硅藻土能顯著地減少污泥抽濾時(shí)間和濾餅含水率；油砂細(xì)尾礦脫水處理中的泥漿抽濾水可作為稀釋水進(jìn)行回用,根據(jù)循環(huán)水中污染物濃度與循環(huán)次數(shù)的關(guān)系,可以得出2個(gè)循環(huán)周期即循環(huán)10次最佳。在此基礎(chǔ)上提出了油砂細(xì)尾礦脫水工藝。油砂細(xì)尾礦經(jīng)脫水后形成濾餅,若將濾餅進(jìn)行填埋堆放,容易污染土壤及地下水。因此將尾礦濾餅與水泥進(jìn)行混合固化處理制成建筑材料,起到固廢重新利用的效果。水灰比為0.44,70℃水浴養(yǎng)護(hù)24h后測(cè)定固化塊抗壓強(qiáng)度。隨著濾餅含量的增加,泥塊抗壓能力逐漸下降,根據(jù)固化塊的抗壓強(qiáng)度可知,固化塊可以滿足多種建筑材料的抗壓強(qiáng)度要求；如國(guó)家《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50003-2001),墻體材料要求15MPa,路基基層設(shè)計(jì)強(qiáng)度3.5MPa。同時(shí)考慮濾餅含量,因此選擇固化塊細(xì)尾礦含量為25%為最佳建筑材料。若濾餅含量增加到27%,由于濾餅中含有大量粘土,將導(dǎo)致固化水泥漿嚴(yán)重稠化,所以不適用于建筑材料。對(duì)濾餅形成的水泥固化塊粉碎按照固體廢物-浸出毒性浸出方法-水平振蕩法(HJ557-2010)測(cè)得水泥固化塊COD溶出量,重金屬Cd、Pb、Cu、Zn溶出量。結(jié)果顯示COD與重金屬Cd、Pb、Cu、Zn溶出量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)家一級(jí)水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn),且隨著水泥固化塊浸泡時(shí)間的延長(zhǎng),COD與重金屬Cd、Pb、Cu、Zn溶出量較為穩(wěn)定。說(shuō)明水泥漿固化能有效地降低油砂細(xì)尾礦泥餅對(duì)環(huán)境的污染,同時(shí)達(dá)到固廢重新利用的目的。
【關(guān)鍵詞】：油砂細(xì)尾礦 脫水劑 絮凝 助濾劑 脫出水 循環(huán) 資源化
【學(xué)位授予單位】：天津科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：X741
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 1 前言10-21
• 1.1 概述10
• 1.2 油砂細(xì)尾礦危害性10-11
• 1.3 泥漿脫水性能及評(píng)價(jià)11-12
• 1.4 現(xiàn)階段尾礦脫水處理方法12-19
• 1.4.1 絮凝劑對(duì)油砂細(xì)尾礦進(jìn)行脫水13-14
• 1.4.2 冰凍-解凍法14-15
• 1.4.3 電場(chǎng)脫水法15
• 1.4.4 石灰與電級(jí)加熱協(xié)同作用15-16
• 1.4.5 其他方法16-18
• 1.4.6 物理助濾劑助濾作用18-19
• 1.5 選題依據(jù)與研究意義19
• 1.6 研究?jī)?nèi)容19-20
• 1.7 工藝路線20-21
• 2 實(shí)驗(yàn)部分21-32
• 2.1 實(shí)驗(yàn)藥品與儀器21-22
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品21
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器21-22
• 2.2 油砂細(xì)尾礦組分分析22
• 2.2.1 含水率測(cè)定22
• 2.2.2 含油量測(cè)定22
• 2.2.3 灰質(zhì)含量的測(cè)定22
• 2.3 最佳脫水工藝的確定22-25
• 2.3.1 油砂細(xì)尾礦稀釋倍數(shù)的確定22-23
• 2.3.2 攪拌強(qiáng)度與攪拌時(shí)間的確定23
• 2.3.3 脫水劑的篩選23-24
• 2.3.4 化學(xué)助濾劑的篩選24-25
• 2.3.5 硅藻土助濾實(shí)驗(yàn)25
• 2.4 污泥比阻的測(cè)定25-26
• 2.5 泥漿脫出水循環(huán)利用實(shí)驗(yàn)26-27
• 2.6 泥餅的固化實(shí)驗(yàn)27
• 2.7 固化模塊抗壓強(qiáng)度的測(cè)定27
• 2.8 脫出水水質(zhì)檢測(cè)27-30
• 2.8.1 COD檢測(cè)27-28
• 2.8.2 TC與TOC的檢測(cè)28-29
• 2.8.3 濁度的檢測(cè)29
• 2.8.4 重金屬含量檢測(cè)29-30
• 2.9 固化塊浸出性實(shí)驗(yàn)30-32
• 2.9.1 COD檢測(cè)30-31
• 2.9.2 TC與TOC的檢測(cè)31
• 2.9.3 重金屬含量檢測(cè)31-32
• 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析32-71
• 3.1 油砂細(xì)尾礦物理特性32-34
• 3.1.1 油砂細(xì)尾礦含水率32-33
• 3.1.2 油砂細(xì)尾礦含油量33-34
• 3.1.3 油砂細(xì)尾礦灰質(zhì)含量34
• 3.2 油砂細(xì)尾礦稀釋倍數(shù)的確定34-35
• 3.3 絮凝攪拌強(qiáng)度的確定35-36
• 3.4 脫水劑篩選的確定36-38
• 3.4.1 APAM(分子量為1200萬(wàn))最佳加量的確定36
• 3.4.2 APAM(分子量為1800萬(wàn))最佳加量的確定36-37
• 3.4.3 APAM(分子量為2000萬(wàn))最佳加量的確定37
• 3.4.4 APAM(分子量為2200萬(wàn))最佳加量的確定37
• 3.4.5 A1920 PAM最佳加量的確定37-38
• 3.5 油砂細(xì)尾礦污泥比阻測(cè)定38-56
• 3.5.1 未經(jīng)稀釋油砂細(xì)尾礦污泥比阻測(cè)定39
• 3.5.2 稀釋4倍后油砂細(xì)尾礦污泥比阻測(cè)定39-40
• 3.5.3 A1920PAM對(duì)油砂細(xì)尾礦污泥比阻的影響40-45
• 3.5.4 (分子量為1200萬(wàn))APAM對(duì)油砂細(xì)尾礦比阻值的影響45-47
• 3.5.5 (分子量為1800萬(wàn))APAM對(duì)油砂細(xì)尾礦比阻值的影響47-50
• 3.5.6 (分子量為2000萬(wàn))APAM對(duì)油砂細(xì)尾礦比阻值的影響50-53
• 3.5.7 (分子量為2200萬(wàn))APAM對(duì)油砂細(xì)尾礦比阻值的影響53-56
• 3.5.8 污泥比阻值誤差分析56
• 3.6 硅藻土助濾56-57
• 3.7 化學(xué)助濾劑協(xié)同作用57-60
• 3.7.1 OP-10助濾效果57
• 3.7.2 全氟非離子表面活性劑助濾效果57-58
• 3.7.3 低泡表面活性劑助濾效果58-59
• 3.7.4 氟離子表面活性劑助濾效果59
• 3.7.5 OP-15助濾效果59
• 3.7.6 各種化學(xué)助濾劑助濾效果對(duì)比59-60
• 3.8 脫出水循環(huán)試驗(yàn)60-63
• 3.9 添加硅藻土后脫出水循環(huán)試驗(yàn)63
• 3.10 不同循環(huán)次數(shù)脫出水抽濾時(shí)間對(duì)比與分析63-65
• 3.11 油砂細(xì)尾礦濾餅的資源化65-66
• 3.12 油砂細(xì)尾礦脫出水水質(zhì)檢測(cè)66-69
• 3.13 水泥固化塊溶出性檢測(cè)69-71
• 4 油砂細(xì)尾礦脫水工藝確定71-72
• 5 結(jié)論72-73
• 6 展望73-74
• 7 參考文獻(xiàn)74-79
• 8 攻讀環(huán)境工程碩士學(xué)位期間發(fā)表論文情況79-80
• 9 致謝80

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