在污廢水的處理過程中,可能會(huì)產(chǎn)生大量剩余活性污泥和鐵泥。這類產(chǎn)量大、高含水、含重金屬的固體廢物的合理化處置,已成為污廢水處理工藝進(jìn)一步提質(zhì)增效的瓶頸。針對(duì)該問題,眾多污泥處理處置及資源化技術(shù)被研發(fā)并采用,如污泥濃縮脫水、厭氧發(fā)酵、熱解等。其中,水熱法是一種反應(yīng)條件較為溫和且對(duì)高含水物料適應(yīng)性較強(qiáng)的污泥熱處理技術(shù)。污泥水熱減量化、無害化和資源化是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。本研究圍繞實(shí)現(xiàn)污泥水熱處理并實(shí)現(xiàn)減量化、無害化和資源化核心問題,開展了活性污泥和鐵泥水熱制備鐵基污泥炭,并用于類芬頓（Fenton）非均相催化劑、鐵基污泥炭的形成機(jī)理及催化效能,有機(jī)酸輔助水熱實(shí)現(xiàn)活性污泥的減量化、重金屬削減及穩(wěn)定化效能及機(jī)理,以剩余污泥水熱制備固態(tài)燃料等系列研究。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:（1）活性污泥和鐵泥共水熱制備鐵基污泥炭及其類Fenton催化性能以鐵基污泥炭（Magnetic biochar,MBC）作為類芬頓催化劑,并以亞甲基藍(lán)（Methylene blue,MB）的脫色效果為指示,獲得了MBC的水熱的最佳制備條件:反應(yīng)時(shí)間6 h,反應(yīng)溫度200℃,鐵泥與活性污泥的水熱混合比例為1:2。生成的MBC直徑約... 

【文章來源】：東華大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：144 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

康奈爾大學(xué)Atkinson中心的熱解反應(yīng)器Figure1-1Cornell’spyrolysiskilninAtkinsoncenter熱解工藝的高能耗、高投資，以及對(duì)物料嚴(yán)苛的低含水率要求、精密的設(shè)備和復(fù)雜的操作限制了其對(duì)污泥減量資源化的應(yīng)用

第一章緒論101.3本課題研究目的、內(nèi)容1.3.1研究目的基于上述分析，本文擬利用水熱技術(shù)，對(duì)污廢水處理過程中產(chǎn)生的不同污泥進(jìn)行處理，并開展制備污泥生物炭并用于Fenton催化、污泥生物炭的生成機(jī)理研究，開展水熱減量效能及重金屬穩(wěn)定化、制備燃料等系列在污水處理廠源頭實(shí)現(xiàn)污泥減量化、無害化及資源化的研究及相關(guān)機(jī)理分析。本文所研究的污泥水熱減量化、無害化及資源化水熱途徑示意見圖1-2。圖1-2污泥水熱減量化、無害化及資源化途徑示意圖Figure1-2Schematicdiagramofsludgereduction,harmlessandresourcebyhydrothermal1.3.2研究內(nèi)容（1）活性污泥與鐵泥水熱制備鐵基污泥生物炭非均相Fenton催化劑以工業(yè)廢水處理中產(chǎn)生的含鐵污泥和剩余活性污泥為研究對(duì)象，利用水熱碳化技術(shù)，將二者共水熱制備鐵基污泥Fenton催化劑（Magneticbiochar,MBC），實(shí)現(xiàn)含鐵污泥和生物污泥資源化。研究不同的物料配比，水熱時(shí)間，水熱溫度對(duì)產(chǎn)物的影響，以產(chǎn)物在不同的Fenton條件下催化降解亞甲基藍(lán)（Methyleneblue,MB）的效率為考察目標(biāo)，得出催化劑最優(yōu)的制備及催化條件；并對(duì)催化劑的組成、形貌、穩(wěn)定性和可重用性進(jìn)行表征和評(píng)估。通過液相中間產(chǎn)物的變化，推導(dǎo)出MB可能存在的降解路徑。（2）鐵基污泥生物炭的形成及其非均相Fenton催化效能和機(jī)制為了闡明MBC催化劑在水熱反應(yīng)中形成過程及機(jī)理，以及其對(duì)難降解有機(jī)物的降解效能及機(jī)理，選擇兩種模型底物-碳水化合物和蛋白質(zhì)來模擬活性污泥，用于水熱還原三價(jià)鐵�？疾靻我坏孜铩⒒旌系孜镆约爸虚g衍生物（美拉德產(chǎn)物）對(duì)三價(jià)鐵的還原貢獻(xiàn)；探究探討蛋白質(zhì)和不同分子量的美拉德產(chǎn)物對(duì)前階段還原

技術(shù)路線圖Figure1-3Technologyroadmap

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]利用生活垃圾焚燒協(xié)同處理處置市政生活污水廠污泥研究[J]. 程鳳珍.  河南建材. 2019(05)
[2]石洞口污水處理廠污泥干化焚燒二期工程工藝要點(diǎn)解析[J]. 胡維杰,周友飛,陳汝超,邱鳳翔,金則陳.  中國給水排水. 2019(16)
[3]污水處理廠污泥資源化利用途徑探討[J]. 蘇建明.  工程技術(shù)研究. 2019(14)
[4]Reuse of Fenton sludge as an iron source for NiFe2O4 synthesis and its application in the Fenton-based process[J]. Hui Zhang,Jianguo Liu,Changjin Ou,Faheem,Jinyou Shen,Hongxia Yu,Zhenhuan Jiao,Weiqing Han,Xiuyun Sun,Jiansheng Li,Lianjun Wang.  Journal of Environmental Sciences. 2017(03)
[5]水熱碳化與干法碳化對(duì)剩余污泥的處理比較[J]. 趙丹,張琳,郭亮,晁元卿,費(fèi)穎恒.  環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2015(10)
[6]Fenton-like degradation of Methylene Blue using paper mill sludge-derived magnetically separable heterogeneous catalyst:Characterization and mechanism[J]. Guoqiang Zhou,Ziwen Chen,Fei Fang,Yuefeng He,Haili Sun,Huixiang Shi.  Journal of Environmental Sciences. 2015(09)
[7]污水污泥在流化床中快速熱解制油[J]. 賈相如,金保升,李睿.  燃燒科學(xué)與技術(shù). 2009(06)
[8]污泥熱處理及其強(qiáng)化污泥厭氧消化的研究進(jìn)展[J]. 肖本益,閻鴻,魏源送.  環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2009(04)
[9]城市污水處理廠污泥制活性炭的研究[J]. 任愛玲,王啟山,賀君.  環(huán)境科學(xué). 2004(S1)
[10]關(guān)于活性污泥工藝中剩余污泥量計(jì)算的討論[J]. 于麗昕,王洪臣.  給水排水. 2003(08)

博士論文
[1]生物質(zhì)炭催化重整熱解焦油技術(shù)研究[D]. 尤占平.天津大學(xué) 2010

碩士論文
[1]Fenton-流化床處理制革廢水的試驗(yàn)研究[D]. 黨衛(wèi)星.鄭州大學(xué) 2015
[2]活性污泥法城市污水處理系統(tǒng)建模與仿真[D]. 石建峰.北京化工大學(xué) 2014
[3]碳酸化鋼渣混合造紙污泥制備建材制品機(jī)理研究[D]. 趙華磊.濟(jì)南大學(xué) 2011
[4]城市污泥資源化制備建材技術(shù)研究[D]. 楊斌.華中科技大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3319904