水熱碳化技術(shù)不但可以有效地實(shí)現(xiàn)污泥的減量化和穩(wěn)定化,其產(chǎn)生的水熱炭還能作為能源與資源加以回收利用。污泥中含有各類營養(yǎng)元素,其中磷作為不可再生資源,備受研究者們的關(guān)注。本課題通過水熱碳化過程處理污水廠濃縮污泥,探究了不同碳化溫度下水熱產(chǎn)物的基本性質(zhì)及磷的遷移變化規(guī)律;通過Hedley順序提取法、XRD圖譜和化學(xué)平衡分析軟件探究水熱炭中磷的形態(tài)變化,并結(jié)合鈣、鐵、鋁的浸出行為,深層次地理解水熱碳化中污泥磷形態(tài)轉(zhuǎn)化的機(jī)理;并通過單因素分析法討論了不同硫酸浸出條件對(duì)水熱炭中磷的浸出影響;最后通過理論分析,探索了從浸出液中回收磷酸鈣鹽的條件并提出了回收磷酸鈣的工藝路線。(1)水熱碳化過程極大改善了污泥的脫水性能和脫水程度,減量化效果明顯,磷和部分金屬主要富集在水熱炭中。水熱炭的產(chǎn)率從160℃時(shí)的65.7%降低到260℃時(shí)的48.1%;水熱炭中磷含量隨溫度升高而增加,其回收率在80%以上,而水熱液中磷形態(tài)主要以無機(jī)磷為主,在260℃時(shí)磷酸鹽的含量為99.07%;污泥水熱處理中鈣、鐵和鋁的回收率分別在74.77-88.09%、70.86-76.80%、13.8%-21.8%之間。(2)隨著碳化溫度的...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 污泥概述
    1.2 污泥現(xiàn)有的處理處置技術(shù)
        1.2.1 填埋
        1.2.2 焚燒
        1.2.3 厭氧消化
        1.2.4 熱解
        1.2.5 水熱技術(shù)
    1.3 污泥中磷的資源化利用
        1.3.1 磷的來源
        1.3.2 污泥中磷的形態(tài)分級(jí)
        1.3.3 污泥中磷的回收技術(shù)
    1.4 水熱碳化技術(shù)
        1.4.1 水熱碳化反應(yīng)機(jī)理
        1.4.2 水熱碳化技術(shù)在污泥處理中的應(yīng)用
    1.5 研究目的及意義
    1.6 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.6.1 研究內(nèi)容
        1.6.2 技術(shù)路線
2 濃縮污泥水熱碳化反應(yīng)研究
    2.1 前言
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料及儀器
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.2.3 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
    2.3 分析項(xiàng)目和測(cè)試方法
    2.4 實(shí)驗(yàn)步驟
    2.5 結(jié)果與討論
        2.5.1 污泥基本性質(zhì)分析
        2.5.2 水熱碳化產(chǎn)物基本性質(zhì)
        2.5.3 水熱碳化磷的分布
        2.5.4 水熱炭中金屬含量分析
    2.6 本章小結(jié)
3 污泥水熱碳化中磷及金屬的形態(tài)變化
    3.1 前言
    3.2 實(shí)驗(yàn)材料及方法
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        3.2.3 分析項(xiàng)目和測(cè)試方法
        3.2.4 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 水熱炭中磷的形態(tài)變化規(guī)律
        3.3.2 水熱炭中金屬的浸出變化規(guī)律
        3.3.3 污泥及水熱炭中XRD分析
        3.3.4 水熱炭中含磷物質(zhì)的理論分析
    3.4 本章小結(jié)
4 污泥水熱炭中磷及金屬的浸出行為
    4.1 前言
    4.2 實(shí)驗(yàn)材料及方法
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        4.2.3 分析項(xiàng)目及方法
        4.2.4 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 水熱碳化溫度對(duì)水熱炭中磷及金屬浸出的影響
        4.3.2 無機(jī)酸濃度對(duì)水熱炭中磷及金屬浸出的影響
        4.3.3 浸出時(shí)間對(duì)水熱炭中磷及金屬浸出的影響
        4.3.4 液固比對(duì)水熱炭中磷及金屬浸出的影響
        4.3.5 最佳實(shí)驗(yàn)條件浸出液和殘?jiān)再|(zhì)
    4.4 本章小結(jié)
5 污泥基水熱炭中磷酸鈣鹽回收
    5.1 前言
    5.2 實(shí)驗(yàn)材料及方法
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        5.2.3 分析項(xiàng)目及方法
        5.2.4 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 不同pH下浸出液中各物質(zhì)理論含量
        5.3.2 浸出液中磷酸鈣回收理論條件
        5.3.3 浸出液中磷酸鈣回收實(shí)驗(yàn)
        5.3.4 工藝流程
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與建議
    6.1 結(jié)論
    6.2 建議
參考文獻(xiàn)
附錄
    A.作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
    B.作者在攻讀學(xué)位期間取得的科研成果目錄
    C.學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
致謝



本文編號(hào)：3885963