含油污泥和生物质废弃物协同热解制备活性炭
发布时间：2021-08-22 08:16
含油污泥为石化行业难处理的固体废弃物,全球每年有大量的含油污泥堆积,生物质废弃物产生的速度也每年增加。目前工业废弃物和农业废弃物混合热解制备活性炭的研究很少,活性炭对水中有机物的吸附机理研究还不够完善。本文选取三种典型生物质废弃物:核桃壳、椰壳和杨木木屑,分别同含油污泥共热解制备活性炭。研究了含油污泥和生物质协同热解特性,制备并表征了混合基活性炭,研究了对水中苯酚和磺胺甲噁唑（SMZ）的吸附能力和吸附机理,为废弃物的资源化利用和制备高性能的混合基活性炭提供了新思路。主要结论如下:（1）含油污泥和核桃壳的热解特性分析:生物质中的K等碱金属促进含油污泥中的轻质组分向重质组分转化,使得含油污泥中的更多的炭被固定。核桃壳中产生的炭化物可以作为含油污泥分解的催化剂,提高热解速率。含油污泥快速热解产物以烃类物质为主（97%）,核桃壳快速热解产物以含氧有机物为主,烃类很少（4.1%）。含油污泥和核桃壳混合热解存在协同作用,烃类含量为86.7%,其中芳香烃占32.9%,酯类、醛类、酮类、呋喃类等含量为0%。在含油污泥灰分催化下,核桃壳中含氧化合物脱氧缩合形成长链烃和芳烃,芳构化程度增加。生物质中的含K...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
活性炭孔结构示意图[16]
浙江大学硕士学位论文绪论8有学者发现活性炭在氧化后，对有机物的吸附量减少，因为氧化后产生的大量含氧官能团吸引了活性炭的电子基团，减弱了活性炭碳骨架上π电子的密度，从而减弱了吸附剂和吸附质之间的π-π色散力的作用，导致吸附量下降，并且因为含氧官能团含量越高，活性炭的亲水性越强，水分子和官能团的形成氢键，占据了吸附质的吸附空间[48,49]。但这并意味这含氧官能团对有机物的吸附是负面作用，相反，Zawadzki[50]等学者发现，活性炭在硝酸氧化后对苯酚的吸附能力提高，他认为这是因为氧化作用提高了苯酚和活性炭官能团之间形成氢键的结合能，而水分子对活性位点的占据的竞争作用很小，可以忽略不计。1.4.3活性炭对磺胺甲噁唑的吸附抗生素被广泛运用于各种医学治疗过程中。但是近代以来，由于人类滥用抗生素以及随意排放含有抗生素的废水，目前，在世界各地的污水处理厂、地表水、地下水，甚至饮用水中都能检测到抗生素的残留，有时甚至含量高达数百ug/L[51-53]。抗生素进入环境的途径，如图1.2所示。部分抗生素具有致癌性、致畸性、诱变性或激素效应，同时，自然界的细菌会因此产生抗药性，超级细菌的出现直接严重威胁人类的健康[54]。因此，解决水中的抗生素残留的问题，必须要引起重视。图1.2抗生素进入环境的途径及其转化[55]处理水中抗生素的方式有很多，例如生物降解法[56]、臭氧氧化法[57]、纳滤膜过滤[58]、活性炭吸附法[59]等。其中，活性炭吸附法操作便捷、经济性强、无毒性
浙江大学硕士学位论文样品的理化特性分析122样品的理化特性分析2.1实验材料和方法2.1.1实验材料含油污泥样品来自中国浙江省舟山市某危险固体废物集中处置有限公司，已经通过离心处理去除了大部分的固体渣质和水分，质地粘稠顺滑，流动性很好，如图2.1。三种生物质材料包括核桃壳、椰壳和杨木木屑分别来自中国河南盛海南省和山东省，用磨煤机磨碎，过60目筛，粒径在0.2-0.4mm之间。图2.1含油污泥2.1.2含油污泥的组分分析方法参照美国材料实验协会标准《蒸馏法测定石油产品及沥青材料中水的试验方法》（ASTMD95-05）和索氏抽提法，采用如所示的共沸蒸馏装置测定含油污泥中水、油、渣三组分的含量，样品重复测量三次，各测定数值取平均值，实验装置如图2.2所示。利用甲苯作为萃取剂，将油成分溶解于圆底烧瓶中。利用水和甲苯的沸点接近，甲苯微溶于水，且密度比水小的特性，使水与甲苯发生共沸，并冷凝回流后进入玻璃管旁支，发生分层。共沸蒸馏12小时以上，含油污泥中的油成分完全溶于圆底烧瓶中的甲苯中，水相在玻璃弯管旁支底部，而渣留在滤筒中。读取玻璃管旁支中水层的刻度示数，计算含油污泥样品的含水率。将滤筒置
本文编号：3357371
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
活性炭孔结构示意图[16]
浙江大学硕士学位论文绪论8有学者发现活性炭在氧化后，对有机物的吸附量减少，因为氧化后产生的大量含氧官能团吸引了活性炭的电子基团，减弱了活性炭碳骨架上π电子的密度，从而减弱了吸附剂和吸附质之间的π-π色散力的作用，导致吸附量下降，并且因为含氧官能团含量越高，活性炭的亲水性越强，水分子和官能团的形成氢键，占据了吸附质的吸附空间[48,49]。但这并意味这含氧官能团对有机物的吸附是负面作用，相反，Zawadzki[50]等学者发现，活性炭在硝酸氧化后对苯酚的吸附能力提高，他认为这是因为氧化作用提高了苯酚和活性炭官能团之间形成氢键的结合能，而水分子对活性位点的占据的竞争作用很小，可以忽略不计。1.4.3活性炭对磺胺甲噁唑的吸附抗生素被广泛运用于各种医学治疗过程中。但是近代以来，由于人类滥用抗生素以及随意排放含有抗生素的废水，目前，在世界各地的污水处理厂、地表水、地下水，甚至饮用水中都能检测到抗生素的残留，有时甚至含量高达数百ug/L[51-53]。抗生素进入环境的途径，如图1.2所示。部分抗生素具有致癌性、致畸性、诱变性或激素效应，同时，自然界的细菌会因此产生抗药性，超级细菌的出现直接严重威胁人类的健康[54]。因此，解决水中的抗生素残留的问题，必须要引起重视。图1.2抗生素进入环境的途径及其转化[55]处理水中抗生素的方式有很多，例如生物降解法[56]、臭氧氧化法[57]、纳滤膜过滤[58]、活性炭吸附法[59]等。其中，活性炭吸附法操作便捷、经济性强、无毒性
浙江大学硕士学位论文样品的理化特性分析122样品的理化特性分析2.1实验材料和方法2.1.1实验材料含油污泥样品来自中国浙江省舟山市某危险固体废物集中处置有限公司，已经通过离心处理去除了大部分的固体渣质和水分，质地粘稠顺滑，流动性很好，如图2.1。三种生物质材料包括核桃壳、椰壳和杨木木屑分别来自中国河南盛海南省和山东省，用磨煤机磨碎，过60目筛，粒径在0.2-0.4mm之间。图2.1含油污泥2.1.2含油污泥的组分分析方法参照美国材料实验协会标准《蒸馏法测定石油产品及沥青材料中水的试验方法》（ASTMD95-05）和索氏抽提法，采用如所示的共沸蒸馏装置测定含油污泥中水、油、渣三组分的含量，样品重复测量三次，各测定数值取平均值，实验装置如图2.2所示。利用甲苯作为萃取剂，将油成分溶解于圆底烧瓶中。利用水和甲苯的沸点接近，甲苯微溶于水，且密度比水小的特性，使水与甲苯发生共沸，并冷凝回流后进入玻璃管旁支，发生分层。共沸蒸馏12小时以上，含油污泥中的油成分完全溶于圆底烧瓶中的甲苯中，水相在玻璃弯管旁支底部，而渣留在滤筒中。读取玻璃管旁支中水层的刻度示数，计算含油污泥样品的含水率。将滤筒置
本文编号：3357371
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3357371.html
