超临界水氧化处理油性污泥工艺参数优化的研究

发布时间：2017-04-04 14:06

  本文关键词：超临界水氧化处理油性污泥工艺参数优化的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：超临界水氧化技术是一种能破坏有机物基本碳链结构的新型氧化技术。当气体氧化剂溶于超临界水中形成了双氧水臭氧体系,为有机物氧化分解创造了良好的反应环境。废弃污泥中的有机物通过氧化分解反应降解成简单的、无害的水、CO和CO2等小分子化合物。实验采用真实油性污泥和模拟采炼过程中的油性污泥为研究对象与过氧化氢在自主设计的反应装置发生超临界氧化反应。实验研究了处理油性污泥时超临界反应的最佳反应参数。除此之外实验还对超临界水氧化处理油性污泥的机理进行初步的研究。结果表明,当超临界反应处在420℃、24 MPa、p H值为10、COD为1000 mg/L的反应初始条件下时,其对油性污泥COD去除率高达95%。实验过程中还发现当超临界反应体系中存在HCHO或Na HCO3时,对提高反应的有机物去除率有明显的促进作用。当在反应中添加少量的HCHO后,在上述相同的反应条件下,其污泥COD去除率更可以高达98%以上,反应残液的COD小于15 mg/L。在探索反应的机理时发现,反应过程中会产生醋酸和CO,并在反应残液中为检测到二者存在,此二者应为反应中间产物。综上,当反应初始条件在温度420℃-440℃;反应压力24 MPa-30 MPa;反应停留时间10 min-15 min;氧化剂过氧比,过氧化氢量与化学需求量之比为4-7;含油污泥量,污泥中所含有机物COD为2000 mg/L-6000 mg/L;p H值为10的条件下,超临界水氧化对含油污泥的COD出去率可以达到95%以上。
【关键词】：超临界水氧化 含油污泥 COD去除率
【学位授予单位】：石河子大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X74
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 文献综述9-24
• 引言9-10
• 1.1 油性污泥的处理现状10-16
• 1.1.1 油性污泥介绍10-11
• 1.1.2 现阶段油性污泥主要处理方法11-16
• 1.2 超临界态流体及其性质16
• 1.2.1 超临界态流体16
• 1.2.2 超临界流体的特性16
• 1.3 超临界水氧化技术16-19
• 1.3.1 超临界水特性16-17
• 1.3.2 超临界水氧化机理探讨17
• 1.3.3 超临界水氧化流程17-18
• 1.3.4 超临界水氧化技术特点18-19
• 1.4 研究进展19-21
• 1.4.1 国内外对超临界水氧化法的研究19-20
• 1.4.2 国内外对催化超临界水氧化技术的研究20-21
• 1.5 影响超临界水氧化性能的因素分析21-23
• 1.6 影响超临界水氧化技术应用因素23-24
• 第二章 材料与方法24-30
• 2.1 超临界水氧化系统的搭建24-26
• 2.1.1 反应系统搭建24-25
• 2.1.2 实验装置设备的连接安装与使用25-26
• 2.2 实验仪器与试剂的选用26
• 2.3 实验设计26-28
• 2.4 实验步骤28
• 2.5 泥样及液态产物分析方法28-30
• 第三章 超临界水氧化处理模拟含油污泥条件筛选30-40
• 3.1 实验材料与方法30-31
• 3.1.1 实验装置30
• 3.1.2 实验仪器与试剂选用30
• 3.1.3 分析方法30-31
• 3.2 实验结果与分析31-39
• 3.2.1 反应温度对模拟污泥COD去除率的影响31
• 3.2.2 反应反应时间对模拟污泥COD去除率的影响31-32
• 3.2.3 反应压力对模拟污泥COD去除率的影响32-33
• 3.2.4 过氧比（n）对模拟污泥COD去除率的影响33-35
• 3.2.5 原油初始量对模拟污泥COD去除率的影响35-36
• 3.2.6 pH值对模拟污泥COD去除率的影响36
• 3.2.7 甲醛对模拟污泥COD去除率的影响36-38
• 3.2.8 NaHCO_3对模拟污泥COD去除率的影响38-39
• 3.3 本章小结39-40
• 第四章 超临界水氧化处理油田含油污泥条件筛选40-46
• 4.1 实验材料与方法40
• 4.1.1 实验装置40
• 4.1.2 实验仪器与试剂选用40
• 4.1.3 分析方法40
• 4.2 实验结果与分析40-45
• 4.2.1 反应温度的影响40
• 4.2.2 反应停留时间的影响40-41
• 4.2.3 反应压力的影响41-42
• 4.2.4 氧化剂过氧比的影响42-43
• 4.2.5 初始含油污泥量对油田污泥COD去除率的影响43-44
• 4.2.6 pH值的影响44-45
• 4.2.7 甲醛的影响45
• 4.3 本章小结45-46
• 第五章 模拟污泥与实际污泥处理结果对比分析46-50
• 5.1 模拟污泥与实际污泥数据对比分析46-47
• 5.2 反应中间产物分析47-48
• 5.3 反应机理解释48-49
• 5.4 本章小节49-50
• 第六章 结论与展望50-51
• 6.1 结论与成果50
• 6.2 发展前景与展望50-51
• 参考文献51-56
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况56-57
• 致谢57-58
• 作者简介58-59
• 附件59

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