水产品加工厂污泥及其焚烧灰中磷释放特性研究

发布时间：2016-11-06 19:03

  本文关键词：水产品加工厂污泥及其焚烧灰中磷释放特性研究，，由笔耕文化传播整理发布。

《中国海洋大学》 2015年

水产品加工厂污泥及其焚烧灰中磷释放特性研究

张彩杰  

【摘要】：磷是不可自然再生资源,在自然循环过程中逐渐减少,需加速开采磷矿石,以弥补维持生命所需磷。目前,可被人类经济开采的磷矿石是有限的,污泥作为污水处理后的最终产物,其中含有大量的磷,国内外学者已开始研究从污水和污泥中回收磷资源技术,从污泥中回收磷已成为社会可持续发展的关键技术,是国内外研究的热点。本论文以水产品加工厂污泥为原材料,分别研究了湿污泥和污泥焚烧灰中磷浸出特性,详细分析了加酸、加热条件下污泥及其焚烧灰中PO43--P浸出量及TP浸出率变化规律,并研究了加酸条件下,焚烧灰中磷浸出时伴随的重金属浸出特性。提取温度、无机酸种类、无机酸投加量对湿污泥中磷释放特性的影响结论如下：加热和加酸均能促进污泥中磷的释放,但单独加热或加酸时,污泥中磷释放率较低,加热条件下,污泥中TP释放率仅由常温时的3.2%增加到了80℃的6.6%和160℃的13.3%；加酸时,三种无机酸对磷释放的促进作用效果表现为H2SO4 HNO3HCl,投加HCl时,污泥中TP最大浸出率为49.3%,而投加H2SO4和HN03时,最大浸出率分别达到了69.3%和74.1%,但此时HN03投加量是H2SO4的两倍。焚烧温度、浸提液种类和浓度、液固比、浸提温度以及浸提时间对污泥焚烧灰中磷释放特性影响结论如下：焚烧灰中TP浸出率受焚烧温度影响较小,但污泥上清液中PO43--P浸出量由600℃的150.0 mg/g增加到了900℃时的172.7 mg/g,增加了15.1%。酸浓度变化对磷浸出影响较大,最佳浓度为0.5 mol/L,用H2SO4和HCl提取磷时,TP浸出率高达95%以上,用HN03浸提时,TP浸出效果较差,但浸出率也在80%以上。焚烧灰中磷浸出量随液固比的增加而增加,但液固比超过50后,磷浸出量增加不明显,提取磷的最佳液固比为50。浸提温度对焚烧灰中磷浸出影响较小,且浸出溶液中90%以上为PO43--P,用酸提取磷时选择常温条件即可。酸浸提焚烧灰中磷时,表现为快速释放,缓慢平衡的特点,10min左右的时间就基本达到磷释放的极限值。不同浓度酸条件下,焚烧灰中磷浸出随液固比变化趋势相似,均是磷浸出率先随液固比增大而增大,而达到一定浓度后,浸出率基本不再增加,不同的是对应H2SO4临界浓度为0.2 mol/L, HCl和HN03临界浓度均为0.5 mol/L。不同因素对污泥焚烧灰中重金属浸出的影响研究结论如下：900℃焚烧灰中Cd、Ni和Pb的浸出率最大,分别为40%、22%和3%左右,600℃时Zn浸出率最大,约为50%,Cr和Cu最大浸出率分别为23%和18%左右,对应焚烧温度均是700℃。以H2SO4为浸提剂时,重金属浸出较少,Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn的最大浸出率分别为23.1%、18.0%、19.5%、12.9%、4.8%和21.1%。不同重金属最大浸出率所对应的液固比不同,Cu、Ni、Pb和Zn分别在液固比为30、30、70和50时浸出率最大,而Cd和Cr在实验液固比范围内未出现最大浸出率。焚烧灰中重金属的浸出与磷浸出类似,均呈现快速浸出特点,以H2SO4为浸提剂时Cd、Cu和Pb随浸提温度升高浸出率增大,Cr、Ni和Zn浸出率受浸提温度影响较小。

【关键词】：
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X714
【目录】：

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