超臨界水氧化處理含油污泥研究.pdf

1、國(guó)內(nèi)圖書(shū)分類(lèi)號(hào)：X705學(xué)校代碼：10213國(guó)際圖書(shū)分類(lèi)號(hào)：628.4密級(jí)：公開(kāi)工學(xué)博士學(xué)位論文工學(xué)博士學(xué)位論文超臨界水氧化處理含油污泥研究博士研究生：崔寶臣導(dǎo)師：崔福義教授申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)博士學(xué)科：市政工程所在單位：市政環(huán)境工程學(xué)院答辯日期：2009年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)摘要I摘要含油污泥處理一直是困擾油田企業(yè)而急需解決的問(wèn)題之一，也是世界性難題，傳統(tǒng)的含油污泥處理技術(shù)面臨諸多問(wèn)題，研究開(kāi)發(fā)新型含油污泥無(wú)害化處理新技術(shù)、新方

2、法成為廣泛關(guān)注的課題。超臨界水氧化能夠?qū)⒂卸倦y降解有機(jī)物迅速、徹底地分解成H2O和CO2等無(wú)機(jī)小分子，是一種新興的有機(jī)廢水廢物處理技術(shù)。論文以H2O2為氧化劑，采用間歇釜式實(shí)驗(yàn)裝置，創(chuàng)新性地進(jìn)行了含油污泥的超臨界水氧化、催化超臨界水氧化和超臨界水共氧化實(shí)驗(yàn)研究，旨在為含油污泥無(wú)害化處理開(kāi)辟一條新的可循之路。論文首次研究了超臨界水氧化含油污泥的效能，考察了超臨界水氧化含油污泥過(guò)程中的各種影響因素，并對(duì)氧化后尾氣、液相產(chǎn)物和固體殘?jiān)M成進(jìn)行

3、了分析，研究發(fā)現(xiàn)，隨著反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度的增加，水中含油去除率、TOC轉(zhuǎn)化率、COD去除率和CO2收率均提高；CH3COOH和CO為超臨界水氧化含油污泥的中間產(chǎn)物，CO2為氧化的最終產(chǎn)物；CH3COOH的收率隨反應(yīng)溫度提高而降低，CO收率隨反應(yīng)溫度提高而增加；壓力對(duì)COD去除率的影響較??；過(guò)氧化氫不預(yù)熱直接加入時(shí)的氧化效率高，過(guò)氧量在217%以上對(duì)COD去除率幾乎沒(méi)有影響；COD去除率隨著初始COD增加而提高；pH為10時(shí)COD去除率最

4、高。含油污泥經(jīng)過(guò)超臨界水氧化處理后，流出液的可生化降解性明顯提高。在450℃下氧化反應(yīng)10min后，出水清澈透明，COD去除率達(dá)到92%。反應(yīng)后尾氣除含有2.64%的CO外沒(méi)產(chǎn)生其他有害氣體成分。處理之后的剩余固體殘?jiān)杏袡C(jī)質(zhì)含量約為0.97wt%，殘?jiān)兄亟饘俸窟h(yuǎn)低于《農(nóng)用污泥污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的含量限值以及《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的三級(jí)指標(biāo)。論文對(duì)超臨界水氧化含油污泥反應(yīng)路徑及反應(yīng)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了比較系統(tǒng)地研究。以?xún)缰笖?shù)方程描述了超臨

5、界水氧化含油污泥反應(yīng)動(dòng)力學(xué)規(guī)律，結(jié)果表明，氧化劑H2O2和COD的反應(yīng)級(jí)數(shù)分別為0和1.405，反應(yīng)活化能和指前因子分別為213.131.33kJmol和8.991014(molL–1)0.405s1。超臨界水氧化含油污泥的反應(yīng)路徑為：含油污泥首先分解成帶有共軛雙鍵的不飽和醛和酮以及羧酸，然后經(jīng)過(guò)系列反應(yīng)生成中間控制產(chǎn)物CH3COOH和CO，最終產(chǎn)物為CO2和H2O。建立了包括含油污泥、CO、CH3COOH和CO2在內(nèi)的四集總反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)