制革污泥超临界水氧化与超声协同脱铬效应研究

发布时间：2022-08-12 11:30

　　制革污泥中不仅含有大量有机物,其中高含量的有毒金属Cr（Ⅲ）是限制其彻底无害化及资源化利用的主要因素,寻求污泥无害化和重金属Cr（Ⅲ）高效回收处理技术一直是危险固体废弃物研究者的热点。本文针对制革污泥中Cr（Ⅲ）难以高效脱除的问题,选取代表性制革企业含铬污泥,在对污泥中Cr赋存形态分析的基础上,探索了超临界水氧化超声协同降解有机物及脱Cr效应、超声辅助无机酸协同浸提脱Cr效应,以期为制革污泥中Cr完全分离提供理论和技术依据。本研究重点围绕超临界水氧化不同反应条件下超声协同氧化过程中Cr的固液两相分离实验,确定出超声协同超临界水氧化的最佳工艺参数,并在此基础上对氧化后固态Cr的形态变化及液态成分组成进行表征及对此过程中超声协同机制进行分析,研究结论分述如下:（1）Ca、Fe、Cr和Al是制革污泥含量较高的金属,Cr的环境风险最为显著。制革污泥中Cr以酸溶态和有机结合态主为,占到总铬的66.17%,酸浸提后仍有15.87%的残渣态Cr存在,无法彻底实现无害化。（2）超声单独处理制革污泥时,实验研究探索了不同污泥含水率、不同超声条件下超声对有机质破解及Cr迁移的作用效果。含水率对超声效果有较... 

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 制革污泥特性
    1.3 制革污泥处理的国内外研究现状
        1.3.1 制革污泥的传统处理方法
        1.3.2 超声波协同效应研究现状
        1.3.3 超临界水氧化处理污泥研究现状
    1.4 超声波协同作用及原理
        1.4.1 超声波定义及性质
        1.4.2 超声波产生的效应
    1.5 超临界水氧化作用及原理
        1.5.1 超临界水定义与性质
        1.5.2 超临界水氧化原理
    1.6 研究意义、内容及创新点
        1.6.1 研究意义
        1.6.2 研究内容
        1.6.3 技术路线
2 制革污泥Cr的形态分析与实验设备
    2.1 引言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 制革污泥基本特征
        2.3.2 制革污泥中Cr的形态分析
        2.3.3 制革污泥中Cr的化学浸出
    2.4 本章小结
3 超声对制革污泥的破解研究
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 实验方法
        3.2.3 分析方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 超声对不同含水率污泥的破解研究
        3.3.2 超声对不同含水率污泥Cr的释放研究
        3.3.3 不同功率及时间对制革污泥的破解
        3.3.4 不同功率及时间对制革污泥中Cr的释放影响
        3.3.5 超声温度对制革污泥破解及Cr的释放影响
    3.4 本章小结
4 SCWO对制革污泥中Cr的处理与研究
    4.1 引言
    4.2 实验与方法
        4.2.1 实验设备
        4.2.2 实验方法
        4.2.3 分析方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 SCWO及其他氧化法对污泥处理对比
        4.3.2 氧化剂含量对污泥TOC的去除及Cr释放影响
        4.3.3 氧化温度对污泥TOC的去除及Cr释放影响
        4.3.4 氧化压力对污泥TOC的去除及Cr释放影响
    4.4 本章小结
5 超声协同SCWO对污泥的处理与机理研究
    5.1 引言
    5.2 材料与方法
        5.2.1 实验方法
        5.2.2 实验装置
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 超声协同SCWO不同时间及功率对污泥破解影响
        5.3.2 超声协同SCWO不同时间及功率对污泥Cr释放的影响
        5.3.3 超声协同SCWO不同含水率对污泥TOC降解及Cr释放的影响
        5.3.4 超声协同SCWO反应后污泥形态表征
        5.3.5 超声协同无机酸对污泥破解机理分析
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间公开发表


【参考文献】：
期刊论文
[1]数说——数字下的中国皮革行业[J]. 姜楠.  中国皮革. 2016(02)
[2]制革污泥生物淋滤技术进展及工程可行性分析[J]. 吴薇,马宏瑞,周建军.  中国皮革. 2016(01)
[3]制革污泥焚烧方式对炉渣中Cr的环境风险影响[J]. 周建飞,王亚楠,曾运航,曹明蓉,石碧.  皮革科学与工程. 2015(06)
[4]制革污泥处理及资源化利用研究进展[J]. 李晓星,陈杰,贾继章.  西部皮革. 2015(18)
[5]热水解处理制革污泥过程中总Cr的转移与稳定性研究[J]. 符成龙,麻红磊,池涌,严建华,倪明江.  浙江大学学报(工学版). 2013(09)
[6]制革污泥固化稳定化处理[J]. 田宇,邓忠良,宁寻安,刘敬勇,周剑波.  环境化学. 2012(01)
[7]环境中铬污染的生态效应分析[J]. 石艳.  科协论坛(下半月). 2011(11)
[8]铬(Cr6+)对水花生愈伤组织的毒害效应[J]. 张乐乐,施国新,王娟,康宜宁,徐小颖,陈辉.  广西植物. 2011(03)
[9]超声波光催化协同降解对甲基苯磺酸水溶液的机理研究[J]. 张凌,楚红英,常志显,李德亮.  环境工程学报. 2011(04)
[10]制革污泥处理技术的现状及研究进展[J]. 谭擎天,刘文涛,李国英.  皮革与化工. 2010(04)

博士论文
[1]制革污泥中Cr的生物淋滤研究[D]. 方迪.南京农业大学 2006

硕士论文
[1]含铬制革污泥生物淋滤技术分析及资源化利用研究[D]. 杨金梅.河北科技大学 2013
[2]含铬制革污泥的超临界水氧化法处理实验研究[D]. 付超.浙江大学 2013
[3]超声破解剩余活性污泥的实验与理论研究[D]. 陈传政.东北大学 2013
[4]超声波辅助不同重金属浸出和沉降过程及机理的研究[D]. 蔡婷婷.华南理工大学 2010
[5]电镀污泥的焚烧预处理及资源化与无害化处理研究[D]. 廖昌华.广东工业大学 2003



本文编号：3675798