油田含油污泥热解产物分析及性能评价

选择高含油的孤岛采油厂联合站堆放场含油污泥进行热解处理研究,采用正交实验对热解工艺进行了优化;采用ICP-MS、元素分析仪、气相色谱仪、EPS-MS对热解气体产物和残渣进行分析;热解残渣经过后续处理进行了烟气脱硫性能评价.正交实验结果表明热解最佳工艺条件为:N2保护下,热解温度600℃,热解时间4h,升温速率5℃.min-1,此时苯吸附值为47.04mg.g-1,热解残渣含油量为0.21%.最佳工艺条件下,热解油产率可达11%左右,回收率约75%,热解油的品质较好,产生的不凝气体可以作为洁净燃料气或合成气原料;热解残渣经过处理后可用于脱除烟气中的SO2,吸附脱硫能力较好,并具有进一步改进和提高的潜力.     

污泥热解残渣催化市政破膜污泥的热解作用

本文通过原子吸收分光光度计(AAS)对污泥热解残渣中金属化合物含量测定和扫描电镜(SEM)对污泥热解残渣的表面形态进行表征,采用热重分析(TGA)对印染污泥和市政污泥的热解残渣催化污泥热解作用进行了初步探讨.结果表明,两种污泥热解残渣对污泥热解均有催化作用,且印染污泥热解残渣催化效果优于市政污泥热解残渣;热解残渣中金属化合物种类和含量对其催化效果有一定影响,尤其是污泥热解残渣中铝、铁、锌化合物在污泥催化热解过程中起了重要作用.     

污水污泥微波辅助快速热裂解制生物油和合成气

利用实验室微波加热装置,研究了微波功率、椰壳活性炭(微波受体)添加量和反应气氛条件对污泥(含水率:76.8%)热解产物产量和特性的影响.结果表明,足够的微波辐照强度和7.5%以上的活性炭添加量可实现污泥的快速热裂解.污泥升温速率越快,生物油和合成气的产率越高.快速热裂解过程中生物油的产率超过8.5%,合成气的产率超过8.0%,并且合成气中H2和CO的体积之和超过总气体体积的50%.生物油主要生成于污泥150—250℃升温阶段,合成气主要生成于污泥150—400℃升温阶段.与通空气(少量O2存在条件)相比,氮气气氛更有利于污泥热解生成生物油,并可大幅度降低CO2的生成量,因此有利于合成气品质的提高.     

污泥间接干化产生的恶臭及挥发性有机物特征

正随着城市发展,污水处理量大幅提高,城市污水处理厂污泥产量也急剧增加,使污泥的处理处置成为亟待解决的问题.利用水泥厂煅烧设备处理污水处理厂污泥,可实现污泥处置的无害化、减量化以及资源化[1].在焚烧处置之前,须先将污泥进行干化处理,使其含水率达到焚烧要求.湿污泥干化过程中,由于部分有机物的转化与挥发,干化尾气中存在恶臭及挥发性有机污染物.北京水泥厂有限责任公司的处置污水处理厂污泥工程是我国首个利用水泥窑余热干化处置污水     

城市污水处理厂污泥处理处置的政策分析

简要介绍了城市污水处理厂污泥处理处置技术，提出污泥产业发展政策的建议，指出土地利用是符合我国国情的污泥处置的方向之一：污泥处理技术主要有减量化、浓缩、脱水、消化、堆肥等；污泥处置技术主要有焚烧、填埋、土地利用、建材利用等。污泥处理处置应按照减量化、稳定化、无害化原则，鼓励污泥资源化综合利用。合理确定污水处理厂污泥处理处置设施的布局和设计规模；鼓励对污泥处理处置给与税、费优惠政策，明确将污泥处理处置的运营费用列入污水排污收费范围，建立科学的价格补偿机制；政府在污泥产业发展中起着较为重要的作用，主要体现为服务与监督，包括承诺、保障和协调三个方面。     

调理脱水污泥的热解特性及动力学分析

利用TGA(Thermogravimetric analysis)热分析技术对污水处理厂原始污泥及调理脱水污泥进行了实验研究,获得了不同升温速率下污泥的TG(Thermogravimetric)和DTG失重曲线.实验发现,不同调理脱水污泥热解特性复杂,且热解动力学在不同转化率下对应的动力学反应也不同.并利用M-KAS(Kissinger-AkahiraSunose)模型和Discrete DAEM(Discrete distribute activation energy model)模型对不同调理污泥进行了动力学参数研究.结果表明,污泥的非等温热解过程包含3个失重阶段;升温速率影响污泥热解特征温度,随着升温速率的提高,失重曲线向高温区滑移.利用上述模型计算的动力学参数变化趋势表明所采用的Fenton及赤泥复合调理对污泥热解特性有很大影响,Fenton调理有助于污泥EPS(Extracellular polymeric substances)破坏,影响热解反应中的形核过程,进而影响热解动力学变化趋势;赤泥调理后,赤泥更容易与破坏的污泥细小颗粒结合,增加了污泥热解反应数量,影响整个污泥热解过程.从计算结果可以看出污泥热解由多步反应组成,整个热解过程动力学参数不断变化.     

污泥基生物炭中重金属的形态分布及潜在生态风险研究

重金属是城市污泥资源化利用的限制因子。炭化是污泥处理处置的重要途径。本研究中采用Tessier序列提取方法研究城市污水处理厂污泥及不同温度制备(300~700℃)的污泥基生物炭中重金属的形态分布,并运用Hakanson方法评价污泥及污泥基生物炭的潜在生态风险。结果表明:污泥和污泥生物炭中重金属含量最高的均为Zn和Cu。污泥及污泥基生物炭中重金属含量总体的次序规律是:ZnCuNiAsPbCd。随着热解温度增加,重金属更多的转化到残渣态中。600~700℃制备的污泥基生物炭中的重金属主要分布残渣态中,除Ni之外。热解温度为700℃时,污泥基生物炭中Cu、Zn、Pb、Cd、Ni和As的残渣态分别占到95%、53%、71%、59%、57%和58%。根据单个重金属的潜在生态指数(E_r)可知,污泥及污泥基生物炭中的主要风险因子是As﹑Cd和Zn。当热解温度为700℃时,污泥基生物炭的潜在风险指数(RI)从原污泥的489.32降低至73.27。可见,污泥基生物炭中重金属的潜在生态风险显著降低。因此,从重金属环境风险的角度考虑,污泥基生物炭制备的合适温度在600~700℃。     

热解工艺参数和污泥理化性质对污泥残渣特性的影响

研究了热解工艺参数和污泥理化性质对热解残渣特性的影响,着重分析了不同热解工艺参数和污泥理化性质下,污泥热解残渣的吸附性能与内部孔结构.研究表明,当热解终温Tend在300℃—550℃之间,污泥热解残渣的碘值在450℃时最大,亚甲基蓝值在500℃时最小.热解残渣的碘值随着RT的延长先增大,当停留时间RT=75 min时达到最大值;亚甲基蓝值的最小值随着RT的延长逐渐往低温区移动.污泥热解残渣的碘值随着升温速率β的增大而减小,无论Tend的高低,亚甲基蓝值的最小值都出现在β=3℃.min-1.污泥热解残渣的比表面积随着颗粒粒径d的增大迅速减小,但d对残渣吸附性能的影响却不大.当含水率M=10%—40%,热解残渣的吸附性能基本不受M的影响;继续提高含水率,热解残渣的碘值迅速减小,而亚甲基蓝值却随M的增大而增大.Tend为450℃、RT为75 min和β为3℃.min-1是较佳的污泥热解工艺参数.     

聚乙烯及其废料油化技术中催化剂的研制与性能研究

本文研究了几种自制催化剂对聚乙烯热解产物的催化改质作用,催化反应温度与催化剂性质对催化改质所得气体收率及组成、汽油收率及辛烷值、柴油收率以及催化剂积碳的影响,探讨了适合聚乙烯及其废料热解产物催化改质的催化剂应具备的特性及热解产物在催化剂上反应的类型,同时探讨了本研究对废塑料油化技术的指导作用。应用此催化剂液体收率可达８０％以上,汽油辛烷值为８２（ＲＯＮ）。     

热解及超临界水处理废弃液晶面板偏光片的反应机理

作为废弃液晶面板(LCD)的主要有机组分,偏光片的处置不仅可消除有机污染物对环境的危害,同时也是铟资源回收的必要前处理步骤.本文研究了不同处理条件(热解和超临界水)下偏光片的反应机制,分析并比较了两种反应条件下主要产物的生成机理.在热解条件下,偏光片主要组分三醋酸纤维素(TAC)中三醋酸葡萄糖单体上的酯羰基发生顺式消除反应生成主产物乙酸.在超临界水反应条件下,磷酸三苯酯(TPP)可发生水解反应生成磷酸和苯酚,使体系中氢离子浓度增加,可作为TAC水解的催化剂,TAC则经历四面体过渡态水解生成主产物乙酸.同时,本文对两种处理技术进行了分析和比较,结果表明热解处理具有设备简单、反应条件较温和、反应产物附加值高、易于分离等优点,应作为废弃偏光片的首选处理方法.本文为绿色、高效的回收废弃LCD提供理论基础和实践经验.     

城市污泥植物处理系统与污泥中转处理场建设

目前城市污水处理厂污泥处理利用的主要障碍是污泥中过多的水分和重金属,增加运输、处理成本,造成二次污染问题.文章首先回顾了城市污泥的主要处理处置方法及其特点;接着介绍了污泥农用的作用和限制;主要阐述了用污泥干化床同时种植重金属超富集植物、低累积作物或钾高累积植物,通过植物提取降低城市污泥重金属含量,同时生产植物产品,并使污泥干化和稳定化的城市污泥特种植物处理系统;最后,针对一种处理方法难以消化一个大城市全部污泥的现状,提出城市污泥中转处理场的设想,把植物处理系统、堆肥、太阳能干燥、有机肥和复合肥生产、建材制造等多项技术集成,建立城市污泥专用处理和集散基地,解决日益增多的城市污泥的处置问题.其成本应低于目前采用的填埋、焚烧、制砖等处理方法,具有显著的社会、经济和环境效益.     

城市污泥不同处理处置方式的成本和效益分析--以北京市为例

以北京市为例,估算不同电价及运输距离下填埋、焚烧及堆肥等方式的城市污泥处理处置成本,在此基础上讨论各种处理处置方案的前景,展望北京市污泥处理处置出路。污泥填埋在一定时期内还将是主要处理处置方式,但所占比例将逐渐下降;堆肥是经济上较为可行的处理处置方式,适合大力推广;随着经济实力与技术水平提高,焚烧法可以适用于个别特殊地点。同时,分析了政府补贴对污泥处理处置效益的影响。     

污泥资源化利用系列泥质标准的编制问题

为解决污泥处置问题,防止二次污染,维护良好生态环境,提高资源化利用水平,促进循环经济的发展和生态型城市的建设,建设部提出完成污泥系列泥质标准的编制工作.文章结合广州市排水监测站的泥质标准研究工作,详细阐述了国内外污泥系列泥质标准的现状以及最新的泥质标准研究工作进展,重点对八个标准--<城镇污水处理厂污泥处置:分类>、<城镇污水处理厂污泥处置:混合填埋泥质>、<城镇污水处理厂污泥泥质>、<城镇污水处理厂污泥处置:园林绿化用泥质>、<城镇污水处理厂污泥处置:农用>、<城镇污水处理厂污泥处置:焚烧用泥质>、<城镇污水处理厂污泥处置:土地改良用泥质>和<城镇污水处理厂污泥处置:制砖用泥质>中的控制项目、部分限值以及项目特点进行了研究和讨论,并对今后的研究方向进行了展望.     

"热水洗+臭氧氧化"联合工艺处理大颗粒油基岩屑

针对油基岩屑处理过程中的大颗粒部分(0.5—1 cm),研究了以"热水洗+臭氧氧化"为核心的联合工艺的处理效果,并分别对热水洗、臭氧氧化环节的工艺参数进行了优化.结果表明,在最优条件下,经过处理后的油基岩屑的含油率可由15.8%降低到0.24%,达到了GB 4284-2018中规定的处置要求,处理过程中回收的油分可重新用于配制钻井液.通过对油基岩屑固相的表征发现,其具备臭氧催化氧化催化剂的明显特征,是一种天然的臭氧催化氧化催化剂,并从反应动力学角度对臭氧氧化环节的反应特性进行了定量分析.结果表明,其满足准一级反应动力学特征,反应活化能为14.421 kJ·mol~(-1).以"热水洗+臭氧氧化"为核心的联合工艺为大颗粒油基岩屑的无害化、资源化处理提供了一种参考.     

干污泥及其改性物对染料的吸附

以城市污水处理厂剩余活性污泥为原料，制取干污泥、热解污泥和改性污泥作为吸附剂，对直接深棕M和酸性媒介棕RH等染料进行了吸附试验研究。研究结果表明，干污泥及其改性物对染料的吸附能够用Lagergren二级动力学方程描述，该吸附遵循二级动力学规律。直接深棕M的吸附符合Freundlich型等温吸附，易于吸附在改性污泥和热解污泥上；酸性媒介棕RH的吸附既符合Freundlich方程，也可用Langmuir吸附等温方程描述。干污泥和热解污泥对两种染料的吸附过程中存在颗粒内扩散效应。在试验条件下，相对吸附量依改性污泥、热解污泥、干污泥的顺序减少，因此，活性污泥经过改性后能够提高对所研究的染料的吸附能力。     

活性炭辅助微波热解污泥反应条件的试验研究

针对微波不能直接实现原污水污泥高温热解的问题,采用活性炭作为微波能吸收物质辅助污泥热解。对影响污泥热解效能的3个主要因素：污泥样品量、活性炭掺杂量和微波辐射功率,各做了3个水平的考察,得到了试验条件下的最优方案：污泥样品量30g、活性炭掺杂量6g、微波辐射功率1200W。结果表明：在最优试验方案下,污泥能在7min内升至920℃的高温,实现污泥快速、高效热解。通过分析3个因素对污泥热解效能的影响,进一步对最优试验方案下的固体产物吸收微波的性能及用其作为掺杂物辅助微波热解污水污泥的可行性进行了研究,结果表明：固体残渣吸收微波性能良好,可以代替活性炭作为更经济、高效的污泥微波热解辅助材料。     

不同深度脱水污泥的热解特性及动力学分析

选用4种利于深度脱水的复合调理剂(FeCl3/CaO、FeCl3/CaO/煤粉、芬顿试剂(Fe2+和H2O2组成体系)/CaO、芬顿试剂CaO/煤粉)来改善污泥的脱水性能,所得泥饼的含水率为43.7%—56.1%,满足深度脱水的要求.CaO和煤粉的添加能改变污泥的灰分和挥发分含量.与传统聚丙烯酰胺(PAM)脱水污泥的热重分析对比结果表明,由于复合调理剂对EPS的破坏溶解作用,因此对污泥热解性质有较大影响,不仅能前移水分失重峰,还使得热重主要反应阶段峰个数变少.热解动力学计算表明,反应级数在1—2范围内.表观活化能差异表明4种复合调理剂处理后脱水污泥更容易发生热解反应.     

可循环利用污泥专用处置场建设的探讨

着重论述了国内外城市污水处理厂污泥的各种处置方法及处置现状，提出污泥土地利用是目前国内外污泥处理中的主体和重点发展的方式。根据上海市具体市情和污泥处置状况，提出在上海市建没污泥专用处置场，以解决污泥大量处置和最终用于土地利用的思路。比较详细地探讨了国外污泥专用处置场运行的现状，指出污泥专用处置场比污泥有效利用场能更大量地处置污泥且可循环反复处置，它占地面积小，在土地紧缺的上海更具利用优势。在此基础上，提出了适合上海市情的污泥专用处置场工艺流程设计、综合运行框架和具体的技术要求，以保证污泥能安全有效地处置利用，经过分析，指出在上海兴建污泥专用处置场处置污泥能获得较好的经济效益和环境效益。     

污泥处理,处置与利用的研究现状分析

通过对污泥危害性分析和对污处理现的文献及工程调查,论述了目前各种泥处理,处置与利用技术的现状并讨论论它们各自的发展方向,评价了污泥再利用过程中的二次污染问题,拽出了以污泥作为第二资源加以合理利用是污泥处理的最佳途径。     

不同干燥处理对城市污泥物理性质和农业利用的影响

城市污泥农用正在成为世界各国处置污泥的主要方式之一,但干燥后的污泥通常结块程度高,硬度大,较难粉碎,对污泥的后续利用产生影响.试验设置了露天、棚内浇水和棚内不浇水等三个不同的污泥干燥处理,试验结果表明,露天状态处理干燥后的污泥要明显松散,结块程度较低;露天状态处理干燥后,粒径在5～10 mm和小于5 mm的污泥颗粒含量要显著高于棚内浇水和棚内不浇水处理,且露天处理干燥后污泥中水稳性团聚体所占比例最大,小于0.001 mm的粒级(粘粒)所占比例最小,不易造成土壤板结.因此,露天处理干燥后的城市污泥对农用较为有利.