催化濕式氧化處理城市污水處理廠污泥的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、我國(guó)城市污水處理廠的污泥產(chǎn)量大，排放量（濕重）高達(dá)1800萬(wàn)噸/年，且還將以10-15％的速度增長(zhǎng)，污泥出路令人擔(dān)憂。因此，探討經(jīng)濟(jì)合理的無(wú)害化、減量化和資源化處理途徑，具有十分重要的意義。本研究以催化濕式氧化技術(shù)為核心，系統(tǒng)的開展城市污泥處理處置研究
　　 以CODCr去除率為指標(biāo)，考察了濕式氧化溫度、反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)氧分壓對(duì)污泥濕式氧化處理效果的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著反應(yīng)溫度的升高、反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)和反應(yīng)體系內(nèi)氧分壓的增加，污

2、泥的CODCr去除率均有所提高。反應(yīng)溫度180℃、常溫當(dāng)量氧分壓1.0MPa、反應(yīng)時(shí)間90min為最佳的污泥濕式氧化處理工藝條件，污泥CODCr去除率可達(dá)51.1％。
　　 以Cu為主催化組分，等摩爾比復(fù)配Fe、Mn、Co、Ce、Zn、Ni、Al和Ag，共沉淀法制備了氧化物催化劑，在固定的反應(yīng)條件下分析比較了催化劑對(duì)污泥濕式氧化反應(yīng)的催化作用。研究發(fā)現(xiàn)，Cu-Fe、Cu-Ni和Cu-Co催化劑分別在反應(yīng)初期、中期和后期具有較高的

3、催化效率，Cu-Ce催化劑具有較低的銅離子溶出率。
　　 采用Cu、Fe、Co、Ni和Ce五種金屬元素作為催化組分，按照摩爾比1∶1∶1∶1∶1的配方制備了γ-Al2O3為載體的負(fù)載型催化劑，并進(jìn)行了污泥催化濕式氧化處理的條件實(shí)驗(yàn)研究。研究結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)體系內(nèi)污泥催化濕式氧化反應(yīng)的最佳工藝條件和催化劑優(yōu)化制備方案為：反應(yīng)溫度180C、攪拌速度400rpm、催化劑添加量8.0g/L、常溫當(dāng)量氧分壓1.0MPa、反應(yīng)時(shí)間90min、

4、催化劑浸漬濃度4wt％、催化劑焙燒溫度500℃、催化劑焙燒時(shí)間5h。在最佳工藝條件下，污泥CODCr去除率可達(dá)72.6％,Cu離子溶出量為19.2mg/L。
　　 在本研究所得的污泥催化濕式氧化最佳工藝條件下，考察了N、P元素的遷移轉(zhuǎn)化，結(jié)果表明，污泥固相中的有機(jī)N和P在催化濕式氧化反應(yīng)條件下大部分以無(wú)機(jī)化合物的形式轉(zhuǎn)移至液相中；反應(yīng)進(jìn)行30min時(shí)考察污泥內(nèi)部有機(jī)相的遷移轉(zhuǎn)化，發(fā)現(xiàn)污泥固相中的有機(jī)物幾乎全部轉(zhuǎn)移至液相或徹底礦化