超临界水氧化处理油性污泥工艺参数优化的研究

摘要

超临界水氧化技术是一种能破坏有机物基本碳链结构的新型氧化技术。当气体氧化剂溶于超临界水中形成了双氧水臭氧体系，为有机物氧化分解创造了良好的反应环境。废弃污泥中的有机物通过氧化分解反应降解成简单的、无害的水、CO和CO2等小分子化合物。
　　实验采用真实油性污泥和模拟采炼过程中的油性污泥为研究对象与过氧化氢在自主设计的反应装置发生超临界氧化反应。实验研究了处理油性污泥时超临界反应的最佳反应参数。除此之外实验还对超临界水氧化处理油性污泥的机理进行初步的研究。
　　结果表明，当超临界反应处在420℃、24 MPa、pH值为10、COD为1000 mg/L的反应初始条件下时，其对油性污泥COD去除率高达95％。实验过程中还发现当超临界反应体系中存在HCHO或NaHCO3时，对提高反应的有机物去除率有明显的促进作用。当在反应中添加少量的HCHO后，在上述相同的反应条件下，其污泥COD去除率更可以高达98%以上，反应残液的COD小于15 mg/L。在探索反应的机理时发现，反应过程中会产生醋酸和CO，并在反应残液中为检测到二者存在，此二者应为反应中间产物。
　　综上，当反应初始条件在温度420℃-440℃；反应压力24 MPa-30 MPa；反应停留时间10 min-15 min；氧化剂过氧比，过氧化氢量与化学需求量之比为4-7；含油污泥量，污泥中所含有机物COD为2000 mg/L-6000 mg/L；pH值为10的条件下，超临界水氧化对含油污泥的COD出去率可以达到95%以上。

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第一章 文献综述

1.1 油性污泥的处理现状

1.2 超临界态流体及其性质

1.4 研究进展

1.5 影响超临界水氧化性能的因素分析

1.6 影响超临界水氧化技术应用因素

第二章 材料与方法

2.1 超临界水氧化系统的搭建

2.2 实验仪器与试剂的选用

2.3 实验设计

2.4 实验步骤

2.5 泥样及液态产物分析方法

第三章 超临界水氧化处理模拟含油污泥条件筛选

3.1 实验材料与方法

3.2 实验结果与分析

3.3 本章小结

第四章 超临界水氧化处理油田含油污泥条件筛选

4.1 实验材料与方法

4.2 实验结果与分析

4.3 本章小结

第五章 模拟污泥与实际污泥处理结果对比分析

5.1 模拟污泥与实际污泥数据对比分析

5.2 反应中间产物分析

5.3 反应机理解释

5.4 本章小节

第六章 结论与展望

6.1 结论与成果

6.2 发展前景与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢

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