高含盐有机废液预浓缩盐渣气化脱毒特性研究

 2022-03-30 08:03

论文总字数:22324字

摘 要

高含盐有机废液目前正成为一个棘手的环境问题。通过气化灼烧可以有效去除高含盐有机废液中的有机物质,完成高含盐有机废液的资源化循环利用。

本文选择一种典型的有机废液进行其气化灼烧脱毒特性研究。首先通过预浓缩装置浓缩得到预浓缩盐渣,分析热重曲线可知主要有三个阶段失重,分别为40-130°C,预浓缩盐渣的失重为2.01%;130-340℃,失重为5.09%;340-770℃,失重为1.3%。同时得到预浓缩盐渣的含水率为20.366%,TOC含量为1.8×105mg/kg。对预浓缩盐渣进行不同工况下的气化灼烧,得到脱毒盐渣和脱毒效果特性。实验表明,一定温度范围内,温度越高,脱毒效果越好;停留时间越长,脱毒效果越好。重结晶脱毒盐渣,得到重结晶盐。重结晶盐TOC的含量从300℃升至700℃的过程中呈不断下降趋势,从2.7×10 4 mg/kg下降至2.1×10 3 mg/kg,同样说明温度的提高可以促进气化灼烧的完全反应。重结晶盐的挥发分<1%,有机物几乎全部挥发,剩余的盐可作为工业盐循环使用。

关键词:高含盐有机废液,预浓缩,气化灼烧,重结晶,脱毒效果

Abstract

High salinity organic waste liquid is becoming a thorny environmental problem. Through gasification and burning, the organic substances in high salt organic waste liquid can be effectively removed and the recycling of high salt organic waste liquid can be completed.

In this paper, a typical organic waste liquid was selected to study its gasification and burning detoxification characteristics. Firstly, pre-concentrated salt residue was obtained through pre-concentrated device. Analysis of thermogravimetric curves showed that there were mainly three weightlessness stages, which were 40-130°C respectively. The weightlessness of pre-concentrated salt residue was 2.01 percent. Weight loss was 5.09% at 130-340℃. Weight loss was 1.3% at 340-770℃. Meanwhile, the moisture content of pre-concentrated salt residue was 20.366% and the TOC content was 1.8×105mg/kg. Detoxification salt residue was obtained by gasification and burning of pre-concentrated salt residue under different working conditions. The experiment showed that the higher the temperature was, the better the detoxification effect was. The longer the stay, the better the detoxification effect. Recrystallized detoxifying salt residue to obtain recrystallized salt. The content of recrystallized salt TOC decreases continuously from 300℃ to 700℃, from 2.7×10 4mg /kg to 2.1×10 3mg /kg, which also indicates that the increase of temperature can promote the complete reaction of gasification and burning. The volatiles of recrystallized salt are less than 1%, and almost all organic compounds are volatilized. The remaining salt can be recycled as industrial salt.

.KEY WORDS: High salinity organic waste liquid; preconcentration;Gasification ignition; recrystallization;;Detoxification effect

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 7

1.1 研究背景 7

1.2 高含盐有机废液的处理工艺 8

1.2.1 物理化学法 8

1.2.2 生物法 9

1.3 本文研究内容、技术路线及意义 9

1.3.1 研究内容 9

1.3.2 研究技术路线 10

1.3.3 研究意义 12

1.4 小结 12

第二章 高含盐有机废液预浓缩实验及预浓缩盐渣分析 13

2.1 实验材料 13

2.2 滚筒喷雾预浓缩实验装置 14

2.3 实验方法 16

2.4 预浓缩盐的检测分析 16

2.4.1 含水率测定 16

2.4.2 TOC(总有机碳)检测 17

2.4.3 预浓缩盐渣红外分析 17

2.4.4 TG(热重)分析 17

2.5 结果与分析 18

2.5.1 预浓缩过程耗能分析 18

2.5.2 预浓缩盐渣的含水率与TOC含量 19

2.5.3 FTIR 分析 20

2.5.4 预浓缩盐渣热重分析[12] 21

2.6 本章小结 21

第三章 预浓缩盐渣脱毒实验系统及方法 23

3.1 盐渣脱毒实验室研究材料、仪器及方法 23

3.1.1 实验材料 23

3.1.2 实验仪器 23

3.1.3 实验设计 24

3.1.4 实验方法 25

3.2 盐渣脱毒中试研究方法及装置 26

3.2.1 实验装置 26

3.2.2 方案设计 27

3.2.3 实验方法 28

3.3 脱毒盐渣重结晶实验仪器及方法 28

3.3.1 重结晶实验装置 29

3.3.2 实验材料 30

3.3.3 实验方法 30

3.4 本章小结 31

第四章 脱毒盐渣及重结晶盐渣分析 33

4.1 脱毒盐渣灼减率 33

4.2 重结晶盐渣的TOC分析 34

4.3 重结晶盐的FTIR分析 35

4.4 重结晶盐的TG分析 37

4.5 本章小结 38

第五章 结论与展望 39

5.1 结论 39

5.2 展望 39

致谢

参考文献

绪论

研究背景

随着我国工业的发展,化工、农药、制药、印染等行业在高盐有机废液处置过程中产生了大量的有毒有害的废盐渣。大量高浓度盐废水如果不处理直接排放,不仅浪费了大量水资源,而且对环境将造成巨大损害,排放废水严重降低土壤生产力,恶化水体环境,阻碍经济发展,威胁粮食生产。

据2016年8月1日起实施的《国家危险废物名录》,将化学合成原料药生产过程中产生的蒸馏及反应残余物、化学合成原料生产过程中产生的废母液及反应基废物划定为危险废物,必须要按照相应的法规进行处置。因此,关于高盐废液处理技术的研究亟待突破,有效的高盐废液处理方法迫在眉睫。探索高盐废液的处理方法和技术已成为废水处理的重中之重。

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