煤化工污泥的微生物种群结构与水分分布特征

现代煤化工产业是实现煤炭资源清洁化利用的重要途径,煤化工生产过程会产生大量含水率高、脱水性差的煤化工污泥,是制约煤化工产业发展的典型难处理固废。煤化工污泥的脱水性受污泥中微生物种群结构及水分分布特征的影响,对其解析将有助于揭示煤化工污泥的束水结构并可为煤化工污泥高效脱水方法的研发提供一定的理论指导。本研究以煤制烯烃污泥及煤制油污泥为研究对象,采用16s rRNA基因测序解析其微生物种群结构,通过差示扫描量热法(DSC,differential scanning calorimetry)和低场核磁共振法(LF-NMR,low-field nuclear magnetic resonance)表征污泥的水分分布特征。结果表明:两种煤化工产业选取的污水处理工艺不同,导致煤化工污泥的微生物种群结构存在一定差异,但变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和绿弯菌门(Chloroflexi)是两种污泥中的主要菌种;LF-NMR法测得水分分布更为准确,根据污泥中水的结合能可将其划分为结合水、机械结合水以及自由水,污泥中大部分水分(90%以上)为机械结合水;采用能够破坏污泥絮体及微生物群落结构的脱水方法,可以进一步实现煤化工污泥的高效、深度脱水。

煤化工污泥性质及其热干化特性

煤化工污泥是煤化工废水经过生化处理后产生的污染物,含酚类、芳香烃类等有毒有害物质,将煤化工污泥掺烧发电是一种有效的处置方式,处置前需对其进行干化处理。文中对煤化工污泥的性质进行了分析,研究了温度、CaO的添加比例和转速对煤化工污泥热干化特性的影响。热干化后,煤化工污泥中大分子有机物发生分解,重金属残渣态增多,其环境风险降低。当温度从110℃升高到200℃时,干化速率最大提高了190%;当转速从0升高到10 r/min时,干化速率最大提高了20%。当CaO的添加比例小于2%时,不利于煤化工污泥的干化过程;当CaO的添加比例大于2%时,干化速率提高,最大提高了26.7%,通过三维荧光光谱(3D-EEM)分析煤化工污泥中DOM(溶解性有机物),发现微生物代谢产物占比减少,因此有利于煤化工污泥的干化。

气化细灰高碳组分和化工污泥与煤协同制浆研究

对气化细灰高碳组分和化工污泥与煤协同制浆进行研究,有助于气化细灰和煤化工污泥的减量化及资源化利用,可为开发煤化工固废与煤协同制备高质量气化水煤浆技术提供支撑。针对气化细灰高碳组分和化工污泥在与煤协同制浆过程中存在的煤浆质量差的关键问题,采用气化细灰高碳组分和改性化工污泥与煤掺混制浆,通过分析固废不同研磨时间和掺混比例对混合煤浆黏度、流动性、粒度分布、纳米CT技术和接触角的影响,揭示煤化工固废的掺入对煤浆性能的作用机制。结果表明,改性污泥和高碳细灰与煤直接掺混制浆,掺混量每增加1个百分点,煤浆浓度降低约0.3~0.7个百分点;通过细磨或超细磨则可改善改性污泥、高碳细灰对煤浆成浆浓度的影响,在相同条件下与不进行研磨的制浆工艺相比,细磨后的煤浆浓度提升0.3~0.4个百分点。由于细灰和污泥的加入而使制浆原料与水的接触角降低,成浆性变差,煤浆浓度降低;细磨后的细灰、污泥与煤之间形成粒度级配,超细颗粒包覆在粗颗粒表面而具有润滑的作用,从而导致研磨后的固废掺入对煤浆浓度的影响降低。

关于化工污泥脱水的研究

天津大沽化工股份有限公司是天津渤海化工集团有限责任公司旗下的一家重要企业,前身为1939年建立的天津大沽化工厂,位于天津市滨海新区保税区。厂内污水通过各装置池收集后通过管线送至污水系统,经处理后用泵打至界外污水厂。处理过程中会产生污泥,因污泥在环评文件中被定义为危险固废,所以需由具备危废处理能力的第三方企业负责处置,但这会带来高昂的处理费用,因此,减少污泥数量成为节约开支的重要措施。本文从技术路线进行分析对比,确定出适合我司工况的最优方案,为后续企业开展相关治理工作提供了思路。

催化湿式氧化法处理煤化工污泥的实验研究

采用催化湿式氧化法处理某煤化工己内酰胺废水处理系统产生的生化污泥。实验结果表明,反应温度是影响污泥降解的主要影响因素;当催化剂CuSO_(4)·5H_(2)O添加量0.2 g·L^(-1)、反应温度260℃、时间60 min、初始氧气压力1.0 MPa时,污泥的VSS去除率高达87.3%,COD去除率为71.2%。湿式氧化液中含有乙酸为主的挥发性脂肪酸,B/C值为0.67。残渣主要是无机物,脱水性能大幅提高。

湿式氧化技术在煤化工污泥处理中的应用探析

介绍了煤化工污泥的来源和特点、湿式氧化技术及其在污泥处理中的应用进展,对湿式氧化技术处理煤化工污泥的应用前景进行了展望。

水热改性对煤化工污泥束缚水性能的影响研究

为减量化、资源化利用污泥,对水热改性前后的煤制烯烃污泥进行分析,研究水热改性处理对污泥束缚水性能的影响。选取某煤制烯烃化工厂的化工污泥为研究对象,通过恒容升温水热的方法对污泥进行改性处理,并对改性前后污泥的黏度、毛细吸水时间、表观形貌和水分分布进行了研究。结果表明:经过水热改性后可得到流动性较好的污泥浆,其黏度和毛细吸水时间显著降低,在反应温度为200℃、反应停留时间为90 min时,达到最佳效果;改性污泥中微生物细胞破裂、絮体结构破坏,胞内水和间隙水转化为间隙水和自由水,改变了污泥的束缚水结构,提高了污泥的自由水含量,改善了污泥的脱水性能。

掺混化工污泥对水煤浆成浆性能的影响研究

在水煤浆中加入一定比例的化工污泥,可有效利用污泥的热值以达到污泥资源化利用的目的,但仍存在化工污泥含水高且掺入过多会影响水煤浆成浆性能的问题,因而需对化工污泥进行机械改性实验。以神府东胜煤为原料,研究三峰级配工艺制备污泥水煤浆过程中机械改性化工污泥性质的变化及其掺混制浆的掺入方式和最大掺入量,通过对化工污泥的机械改性实验、改性污泥替代不同粒级原料制浆实验研究,借助旋转黏度计、激光粒度仪探讨了化工污泥机械改性及污泥水煤浆成浆过程中的作用机制。结果表明,针对化工污泥进行机械改性,其最佳改性条件为:原料与磨介之比为1∶3、搅拌速率35 Hz、改性时间25 min,制备出的改性污泥黏度最低、平均粒径最小;污泥掺混制备水煤浆,采用改性污泥替代细粒级煤时的成浆效果最佳;在不影响煤浆浓度的前提下,改性污泥最大掺入量可达1%(干基)。

化工污泥基轻质填料的制备研究

以化工污泥焚烧灰渣和粘土为原料,添加自制无机重金属稳定剂S01,经烘干、预热、焙烧等工艺过程,制备了粒径为10~20mm的水处理用填料。通过单因素实验考察了S01添加量、烧结温度、化工污泥焚烧灰渣添加量、烧结时间等工艺条件对填料性能（堆积密度、吸水率）的影响,确定了填料的最佳制备条件：S01无机重金属稳定剂添加量4%,化工污泥焚烧灰渣添加量40%,烧结温度1 150℃,烧结时间10 min。在此条件下,填料的堆积密度为844.1 kg/m3,吸水率为9.27%,重金属浸出浓度远远低于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》（GB5085.3-2007）中规定的浓度限值。采用扫描电镜观察了填料表面和内部孔隙特征,发现最佳制备条件下制得的填料表面粗糙多孔,内部具有发达的孔道结构。

改性化工污泥与煤的成浆性及燃烧性分析

选取两种方法对化工污泥进行改性并研究改性后的污泥添加量对污泥水煤浆(S-CWS)成浆性、流变性和燃烧性的影响,从而获得制备高浓度污泥水煤浆的工艺参数.结果表明:选用Na OH对污泥进行改性制备出的污泥水煤浆成浆性较好;改性污泥添加量在10%~20%,可以得到成浆性良好的污泥水煤浆;添加改性污泥的污泥水煤浆较普通水煤浆的燃烧性能增加.

用化工污泥制曝气生物滤池填料

用化工污泥制备了曝气生物滤池填料(简称填料),考察了制备条件对填料性能的影响,对填料的结构和形貌进行了SEM表征。实验结果表明,在m(干化污泥)∶m(页岩)=0.5、预热温度350℃、预热时间20 min、焙烧温度1 150℃、焙烧时间10 min的最佳制备条件下,填料的吸水率为7.14%,堆密度为785.2 kg/cm3。表征结果显示,填料的表面粗糙,内部含有丰富的孔隙结构,有利于微生物生长繁殖。填料的重金属浸出值和有机毒物浸出值远低于GB 5058.3—2007《危险废物鉴别标准-浸出毒性鉴别》中给出的含量限值。将填料用于模拟废水的处理,COD和NH3-N的去除率分别达到92%和65%。用化工污泥制填料的成本低,仅为800元/t。

化工污泥与粉煤灰制备水处理填料的研究

为了实现化工污泥资源化,通过化工污泥与粉煤灰混合焙烧来制备水处理填料,研究了不同条件下填料的性能。结果表明,填料性能最佳条件为原料质量比(黏土∶干化污泥∶粉煤灰∶稻壳)为30∶40∶30∶7.5,焙烧温度1 160℃、焙烧时间10 min,此时堆积密度为0.445 g/cm3,破碎率与磨损率之和为2.6%。同时,填料的固废利用率达到70%,表明化工污泥可与粉煤灰联合焙烧资源化。经测定,填料重金属浸出量远低于《危险废物鉴别标准-浸出毒性鉴别》(GB 5085.3-2007)中规定的浓度限值,在模拟实际使用中体现出较好的生物相容性。

浅谈化工污泥离心脱水干燥一体化工艺的设计及实施

在以往食品化工企业中经常利用传统的污泥处理工艺进行处理,这种处理方式具有效率低、后续污垢处理成本高以及非清洁生产等弊端。针对此种状况,研制出一种新型的污泥离心脱水干燥一体化工艺在食品化工中进行应用。本文将对该工艺的设计以及具体的实施流程进行分析和阐述。

化工污泥中放射性核素^(226)Ra,^(232)Th的辐射环境行为

目的以化工生产下游企业排放含重金属污泥中放射性核素的分布与含量为研究对象,考察工业生产末端随物料流下行的重金属及其中携带的放射性核素对环境的影响。方法在重金属排放较为显著的电池、电镀化工企业采集含重金属污泥进行分析研究。利用高纯锗(HPGe)γ能谱仪系统分析不同类别污泥中放射性核素^(228)Ac,^(^(212))Pb,^(^(212))Bi,^(208)Tl,^(214)Pb,^(214)Bi和40K的活度和含量,选用蒙特卡罗模型(Monte Carlo N Particle Transport Code)剂量转化因子计算化工企业污泥的年有效剂量率,通过计算富集因子得到放射性核素^(232)Th,^(^(226))Ra在化工污泥中的富集水平,通过皮尔森系数将测量得到污泥中Pb,Cr等重金属含量以及相应的^(232)Th含量或镭当量活度Ra_(eq)相互关联,分析其中的数学相关性。结果来自电池、电镀化工企业的污泥中放射性有效剂量率为44.8μSv·a^(-1)。放射性核素^(232)Th,^(^(226))Ra的富集因子(EF-Th和EF-Ra)数值范围分别为0.478~2.217和2.509~4.115,表明放射性核素^(232)Th在含铬污泥中存在富集,而^(^(226))Ra在污泥中均存在明显富集。皮尔森系数的分析显示,重金属元素Pb和Cr与Ra_(eq)的相关性可达到0.8以上,在监测工作中可利用污泥中Pb,Cr含量推算含重金属污泥的放射性水平。结论该研究工作对辐射环境的快捷监测和TENORM的评价均有实际应用价值。

利用水泥窑协同处理化工污泥

利用水泥窑无害化处理各种工业、生活、医用垃圾是当前各国垃圾处理发展的新方向。皖维公司在化工生产过程中的废水经处理后产生大量污泥,为了减少其对环境的污染,加强对废物的利用,我公司水泥分厂开展了利用水泥窑处理污泥的研究工作,将压滤脱水后的污泥作为一种原料,与其他原料一起配料,生产中以每台水泥窑5~6t/h的使用量来处理污泥。工程实践结果证明,对生产工艺稍做调整后,在生料配料中掺入一定量的污泥,仍能保持生产稳定,熟料质量良好。

化工污泥水煤浆成浆性能的影响因素研究

对改性后化工污泥与煤掺混配制污泥水煤浆(S-CWS)成浆性能的各种可能的影响因素进行了研究。结果表明,煤粉粒度比200目以下、80~200目以及40~80目为6:3:1,添加剂的量为0.6g,污泥添加量为12%左右,可以得到成浆性较好的污泥水煤浆;适当提高温度,pH,可以降低污泥水煤浆粘度。

吹扫捕集气质联用法快速测定化工污泥中的12种挥发性有机物

该研究建立吹扫捕集气质联用法快速测定化工污泥中12种挥发性有机物的分析方法,采用吹扫捕集进样,DB-624色谱柱分离,质谱检测器进行检测,对吹扫时间、吹扫温度、脱附时间和脱附温度四个因素进行优化,考察基质效应和盐效应的影响,同时对检出限、加标回收率和精密度进行实验。结果表明,在0.002~0.100 mg/L范围内线性良好,相关系数(r^(2))>0.991,方法检出限为0.2~0.8μg/L,相对标准偏差(n=6)为0.50%~7.1%,回收率为90.8%~121%。该方法能满足GB 5085.3限值的要求,适用于化工污泥中12种挥发性有机物的快速定性、定量分析。

石油化工污泥调质深度脱水工艺应用研究

以某石油化工企业的污泥为研究对象,对污泥调质深度脱水技术的主要影响因素进行了一系列小试研究。实验结果表明,该技术能够有效降低化工污泥的含水率,实现污泥的减量化。通过单因素试验确定各影响因素对污泥深度脱水的影响。研究得出最佳工艺:在化工污泥中加入12%生石灰和2%ME调理剂后,混合10 min,抽滤15 min,污泥最终含水率降低到50.6%,达到污泥混合填埋对污泥含水率的要求。最佳条件下脱水污泥浸出液重金属浓度比原始污泥有所降低,调理剂不增加脱水污泥的重金属含量。

高效回收镍盐化工污泥制取硫酸镍技术工艺分析

对镍盐化工污泥中镍的浸出条件进行了分析和考察,对浸出液中沉铁和沉镍的p H值进行了系统的分析;采用水洗工艺对粗产品中氢氧化镍杂质的去除效果进行分析,最终采用加酸溶解和蒸发结晶的方式制取硫酸镍产物。

石油化工污泥堆肥处理的化学特性分析

石油化工污泥是石油化工工业的主要污染物之一,通过对比分析不同脱水污泥的情况,得出堆肥法处理石油化工污泥的可行性。