含油污泥水热催化氧化处理方法研究
含油污泥成分复杂、产量大，未经处理外排会产生严重的污染环境，对其进行无害化处理处置是目前石油石化行业关注的重点问题之一。水热催化氧化技术具有无害化程度高、适用范围广、无二次污染等特点，是一种具有潜在发展前景的新型有机废弃物处理技术。虽然在高含有机废水方面报道较多，但在含油污泥处理方面报道较少。为了拓展含油污泥处理技术，论文以含油污泥中含量较高的组分（正十六烷和甲苯）以及稠油为模型化合物，以COD降低率为考察指标，通过反应温度、氧化剂加量及催化剂加量等工艺参数优化，得出最佳反应条件，建立水热氧化处理含油污泥工艺，探究模型化合物的氧化反应机理。 采用单因素实验法研究表明，正十六烷乳状液在反应温度为350℃、过氧比为2、催化剂为FeSO4且投加量为1.0 wt.％，反应物初始浓度为2％的条件下，COD去除率为99.24％;甲苯乳液在反应温度为350℃、过氧比为2、催化剂为MnSO4且投加量为1.0wt％，反应物初始浓度为1％的条件下，COD去除率为88.24％;稠油乳状液在反应温度为350℃、过氧比为2、催化剂为FeSO4且投加量为0.6 wt.％，反应物初始浓度为1％的条件下，COD去除率为85.26％。同时反应温度是影响水热氧化工艺最主要因素，在催化剂的作用下，温度越高对有机物被氧化分解越有利;温度将150℃增加到350℃，正十六烷乳液的COD去除率提高了25.88％，甲苯乳液的COD去除率提高了19.85％，稠油乳状液的COD去除率提高了17.85％，含油污泥水热催化氧化的最佳处理条件为催化剂投加1.0 wt.％的FeSO4，反应温度为350℃、过氧比为2，该条件下含油污泥的原油去除率为98.65％，且此时固相含油率为0.31％。 采用GC-MS对正十六烷和甲苯乳液降解后的产物进行了分析，其中正十六烷在反应温度为350℃下水热氧化后，乳液中分别仅存在正十六烷的峰，添加FeSO4可极大的减少了副产物的产生。对甲苯而言，由于水热氧化反应的本质是自由基反应，在此环境下甲苯就变成了甲基和苯基，此时羟基自由基容易夺取苯环上的氢，再进一步被氧化形成一些带有苯环的中间体，这些中间体在羟基自由基的攻击下开环，最终被氧化为CO2和H2O。对于稠油乳状液，温度升高至200℃时，C5～C9的相对含量会成倍增加，其余碳数的有机物相对含量会减少，而继续升高温度会出现C5～C9的相对含量会减少的情况。对于含油污泥而言，烷烃类物质及芳香烃物质大多数已经被降解，液相产物中主要为含氮化合物较难降解。
含油污泥;水热催化氧化;工艺参数;原油去除率
西安石油大学
硕士
化学工艺
屈撑囤
2022
中文
X703.1
2023-05-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）