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石油化学工业每年产生多达500万吨的污泥,通过风化、蒸发和渗透作用对周围大气、土壤和水域产生严重的污染.粗粒化除油技术早在19世纪七十年代就开始应用于含油废水的处理上,该技术的关键是聚结材料.该文利用石化污泥通过炭化成型、活化等工艺制备了新型粗粒化除油材料——碳-无机吸附剂,研究了其粗粒化除油规律.该文为石☆化污泥的资源化开辟了一条很好的途径,以废治废,符合国家环保经济政策,具有很好的市场前景和深远的ζ研究意义.对炭化成型的碳-无机吸附剂进行粗粒化除油试验和浸出试验,结果表明,该材料具有明显的粗粒化(使油珠粒径增大)效果,但是该材料与水接触ω　向外浸出较多的油类和其他物质,严重影响了其用作粗粒化填料的使用价值.利用具有活化活性』的二氧化碳和水蒸气对炭化成型的碳-无机吸附剂进行○活化研究,通过对活化样品的浸泡溶出物、浸泡前后机械强度、吸油性、比表面积、孔隙率等︾性能参数的测定与对比分析可知,二氧化碳最佳活化条件为CO<,2>/1000℃/2h,水蒸气最佳活化条件为Vapor/840℃/6h.由于水蒸气比二氧化碳要便宜的多,在综合考虑产品性能与制造成本的基础上,初步选Vapor/840℃/6h为最佳活化条件.活化使碳-无机吸附剂与水接触不再浸出油类及其它物质,而且使其比表面积和孔隙率明显增大,吸油性增强.通过CO<,2>活性碳-无机吸附剂(1000℃/2h与800℃/1h)粗粒化除油效△果的对比试验,验证了聚结材料的比表ㄨ面积、孔隙率越大其粗粒化效率越高的规律性,进一步通过粗粒化除油试验确定了碳-无机吸附剂用作粗粒化填料CO<,2>活化的最佳条件为CO<,2>/1000℃/2h.水蒸气最佳活化材料Vapor/840℃/6h与CO<,2>最佳活化材料（1000℃/2h）在相◆同试验条件下的粗粒化除油率基本相同,而CO<,2>的成本比水蒸气高,故进一步确认了碳-无机吸附剂用作粗粒化填料的最佳活化条件为Vapor/840℃/6h.在填料体积V=4L、高度H=26cm、HRT=9.6的相同试验条件下,最佳活化材料(Vapor/840℃/6h)陶粒、聚丙烯、活性炭的除油率分别为56.7％、39.2％、38.4％和72.6％,即最佳活化材料(Vapor/840℃/6h)比陶粒和聚丙烯的粗粒化效果好得多,仅次于活性炭.另外,通过粗粒化除油试验还得出如下结论:水力停留时间越短,粗粒化除油效果越差;投加PAM能改善碳-无机吸附剂粗粒化除油效果,而投加PAC则会使⊙除油效果变差;在相同停留时间及不同的流量和填料高度的情况下,碳-无机吸附剂的粗粒化除油效果基本不变.该文通←过对组分、红外谱图、XRD、接触角、SEM照片、能谱等的测定与分析初步进行了粗粒化除油机理分析.活性后碳-无机吸附剂的表面有机亲油官能团和挥发分大为减少,含碳量增加№,使得其不再渗油和吸附活性增强.碳-无机吸附剂灰分与常用无机粗粒化材料石英砂(SiO<,2>)、正长石、铁矿石、氧化铝(Al<,2>O<,3>)和复合氧化物等含有的成分基本相近或相同,这是碳-无机吸附剂能用作粗粒化材料的内在原因.碳-无机吸附剂属于亲油性材料,其粗粒化除油机理是以"润湿聚结"作用为主、以"碰撞聚结"作用为辅.与活性炭相比,碳-无机吸附剂具有发达的大孔和过度孔,但不均匀致密,微孔较少,因而比表面积和孔隙率偏小.碳-无机吸附剂和活性炭表面不含有有害重金属元素,不存在有害重金属元素的二次污染问题,而陶粒则存在有害重金属元素二次污染的可能性.

    关键词：
    粗粒化除油 碳-无机吸附剂 制备与活化 含油污水
    作者：
    桑义敏
    学位授予单位：
    中国矿♂业大学;中国矿业大学(北京校区)
    授予学位：
    硕士
    学科专业：
    环境工程水处理方向
    导师姓名：
    何绪文
    学位年度：
    2003
    语种：
    中文
    分类号：
    X703