污泥无害化与资源化的化学处理技术PDF电子书下载

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第1章 绪论 1

1.1 污泥基础知识 1

1.1.1 污泥的来源与分类 1

1.1.2 污泥的性质 4

1.1.3 污泥的危害 11

1.2 污泥处理处置原则及相关政策与标准 13

1.2.1 污泥处理处置的原则 13

1.2.2 污泥处理与资源化法规及标准 15

1.3 污泥的化学处理方法 19

参考文献 21

第2章 污泥焚烧处理 23

2.1 污泥焚烧的基本原理及其影响因素 23

2.1.1 污泥焚烧的基本原理 23

2.1.2 污泥焚烧过程 26

2.1.3 污泥焚烧的影响因素 28

2.2 污泥焚烧工艺 29

2.2.1 污泥单独焚烧工艺 29

2.2.2 污泥混烧工艺 33

2.2.3 污泥焚烧最佳可行技术 39

2.3 污泥焚烧炉的类型 39

2.3.1 多膛式焚烧炉 39

2.3.2 流化床焚烧炉 42

2.3.3 回转窑式焚烧炉 45

2.3.4 炉排式焚烧炉 46

2.3.5 电加热红外焚烧炉 47

2.3.6 熔融焚烧炉 47

2.3.7 旋风焚烧炉 49

2.4 焚烧炉的设计 50

2.4.1 质量平衡分析原理 50

2.4.2 能量平衡分析原理 51

2.4.3 流化床焚烧炉的设计 51

2.4.4 多膛焚烧炉的设计 53

2.4.5 电炉的设计 54

2.5 焚烧炉的运行 54

2.5.1 焚烧炉运行的目标 54

2.5.2 过程控制 55

2.5.3 自动控制 56

2.5.4 维护 57

2.5.5 安全性 57

2.6 污泥焚烧污染控制 57

2.6.1 污染物排放 57

2.6.2 烟气排放控制 61

2.6.3 气味控制技术 68

2.6.4 焚烧飞灰和炉渣的处理与资源化 69

2.6.5 噪声控制技术 70

2.6.6 污泥焚烧的经济性分析 70

2.7 特种污泥的焚烧 72

2.7.1 造纸污泥的焚烧 72

2.7.2 电镀污泥的焚烧 78

2.7.3 制革污泥的焚烧 79

2.7.4 含油污泥的焚烧 80

2.7.5 污染河湖底泥的焚烧 81

参考文献 82

第3章 污泥热化学氧化处理 86

3.1 湿式空气氧化 86

3.1.1 湿式空气氧化技术及其特点 86

3.1.2 湿式空气氧化的机理 88

3.1.3 湿式空气氧化的动力学 89

3.1.4 湿式空气氧化的影响因素 89

3.1.5 湿式空气氧化的工艺流程 92

3.1.6 湿式空气氧化的主要设备 96

3.1.7 湿式空气氧化在污泥处理中的应用 97

3.2 催化湿式氧化技术 98

3.2.1 催化湿式氧化常用的催化剂 99

3.2.2 均相催化湿式氧化 100

3.2.3 非均相催化湿式氧化 101

3.2.4 催化湿式氧化的特点 105

3.3 超临界水氧化技术 105

3.3.1 超临界水及其特性 105

3.3.2 超临界水氧化的分类 109

3.3.3 超临界水氧化的反应动力学 112

3.3.4 超临界水氧化的反应路径和机理 114

3.3.5 超临界水氧化的需氧量及反应热 117

3.3.6 活性污泥的超临界水氧化处理 118

3.3.7 超临界水氧化反应器 119

3.3.8 基于超临界水氧化的多联产能源系统流程 126

参考文献 132

第4章 污泥常温化学氧化处理 137

4.1 臭氧氧化 137

4.1.1 臭氧的理化性质 137

4.1.2 臭氧氧化降解有机物的机理 140

4.1.3 臭氧的制备 141

4.1.4 臭氧发生器 143

4.1.5 臭氧接触氧化反应器 145

4.1.6 臭氧接触反应装置设计 148

4.1.7 O3/H2O2氧化工艺 150

4.1.8 UV/O3氧化工艺 152

4.2 过氧化氢氧化 155

4.2.1 过氧化氢的主要物理化学性质 155

4.2.2 过氧化氢的制备 156

4.2.3 UV/H2O2氧化工艺 158

4.2.4 UV/H2O2/O3氧化工艺 161

4.3 Fenton氧化 162

4.3.1 Fenton试剂的催化机理及氧化性能 162

4.3.2 Fenton试剂的类型 163

4.3.3 影响Fenton氧化性能的因素 165

4.3.4 UV/Fenton氧化工艺 166

4.4 高锰酸钾氧化 167

4.4.1 高锰酸钾的主要物理化学性质 167

4.4.2 高锰酸钾的制备 168

4.5 高铁酸钾氧化 168

4.5.1 高铁酸钾的物理化学性质 169

4.5.2 高铁酸钾的制备 170

4.5.3 高铁酸钾氧化处理苯酚的机理 172

参考文献 173

第5章 污泥热解制燃料油 178

5.1 污泥热解制油的发展与应用 178

5.2 污泥热解过程的机理及反应动力学 181

5.2.1 污泥的热解过程 181

5.2.2 污泥热解反应动力学 182

5.2.3 反应动力学方程的求解 183

5.3 污泥热解过程的影响因素 189

5.4 污泥热解制油工艺与条件控制 195

5.5 液体产物的特性及应用前景 198

5.5.1 液体产物的物理性质 198

5.5.2 液体产物的化学组成 198

5.5.3 液体产物的燃料特性分析 199

5.5.4 热解液加工产品 203

5.6 气体产物与固体产物的特性及应用前景 207

5.6.1 气体产物的特性及应用前景 207

5.6.2 固体产物的特性及其应用前景 208

5.7 污泥热解焦油的利用 208

5.7.1 污泥热解焦油的产生机理 208

5.7.2 污泥热解焦油的产量及化学组成 208

5.7.3 污泥焦油的处理方法 209

5.8 污泥微波热解技术 210

5.8.1 污泥微波热解工艺 210

5.8.2 污泥微波热解的影响因素 211

5.8.3 污泥微波热解机制 214

5.8.4 微波热解城市污泥的H2S释放 215

5.9 污泥微波高温热解制富氢气体 217

5.9.1 污泥在不同粒径下的产气规律 217

5.9.2 不同含水率污泥的产气规律 218

5.9.3 不同热解温度下的产气规律 219

5.9.4 不同形态微波吸收剂作用下的产气规律 220

参考文献 220

第6章 污泥气化制燃料气 224

6.1 污泥气化 224

6.1.1 污泥气化过程的机理 224

6.1.2 污泥气化过程的分类 226

6.1.3 污泥气化过程的影响因素 228

6.1.4 燃气特性 229

6.1.5 污染控制 230

6.1.6 气化炉 231

6.1.7 工业化应用 234

6.2 污泥超临界水气化 235

6.2.1 污泥超临界水气化的原理 235

6.2.2 污泥超临界水气化过程的影响因素 236

6.2.3 无机絮凝剂氯化铝对脱水污泥超临界水气化产氢的影响 237

6.2.4 污泥超临界水气化技术的发展与应用 239

参考文献 241

第7章 污泥热化学转化制燃料 243

7.1 污泥液化制油 243

7.1.1 污泥制油技术的研究现状 244

7.1.2 生物质液化制油的典型工艺 245

7.1.3 污泥液化制油工艺 247

7.1.4 连续运行条件与控制要求 248

7.1.5 污泥液化制油设备 249

7.1.6 污泥液化制油过程的影响因素 250

7.1.7 污泥液化的产物分析 251

7.1.8 污泥低温热解制油技术与液化制油技术的比较 252

7.1.9 污泥液化制油技术的发展趋势 253

7.2 污泥碳化 253

7.2.1 污泥碳化的分类 254

7.2.2 污泥碳化技术的发展现状 254

7.2.3 污泥低温碳化工艺过程及设备 256

7.3 污泥制合成燃料 256

7.3.1 污泥制合成燃料技术的发展 257

7.3.2 污泥脱水预处理 258

7.3.3 污泥合成固态燃料技术 259

7.3.4 污泥质废弃物衍生燃料技术 263

7.3.5 污泥合成浆状燃料技术 264

7.3.6 污泥合成燃料技术的优势 265

参考文献 265

第8章 污泥热化学处理制吸附材料 269

8.1 污泥制吸附材料的原理 269

8.1.1 污泥的组成 269

8.1.2 污泥制活性炭的机理 270

8.2 污泥吸附剂的研究进展 275

8.2.1 单一污泥为原料制备吸附材料 275

8.2.2 污泥添加生物质废弃物制备吸附剂 276

8.2.3 污泥添加矿物材料制备吸附剂 276

8.3 污泥基活性炭的制备方法 277

8.3.1 ZnCl2活化法制备污泥基活性炭 277

8.3.2 H2SO4活化法制备污泥基活性炭 279

8.3.3 KOH活化法制备污泥基活性炭 280

8.3.4 微波-H3PO4活化法制备污泥基活性炭 280

8.3.5 水蒸气活化法制备污泥基活性炭 281

8.3.6 热解法制备污泥基活性炭 282

8.4 制备污泥基活性炭的影响因素 283

8.4.1 污泥基活性炭的表征 283

8.4.2 制备污泥基活性炭的影响因素 283

8.5 污泥基活性炭在污染治理中的应用 286

8.5.1 废水处理 286

8.5.2 大气污染防治 293

参考文献 296

第9章 污泥热化学处理制建材 300

9.1 污泥建材利用的途径与发展 300

9.1.1 污泥建材利用的途径与技术动向 300

9.1.2 国内外技术发展状况 302

9.2 污泥烧结制砖 303

9.2.1 烧结黏土多孔砖对黏土的要求 303

9.2.2 污泥替代黏土烧结制砖的技术难点 306

9.2.3 污泥制砖发展现状 307

9.2.4 烧结砖生产工艺 308

9.2.5 产品质量检测 309

9.2.6 污泥烧结制砖的优缺点分析 310

9.3 污泥制免烧砖 310

9.3.1 生产免烧砖的原料 310

9.3.2 免烧砖生产工艺 312

9.3.3 免烧砖强度形成原因 312

9.3.4 免烧砖制作优势与注意事项 314

9.3.5 国内免烧砖制作技术相关研究 314

9.3.6 存在的问题 316

9.4 污泥烧制陶粒 317

9.4.1 陶粒焙烧基本工艺 317

9.4.2 烧胀陶粒的膨胀理论 318

9.4.3 烧制烧胀陶粒的工艺要求 320

9.4.4 污泥烧制陶粒的方法 321

9.4.5 污泥烧制陶粒的工艺路线 322

9.5 污泥生产水泥 325

9.5.1 污泥生产水泥的预处理 326

9.5.2 水泥窑协同处理污泥的工艺流程 327

9.5.3 产品性能分析 328

9.5.4 污染物控制 329

9.5.5 水泥窑协同处置污泥的优势 329

9.6 污泥制生化纤维板 330

9.6.1 污泥制生化纤维板的反应机理 330

9.6.2 偶联剂的增强作用 331

9.7 污泥制作人工轻质填充料和轻质发泡混凝土 331

9.7.1 污泥制作人工轻质填充料 332

9.7.2 污泥制作轻质泡沫混凝土 332

9.8 污泥熔融石料化 333

9.8.1 污泥熔融石料化的工序 333

9.8.2 污泥熔融石料化使用情况 334

9.9 污泥制聚合物复合材料 335

9.9.1 污泥聚合物复合材料的制备工艺 335

9.9.2 影响污泥聚合物复合材料强度的因素 336

9.9.3 污泥聚合物复合材料的微孔化 336

9.10 污泥制木塑复合材料 337

参考文献 339

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