机械加工行业典型污泥无害化处置及资源化利用新技术研究

论文摘要

本研究以机械加工行业产生的电镀污泥和含油污泥为研究对象,将电镀污泥和含油污泥组成的混合污泥与粘土,煤渣,RM黏合剂按一定比例制成烧结砖,通过实验室制砖试验以及现场制砖试验,对烧结砖进行重金属浸出试验及质量检测。通过对砖样抗压强度和重金属浸出率等检测数据的分析,找出既能最大程度利用混合污泥,又能使砖样各性能满足国家标准的最佳原料配比。并对污泥制砖工艺条件和机理进行了研究和探讨。研究结果表明:当砖坯中混合污泥含量不大于20%,煤渣含量在10%以下,或者砖坯中混合污泥含量不大于25%,煤渣含量在5%以下时,所制砖样的抗压强度能满足GB/T 5101—2003《烧结普通砖》中MU10强度等级标准。RM黏合剂掺加量为4%时,对抗压强度的提高贡献最大。从环保角度考虑,砖样的Cr(Ⅵ)的浸出浓度均满足水环境标准,是安全可行的。对混合污泥制砖的全过程进行了环境风险评价,在采取了相应的环境风险防范措施后,混合污泥制砖所存在的环境风险在可接收的水平。因此,综合经济与环保等各方面考虑,给出原料最佳配比为混合污泥:煤渣:粘土:RM黏合剂=20:5:71:4。污泥制砖工艺可以达到电镀污泥和含油污泥无害化处置及资源化利用的目的,生产过程基本没有污染物产生,在采取风险防范措施后该工艺的环境风险在可以控制的水平。整个工艺产生的废物均不会对环境造成危害。本工艺可使电镀污泥和含油污泥得到安全有效的处置,而且生产出的污泥烧结砖也达到了相关技术及安全标准的要求,不会产生二次污染。经过技术经济分析后发现,用该工艺处理混合污泥具有一定的经济效益,该技术具有环境和经济双重效益。本研究在工艺流程上有所创新,技术切实可行,设计参数合理,操作简单方便,对实际生产有指导意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 电镀污泥的来源与危害
• 1.2 国内外电镀污泥的处理与资源化技术现状
• 1.2.1 建材利用
• 1.2.2 填埋与堆放
• 1.2.3 稳定化/固化技术
• 1.2.4 回收重金属
• 1.2.5 制作磁性材料
• 1.2.6 生物处理
• 1.2.7 用作肥料
• 1.3 含油污泥及其处理现状
• 1.3.1 机械分离
• 1.3.2 生物处理
• 1.3.3 热处理
• 1.4 东风公司污泥产生情况
• 1.5 本课题拟采用的研究内容和方案
• 1.5.1 制砖原理和工艺
• 1.5.2 研究内容
• 1.5.3 研究方案
• 1.6 本课题研究的目的和意义
• 第2章 原料的选定及分析
• 2.1 制砖原料的选定
• 2.2 原料来源
• 2.3 原料成分分析
• 2.4 含水率测试
• 2.5 原料可塑性测试
• 第3章 试验条件与方法
• 3.1 制砖试验方法
• 3.1.1 烧结砖生产工艺概述
• 3.1.2 原料配比的选定
• 3.1.3 制砖实验流程
• 3.2 砖样性能测试方法
• 3.2.1 强度测试
• 3.2.2 烧成重量损失率测试
• 3.3 重金属浸出率测定方法
• 3.3.1 砖样浸出试验
• 3.3.2 浸出液重金属浓度测定
• 3.4 仪器与设备
• 第4章 试验结果与讨论
• 4.1 外观分析
• 4.2 砖样烧成重量损失率
• 4.3 砖样强度试验分析
• 4.3.1 极差分析
• 4.3.2 方差分析
• 4.3.3 进一步分析
• 4.4 砖样浸出实验结果分析
• 4.5 小结
• 第5章 现场生产试验
• 5.1 试验场地概况
• 5.2 生产工艺
• 5.3 现场生产情况
• 5.4 砖样检验方法
• 5.4.1 砖体质量检验
• 5.4.2 砖样物理力学性能测试
• 5.4.3 砖样重金属浸出测试
• 5.5 砖样检验结果分析
• 5.5.1 外观
• 5.5.2 砖体检验结果分析
• 5.5.3 砖样物理力学性能测试结果分析
• 5.5.4 砖样重金属浸出测试结果分析
• 5.6 污泥资源化利用最佳方案选择
• 第6章 污泥制砖的环境风险分析
• 6.1 危险源辨识
• 6.2 环境风险分析
• 6.3 事故分析及防治措施
• 6.3.1 收集运输过程中的环境污染和环境风险分析
• 6.3.2 贮存过程中的环境污染和环境风险分析
• 6.3.3 生产过程中的环境污染和环境风险分析
• 6.3.4 风险管理制度
• 6.3.5 处置场所卫生防护距离
• 6.4 污泥砖使用过程环境风险分析
• 6.5 小结
• 第7章 技术经济分析
• 7.1 东风公司现有污泥处置情况及费用
• 7.2 污泥制砖成本
• 7.3 直接经济效益
• 7.4 经济效益分析
• 第8章 结论与建议
• 8.1 结论
• 8.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间成果
• 附录