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我国城市污水处理厂的污泥产量大,排放量(湿重)高达1800万吨/年,且还将以10-15%的速度增长,污泥出路令人担忧。因此,探讨经济合理的无害化、减量化和资源化处理途径,具有十分重要的意义。本研究以催化湿式氧化技术为核心,系统的开展城市污泥处理处置研究以CODCr去除率为指标,考察了湿式氧化温度、反应时间和反应氧分压对污泥湿式氧化处理效果的影响。实验结果表明,随着反应温度的升高、反应时间的延长和反应体系内氧分压的增加,污泥的CODCr去除率均有所提高。反应温度180℃、常温当量氧分压1.0MPa、反应时间90min为最佳的污泥湿式氧化处理工艺条件,污泥CODCr去除率可达51.1%。以Cu为主催化组分,等摩尔比复配Fe、Mn、Co、Ce、Zn、Ni、Al和Ag,共沉淀法制备了氧化物催化剂,在固定的反应条件下分析比较了催化剂对污泥湿式氧化反应的催化作用。研究发现,Cu-Fe、Cu-Ni和Cu-Co催化剂分别在反应初期、中期和后期具有较高的催化效率,Cu-Ce催化剂具有较低的铜离子溶出率。采用Cu、Fe、Co、Ni和Ce五种金属元素作为催化组分,按照摩尔比1:1:1:1:1的配方制备了γ-Al203为载体的负载型催化剂,并进行了污泥催化湿式氧化处理的条件实验研究。研究结果表明,实验体系内污泥催化湿式氧化反应的最佳工艺条件和催化剂优化制备方案为:反应温度180℃、搅拌速度400rpm、催化剂添加量8.0g/L、常温当量氧分压1.0MPa、反应时间90min、催化剂浸渍浓度4wt%、催化剂焙烧温度500℃、催化剂焙烧时间5h。在最佳工艺条件下,污泥CODCr去除率可达72.6%,Cu离子溶出量为19.2mg/L。在本研究所得的污泥催化湿式氧化最佳工艺条件下,考察了N、P元素的迁移转化,结果表明,污泥固相中的有机N和P在催化湿式氧化反应条件下大部分以无机化合物的形式转移至液相中;反应进行30min时考察污泥内部有机相的迁移转化,发现污泥固相中的有机物几乎全部转移至液相或彻底矿化,污泥的脱水性能大大的改善,利用沉降分离、重力过滤和真空抽虑(真空度:0.04MPa)进行固液分离,分别取得:80.3%、85.1%和94.4%的体积减量化程度。