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隨著當(dāng)今世界人口快速增長和經(jīng)濟的迅速發(fā)展,環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重。各城市污水處理廠的大量興建,有效緩解了城市生活污水和工業(yè)廢水對環(huán)境的污染。但污水處理過程中產(chǎn)生的大量污泥很容易對環(huán)境造成二次污染,由于污泥中含有豐富的氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素,其資源化農(nóng)用已經(jīng)成為當(dāng)今研究的熱點,但污泥中重金屬元素已成為制約污泥資源化農(nóng)用的關(guān)鍵因素。許多學(xué)者針對如何減少和降低城市污泥中重金屬毒害作用展開了廣泛的研究,但系統(tǒng)性、經(jīng)濟性和實用性還達不到要求。因此對城市污泥進行重金屬去除方法和資源化農(nóng)用的系統(tǒng)研究,就顯得有十分重要的意義。重金屬的生物活性、遷移性不僅取決于總量,在很大程度上更加取決于重金屬的形態(tài)。
凹凸棒是一種隸屬于海泡石族的2:1型層鏈狀鎂鋁硅酸鹽礦物,凹凸棒的內(nèi)孔道發(fā)達和比表面積較大,具有很好的吸附作用,可以作為良好的吸附劑,凹凸棒已逐漸成為鈍化重金屬的一個重要材料。本文以蘭州市安寧區(qū)污水處理廠的污水污泥作為試驗對象,在污泥中添加凹凸棒粘土以有效去除和降低城市污泥中有毒有害重金屬元素為目的,對污泥中重金屬的含量以及形態(tài)變化進行了分析研究。
實驗通過添加凹凸棒與污泥混合鈍化,測得試樣中pH、EC值,Cu、Ni、Cr和 Zn4種重金屬的全量,以及4種重金屬的水溶態(tài)、DTPA提取態(tài)含量和BCR形態(tài)分布,研究凹凸棒粘土對污泥的鈍化作用。實驗根據(jù)凹凸棒粘土的不同添加量共設(shè)計七組實驗,混合鈍化30天,在整個過程分別在混合初期、10天、20天、30天時采樣,分析污泥中4種重金屬含量及形態(tài)變化,確定凹凸棒粘土對污泥中各種重金屬的最佳鈍化比例以及鈍化時間。
實驗結(jié)果表明,添加凹凸棒粘土后會影響污泥的pH、EC值,重金屬的全量濃度都變小,水溶態(tài)、DTPA提取態(tài)含量都發(fā)生了不同程度的減少。另外重金屬的各個BCR形態(tài)分布也發(fā)生轉(zhuǎn)變,隨著添加一定比例的凹凸棒粘土后,Cu、Ni、Cr、Zn都表現(xiàn)了不同程度的鈍化效果,即從不穩(wěn)定形態(tài)向穩(wěn)定形態(tài)轉(zhuǎn)變。在凹凸棒粘土投加比為15％,鈍化20天時,Cu和Ni的不穩(wěn)定形態(tài)向穩(wěn)定形態(tài)轉(zhuǎn)化最為明顯,Cr在投加比為10%,鈍化20天時不穩(wěn)定形態(tài)的轉(zhuǎn)化量最大,Zn在投加比為30%,鈍化30天時不穩(wěn)定形態(tài)的轉(zhuǎn)化量最大。通過種子萌發(fā)實驗,在投加15%、30%熱改性凹凸棒粘土經(jīng)過鈍化20天至30天時,白菜種子發(fā)育狀況最好,這與BCR法重金屬形態(tài)遷移評估的結(jié)果基本符合。

    關(guān)鍵詞：
    污泥處理 重金屬 鈍化效果 凹凸棒 熱改性處理
    作者：
    白天宇
    學(xué)位授予單位：
    蘭州交通大學(xué)
    授予學(xué)位：
    碩士
    學(xué)科專業(yè)：
    環(huán)境工程
    導(dǎo)師姓名：
    陶玲
    學(xué)位年度：
    2014
    語種：
    中文
    分類號：
    X703.1
    在線出版日期：
    2015年04月01日