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污水污泥是城市污水處理必不可少的副產(chǎn)品,隨著城市與工業(yè)的迅猛發(fā)展,城市污水排放量急劇增加,隨之產(chǎn)生的大量污泥該如何處置成為人們關(guān)注的問(wèn)題。城市污泥中含有 N、P、K等營(yíng)養(yǎng)元素,因此污泥農(nóng)用是污泥最佳的處置方式。但是,污泥中還含有有毒有害的重金屬污染物質(zhì),在污泥農(nóng)用過(guò)程中會(huì)遷移進(jìn)入土壤,通過(guò)食物鏈對(duì)動(dòng)物和人類(lèi)的生存造成危害。因此,對(duì)污泥中的重金屬進(jìn)行處理,減少對(duì)環(huán)境的危害,是污泥利用的研究熱點(diǎn)。
本文以蘭州市七里河—安寧污水處理廠(chǎng)的脫水污泥為原料,以采自甘肅靖遠(yuǎn)紅色凹凸棒石粘土為鈍化劑,通過(guò)檢測(cè)7種凹凸棒添加比例下的污泥混合物在4個(gè)時(shí)間(0d、10d、20d和30d)下的pH和EC,4種重金屬(Cu、Ni、Cd、Zn)的全量、水溶態(tài)和DTPA浸提態(tài)含量、BCR連續(xù)提取法的形態(tài)分布以及重金屬生態(tài)毒性的變化情況,以分析和研究凹凸棒石對(duì)污泥中重金屬有效性的影響。研究主要結(jié)論如下:
(1)污泥與凹凸棒混合物的pH值隨凹凸棒使用量的增加而升高,隨著時(shí)間的增加而逐漸降低。各組混合污泥的 EC值隨凹凸棒添加量的增加而降低,純污泥(CK)的EC值隨著時(shí)間的變化呈穩(wěn)定態(tài)勢(shì),其他混合物的EC值在10d時(shí)達(dá)到最小,而后不斷增加,在30d達(dá)到最大。
(2)供試污泥中四種重金屬元素的總含量大小順序?yàn)閆n>Cr>Cu>Ni,均低于國(guó)家農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)。Cu、Ni和Cr的形態(tài)分布一致:殘?jiān)鼞B(tài)(F4)>氧化態(tài)(F3)>酸溶態(tài)(F1)>還原態(tài)(F2),Zn的形態(tài)分布為F4>F3>F2>F1。Cu、Ni、Cr和Zn的遷移態(tài)(F1、F2和F3之和)所占比例分別為66.84％、61.53%、44.64%和48.06%。
(3)凹凸棒添加比例的增大和時(shí)間的延長(zhǎng)均能對(duì)重金屬Cu、Ni、Cr和Zn的水溶態(tài)含量的減少起到促進(jìn)作用。凹凸棒與污泥混合時(shí)間的延長(zhǎng)對(duì)污泥中重金屬Ni、Cr和Zn的DTPA浸提態(tài)的減少能夠起到促進(jìn)作用,但會(huì)激活重金屬Cu。增大凹凸棒的添加比例有助于降低污泥中Cu、Ni、Cr和Zn的DTPA浸提態(tài)含量,且凹凸棒含量越多鈍化效果越強(qiáng)。
(4)在同一時(shí)間下,增大凹凸棒的添加比例,能夠促進(jìn) Cu的遷移態(tài)(F1、F2和F3)向穩(wěn)定態(tài)(F4)轉(zhuǎn)化;促進(jìn)Ni的F1向F2、F3和F4遷移轉(zhuǎn)化;促進(jìn)Cr的F1、F2和F4向F3遷移轉(zhuǎn)化;促進(jìn)Zn的F1和F3向F2和F4遷移轉(zhuǎn)化。在同一凹凸棒石添加比例下,隨時(shí)間的延長(zhǎng),能夠促進(jìn)Cu的F1和F4向F3轉(zhuǎn)化;促進(jìn)Ni的F3和F4向F1和F2轉(zhuǎn)化;促進(jìn)Cr的F1、F2和F4向F3遷移轉(zhuǎn)化;促進(jìn)Zn的F1和F3向F2和F4遷移轉(zhuǎn)化。
(5)增大凹凸棒添加比例,能夠有效降低Cu、Ni和Zn的遷移率,但會(huì)提高Cr的遷移率。延長(zhǎng)凹凸棒與污泥的混合時(shí)間,對(duì)降低Zn的遷移率可以起到促進(jìn)的作用,但會(huì)提高Cu、Ni和Cr的遷移率。
(6)凹凸棒石添加比例的增大和時(shí)間的延長(zhǎng)均有助于提高白菜(Brassica chinensis)種子的萌發(fā)指數(shù),對(duì)降低重金屬生態(tài)毒性起到了促進(jìn)作用。

    關(guān)鍵詞：
    污泥處理 重金屬 鈍化作用 生態(tài)毒性 凹凸棒
    作者：
    劉麗莉
    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(zhuān)業(yè)：
    環(huán)境工程
    導(dǎo)師姓名：
    任珺
    學(xué)位年度：
    2014
    語(yǔ)種：
    中文
    分類(lèi)號(hào)：
    X703.1
    在線(xiàn)出版日期：
    2015年04月01日