重金属在氧化沟式污水处理工艺中的迁移转化

对焦作市污水处理厂各操作单元的污水和污泥进行了24 h连续采样,并测定了重金属元素镉、铬、砷、铅、镍、铜、锌、锰的含量、形态及去除率。结果表明,污水处理厂进水中各重金属元素总量的差别很大,其中镉质量浓度最低,锌质量浓度最高;二沉池出水中铅质量浓度最低,锌质量浓度最高。污水处理厂进水和二沉池出水中各重金属元素总量随时间变化有所波动,日变异系数在11.4%~88.9%。二沉池出水满足GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》对重金属质量浓度的要求。该厂污水处理工艺对于各重金属元素总量的去除率在25.4%~99.5%,其中锰、砷和镍的去除率较低(40%),铅、镉、铬去除率较高(90%)。现有污水处理工艺去除的主要是以颗粒态形式存在的重金属元素,去除过程主要发生在二级处理工段,现有工艺对除铜以外的溶解态重金属没有明显的去除效果。与进水相比,二沉池出水中各重金属元素溶解态占总量的比例均有不同程度的提高。沉砂池污泥中各重金属元素质量比在(0.88±1.08)~(867.7±321.8)mg/kg,压滤污泥中各元素质量比在(2.98±2.15)~(2587±225.3)mg/kg。与沉砂池污泥相比,压滤污泥中各元素质量比更稳定。压滤污泥中重金属质量比均满足国家标准(GB 18918—2002)规定的污泥农用(碱性土壤)限值要求。     

混凝工艺去除重金属-腐殖酸有效性研究

考查了混凝剂对腐殖酸(HA)和重金属镉的络合体的去除效果。通过与混凝剂分别对腐殖酸和镉的单一去除比较发现:混凝剂对络合体的去除提高了HA和镉的去除率。通过调节不同环境因素发现:增加混凝剂用量,HA的去除率会在达到峰值后不再增加,而镉的去除率会在达到峰值后有所下降;提高p H值会加快HA的去除达到峰值且提高镉的去除率;腐殖酸溶液初始浓度越高,腐殖酸和镉的最终去除率越高;离子强度越高,HA和镉的最终去除率越低。     

草酸-FeCl3复合淋洗剂对Pb、Zn污染土壤淋洗效果研究

采用草酸-FeCl_3复合淋洗剂对土壤中严重超标的Pb和Zn进行振荡淋洗试验,并研究了淋洗剂浓度、液土比、淋洗时间、淋洗次数等因素对重金属去除效率的影响,采用BCR形态分级法分析淋洗前后重金属形态的变化。结果表明,淋洗剂对土壤中Pb、Zn的去除效果从大到小依次为草酸-FeCl_3复合、FeCl_3、草酸。草酸-FeCl_3复合淋洗剂的最适淋洗条件为草酸浓度0.1 mol/L,FeCl_3浓度0.4 mol/L;淋洗时间8 h;液土比20 m L∶1 g;淋洗1次,Pb去除率达到85.71%,Zn去除率达到78.49%。草酸-FeCl_3复合淋洗剂对土壤中酸溶态、可还原态和可氧化态的Pb和Zn均具有较好的去除效果,有效去除了土壤中生物活性高的Pb和Zn,降低了其环境风险。     

复合型重金属去除剂深度处理电镀废水应用实例

采用基于现代合成技术制备的复合型重金属去除剂对浙江某电镀基地废水进行了深度处理试验。结果表明,该药剂对电镀废水中的多种重金属很好的去除效果,同时对有机污染物去除效果明显,对总铬、六价铬、总镍、总铜及总锌等重金属污染物的去除均有良好的效果。试验连续运行5天,出水COD平均去除率为45.87%,出水COD浓度降至56.75mg/L左右;出水总铬、六价铬及总锌平均浓度分别为0.01mg/L、0.003mg/L及0.0015mg/L;出水总镍与总铜平均浓度分别为0.011 mg/L与0.073mg/L,重金属平均去除率达到90%以上,出水指标远低于《电镀污染物排放标准》GB21900-2008中的浓度限值,废水可稳定达标排放。     

草原煤矿开采区土壤重金属污染分布特征及影响因子

针对鄂尔多斯市伊金霍洛旗典型能源开发区,以土壤重金属污染为切入点,通过对土壤不同层次8种重金属质量比的分析,探讨了矿山开采对土壤重金属的影响。结果表明:煤矿开采区周边土壤重金属质量比受采矿影响较大,利用表层与深层质量比的比值Ri来表征重金属在垂直方向上的富集特点,总体上表层重金属富集显著;通过单因子指数法(Pi)、内梅罗综合污染指数法(PN)及地积累指数法对研究区域土壤重金属污染状况进行综合评价,采矿区周边土壤总体污染程度较轻,各重金属污染程度从大到小依次为镍、铜、铅、锌、镉、砷、铬、汞,铅、铜和镍,表层质量比平均值均大于当地背景值;土地利用类型对土壤重金属质量比的影响较大,利于重金属富集的土地利用类型排序为裸地、旱地、水浇地。     

柠檬酸、天冬氨酸复合酸浸法去除污泥中的重金属研究

研究柠檬酸和天冬氨酸对污泥中重金属的去除效果,以柠檬酸和天冬氨酸比例、pH、添加相差时间、反应时间为因素设计正交实验。结果表明,各反应条件因素对各重金属的去除影响大小依次为:pH值添加相差时间反应时间物质的量浓度比;最佳工艺条件:pH值为1.5,添加相差时间为9h,反应时间为18h,柠檬酸与天冬氨酸物质的量浓度比0.2:0.4;各重金属的去除率:Zn为43.9%,Cu为18.7%,Pb为30.7%,Cd为74.7%,Cr为27.4%。     

EDTA及有机酸对污染土壤中Pb去除效应的研究

研究EDTA及柠檬酸、酒石酸、草酸3种低相对分子质量有机酸对棕壤、潮土、褐土中Pb(含量为1 000 mg/kg)的去除效应.结果表明,EDTA及3种低相对分子质量有机酸对棕壤中Pb的去除能力依次为EDTA＞柠檬酸＞酒石酸＞草酸,去除效率分别为83%、5.4%、3.4%和0.5%;对潮土和褐土中Pb的去除能力依次为EDTA＞柠檬酸＞草酸＞酒石酸,EDTA对Pb的去除效率分别为81%和90%,柠檬酸对Pb的去除效率分别为2.7%和2.5%,草酸和酒石酸对Pb没有明显去除效应.研究表明,EDTA和柠檬酸对Pb的去除率基本随着自身浓度的增加而增大,且柠檬酸对棕壤中Pb的去除效果明显好于潮土和褐土.     

电催化氧化降解水中磺胺嘧啶的研究

为了解并优化电化学方法对水体中磺胺类药物的去除效果,以Ir O2-Ru O2/Ti为阳极,不锈钢为阴极,Na2SO4为电解质,电催化氧化降解模拟废水中的磺胺嘧啶(Sulfadiazine,SD),反应时间为240min。探讨了SD初始质量浓度、电流密度、p H值、电解质浓度及电极板间距对电催化降解SD效率的影响,并利用HPLC-MS分析降解产物。结果表明,电催化氧化可有效去除水中的SD。升高初始质量浓度、电流密度、极板间距可提高SD降解速率,初始质量浓度由15 mg/L升高到50 mg/L时,去除率降低了9.2%;电流密度从5 m A/cm2升高到15 m A/cm2,去除率增加了38.1%,电流密度大于15 m A/cm2时其对去除率的影响不明显;极板间距由2 cm增加到4 cm,去除率增加了12.2%;酸性条件降解效果最好,碱性对SD去除率略有抑制,p H值为1和13相比于p H值为7时去除率分别增加9.9%及降低4%;电解质浓度(≤0.05 mol/L)与SD降解速率呈负相关,电解质浓度大于0.05 mol/L时,对去除率影响不明显。降解主要基于·OH的氧化过程,生成4-(2-氨基嘧啶-l(2H)-基)苯胺中间产物,过程遵循一级反应动力学模型。     

电动修复法对土壤中镉的去除及形态转化研究

面对镉污染土壤日益严峻的现象以及各种土壤修复技术存在的不足,采用快速、高效、对环境干扰较小的电动修复法对自制镉含量为200 mg/kg的污染土壤进行修复,在不同电压梯度下对土壤p H值、Cd去除效果进行研究,同时采用BCR法分步提取不同形态的镉,对不同形态镉的迁移转化情况进行分析。实验结果表明,随着电压的增加,土壤中不同形态的镉去除效果明显,在靠近阳极区域去除率达到90%以上,在阴极区域以弱酸提取态为主的镉出现了富集现象。另外,酸性条件有利于不同形态的镉向弱酸提取态转化,有利于提高镉的去除率。     

喷射床电沉积法处理含铜废水的试验研究

以实验室模拟含铜废水为研究对象,采用恒电流喷射床微粒电沉积法对其进行条件试验.结果表明,在pH=3.0、沉积液质量浓度为1 g/L、恒电流为10 A、阴极微粒粒径为1.8 mm、沉积液温度为20℃、鼓入氮气的条件下,铜离子的最大去除率为87.64％,平均电流效率可以达到81.53％,较同等条件下平板电极提高了63％.喷射床微粒电极采用的阴极微粒电极具有较大的比表面积,微粒的喷射循环能够有效地消除沉积过程中出现的浓差极化现象,鼓入氮气可以明显降低沉积液中的溶解氧浓度,从而抑制沉积的金属铜返溶,因此,喷射床微粒电沉积法在处理含铜废水时能够获得较高的电沉积率和电流效率.     

铜绿微囊藻吸附废水中镍离子的研究

生物吸附法治理重金属废水为目前的一个研究热点。本文以铜绿微囊藻为研究对象,考察铜绿微囊藻藻液和藻粉对重金属镍离子的吸附效果。原子吸收光谱结果表明:藻液和藻粉的去除率分别为23.6%和92%,藻粉相比于藻液有更好的处理效果。傅里叶红外光谱(FTIR)及扫描电镜(SEM)结果表明:吸附重金属后,两者的峰型大致一致,藻粉和藻液的空间结构均发生了明显的改变。上述研究结果证明铜绿微囊藻可以作为一种去除重金属的生物吸附剂,为后续藻类治理重金属污染奠定了理论基础。     

内蒙古蔬菜种植地土壤重金属的监测与评价

2013年内蒙古12个盟市开展了蔬菜种植地土壤环境质量监测,共185个监测点位,监测项目包括理化和重金属共11项,并对土壤重金属进行了单项污染指数评价。其中,镉、汞、铜、锌、镍均出现不同程度的超标情况,均为轻微污染。超标点位周边无污染源,重金属超标主要由自然背景因素决定。总体来看,菜地质量较好。     

海州露天煤矿排土场土壤现状评价

通过对海州露天煤矿排土场土壤进行调查取样,测试分析了海州露天煤矿排土场土壤中的重金属含量和营养元素含量,用单因子评价和模糊数学方法对5种重金属(铜、铅、镉、锰、锌)测试结果进行评价,认为海州露天煤矿排土场土壤中的主要污染重金属为铜、铅和镉,而锰和锌对土壤污染没有造成重大影响.对露天矿排土场重金属的分布规律进行了分析,综合评价了海州露天矿排土场的土壤环境状况.对氮、磷、钾及有机物质等的测试分析表明,海州露天煤矿排土场缺乏的营养元素主要为氮,在排土场土地复垦时应注意施加氮肥以提高肥效.     

冶金酸性含镉废水的复合硫化法处理研究

针对冶金酸性含镉废水,研究了硫化钠和重金属捕集剂联合处理对镉的去除效果,考察了药剂的加入量、反应时间、p H值和加药方式对废水中Cd~(2+)去除率的影响。结果表明:采用两步处理法,控制反应的初始p H值为4.0,硫化钠的投加量为445 mg/L,捕集剂的投加量为0.2 m L/L,反应时间为60 min时,处理后废水中Cd~(2+)的质量浓度可以由638 mg/L减少至0.1 mg/L,满足国家废水排放标准,滤渣中镉的质量分数大于10%,具有回收价值,且处理过程中无H_2S气体逸出,可以实现冶金酸性含镉废水的无害化和资源化处理。     

电絮凝法处理电镀废水中重金属的研究

采用电絮凝法处理电镀废水中的重金属,考察了电极种类、溶液初始p H值、电流强度、电絮凝时间等因素对重金属离子去除效果的影响。结果表明:金属铁、铝分别作为电极,铝电极对重金属的的处理效果优于铁电极的处理效果;初始p H值在6~9时,重金属离子去除率最高,当p H值低于6或高于9时,去除率下降;随电流强度和电絮凝时间增加,金属离子的去除率增加;在初始p H=6、电流强度为30 A、电絮凝时间为2 min的条件下,电镀废水中Cu2+和Ni2+的去除率分别为98.98%和95.29%,出水重金属离子质量浓度均满足GB21900—2008《电镀污染物排放标准》的规定;以金属铝作为电极,电絮凝时间为2 min时,吨水处理电耗为6 k W·h/m~3。     

高分子重金属絮凝剂处理含镍废水性能研究

为提高重金属废水处理的效率及简化处理流程,以聚乙烯亚胺、NaOH、CS2为原料,合成了一种既能捕集重金属离子又能除浊的新型高分子重金属絮凝剂PEX.通过絮凝实验研究了PEX在不同pH值下捕集Ni2 的性能,考察了废水中含有的不同有机配位剂柠檬酸铵、氨基乙酸、EDTA、腐殖酸等对PEX去除Ni2 的影响,并讨论了浊度和Ni2 对PEX絮凝效果的相互影响.实验结果表明:该絮凝剂对Ni2 有很好的捕集功能,Ni2 的最高去除率可达99%以上;pH值对Ni2 的去除率有一定的影响,但只要PEX投加量足够,pH值对Ni2 的最高去除率影响不大;水中存在有柠檬酸铵或氨基乙酸时,在一定程度上会抑制Ni2 的去除,但增加PEX投加量会减小此影响;当有EDTA存在时,会明显促进Ni2 的去除;当有腐殖酸存在时,在较低pH值下会抑制Ni2 的去除,但当pH值升高时其对Ni2 的去除有促进作用;Ni2 和致浊物质共存时,会相互促进彼此的去除,浊度的去除率在99%以上.PEX具有双重功效,对重金属离子和浊度的去除率高,具有一定的推广应用前景.     

改性粉煤灰对废水中酸性大红2R的吸附

本文以粉煤灰为基质,采用HCl对其进行改性,研究改性粉煤灰对酸性大红2R的吸附效果。首先选取了HCl浓度、粉煤灰粒径、料液比、改性时间4个因素进行单因素实验,然后在单因素实验的基础上进行BBD实验找出最优改性条件:粉煤灰过筛300目,HCl质量分数24%,液料比1.50,所得改性粉煤灰吸附剂的去除率为90.4%,具有较好的吸附效果。     

含固率对污水厂剩余污泥和生活垃圾混合厌氧发酵的影响

以城市污水处理厂剩余污泥和生活垃圾的混合物为厌氧发酵底物,在中温(35℃)条件下,采用序批式厌氧发酵法进行试验。研究了不同含固率下的日产气量、累计产气量、TS和VS去除率、发酵液p H值等变化规律。研究结果表明,在适宜范围内提高进料含固率可提高系统累积产气量,但会推迟产气高峰,延长发酵周期。其中,物料含固率为3%的试验组产气效果最佳,日产气量高达537 m L,累计产气量为7 905 m L,过高或过低的含固率均不利于产气以及TS和VS的去除。混合物料含固率越高,发酵液p H值降低越多。控制合理的进料含固率能够增强系统缓冲能力,有效缓解城市生活垃圾易水解导致的p H值急剧下降情况。     

沸石强化热处理对土壤中铜和锌的固定作用

为研究热处理对土壤中重金属的固定作用,从甘肃白银采集铜和锌污染土壤,研究了好氧和厌氧热处理法及沸石强化热处理法对土壤中铜和锌形态变化的影响。结果表明,与好氧热处理相比,厌氧热处理对土壤中的铜和锌有更好的固定效果,且温度越高固定效果越好。在500℃时,厌氧热处理可使土壤中铜和锌的可氧化态和残渣态之和分别由原土样的31.7%和31.3%提高到93.3%和89.4%。在好氧条件下,在200~450℃范围内,是否添加沸石对土壤中铜和锌的固定效果并无明显影响;而在500℃时,添加沸石处理对重金属铜、锌的固定效果明显提高。在500℃时,与好氧热处理相比,添加沸石强化好氧热处理下铜和锌的弱酸可提取态质量比下降了12.7%和12.1%,而残渣态质量比增加了8.6%和12%。     

柠檬酸、EDTA和茶皂素对重金属污染土壤的淋洗效果

采用振荡淋洗的方法研究了柠檬酸、乙二胺四乙酸(EDTA)和茶皂素对重金属污染土壤中Zn、Pb、Cu的去除效果。结果表明,Zn、Pb、Cu的去除率随淋洗剂浓度增加而增长,综合去除能力从大到小依次为0.6 mol/L柠檬酸、0.2 mol/L的EDTA、质量分数4%的茶皂素。在淋洗剂最佳浓度下,Zn、Pb、Cu去除率先随淋洗时间增加显著提高,继而保持稳定。其中,柠檬酸在8 h时对Zn、Pb、Cu的去除效果较好,EDTA和质量分数为4%的茶皂素在12 h时对Zn、Pb、Cu的去除效果较好。建议采用柠檬酸作为此场地修复的最佳淋洗剂。