酸去除剩余活性污泥重金属效果及农用安全性

污水处理厂剩余污泥中的重金属是污泥农用的潜在危害之一,因此如何有效去除污泥中的重金属以保证其农用安全性是当前迫切需要解决的问题。采集污水处理厂二沉池的活性污泥,比较不同物质的量比的盐酸和硝酸(1∶2、1∶1、2∶1)浸取污泥中重金属Pb、Zn、Cd、Cu和Mn的效果,采用Tessier连续提取方法定时检测污泥重金属相态分布,分析混合酸对污泥EPS结构和质量比的影响,并检验了处理后污泥对菠菜生长及重金属富集的影响。结果表明:1)盐酸/硝酸物质的量比为2∶1时效果最佳,重金属浸出率从高到低依次为Pb、Zn、Cd、Mn、Cu;2) Pb的可交换态和碳酸盐结合态比例最高,Cu的残渣态比例最大,可交换态、碳酸盐结合态和FeMn氧化物结合态比例越大,重金属的浸出率越高;3)酸浸试验期间EPS总量减少,黏液层和LB-EPS层易脱落;最后盆栽试验表明处理后污泥中重金属的潜在迁移性风险大大减弱,且污泥对菠菜生长有明显的促进作用。因此混合酸处理后污泥可以安全用于农业种植,且污泥与土壤干重比为1∶1时效果最佳。     

污泥在建材生产过程中的有毒物质稳定化技术探讨

污泥作为建筑材料原料既能为城市建设提供建材,又能减少城市污泥污染。污泥作为建材原料需解决重金属高温挥发以及有机污染物形成的关键技术问题,利用重金属稳定技术以及水泥等建材生产过程中的高温条件(1 450℃),解决了重金属挥发和二恶英生成的问题,可实现污泥的无害化、资源化利用。     

pH值对动电技术去除污泥中Pb的影响

动电技术是去除污泥中重金属的有效方法.在动电去除污泥中重金属的过程中,污泥的pH值是影响重金属去除效率的主要影响因素.以福州快安污水处理厂污泥为研究对象,采用HNO3为酸化剂,将污泥的pH值由初始的6.03调节为1.05、2.30、3.26和4.66,在电压梯度为1 V/cm,通电时间为5 d的条件下进行系列动电试验,探讨污泥pH值与重金属Pb的去除率之间的关系.结果表明,污泥的pH值越低,Pb的动电去除率越高.污泥的pH值为1.05、2.30、3.26、4.66和6.03时,对应的1#区域Pb的去除率分别为48.5%、47.9%、33.7%、32.3%和27.4%.研究表明,降低污泥的pH值可以改变重金属Pb的赋存形态,增强Pb的迁移性,提高Pb的动电去除效率.     

膨润土和改性膨润土对电镀污泥中重金属的稳定化处理

采集某电镀厂污泥,以膨润土和改性膨润土为稳定剂,采用TCLP毒性浸出试验分析膨润土和改性膨润土对污泥中重金属Cr、Cd、Zn和Pb的稳定化效果。未加入稳定化剂前,电镀污泥中重金属Cr、Cd、Zn和Pb的浸出毒性分别为154 mg/L、13.5 mg/L、658 mg/L和76 mg/L。稳定化试验结果表明,在膨润土和改性膨润土的投加量与干污泥的质量比分别为1∶5和3∶10,振荡时间为12 h时,浸出液中重金属质量浓度最低,稳定化效果最好。形态分析结果表明,加入膨润土和改性膨润土稳定后重金属以有机结合态和残渣态为主,与未稳定前相比污泥中重金属不稳定态的含量变少。扫描电镜和红外分析结果表明,膨润土和改性膨润土可能通过吸附和离子交换来稳定污泥中的重金属。研究表明,改性膨润土对电镀污泥中高含量重金属的稳定化效果要优于未改性膨润土的稳定化效果。     

硫化物对城市污泥中重金属的形态分布与生物有效性影响

以合肥市某污水处理厂污泥为研究对象,研究了Na_2S、(NH_4)_2S改良剂对污泥重金属形态、生物有效性的影响。结果表明:硫化物改良剂可以提高污泥pH值,添加Na_2S和(NH_4)_2S改良剂后的污泥pH值比对照pH值最大升高分别为3.1和1.0;改良剂对污泥中重金属Cu、Zn、Cd、As均有显著钝化作用,利用Tessier连续提取法分析污泥重金属化学形态,2种改良剂均有效降低了污泥中重金属可交换态的质量比,使其向碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态等稳定态转化,可交换态Zn、Cd比对照最大降低程度分别达98.8%和98.6%;硫化物处理显著降低了污泥中重金属有效态质量比,硫化物添加量越多,重金属有效态降低幅度越大,其中对有效态Cu、Cd的作用效果更为明显,Cu、Cd有效态最大降低幅度分别为87.3%、52.6%;T3型发光菌发光量试验表明,添加硫化物改良剂后污泥中重金属毒性降低;盆栽试验结果显示,硫化物钝化污泥后青菜地上部和根部重金属积累量大大降低,地上部As、Cd、Cu、Zn最大降低量分别为51.6%、31.2%、17.5%、20.7%,根部As、Cd最大降低程度分别为19.5%、58.1%。     

温度对污泥焚烧残渣中重金属形态分布及残渣综合毒性的影响

通过实验考察了干污泥在固定床焚烧炉中停留20 min,温度分别为500 ℃、700 ℃和900 ℃的焚烧残渣中重金属(Cr、Cu、Ni、Zn、Pb、Cd)的残留特性及形态分布规律.在实验温度范围内,重金属的残留率因元素和焚烧温度而异,Cu的残留率最高在80%以上,Cd的最低,900 ℃时仅为3.4%;焚烧残渣中各重金属在稳定态的分布比例均较干污泥中有显著提高.提出了用于重金属毒性定量分析的指标--重金属综合毒性指数,并采用该指数对污泥和残渣中重金属的综合毒性进行了评价.结果显示,单位质量污泥焚烧后的各残渣中重金属综合毒性均较干污泥小且随焚烧温度升高而降低,焚烧能够实现一定程度的无害化; 并且,单位质量残渣中重金属的综合毒性也随焚烧温度的升高而降低.     

某市生活污水处理厂污泥中重金属的含量及形态研究

城市污泥的农用现已成为污泥资源化利用的主要方式之一,但该利用方式在很大程度上受限于污泥中重金属可能引发的二次污染风险。本文采用原子吸收光谱法,测定了某生活污水处理厂各工艺单元的污泥样品中重金属元素Zn、Pb、Cr、Ni、As的含量;进而用改进的Tessier连续提取法对5种重金属元素的形态分布特征进行了研究。结果表明,各单元污泥样品中5种重金属元素含量均在我国污泥农用控制标准范围内。污泥中重金属的连续提取实验发现,重金属主要以残渣态和腐殖酸结合态的形式存在,迁移性和生物可利用性较低。其中Cr和Pb的残渣态比例较高,分别为63%-88%和76%-86%;As和Zn的残渣态比例次之,分别达到了45%-54%和31%-47%;Ni的残渣态比例最低,只有17%-25%。Ni的腐殖酸结合态比例最高(57%-66%),As、Zn、Pb次之,Cr的腐殖酸结合态比例最低,只有2%-10%。Ni元素的可交换态比例较高(4%-18%),在进行污泥农用时应引起注意。     

哈药污泥的化学组成及农田应用安全性研究

通过对哈药总厂污水处理车间排放的污泥进行化学成分及施入土壤后重金属元素在土壤及水稻子粒中残留的分析,探讨该污泥能否应用于农田及适宜的用量.试验结果表明,污泥中有机质含量高,达800mg/kg,全氮含量达7%左右.重金属元素含量均明显低于农用污泥中污染控制标准值.大剂量施入土壤后,子粒中重金属元素的残留量与常规施肥无明显差异.随污泥用量的增加,土壤中有机质的含量明显提高,重金属元素除汞和锌有较大幅度提高外,其他元素差异不大.     

低繁殖量蚯蚓养殖法处理剩余污泥的可行性研究

针对城市剩余污泥饲养蚯蚓需要发酵预处理,以及繁殖的含重金属的蚯蚓利用难的问题,进行了不同种类污泥直接饲养蚯蚓实验,并考察了投料方式、投料厚度对蚯蚓的生长影响.结果显示,新鲜的城市剩余污泥直接饲养蚯蚓可行,与投料方式无关.发臭污泥块状投放适宜蚯蚓生长,密实投放不适宜蚯蚓生存.采用定时引出成蚓,改变泥中蚓卵的生存环境,控制卵发育的养殖方法,对污泥中重金属转移规律进行了研究.结果表明,饲养过程中蚯蚓体内的重金属质量比随饲养时间上升.饲养120 d左右,蚯蚓体内质量比达到极限,且处理后的污泥中重金属质量比明显下降.该养殖法处理剩余污泥是方法可行,且具有蚯蚓产量低,利于蚯蚓处理和处置的优点.     

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。     

有色冶炼重金属废水回用研究

通过对株洲冶炼厂重金属废水回用结垢问题的研究，针对其垢样主要属碳酸钙垢型的特点，提出以投加高效低剂量的阻垢剂作为防止结垢的主要方法，运行证明，该防止结垢方法具有明显的经济效益和环境效益，应用前景广阔。     

用电凝聚装置去除废水中重金属离子

用一种新型电极结构的电凝聚装置,对废水中的重金属离子进行了去除实验研究.并对影响重金属离子去除率的各种因素进行了分析.结果表明,使用该装置在适当的实验条件下,可以有效去除废水中的Zn2+、Cd+2、Pb+2、Hg2+和Cu+2,使之达到达标排放或回用水平.该装置具有结构简单,自动化程度高,操作简便,占地面积小,污泥产量小的特点.     

不同类型活性炭处理废水中重金属离子的研究进展

重金属对人体的显著毒性和难降解的特性,使重金属水体污染成为全球性关注的环境问题。本文综述了重金属废水的危害、来源及常用处理方法,比较了不同类型活性炭处理废水中重金属离子的差异,阐述了不同类型活性炭处理技术的优势和特点,并对今后的重金属废水处理技术研究方向进行了展望。     

长江铜陵段表层水中重金属含量及存在形态分布研究

通过测定长江铜陵段枯、丰水期江水中cu、Pb、Zn和cd不同形态的含量,分析了4种金属在江水中的存在形态分布,不同水期含量变化,水中悬浮物对金属吸附能力大小,以及近20年来含量的变化情况。结果表明,长江铜陵段江水中各重金属总量丰水期时大于枯水期,重金属各形态含量之间均有差异:丰水期时,各金属会被悬浮物以不同的方式携带进入水体中,cu、zn、Pb以活跃态和稳定态为主,Cd以活跃态为主;枯水期时,Zn主要以溶解态和稳定态为主,Pb以稳定态方式被携带,而80％的Cu、Cd是以溶解态形式存于水中。悬浮物(丰水期)对重金属的吸附能力大小顺序为Pb>Cu>Zn>Cd。与近20年江水中的重金属背景值比较,长江铜陵段重金属含量有普遍升高的趋势。     

大东沟底泥重金属污染及潜在生态危害评价

为了解镇江市大东沟底泥重金属污染状况,监测了不同水位时底泥重金属含量,并对其底泥中As、Zn、Cu、Cr、Pb、Cd等6种重金属元素进行了污染及潜在生态危害评价.结果表明,大东沟底泥重金属浓度受水位影响较大,低水位普遍大于高水位;各重金属污染程度大小排列依次为Cd＞Zn＞Cu＞As＞Pb＞Cr,综合评价为重度污染;潜在...     

基于灰色关联分析法的林甸县污水泡中重金属和毒性元素污染情况评价

为了探讨人类活动对水体重金属和毒性元素含量的影响,测量了污水泡8个样点的Mn、Fe、Cu、Zn、Cd、Pb等重金属和As、Se等毒性元素质量浓度。在综合考虑各种水质评价方法的基础上,采用灰色关联分析方法对水中重金属和毒性元素污染情况进行了评价。结果显示,水中重金属和毒性元素污染并不严重,8个采样点中有7个样点符合Ⅰ类水体标准,1个样点为Ⅱ类水体。其原因是污水泡附近没有工业区,排出的污水属生活污水,污染并非重金属和毒性元素造成。     

燃煤电厂烟气脱氮脱硫脱除重金属一体化研究

随着国家环保法规的不断完善和发展,我国对燃煤电厂排放硫氧化物、氮氧化物以及重金属的控制日益严格.介绍了目前燃煤电厂中选择性催化还原(SCR)法的工艺流程、化学反应机理和以飞灰为载体的金属氧化物作催化剂的脱氮脱硫脱除重金属的实验情况.分析研究了在利用NH3作为还原剂的SCR法脱氮的基础上,同时脱氮脱硫脱除重金属的可行性.重点分析了在SCR反应器中采用以飞灰为载体的铜氧化物吸收剂同时脱氮脱硫脱除重金属的应用,并对我国燃煤电厂烟气脱氮脱硫脱除重金属的一体化研究提出了几点建议.     

赤泥建设材料衍生产品的安全性分析

赤泥是拜耳法炼铝工业中产生的残渣,因其具有碱性腐蚀、有毒有害金属元素、放射性元素,而成为一个棘手的环境问题。赤泥安全处置的有效方法是通过开发工业上可行的规模化应用方法,以提高利用率、减少处置量,赤泥在建设工程材料领域的开发就是其规模化应用的一种有效途径;同时,必须解决赤泥的建设材料衍生产品的安全性问题,才能从根本上实现赤泥废弃物的无害化处置。从放射性、腐蚀性及浸出毒性方面讨论赤泥建设工程材料衍生品的可行性、安全性与环境相容性。结果表明,赤泥的放射性水平超过了安全规定的限值,但没有表现出显著的浸出毒性,同时其碱性延缓了钢筋的去钝化进程。     

Study on decomposition of hydroxylamine/water solution

The risk evaluation of decomposition of hydroxylamine(HA)/water solution was studied experimentally. The thermal property of HA/water solution was studied from the calorimetric data obtained using the differential thermal analysis (DTA). The intensity of decomposition was studied on the basis of the results of the mini closed pressure vessel test (MCPVT) and the pressure vessel test (PVT) in addition to the steel tube test.The thermal property of HA/water solution was evaluated on the basis of results of the DTA. The heat-release onset temperatures using the no-treated stainless steel cells were more than 70 K below those measured using the GSC. This result implies that the heat-release onset temperature depends on the materials of sample cell. On the other hand, the heat of reaction did not depend on the materials of sample cell.The intensity of the thermal decomposition was investigated on the basis of results of the MCPVT, the PVT and the steel tube test. The intensity of the thermal decomposition increased as the HA concentration increased in the MCPVT. The intensity of the thermal decomposition increased greatly when the HA concentration was beyond 80wt.% in the MCPVT. It was elucidated that the thermal decomposition of HA 70wt.%/water solutions was very violent in the PVT. In addition, HA/water solutions of more than 80wt.% concentration could detonate in the steel tube test. HA 80 wt.% water/solution was easily detonated by a detonator without RDX in the steel tube test.In addition, the decomposition hazard of HA/water solution by the metal ion and the iron powder was studied in this paper. The thermal stability of HA85%/water solution with the iron ion or the iron powder was discussed on the basis of the heat-release onset temperature by the DTA. The heat-release onset temperatures decreased when the concentration of the iron ion or the iron powder increased in the DTA measurements. The reactiveness of HA/water solution with the metal ion of iron, manganese, nickel, chromium and copper was examined by measuring the mass loss of HA/water solution after the metal ion was added to HA/water solution at room temperature. The reactiveness of HA/water solution with the iron powder was also studied in this paper. The ferrous ion, the ferric ion and the iron powder reacted with HA/water solution. Ignition automatically began when the 0.2wt.% ferric ion solution was added to HA85wt.%/water solution. The mass loss rate depended on the HA concentration greater than the iron ion concentration. The mass loss rate increased when an amount of the iron powder increased. On the other hand, the decomposition reaction of HA85wt.%/water solution with Cu²⁺ was calm compared to that of the iron ion. HA/water solution did not react with Mn²⁺, Ni²⁺ and Cr³⁺ at room temperature.