巢湖流域市政污泥重金属形态分布及生态毒性研究

采用Tessier逐步提取法研究了巢湖流域13座典型城镇污水厂剩余污泥中重金属形态分布特征,并结合小麦发芽试验对污泥样品的生态毒性进行了分析。结果表明,污泥样品中Pb、Cu、Cr、As、Cd、Ni、Zn的质量分数分别为16.27~55.56、50.29~310.60、56.14~1 205.32、3.72~33.65、0.81~2.19、10.61~201.38、227.99~3 089.20 mg/kg,不同污水处理厂污泥中重金属含量差别较大。形态分级结果表明,污泥样品中Pb主要以残渣态形式存在,其生物有效性较小;Cu、Cr、As主要以有机结合态和残渣态形式存在,其生物有效性和释放潜力都较弱;而Cd、Ni主要以铁锰氧化物结合态、有机结合态和残渣态形式存在,具有一定的迁移能力和潜在的生态危害;Zn具有相对较大释放潜力和生物有效性。综合毒性试验表明,大部分污泥样品的浸提液对小麦发芽具有一定程度的抑制作用,且发芽指数与可交换态重金属含量呈极显著负相关(P0.01)。以上结果表明,尽管巢湖流域大部分污水处理厂污泥能够满足园林绿化用泥质标准,但是在施用前需对污泥重金属进行稳定化处理,以降低土地利用的生态风险。     

污泥石灰干化工艺在北京小红门污水厂的应用

介绍了北京小红门污水处理厂污泥干化项目的工艺方案、实施情况和运行费用的影响因素.通过小红门污水处理厂污泥干化项目的运行及实验室检测数据,初步研究和分析了污泥原始含水率对处理后污泥含水率的影响以及石灰投加量对杀菌效果的影响.结果表明,针对小红门污水厂的污泥,仅需添加5%的石灰,即可将大肠杆菌的含量降至未检出水平.而为了使成品污泥含水率同样达到小于60%的效果,原始污泥含水率越低,所需投加的生石灰量越少,当原始污泥含水率为80%-85%时,需要的石灰投加量为20%-30%,而原始污泥含水率为77%-78%时,仅需投加13%的石灰.     

污泥深度脱水协同垃圾焚烧生产性试验研究

针对北方某城市200 t/d污泥集中处置项目进行模拟工业化生产的试验研究,以探索污泥深度脱水协同生活垃圾焚烧相关工艺条件及其稳定性。考察了不同工况下污泥脱水速率、泥饼含水率、低位热值以及冬季严寒环境下脱水泥饼的物理性能。结果表明,使用厢式隔膜压滤机,采用聚合氯化铝(PAC)和石灰作为调理剂,通过调整药剂投加比例,在PAC投加量为污泥干基的5%~7%、石灰投加量为污泥干基的10%~20%的情况下,经厢式隔膜压滤机深度脱水后,泥饼含水率可以达到44. 0%~58. 5%,低位热值为3. 25~4. 22 MJ/kg,脱水周期为2. 6~4 h,化学调理药剂成本为37~57元/t(含水率约为80%),泥饼低位热值可以满足垃圾焚烧炉入炉要求;泥饼在有条件储存或晾晒时可显著降低含水率,提高低位热值。     

微波-碱改性粉煤灰钝化贮存污泥中Cu、Zn的研究

针对国内粉煤灰产量大、贮存污泥量大的现状,开展了利用改性粉煤灰固定贮存污泥中主要重金属的研究。采用"微波-碱"方法对粉煤灰进行改性,利用扫描电镜、红外光谱、X射线衍射、X射线荧光光谱和比表面积测定等手段,对粉煤灰改性前后的物化性质进行分析,并考察其改性后对贮存污泥中Cu和Zn的钝化效果。结果表明,在微波功率为400 W、辐照10 min、NaOH浓度为6 mol/L、浸渍时间为3 h、碱灰比为5:1的条件下,获得的粉煤灰具有最大比表面积,并生成了新的矿物质Ca_2SiO_4,增加了新的表面基团。该改性粉煤灰有利于贮存污泥中的重金属Cu和Zn向稳定态转化,钝化效果优于未改性粉煤灰;当改性粉煤灰的添加量为40%时(扣除干释作用),钝化7 d,污泥中Cu和Zn的各种形态已达到稳定化,且所占比例不随时间的推移而改变。     

粉煤灰改性及钝化污泥实验研究

以粉煤灰和石灰石为原料,加入一定量矿化剂,在微波辐照下进行改性,得到吸附材料粉煤灰沸石(FZ),通过X射线衍射和电镜扫描等方式对粉煤灰辐照改性原理及产物结构等进行了分析,通过添加不同比例的粉煤灰对城市污泥进行了钝化实验研究,并对钝化作用机理进行了分析,对钝化污泥中重金属含量变化及养分含量进行了测试,实验结果表明,改性粉煤灰对污泥中含重金属Zn、Cu、Mn具有明显钝化作用,对污泥中养分具有良好的滞留效果,经钝化处理后,污泥中重金属Zn、Cu、Mn含量都显著低于国家农用标准,污泥渗滤液中全氮含量低于中国地面水环境质量标准(10 mg.L-1),全磷含量低于污水排入城市下水道水质标准(1 mg.L-1)。     

广州市利用城市污泥生产有机肥的实践

介绍了广州市城市污泥的生物快速干化与制肥处理方法,总结了利用城市污泥生产有机肥的实践经验。采用生物干化技术可使污泥含水率在7 d内由80%降至42%,出槽干泥各项重金属含量指标达到国家相关标准。     

城镇污泥加钙稳定干化/资源化利用技术中试研究

对江苏省某污水厂的脱水污泥进行了加钙稳定干化中试研究,结果表明,当生石灰投加比为25%左右时干化效果最佳,此时出泥含水率60%,大部分粒径在10~20 mm之间,pH值11.5可维持24 h,有机质含量降至20%以下,可实现杀菌率99.99%,且重金属被有效固化。采用自然堆置和简易翻堆的措施可进一步降低干化出泥的含水率,在24 h内含水率可降至40%以下。适当掺加粉煤灰(生石灰17.5%+粉煤灰17.5%)可以降低直接运行费用约3~5元/t湿泥。加钙稳定干化后的污泥产品可用作土壤改良剂,但需控制合适的投加比例,也可作为覆盖土、制砖用泥及水泥熟料添加料等进行资源化利用,可形成"污泥加钙稳定干化+建材/土地利用"的技术路线,实现污泥从处理到处置的全过程治理。     

污水处理厂脱水污泥中重金属的形态分布特征研究

研究了污水处理厂脱水污泥中重金属的形态及总量分布特征,对所采集的活性污泥和消化污泥样品的分析结果表明,镉、铜、铁和锌的主要分布形态为可还原态,在活性污泥中分别占各自总量的48.67%、83.74%、87.21%和64.90%,在消化污泥中则分别占各自总量的37.62%、83.44%、65.99%和61.64%;铬主要以残渣态存在,在活性污泥和消化污泥中分别占其总量的85.83%和67.64%;活性污泥中锰主要以弱酸提取态和可还原态存在,分别占47.16%和44.69%,在消化污泥中则主要以弱酸提取态存在,占61.69%;铅的5种形态分布比较均衡。活性污泥中7种重金属的总量呈现铁>铜>锌>锰>铬>铅>镉的趋势;消化污泥中7种重金属的含量排序则为铁>锰>锌>铜>铬>铅>镉。活性污泥中7种重金属的总量均高于消化污泥。     

污泥石灰干化作用机理及应用研究

污泥石灰干化技术具有脱水效果好、投资少、干化后污泥可资源化利用等优点。但污泥成分复杂,污泥石灰干化过程中伴随有大量复杂的化学反应。本研究通过热重实验分析着重探讨了污泥石灰干化过程有机物的转化机理。此外,通过小试和生产试验研究表明,石灰干化后污泥含水率由80%可降为40%左右;有机物含量由75%可降为14%左右。干化后污泥有用作水泥替代原料、铺路材料和垃圾填埋覆盖土等多种形式的资源化利用途径。     

生物淋滤对污泥表面特征及重金属形态的影响

剩余污泥中较高的重金属含量制约了其后续资源化利用。为此,以去除不同形态的重金属为目的,考察了生物淋滤前后各形态重金属含量的变化,以及生物淋滤对污泥EPS含量、比表面积、Zeta电位等的影响。结果表明,生物淋滤可有效降低重金属的迁移性和生物有效性;p H值降至1.98引起了碳酸盐结合态重金属含量的降低;EPS中蛋白质、腐殖质、多糖含量分别减少至3.92、3.43、18.54 mg/g VSS,这是残渣态重金属含量降低的主要原因;Zeta电位升高至-1.92μV,平均粒径增大至33.17μm、比表面积减小至0.217 m2/cm3也均有利于重金属的去除。