微波辅助化学试剂浸提城市污水处理厂污泥中重金属

<正>截至目前,我国共建成2236座污水处理厂,污水处理能力达1.114×108m3/d,仅次于美国1.6×108m3/d的处理能力,而按国家规划预计2012年污水处理量将达到1.7×108m3/d。这些污水处理厂大部分采用的是以生物处理为主体的工艺,其剩余污泥量日益增加,污泥处理与处置成本已占到了污水处理厂总成本的50%。当前,污泥处理和处置已     

复合硫杆菌对污泥重金属生物淋滤机制的影响

对污泥生物淋滤过程中各种重金属元素的形态变化情况进行了测定,借助重金属化学形态转化规律,间接判断污泥重金属生物淋滤的转化机制。试验结果显示,Cu、Ni、Cd的生物淋滤是以直接机制为主的,Zn的生物淋滤过程是以间接机制为主的,Cr、Pb的生物淋滤过程属于混合机制,但其混合机理是有差别的。     

添加剂对脱水污泥中重金属形态的影响

采用不同添加剂与污水处理厂的脱水污泥进行混合填埋，考察了填埋初期和后期污泥中重金属形态的变化。结果表明，添加生石灰、粉煤灰和粘土均有利于Cr和Cd向稳定形态转化；添加生石灰有利于Pb和Zn向稳定形态转化，而添加粉煤灰和粘土则有相反作用；添加生石灰、粉煤灰和粘土均会促使Cu向不稳定形态转化；添加粉煤灰有利于Ni向稳定形态转化，而添加生石灰和粘土则起到了相反的作用。     

阳极腐蚀对电脱水污泥中重金属的影响

电渗透脱水技术作为一种新型的固液分离技术,对于城市污水厂污泥的深度脱水是非常有效的,但存在严重的阳极腐蚀问题。用原子吸收分光光度法研究了惰性阳极以及5种金属阳极下的污泥电脱水技术对污泥中重金属(Cr、Ni、Zn、Cu、Pb)含量的影响。结果表明,阳极使用惰性材料时,电渗透脱水技术能有效去除一部分重金属,且电压越大越有利于重金属的去除。在金属阳极下,电渗透脱水技术存在不同程度的阳极腐蚀问题,且阳极腐蚀质量与试验次数呈线性相关;阳极使用金属材料时,污泥中的Cr、Ni、Cu含量大幅度增加,Zn、Pb含量略有降低。     

从下水污泥中回收重金属

在污水处理中,污泥富集了污水中绝大部分重金属,而在污泥消化时,它们又几乎全部以硫化物形态转入消化污泥,这给回收利用提供了可能性。以下两种方法,可供参考选择。 一、细菌浸出污泥中的重金属 氧化硫杆菌、氧化铁杆菌和氧化铁硫杆菌     

强化化学淋滤对污泥重金属溶出及磷释放的影响

针对采用传统化学淋滤方法处理污水污泥时重金属溶出率低的问题,设计了两种强化化学淋滤方法的对比试验,通过检测重金属形态分布、污泥有机质及磷释放、污泥含固率,研究了强化化学淋滤对污泥各方面综合性能的影响。结果表明:稀硫酸与氯化铁联合处理(处理方法1)对Cu和Cr的溶出效果不明显,但在加入NaNO₂(处理方法2)后使Cu溶出率由7%提升至82%,Zn溶出率由79%提升至88%;同时,两种强化化学淋滤方法均增加了污泥中有机质和磷的释放,污泥中磷含量由23.2 mg/g分别降至12.3 mg/g和10.7 mg/g;与原污泥相比,强化淋滤后的污泥脱水性也均得到了明显改善,其污泥含固率分别提高了52%和61%。     

堆肥处理对排水污泥中重金属的钝化作用

讨论了城市排水污泥中重金属的含量和形态分布特征，分析了堆肥处理对污泥中重金属结合形态转化的影响。根据不同学者的研究结果，提出堆肥处理可降低污泥中Zn、Cu、Pb、Mn等重金属的活性，并指出堆肥处理是降低污泥在土地利用中重金属污染风险的途径。     

添加石灰对污泥干化和重金属钝化效果的影响

利用自主研发的高效混合器,在含水率为86.0%的脱水污泥中分别添加5%、7%、10%、12%、15%的石灰,测定搅拌5 m in并晾晒24~120 h后污泥含水率和重金属形态的变化,结果表明:添加不同比例的石灰后,自然晾晒24~120 h的污泥含水率均呈线性下降,实现了快速干化的目的。添加5%、7%、10%、12%、15%的石灰后,残渣态的Pb含量变化不大,有机结合态的含量则略有增加;酸可提取态的Cd、Cu、Zn含量均显著降低,而铁锰氧化态、有机结合态和残渣态的含量增加;添加不同比例的石灰对污泥含水率及重金属钝化效果的灰色关联度排序为:(5%=15%)(7%=10%=12%)。因此,为达到快速干化和钝化重金属活性的目的,以添加7%的石灰最为经济有效。     

消化污泥中重金属的生物有效性研究

对城市污水处理厂消化污泥中重金属的形态分布进行了分析 ,并对污泥农业利用后重金属对作物的生物有效性进行了研究、试验 .结果表明 ,消化污泥中的重金属大部分以稳定态存在 ,植物可吸收量极少 .     

红砖烧成对污泥原料中重金属离子固化的研究

研究了关中地区某砖厂的制砖原料(黏土、煤矸石、污泥)和成品红砖中的重金属离子含量,同时利用水浸出和酸浸出的方法表征了污泥和红砖中重金属离子的耐浸出效果,研究发现:污泥中的重金属离子很容易被水浸出,而红砖的烧制过程则将污泥中重金属离子成功固定于红砖当中,使之可以成功抵御水的浸出,即使在酸性条件下也仅有少量浸出。     

复合微生物制剂对化粪池污泥厌氧消化效果的影响

以化粪池粪便污泥为研究对象,采用中温(35 ℃)厌氧消化,研究了投加复合微生物制剂HBH-Ⅱ对总固体(TS)、挥发性固体(VS)和COD减量效果的促进作用以及氨氮浓度的变化情况.结果表明:经过20 d的厌氧消化,对TS、VS和COD的去除率均以投量为0.05%的最大,分别达到36.43%、49.11%和46.97%,分别比对照的高9.75%、12.06%和13.14%.经处理后,NH4+-N含量均低于厌氧消化的抑制浓度(2 000 mg/L).因此,在实际工程中可通过投加HBH-Ⅱ来提高对化粪池污泥的厌氧消化效率,实现减量化.     

硫杆菌淋滤对剩余污泥中重金属及养分的影响

采用序批式试验研究了利用不同基质的硫杆菌(氧化硫硫杆菌和氧化亚铁硫杆菌)以不同体积浓度淋滤剩余污泥时对其中重金属的浸出及养分流失的影响。结果表明,两种硫杆菌对四种重金属浸出率的大小次序均为ZnCuCrPb,且浸出率随菌液体积的增加而增大,同时,两种硫杆菌淋滤均引起污泥中TOC、TN和TP的流失。然而,氧化硫硫杆菌淋滤对污泥中四种重金属的浸出效果优于氧化亚铁硫杆菌,且10%和15%的菌液对同一金属的浸出率相差小于4%。因此,从技术及经济角度考虑,10%的氧化硫硫杆菌淋滤对金属的浸出最佳。另一方面,等体积的氧化硫硫杆菌淋滤对污泥中TOC、TN和TP造成的损失小于氧化亚铁硫杆菌,15%的氧化亚铁硫杆菌淋滤甚至造成污泥中TP的66.4%流失,故从养分角度考虑,采用硫杆菌淋滤后的剩余污泥不再适宜土地利用。     

污泥基生态混凝土中重金属的浸出研究

以污泥为基料制备的生态混凝土为对象,研究了去离子水、硫酸-硝酸溶液和醋酸溶液三种浸取剂在浸取混凝土过程中重金属的浸出情况和液相p H值变化特性。结果表明,重金属铅(Pb)、铬(Cr)、镉(Cd)、铜(Cu)和锌(Zn)的浸出量随着混凝土粒径的减小而逐渐增加,砷(As)的浸出量随着混凝土粒径的减小略有减小;液相p H值随着时间的增加而增加,浸取剂为醋酸溶液时,平衡后液相p H值最小;浸取剂的种类对混凝土中重金属浸出结果影响很大,3种浸取剂条件下重金属的浸出率大小为:醋酸溶液硫酸-硝酸溶液去离子水,但重金属的浸出浓度都远低于GB 5085.3—2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》规定的限值,重金属固化效果很好。     

水泥固化污泥中重金属的浸出试验研究

通过对不同掺量比例的电镀污泥和生活污泥砂浆试样的重金属浸出试验,研究了水泥固化作用对污泥中重金属浸出的影响。研究结果表明,重金属浸出浓度随着污泥掺量比例的提高而增大;不考虑物理稀释作用,同种类污泥的砂浆试样的重金属浸出浓度比较接近;随着养护龄期的延长,重金属浸出浓度呈降低趋势。     

不同污泥处置方法中重金属的迁移规律

污泥中含有的重金属是污泥处置及其资源化利用中的主要限制因素，从污泥的土地利用、焚烧及制作建材三方面，论述了污泥中重金属的迁移规律及其影响因素，评价了上述3种污泥处置方法的安全性，提出了污泥资源化利用中需注意的问题。     

SBR工艺去除城市污泥中重金属的研究

以桂林市某城市污水处理厂二沉池的生污泥为培养介质、以硫酸亚铁为底物,利用简化的SBR工艺对城市污泥中以氧化亚铁硫杆菌为主的沥滤微生物进行驯化培养,研究了沥滤微生物对城市污泥中重金属的去除效果。结果表明，在底物投配比为10g/L、污泥接种量为30%、室温为25℃的条件下连续曝气运行2 d,对Cu和Zn的去除率达78.3%和77.7%，对Cd的去除率接近99%，沥滤处理后污泥中的残余重金属含量符合污泥农用的国家标准。     

污泥龄对SBR/OSA工艺中污泥减量效果的影响

针对序批式活性污泥与厌氧反应器组合工艺(SBR/OSA工艺),分析了污泥龄(SRT)对污泥减量效果的影响。试验结果表明,在SRT分别为30、20和15 d条件下,SBR/OSA工艺连续运行9个月,在不影响出水水质的前提下,SRT=20 d时污泥减量率可以达到39%,污泥减量效果最佳。分析厌氧柱污泥上清液的多糖、蛋白质、挥发性脂肪酸(VFA)等指标发现,厌氧柱内发生的污泥衰减作用是污泥减量的主要原因。     

掺污泥残渣磷酸镁水泥的力学性能及对重金属固化效果研究

为了高效利用污泥废物,以污泥残渣为原料制备磷酸镁水泥,研究不同污泥残渣掺量对磷酸镁水泥力学性能和固化重金属效果的影响。结果表明:当污泥残渣掺量为5%时,磷酸镁水泥的力学性能最优,抗压强度为42.08 MPa;但继续掺入污泥残渣会影响磷酸镁水泥的水化过程,使其力学性能降低。掺入污泥的磷酸镁水泥经固化,其中的重金属浸出量大幅降低,远低于GB 5085.3—2007规定限值。     

复合混凝剂对MBR工艺中污泥性能的影响研究

为了缓解MBR工艺的膜污染,向MBR工艺中投加复合混凝剂,考察了复合混凝剂对污泥性能的影响.结果表明,投加复合混凝剂可降低污泥比阻,明显增大污泥絮体的平均粒径、降低其分形维数,且污泥的可溶性微生物产物(SMP)含量也明显下降,这样有利于增强污泥的沉降性能、降低膜滤饼层的污染、增强膜表面的透水性.     

城市污泥土地利用对作物的重金属污染风险

城市污泥中的重金属是否会在作物中富集是人们最为关心的问题之一.通过总结国内外大量的研究结果,发现短期施用城市污泥,作物中重金属含量都没有超出各国的食品质量和安全标准,没有发现超标现象.对于长期施用污泥对农产品中重金属含量的影响,部分研究结果则显示长期大量施用城市污泥的农产品中出现重金属超标的现象.考虑到国外过去污泥中重金属的含量普遍偏高,相关研究的污泥施用量非常大[60 ～510 t/(hm2·a)],而现在中国城市污泥中重金属的含量普遍低于国外当年城市污泥中的重金属含量,因此国外过去的部分研究即长期施用污泥对作物重金属污染风险的结果不适用于中国现在的情形.