络合协同热水解氧化法去除活性污泥中重金属的研究

作     者：魏威 

作者单位：辽宁师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：武跃

授予年度：2016年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

主      题：热水解氧化法 污泥重金属 络合剂 

摘      要：在科技多元化的大背景下,我国经济体质逐渐完善,经济飞速发展。但在发展的同时,问题也会随之而来。环境污染日益严重,污泥污水产率、排放率每一年都在增长,污水污泥未经过处理或处理不达标就直接排放对环境、人体都有着巨大的伤害。所以如何无污染、无危害的处理污水污泥成为环境学家急需解决的问题。我国现在主要处理处置污泥的方法为污泥农用,但是这种处理处置污泥的方法依然存在着问题。经过处理的污泥中依然含有重金属,土壤中Pb、Cd等有毒的元素会通过生物链对我们的身体健康造成影响。本文以有效降低污泥中重金属以及满足于污泥农用的标准为目的,采用了络合剂协同热水解氧化法对污泥进行处理。首先本论文利用热水解氧化法对城市活性污泥进行了处理,考察了污泥,或模拟污泥中的重金属去除情况。热水解氧化法处理污泥的反应条件为:反应温度200℃、反应时间60min、固液比20:5、转速120r/min下,污泥含水率降低至30%以下,由于高温的作用污泥中的病菌被杀死,这样对环境、人体没有了危害,污泥臭味消失,污泥中重金属得到一定的去除。污泥中Cu和Zn含量的去除率分别为56.4%和34.2%,达到城镇生活污水处理厂排放标准。其次,我们为了进一步降低污泥中金属含量,提高去除上限,我们筛选了几种金属络合剂,协同热水解氧化法,对城市活性污泥进行了处理,收到了较好的效果。在热水解氧化法的基础上,我们分别考证了两种金属络合剂的加入的最佳工艺条件。在最佳工艺条件下,在制备了模拟活性污泥中加入络合剂,有效地扩大了污泥重金属的去除上限。在最佳条件下加入络合剂E时金属铜和锌的去除率提高到76.24%和66.08%,而加入络合剂P-2时,金属铜和锌的去除率提高到75.24%和76.80%。污泥金属中Cu的处理值由1500mg/kg提高到4500mg/kg,处理值上升了 3.0倍。而金属Zn的处理值由提高到了 3000mg/kg提高到4500mg/kg,处理值上升了 2.5倍。络合剂协同热水解氧化法可以将污泥内部结构发生改变,污泥中难溶解的重金属氧化物在高温、高压的情况下转化为离子形态,以离子形态游离的金属与络合剂形成稳定的络合物,扩大了重金属在水中的溶解度,降低了污泥中的金属含量。水中的重金属随水蒸气排出,从而达到有效脱除污泥重金属的目的。络合剂协同热水解氧化法具有成本低廉、简洁方便、去除重金属效果好、绿色无污染等优点。