【摘要】：近年來,隨著國家對環(huán)境問題的重視,在積極的環(huán)境政策指導(dǎo)下,城鎮(zhèn)污水的處理迅速發(fā)展,我國城市污水處理廠所產(chǎn)生的剩余污泥量越來越大,污泥的處理處置成為研究的熱點(diǎn)話題,由于污泥中含有植物所必須的營養(yǎng)元素(如N、P、K及一些微量元素)和有機(jī)質(zhì),其中將污泥土地利用成為一種有效而且資源化的處理方式,但是部分工業(yè)廢水匯入城市污水中導(dǎo)致污泥中含有重金屬而使得污泥農(nóng)用受限,因此,去除污泥中重金屬成為亟待解決的問題。鑒于電化學(xué)法具有綠色環(huán)保、操作簡單、處理時間較短、能同時去除多種重金屬等優(yōu)點(diǎn),本文以晉寧縣污水處理廠未脫水活性污泥為研究對象,采用自行設(shè)計的電化學(xué)裝置以及改進(jìn)狀裝置對反應(yīng)槽pH、電流密度、溶液中鉛鋅濃度和污泥中鉛鋅含量變化以及處理前后污泥性質(zhì)的變化進(jìn)行研究,同時對處理前后污泥進(jìn)行掃描電鏡(SEM)和X射線衍射(XRD)表征分析。采用高頻開關(guān)直流電源在10V、15V、20V和25V恒定電壓下,對活性污泥處理研究結(jié)果表明,隨著反應(yīng)時間的增加,反應(yīng)槽陽極室、污泥室和陰極室分別形成酸性區(qū)域、略偏堿性區(qū)域和堿性區(qū)域,且隨電壓增大pH的變化越快。電流密度隨反應(yīng)時間的增加先增后減。在同一電壓下,反應(yīng)槽陽極室溶液中鉛、鋅濃度均先增后降,污泥室和陰極室溶液鉛、鋅含量變化不大,且陽極室遠(yuǎn)高于污泥室和陰極室,電壓越高陽極區(qū)污泥中鉛、鋅溶出量越高。污泥室污泥中鉛、鋅含量隨反應(yīng)進(jìn)行從陽極區(qū)向中間區(qū)和陰極區(qū)移動,最終在中間區(qū)和陰極區(qū)富集,且中間區(qū)高于陰極區(qū)。去除活性污泥中鉛、鋅的最佳反應(yīng)電壓為20V,陽極區(qū)污泥中鉛、鋅的去除率分別為32.50%和44.34%。改進(jìn)裝置后在電壓為20V,電解質(zhì)溶液濃度分別為0.025、0.05、0.1mol/L條件下,對活性污泥研究結(jié)果表明,與改進(jìn)裝置之前相同條件下相比,反應(yīng)槽陰、陽極區(qū)pH變化速度更快,污泥室陽極區(qū)溶液中鉛、鋅濃度亦有所增加。污泥室陽極區(qū)污泥中鉛、鋅去除率分別提高了 13.11%和8.96%。電解質(zhì)濃度的增加使電流密度顯著增加,同時也促進(jìn)了反應(yīng)槽各部分pH的變化�；钚晕勰嘀兄亟饘巽U、鋅經(jīng)電化學(xué)處理后化學(xué)形態(tài)發(fā)生改變,隨著電壓的升高,陽極區(qū)污泥中鉛、鋅的可交換離子態(tài)明顯增加,在電壓為25V時,可交換離子態(tài)的鉛含量由21.60mg/kg升高至174.25mg/kg,可交換離子態(tài)鋅由6.35 mg/kg升高至152.66mg/kg。反應(yīng)槽中間區(qū)和陰極區(qū)污泥中鉛、鋅由其它形態(tài)向殘渣態(tài)轉(zhuǎn)化。污泥中的營養(yǎng)元素(C、N、P等)含量在電化學(xué)處理后并未發(fā)生顯著的損失,H元素有所上升,有機(jī)質(zhì)有所下降,但仍具有良好的土地利用價值。經(jīng)SEM和XRD表征結(jié)果分析得知:污泥表面形貌發(fā)生了變化,從反應(yīng)槽陽極區(qū)到陰極區(qū),污泥表面越來越質(zhì)密,顏色逐漸加深,陰極區(qū)污泥表面有圓孔結(jié)構(gòu)。原污泥樣主要晶體成分為石英和斜方鈣沸石,處理后反應(yīng)槽中間區(qū)產(chǎn)生黑鈣鐵礦,陰極區(qū)產(chǎn)生鋁酸鈣和硅酸鈣,陰極板上有大量含鈣物質(zhì)(方解石、水鋁鈣石、柱沸石等)產(chǎn)生,導(dǎo)致電流密度下降。
【圖文】：

圖１．２硫化物的直接細(xì)菌氧化機(jī)理圖逡逑Ｆｉｇ．邋１．２邋Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ邋ｏｆ邋ｄｉｒｅｃｔ邋ｂａｃｔｅｒｉａｌ邋ｏｘｉｄａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｓｕｌｆｉｄｅ逡逑

｜ｘ＂ｃ0２逡逑＾邋細(xì)菌逡逑ｉ逡逑圖１．１硫化物的直接細(xì)菌氧化模型圖逡逑Ｆｉｇ邋１．１邋Ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｄｉｒｅｃｔ邋ｂａｃｔｅｒｉａｌ邋ｏｘｉｄａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｓｕｌｆｉｄｅ逡逑Ｎ２＋邋＋邋Ｓ0４２＇逡逑細(xì)胞壁逡逑ＩＩ邋沿呼吸鏈逡逑ｅ邐外周胞質(zhì)逡逑Ｉ邋Ｉ逡逑－Ｈ￣￣邐細(xì)胞膜逡逑＼。細(xì)胞質(zhì)逡逑ｖ逡逑＋邋ＡＴＰ逡逑圖１．２硫化物的直接細(xì)菌氧化機(jī)理圖逡逑Ｆｉｇ．邋１．２邋Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ邋ｏｆ邋ｄｉｒｅｃｔ邋ｂａｃｔｅｒｉａｌ邋ｏｘｉｄａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｓｕｌｆｉｄｅ逡逑５逡逑
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：X703

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 蔡宗平;Jeremiahvan DOREN;方戰(zhàn)強(qiáng);李偉善;;強(qiáng)化電動修復(fù)鉛酸電池廠附近鉛污染的土壤（英文）[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2015年09期

2 李桃;周俊;李偉;張吳平;李筱梅;劉奮武;卜玉山;;生物瀝浸對自然干化污泥重金屬去除效果研究[J];環(huán)境科學(xué)學(xué)報;2016年02期

3 吳烈善;曾東梅;莫小榮;呂宏虹;蘇翠翠;孔德超;;不同鈍化劑對重金屬污染土壤穩(wěn)定化效應(yīng)的研究[J];環(huán)境科學(xué);2015年01期

4 周波;唐晶磊;代金君;許歡;楊小雪;陳旭飛;張池;戴軍;;蚯蚓作用下污泥重金屬形態(tài)變化及其與化學(xué)生物學(xué)性質(zhì)變化的關(guān)系[J];生態(tài)學(xué)報;2015年19期

5 蕭晨霞;胡勤海;田耘;裴毓雯;張旭;;氨絡(luò)合法電化學(xué)捕集去除城市污泥中重金屬的研究[J];中國環(huán)境科學(xué);2014年11期

6 黃順紅;;某鉛鋅礦區(qū)土壤重金屬形態(tài)分布及污染風(fēng)險評價(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2014年10期

7 霍敏波;鄭冠宇;梁劍茹;周立祥;;生物瀝浸處理中微生物菌群和胞外聚合物對城市污泥脫水性能的影響[J];環(huán)境科學(xué)學(xué)報;2014年09期

8 李翔;劉永兵;宋云;賈斌;程言君;;石灰干化污泥對土壤重金屬穩(wěn)定化處理的效果[J];環(huán)境工程學(xué)報;2014年08期

9 尹雪;陳家軍;蔡文敏;;EDTA與檸檬酸復(fù)配洗滌修復(fù)多重金屬污染土壤效果研究[J];環(huán)境科學(xué);2014年08期

10 顧祝禹;艾克拜爾·伊拉洪;吐爾遜·吐爾洪;;電化學(xué)方法去除污泥中重金屬的研究[J];環(huán)境科學(xué)學(xué)報;2014年10期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 王敦球;城市污水污泥重金屬去除與污泥農(nóng)用資源化試驗(yàn)研究[D];重慶大學(xué);2004年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 伍琳瑛;脈沖超聲耦合水力空化浸取分離污泥中重金屬的研究[D];華南理工大學(xué);2015年

2 劉婷婷;電動力技術(shù)除去污泥中重金屬的試驗(yàn)研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2015年

3 蕭晨霞;電動力方法聯(lián)合化學(xué)絡(luò)合法強(qiáng)化捕集去除城市污泥中重金屬及回收產(chǎn)物的研究[D];浙江大學(xué);2015年

4 何溪;脈沖超聲耦合水力空化協(xié)同浸取重金屬污泥的研究[D];華南理工大學(xué);2014年

5 周麗麗;剩余污泥重金屬脫除及資源化利用新工藝[D];湘潭大學(xué);2012年

6 劉佳;綠色有機(jī)酸和螯合劑萃取水廠污泥中典型重金屬的研究[D];湖南大學(xué);2012年

7 陳東東;微波法制備污泥灰微晶玻璃的工藝及重金屬固化效果研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

8 楊倩倩;城市污水污泥中重金屬的物化浸提及其形態(tài)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

9 崔佳麗;生物淋濾法去除污水污泥中的Cu、Zn、Ni[D];太原理工大學(xué);2008年

10 陳銘;城市污泥中重金屬的形態(tài)分布及動電修復(fù)[D];湖南大學(xué);2008年

，

本文編號：2569250