本文關(guān)鍵詞：汞在污水處理廠的賦存特征與遷移轉(zhuǎn)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：汞化合物極強(qiáng)的生物毒性和生物富集效應(yīng)對(duì)環(huán)境安全和人體健康構(gòu)成了嚴(yán)重威脅,其污染問題日益受到世界的高度重視。作為一類重要的汞排放源,污水處理廠的污水和污泥中汞的賦存特征和遷移轉(zhuǎn)化尚未受到應(yīng)有的重視。本文以焦作市污水處理一廠各工藝單元的污水和污泥為研究對(duì)象,測(cè)定了汞的含量、形態(tài)、日變化和年變化,計(jì)算了污水處理廠汞的去除率和質(zhì)量平衡,分析了壓濾污泥中汞的形態(tài)分布并評(píng)價(jià)了其中汞的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。本研究得出的主要結(jié)論如下:1、四次采樣生活污水(沉砂池進(jìn)水)中均檢測(cè)到了總汞(THg)和甲基汞(MeHg)的存在。THg表現(xiàn)為4月(1212±598 ng·L-1)和12月(803.5±100.6 ng·L-1)6月(95.27±7.12 ng·L-1)和9月(187.0±43.8 ng·L-1),MeHg表現(xiàn)為4月(21.34±13.88ng·L-1)高于其他三次采樣(2.62±0.93—3.62±0.18 ng·L-1)。生活污水中汞主要以無機(jī)汞形式存在,MeHg/THg小于3㳠,6月MeHg/THg最高。四次采樣生活污水中溶解態(tài)總汞(F-THg)含量在5.89±2.24—26.58±12.48 ng·L-1之間,F-THg/THg小于8㳠,汞主要以顆粒態(tài)為主。溶解態(tài)甲基汞(F-MeHg)含量在0.41±0.02—2.55±2.36 ng·L-1之間,F-MeHg/MeHg小于40㳠,MeHg同樣主要以顆粒態(tài)為主。生活污水中THg和MeHg含量不穩(wěn)定,THg和MeHg的日變異系數(shù)分別為49.31㳠和65.06㳠(4月),23.44㳠和35.58㳠(9月)。2、四次采樣污水處理廠出水(二沉池出水)中THg和MeHg含量較進(jìn)水明顯降低。THg含量在6.89±0.71—56.39±2.35 ng·L-1之間,MeHg含量在0.33±0.09—0.80±0.25 ng·L-1之間。出水中汞仍以無機(jī)態(tài)為主要形態(tài),MeHg/THg均小于6㳠。THg和MeHg含量均能夠滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GBl8918-2002)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。F-THg含量在1.70±0.27—5.74±2.22 ng·L-1之間,F-THg/THg較當(dāng)天進(jìn)水均有所上升。F-Me Hg在0.18±0.04—0.38±0.14 ng·L-1之間,最終出水中F-Me Hg/MeHg明顯高于進(jìn)水,均在40㳠以上。THg和MeHg的日變異系數(shù)分別為29.61㳠和31.63㳠(4月),42.56㳠和26.49㳠(9月)。3、該污水處理廠現(xiàn)有工藝對(duì)THg和MeHg有很好的去除效果,四次采樣污水處理廠對(duì)進(jìn)水中THg的去除率均達(dá)到88㳠以上,MeHg處理效率表現(xiàn)為4月(96.25㳠)12月(88.67㳠)、9月(87.40㳠)和6月(85.34㳠),一級(jí)處理(曝氣沉砂池)對(duì)THg和MeHg的去除沒有明顯的貢獻(xiàn),THg和MeHg的去除主要發(fā)生在二級(jí)處理(氧化溝+二沉池)單元。除9月外,該污水處理廠在4月、6月、12月同樣表現(xiàn)出了對(duì)F-THg良好的去除效果,去除率均達(dá)到70㳠以上。四次采樣結(jié)果均表明,該污水處理廠對(duì)F-Me Hg有較好的去除效果,去除率均達(dá)到56㳠以上。4、四次采樣沉砂池污泥中THg和MeHg的含量分別在0.97±0.52—1.91±0.10mg·kg-1和3.14±0.27—7.65±4.35 ng·g-1之間。壓濾污泥中THg和MeHg的含量在2.82±0.43—4.95±0.10 mg·kg-1和7.21±1.30—9.30±0.91 ng·g-1之間,MeHg/THg均小于3㳠,壓濾污泥中汞主要以無機(jī)態(tài)汞存在,THg含量低于《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GBl8918-2002)中規(guī)定的污泥農(nóng)用(堿性和中性土壤)時(shí)總汞最高限值(15 mg·kg-1)。4月和9月沉砂池污泥中THg日變異系數(shù)為87.80㳠和53.61㳠,活性污泥(二沉池、濃縮池和壓濾機(jī)房污泥)THg日變異系數(shù)均在20㳠以下。4月各單元污泥中MeHg含量不穩(wěn)定,日變異系數(shù)均達(dá)到了45㳠以上;9月除沉砂池污泥(48.23㳠)外,活性污泥中MeHg含量均比較穩(wěn)定,日變異系數(shù)均在25㳠以下。5、壓濾污泥中汞的形態(tài)主要以腐殖酸結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)為主,腐殖酸結(jié)合態(tài)所占比率在13.05㳠—47.80㳠之間,殘?jiān)鼞B(tài)所占比率在52.05㳠—85.87㳠之間,生物可直接利用的可交換態(tài)汞所占比例在0.05㳠—0.10㳠之間,說明壓濾污泥中汞的生物有效性低。汞的單因子潛在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果表明,4月和12月壓濾污泥不建議直接用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),6月和9月壓濾污泥可適當(dāng)用于旱作農(nóng)田和果樹種植。6、質(zhì)量平衡計(jì)算發(fā)現(xiàn),THg的損失和補(bǔ)充均發(fā)生在二級(jí)處理工藝,4月和12月表現(xiàn)為損失現(xiàn)象(損失量占進(jìn)入污水處理廠汞的比例為別為48.40㳠和19.68㳠),6月和9月表現(xiàn)為得到補(bǔ)充(補(bǔ)充量是進(jìn)入污水處理廠汞的3.58和0.82倍)。四次樣品分析結(jié)果均表明MeHg在二級(jí)處理工藝發(fā)生損失的現(xiàn)象(損失量占進(jìn)水MeHg的比例為別為92.21㳠、48.35㳠、48.44㳠和62.26㳠),污水中甲基汞的去除只有部分轉(zhuǎn)移到污泥中,大部分在二級(jí)處理單元得到了降解。
【關(guān)鍵詞】：城市污水 總汞 甲基汞 遷移轉(zhuǎn)化 質(zhì)量平衡 生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：X703
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-7
• Abstract7-13
• 1 引言13-25
• 1.1 課題來源13
• 1.2 課題研究背景及意義13-15
• 1.3 我國城市污水處理概況15-16
• 1.4 我國城市污泥的處理處置現(xiàn)狀16-17
• 1.5 污水處理廠污水和污泥中汞的研究進(jìn)展17-19
• 1.5.1 汞的理化性質(zhì)17
• 1.5.2 污水處理廠污水中汞的來源17
• 1.5.3 污水處理廠污水和污泥中總汞的研究進(jìn)展17-19
• 1.5.4 污水處理廠污水和污泥中甲基汞的研究進(jìn)展19
• 1.6 汞的甲基化和去甲基化研究19-21
• 1.7 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線21-25
• 1.7.1 研究?jī)?nèi)容21-22
• 1.7.2 技術(shù)路線22-25
• 2 實(shí)驗(yàn)部分25-29
• 2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器25
• 2.1.1 主要試劑25
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器25
• 2.2 樣品的采集及預(yù)處理25-26
• 2.2.1 污水處理廠的基本簡(jiǎn)介25
• 2.2.2 采樣點(diǎn)的布置及樣品的采集25-26
• 2.2.3 樣品的預(yù)處理26
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方法26-27
• 2.3.1 污水和污泥中總汞的測(cè)定方法26-27
• 2.3.2 污水和污泥中甲基汞的測(cè)定方法27
• 2.3.3 污泥中汞的形態(tài)分析測(cè)定方法27
• 2.4 實(shí)驗(yàn)質(zhì)量控制27-28
• 2.5 采樣期間的相關(guān)情況28-29
• 3.污水中汞的賦存特征及現(xiàn)有工藝對(duì)汞的去除效果29-43
• 3.1 污水中汞的日變化特征29-34
• 3.1.1 總汞29-31
• 3.1.2 甲基汞31-34
• 3.2 四次采樣污水中汞的變化特征34-38
• 3.2.1 總汞34-36
• 3.2.2 甲基汞36-38
• 3.3 污水處理廠各處理單元對(duì)于污水中汞的去除效果38-43
• 3.3.1 總汞38-40
• 3.3.2 甲基汞40-43
• 4.污泥中汞的賦存特征和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)43-51
• 4.1 污泥中汞的日變化特征43-45
• 4.1.1 總汞43-44
• 4.1.2 甲基汞44-45
• 4.2 四次采樣污泥中汞的季節(jié)變化特征45-46
• 4.3 壓濾污泥中汞的形態(tài)分析和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)46-51
• 4.3.1 壓濾污泥中汞的形態(tài)分析46-48
• 4.3.2 壓濾污泥中汞的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)48-51
• 5 汞在污水處理廠的質(zhì)量平衡51-59
• 5.1 質(zhì)量平衡的計(jì)算方法51-52
• 5.2 4月1-2日汞的質(zhì)量平衡52-53
• 5.3 6月9日汞的質(zhì)量平衡53-54
• 5.4 9月15-16日汞的質(zhì)量平衡54-55
• 5.5 12月23日汞的質(zhì)量平衡55-56
• 5.6 四次采樣汞的質(zhì)量平衡對(duì)比56-59
• 6 結(jié)論59-63
• 參考文獻(xiàn)63-71
• 作者簡(jiǎn)介71-73
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集73

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