剩余污泥中重金屬有機酸浸提與污泥產(chǎn)酸自凈的方法研究.pdf

1、剩余污泥中重金屬As、Cd、Pb和Zn等含量較高，如何有效去除污泥中重金屬，是污泥資源化亟待解決的關(guān)鍵問題。本研究在調(diào)查研究長沙、株洲、常德等地污水處理廠剩余污泥中重金屬含量和環(huán)境活性等基礎(chǔ)上，通過搖瓶試驗，考察了pH值、浸出時間、固液比、有機酸濃度等對低分子量有機酸浸出污泥中重金屬的影響，為污泥產(chǎn)酸自凈提供數(shù)據(jù)依據(jù);開展污泥產(chǎn)酸去除污泥中重金屬的研究并對pH值、接種量、C/N比、溫度、污泥濃度和抑制劑等影響污泥產(chǎn)酸因素進行優(yōu)化，并考察

2、了產(chǎn)酸對污泥中重金屬的去除效果。主要研究結(jié)果如下:
　　 污泥中Cd含量為1.43-260 mg/kg，部分污泥樣品超過《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)標(biāo)準(zhǔn)限值，表現(xiàn)為以Cd為主的多金屬污染。所有污泥樣品中As和Pb均主要以殘渣態(tài)存在;Cd可還原態(tài)、Cu可還原態(tài)和氧化態(tài)、Ni和Zn酸可溶態(tài)和可還原態(tài)比例很大，污泥中重金屬環(huán)境活性較高。以工業(yè)廢水處理為主的污水處理廠污泥樣品中中重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)RI

3、值均大于1200，具有嚴(yán)重生態(tài)風(fēng)險，必須進行無害化處理。
　　 有機酸浸出污泥中重金屬的試驗結(jié)果表明，有機酸對污泥中重金屬有一定的浸出作用。當(dāng)濃度2 mol/L，浸出時間48 h，固液比為1∶20時，檸檬酸對污泥中As、Cd、Ni、Pb和Zn浸出率分別為20.8％、72.6％、82.0％、93.8％和98.1％。正交試驗結(jié)果表明，pH值和固液比是影響污泥中As、Ni和Zn浸出的主要因素，pH值是影響污泥在Cd浸出的主要因素。在p

4、H值為1，固液比為1∶30，浸出時間24 h，乙酸濃度1 mol/L的優(yōu)化條件下，乙酸對污泥中重金屬As、Ni、Pb和Zn的浸出率分別為28.5％、66.6％、17.1％和91.6％，表明乙酸可有效浸出污泥中重金屬。
　　 通過污泥產(chǎn)酸搖瓶試驗結(jié)果表明，初始pH值為10時有機酸(VFAs)濃度高達0.087 g/gVS(揮發(fā)性固體);抑制劑CHCl3濃度為0.05 mmol/L時VFAs濃度達0.118 g/gVS; Fe2+濃