皂角苷和檸檬酸聯合對污泥中重金屬的淋洗去除效果及風險評價.pdf

1、本文以武漢幾家城市污水處理廠的4個脫水污泥樣品為研究對象(S1-S4)，通過振蕩淋洗實驗，探討了皂角苷和檸檬酸在不同體積比(20∶1-1∶20)、固液比（1∶20-1∶80）、pH(2-6)、淋洗時間(0-2880min)、淋洗次數(1-4)條件下聯合對污泥中Cu、Ni、Pb、Zn、Cd和Cr的去除影響。采用BCR連續(xù)提取法分析淋洗前后污泥中重金屬的形態(tài)變化特征，并通過計算穩(wěn)定性指數(IR值)和移動性指數(MF值)來探討淋洗對重金屬穩(wěn)定

2、性和移動性的影響。運用地積累指數（Igeo）來評價淋洗前后重金屬的污染程度，分析淋洗前后污泥的浸出毒性以及對小白菜發(fā)芽和根伸長的影響，并對淋洗后廢液中的重金屬進行回收處置。以期為污泥中重金屬的有效去除及其合理利用提供理論參考。主要研究結果如下:
　　隨著皂角苷和檸檬酸體積比的減少，重金屬的去除率增加，體積比在5∶1-1∶5之間重金屬去除率達到最大值。相對體積比，固液比的減少使重金屬去除率增加幅度更大。pH對重金屬的去除影響較大，隨

3、著pH的增加，Cu、Ni、Zn、Cd和Cr的去除率降低，而Pb與其它重金屬呈現出相反的趨勢。pH在2-3時，大部分重金屬能達到較好的去除效果。整體上，聯合淋洗的去除效果要優(yōu)于單一淋洗。
　　皂角苷和檸檬酸聯合淋洗，在60-720min內對Ni、Zn和Cd能達到較好的去除效果，而對Cu、Pb和Cr的去除在1440min時效果較好。各重金屬在1440min時基本達到最大去除率。運用Elovich方程對污泥中重金屬去除的動力學進行擬合，

4、通過對擬合結果中參數b值的大小比較發(fā)現，Zn去除率速率最高，而Cd的去除速率最低。
　　單次淋洗去除效果有限，增加淋洗次數，重金屬的去除率明顯提升。單次淋洗對重金屬的最大去除率為71.03％(Zn)，最低去除率為16.63％(Ni)。4次淋洗后，重金屬去除率明顯增加，最高的為Cr增加了4.48倍;最低的為Zn增加了1.15倍。4次淋洗對Cu、Ni、Pb、Zn、Cd和Cr的最大累積去除率分別為78.89％、55.51％、81.73％

5、、84.79％、56.71％和80.77％。
　　單次淋洗后，重金屬的酸溶態(tài)和可還原態(tài)去除率較高，而可氧化態(tài)和殘渣態(tài)的相對較低。增加淋洗次數，重金屬各形態(tài)的去除率也出現不同程度的增加。4次淋洗后大部分重金屬的酸溶態(tài)和可還原態(tài)幾乎完全去除，可氧化態(tài)和殘渣態(tài)的去除率也明顯升高，最高的分別增加了4.69倍(Cr)和9.32倍(Pb)。
　　淋洗改變了重金屬的穩(wěn)定性和移動性，使穩(wěn)定性增強，而移動性減弱。且隨著淋洗次數的增加，這種趨勢

6、更加明顯。地積累指數表明，淋洗前Cu、Zn處于中強度污染，Cd為極嚴重污染水平。經過4次淋洗后，重金屬的Igeo顯著降低，淋洗在一定程度上減輕了重金屬的污染水平。淋洗后重金屬的浸出毒濃度大幅度降低，其中Ni的下降幅度最大，Zn的最小，淋洗后重金屬的浸出濃度均在控制標準范圍內。
　　小白菜種子發(fā)芽與根伸長實驗表明淋洗后污泥中重金屬的毒性降低。污泥淋洗后在20％的施用比例下小白菜種子發(fā)芽率達到90％以上，且100％污泥施用比例仍有60