城市污泥中重金屬形態(tài)分布及淋溶特性研究.pdf

1、目前，污泥的土地利用已成為國(guó)內(nèi)外污泥處置的重要方式之一，而污泥中的重金屬是限制其農(nóng)用的主要因素之一，本研究開(kāi)展污泥重金屬總量和形態(tài)分布及其淋溶釋放特性的研究，以期為城市污泥合理的處置和資源化利用提供科學(xué)參考。本文主要研究了北京、南京、濟(jì)南、泰安和廈門(mén)5個(gè)典型城市的城市污泥中重金屬元素及其形態(tài)分布。并通過(guò)淋溶實(shí)驗(yàn)研究了江心洲污水處理廠剩余污泥中重金屬在模擬酸雨作用下的淋溶釋放規(guī)律。得出以下研究成果： (1)污泥中的Cr、Cu、M

2、o、Ni和Pb主要以氧化態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)存在，其酸溶/交換態(tài)和還原態(tài)含量較低，化學(xué)活性相對(duì)穩(wěn)定，對(duì)環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較小。Cd、Mn和Zn含有較高的可交換態(tài)和還原態(tài)，具有較強(qiáng)的潛在遷移性，對(duì)環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較大。由形態(tài)分析研究污泥中重金屬的風(fēng)險(xiǎn)性順序?yàn)椋篫n>Mn>Cd>Cu>Ni>Mo>Cr>Pb。 (2)污泥中重金屬的活性受其理化特性影響顯著，且影響的方式及程度也因金屬種類(lèi)的不同而存在較大差異。其中pH值對(duì)污泥中金屬潛在可遷移性的影響

3、程度順序?yàn)?，Cd>Mn>zn>Mo>Cu>Pb>Cr；LOI對(duì)污泥中金屬潛在可遷移性的影響程度順序?yàn)?，Cd>Zn>Mn>Cu>Pb>Mo>Cr；EC對(duì)污泥中金屬潛在可遷移性影響順序?yàn)镃d>Cu>Zn>Mn>Pb>Mo≈Cr。 (3)淋出液的pH隨著淋溶時(shí)間的推移表現(xiàn)出兩個(gè)明顯不同的階段，在淋溶初期隨著淋溶時(shí)間的增加而迅速增大，并在淋溶24h時(shí)后達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)；淋出液的EC，TN、TP和COD<,Cr>的濃度隨著淋溶時(shí)間的增加

4、而迅速下降，而后隨著淋溶量的增加而緩慢下降并逐漸趨于穩(wěn)定。淋出液的EC，TN、TP和COD<,Cr>的濃度隨時(shí)間成冪函數(shù)變化趨勢(shì)。 (4)各金屬元素在淋出液中的濃度有明顯類(lèi)似的變化規(guī)律，即隨著淋溶時(shí)間的增加濃度由高到低遞減并逐漸趨于平衡的變化規(guī)律。通過(guò)對(duì)污泥中金屬釋放過(guò)程進(jìn)行行數(shù)學(xué)方程擬合，應(yīng)用雙常數(shù)速率方程(Freundlich修正式)能更好的描述Cr、Cu、Ni、Pb和Mn的釋放規(guī)律，拋物線方程(擴(kuò)散方程)則能更好的描述C