剩余污泥中重金属有机酸浸提和污泥产酸自净方法的研究

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1、硕士学位论文剩余污泥中重金属有机酸浸提与污泥产酸自净的方法研究Removalofheavymetalsfromsewagesludgeleached0rganlCacidSanncleanuDWltnacidsbyanaeroI)iCll●●ll●J■●l'l●microbials论文题目婺盏盏竺竺量、．冀士莓耋叁及鄞麴睡塾握专业技术职务————J幽掣工—丑出————一答辩委员会主籀中南大学20012年5月原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，

2、论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：丕!』!趋日期：至笙生年』月上日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社

3、会公众提供信息服务。’作者签名：圭趟：粒导师签名日期：迎阵』月j日中南大学硕士学位论文摘要剩余污泥中重金属As、Cd、Pb和Zn等含量较高，如何有效去除污泥中重金属，是污泥资源化亟待解决的关键问题。本研究在调查研究长沙、株洲、常德等地污水处理厂剩余污泥中重金属含量和环境活性等基础上，通过摇瓶试验，考察了pH值、浸出时间、固液比、有机酸浓度等对低分子量有机酸浸出污泥中重金属的影响，为污泥产酸自净提供数据依据；开展污泥产酸去除污泥中重金属的研究并对pH值、接种量、C／N比、温度、污泥浓度和抑制剂等影响污泥产酸因素进行优化，并考察了产酸对污泥中

4、重金属的去除效果。主要研究结果如下：污泥中Cd含量为1．43．260mg／kg，部分污泥样品超过《城镇污水处理厂污染物排放标准》(CB18918．2002)标准限值，表现为以Cd为主的多金属污染。所有污泥样品中As和Pb均主要以残渣态存在；Cd可还原态、Cu可还原态和氧化态、Ni和Zn酸可溶态和可还原态比例很大，污泥中重金属环境活性较高。以工业废水处理为主的污水处理厂污泥样品中中重金属潜在生态风险指数Ⅺ值均大于1200，具有严重生态风险，必须进行无害化处理。有机酸浸出污泥中重金属的试验结果表明，有机酸对污泥中重金属有一定的浸出作用。当浓度

5、2mol／L，浸出时间48h，固液比为1：20时，柠檬酸对污泥中As、Cd、Ni、Pb和Zn浸出率分别为20．8％、72．6％、82．O％、93．8％和98．1％。正交试验结果表明，pH值和固液比是影响污泥中As、Ni和zn浸出的主要因素，pXa值是影响污泥在Cd浸出的主要因素。在pH值为1，固液比为1：30，浸出时间24h，乙酸浓度1mol／L的优化条件下，乙酸对污泥中重金属As、Ni、Pb和Zn的浸出率分别为28．5％、66．6％、17．1％和91．6％，表明乙酸可有效浸出污泥中重金属。通过污泥产酸摇瓶试验结果表明，初始pH值为1O时

6、有机酸(VFAs)浓度高达0．087g／gVS(挥发性固体)；抑制剂CHCl3浓度为0．05mmol／L时Ⅵ1As浓度达O．118g／gVS；Fe2+浓度为2mg／L时有机酸浓度达0．082g／gVS。Plackett．Burman试验表明初始pH值对污泥产酸影响最明显，其次为C／N比和接种量。根据响应面优化试验结果得出了产酸优化条件为初始pH值11．2、接种量25．4％、C／N比93．5：1。在此条件下，污泥所产VFAs浓度为0．184∥gVS，Ni和Zn浸出率分别为22．O％和32．O％。上述中南大学硕士学位论文摘要结果表明，水解酸化

7、净化污泥中重金属具一定的可行性，但需要进一步深入研究和优化。关键词：剩余污泥，重金属，有机酸浸提，厌氧产酸，污泥净化lI中南大学硕士学位论文ABSTRACTABSTRACTSewagesludgecontainssomemetalelements，suchasAs，Cd，PbandZn，anditiscriticaltoremovalmetalsfromsewagesludgeinordertoreuseit．Inthisstudy,thecontentsandenvironmentalbehavoirsofheavymetalsinse

8、wagesludgefromthreecities，suchasChangsha，ZhuzhouandChangdeinHunanprovincewereinvestigated．Thenth