利用柠檬酸去除污泥中重金属的研究

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1、厦门大学硕士学位论文利用柠檬酸去除污泥中重金属的研究姓名：黄翠红申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：李清彪20060101摘要随着社会经济和城市化的发展，日益增多的城市污水在处理后产生了大量污泥需要处理。与传统的焚烧、填埋相比，污泥农用作为肥料或土壤调节剂是一个更为合理的处理方法。然而，许多污泥重金属含量很高，在农用之前，必须去除其中的重金属，也因为此，限制了污泥农用技术的推广。本论文研究了用柠檬酸去除污泥中重金属的工艺条件，并利用离子交换技术循环使用柠檬酸以节约成本，结果表明该法具有应用潜力。以厦门地区重金属含量较高的工业污泥为研究对象，在进行用酸种类的筛选后，分别考察了pH值、酸

2、浓度、去除时间、去除温度、转速等因素对重金属去除效果的影响，获得了较适宜的去除条件为：pH为3，柠檬酸浓度0．2toolL～，室温，摇床转速200rrain"1，反应l天。在上述条件下，目标污泥中cr、Pb、Ni、Cu、Zn等重金属的去除率均大于90．O％，处理后污泥中重金属含量符合农用污泥中污染物控制标准(GB4284--84)。鉴于生活污泥具有更大的应用前景，实验选取Cu、Ni、Zn等重金属含量超标较为严重的厦门石渭头污水处理厂污泥为目标污泥，考察采用离子交换法回收柠檬酸的可行性。结果表明：采用732强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂在室温，pH为3，重力自然流速(约为300ml“loml树

3、脂．h))下，cu2+、Ni2+、zn2+的交换率接近100％；在室温，pH为3，30ml5％盐酸溶液，流速为40ml／(10ml树脂·h)上行式再生条件下，Cu2+、Ni2+、Zn2+的洗脱率分别为88．9％、86．2％和88．4％；室温条件下，pH为1时，以铝片为置换剂回收洗脱液中重金属，3天后Cu2+、Ni2+、Zn2+的置换率分别为91．5％、71．1％、43．O％，可一定程度地回收重金属。将柠檬酸及离子交换树脂循环使用，结果显示：柠檬酸对Cu、Ni．Zn的去除率经三次循环后有所下降，约为初始去除率的93．O％，而离子交换树脂对Cu2+、Ni2+、zn2+的交换率也降至初始交换率的

4、90．O％左右，说明柠檬酸及离子交换树脂循环使用效果较好。对整个工艺进行成本估算，每吨干污泥的处理成本约为34．2元，过程同时得到符合农用标准的污泥O．994吨，因此，以柠檬酸去除污泥中重金属的工艺具有较好的经济效益和良好社会效益。关键词：污泥；重金属；柠檬酸；离子交换AbsmactAbstractWiththedevelopmentofeconomyandurbanization，largeamountofsludgehastobedealtwithassewageisincreasinggreatly．Comparedwithtraditionallandfillingandincin

5、eration，thelandapplicationofsludgeasagriculturalfertilizerorsoilconditionerismorereasonable．However,mostsludgeconsistsofhighcontentofheavymetals，therefore，theremovalofheavymetalsfromSludgebeforelandapplicationisnecessary．Thispaperaimedatthetechnologicalprocessforextractionofheavymetalsfromsludgewi

6、thcitricacidwhichwasrecoveredby732cation-exchangeresin．ThesludgeofhighcontentofheavymetalsfromplantinXiamenwasselectedastargetsludge．Theeffectsofacidtype，pH，citricacidconcentration，contacttime，temperatureandrotationalspeedontheextractionofheavymetalsfromthesludgewereexamined．Theremovalefficiencies

7、ofheavymetals，suchasCr,Pb，Ni，Cu，Zn，wereallgreaterthan90．0％after1day’sextractionusing0．2molL“civicacid(pH3)attherotationalspeedof200rmin～andunderroomtemperature．Theheavymetalcontentintheextractedsludgecouldaccord谢