生物淋滤联合类fenton反应去除污泥中重金属研究

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1、学校代号10532学号B0903T0005分类号X705密级博士学位论文生物淋滤联合类Fenton反应去除污泥中重金属研究学位申请人姓名朱艺培养单位环境科学与工程学院导师姓名及职称张盼月教授曾光明教授学科专业环境科学与工程研究方向固体废物处理处置论文提交日期2015年4月学校代号：10532学号：B0903T0005密级：湖南大学博士学位论文生物淋滤联合类Fenton反应去除污泥中重金属研究学位申请人姓名：朱艺导师姓名及职称：张盼月教授曾光明教授培养单位：环境科学与工程学院专业名称：环境科学与工程论文提交日期：2015年4月论文答辩日期：2015年6月答辩委员会主

2、席：刘云国教授StudyonBioleachingCombinedwithFenton-likeReactiontoRemoveHeavyMetalsfromSewageSludgebyZhuYiB.E.(YangtzeUniversity)2005M.E.(HunanUniversity)2009AdissertationsubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofDoctorofEngineeringinEnvironmentalScienceandEngineeringintheG

3、raduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorZhangPanyueProfessorZengGuangmingApril,2015湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加Ｗ标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体。本人完全意识到本声明的，均已在文中明确方式标明法律后果由本人承担。作者签名：日期：以勺年＾月成日学位论文版权使用授权书本

4、学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查飼和借阅。本人授权湖南大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１、保密□，在年解密后适用本授权书。２、不保密ＣＩ。＂＂（请在上相应方框内打Ｖ）作者签名：曰期：尸年＾月＾曰导师签名：日期：年月日争＾，生物淋滤联合类Fenton反应去除污泥中重金属的研究摘要随着污水处理的普及，剩余污泥的产量急剧增加，

5、适宜的污泥处理处置技术变得越来越重要。土地利用被认为是一种最经济有效的污泥处置办法。然而，污泥中的重金属对人类健康存在巨大的潜在风险，尤其是超标重金属成为污泥土地利用的主要限制因素。生物淋滤是一种微生物污泥处理技术，由于其具有环境友好和成本低等原因，已引起广泛的关注。然而，生物淋滤的处理时间较长，成为限制生物淋滤应用的主要障碍。为了克服这一障碍，本文研究了生物淋滤联合类Fenton反应去除污泥中的重金属的特征和机理。选择以氧化亚铁硫杆菌为主的土著混合铁氧化菌作为接种菌，以硫酸亚铁为反应底物，采用连续三次培养方法，培养土著混合铁氧化菌。通过比较无机酸淋滤、单独的生物

6、淋滤以及生物淋滤联合类Fenton反应的效果评估生物淋滤联合类Fenton反应去除污泥中重金属的可行性。结果表明，生物淋滤联合类Fenton反应是去除污泥中重金属的有效方法。生物淋滤联合类Fenton反应的效率明显高于无机酸淋滤，略高于单独15d生物淋滤，联合处理方法的反应周期大大缩短，从15d缩短到了5d。经生物淋滤联合类Fenton反应处理以后，污泥中残留的重金属含量可达到中国《农用污泥中污染物控制标准》（GB4284-84）中的酸性土壤标准。从两个方面分析了生物淋滤联合类Fenton反应处理污泥的机理，一是联用基础，二是铁离子的变化。在生物淋滤联合类Fent

7、on反应体系中，生物淋滤技术不仅可以为类Fenton反应提供酸性条件和催化剂，还可以降低类Fenton反应阶段的重金属负荷；而类Fenton反应不仅可以缩短污泥生物淋滤的运行周期，还能提高重金属的溶出效率，是传统污泥生物淋滤技术的一个显著改进。铁离子在生物淋滤联合类Fenton反应体系中起承前启后的作用。铁离子在生物淋滤阶段以Fe2+形态作为土著混合铁氧化菌的能源物质，为土著混合铁氧化菌的生长提供能量，并以Fe3+形态通过间接淋滤反应参与重金属的溶出；铁离子在类Fenton反应阶段先3+还原成Fe2+，再以Fe2+的形式作为催化剂催化分解H由Fe2O2产生具有强氧

8、化作用的羟