硫化物对城市污泥重金属的钝化与稳定化研究.pdf

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1、摘要随着城镇化进程的快速推进，工业化加快发展，城市建设的发展和城区范围的扩展，人口的大幅度增加。导致城市污水处理厂不断增多，其污水处理厂的每日产污泥量也不断增大，其污泥重金属含量的超标使其大量的污泥难以直接利用。污泥的处置和利用是每个城市亟待解决的重要问题。本文以合肥城市污水处理厂污泥为研究对象，通过添加改良剂的化学固定方法对城市污泥重金属进行了一系列的钝化研究。分析了不同比例的硫化物对污泥重金属的有效态及形态分布的影响，并采用明亮杆菌T3型发光菌发光强度试验和植物盆栽试验，分别研究了硫化物钝化污泥对微生物的毒性变化和硫化物钝化污泥对蔬菜生长及重金属积

2、累的影响，进一步探讨了在不同淋洗条件下对硫化物钝化污泥重金属淋出量的影响，对硫化物作用污泥重金属的钝化效果以及稳定性进行了分析与研究。主要的研究内容与结果如下：1.以合肥城市污泥为研究对象，通过添加Na2S﹑(NH4)2S改良剂对污泥重金属的钝化研究，表明硫化物改良剂可以提高污泥pH，Na2S处理对污泥pH的影响最为明显，Na2S和(NH4)2S改良剂添加后的pH比对照组最大升高分别为3.1和1.0个单位；改良剂对污泥中重金属Cu﹑Zn﹑Cd﹑As均有显著钝化作用，2种改良剂均有效降低污泥重金属Cu﹑Cd﹑Zn﹑As可交换态的含量使其向碳酸盐结合态、铁

3、锰氧化物结合态等稳定态转化，可交换态Zn﹑Cd比对照组最大降低程度分别达到98.8%和98.6%。2.通过添加改良剂钝化污泥重金属，对钝化后的重金属有效态进行了分析，得出硫化物处理可以有效降低污泥中重金属Cu﹑Cd﹑Zn﹑As有效态含量，特别是对Cu﹑Cd的钝化效果最为理想，重金属有效态降低幅度随着硫化物添加量增大而增大，其有效态最大降低幅度分别为87.3%﹑34.0%。3.采用明亮杆菌T3型发光菌发光强度试验和植物盆栽试验，分别研究了硫化物钝化污泥对微生物的毒性变化和硫化物钝化污泥对蔬菜生长及重金属积累的影响，结果表明添加硫化物改良剂后的污泥提取液的

4、发光量强于未添加改良剂处理组，而在一定浓度范围内，重金属毒性大小与发光菌发光强度变化成负相关，继而得出添加改良剂钝化后重金属毒性降低；通过盆栽试验得出添加改良剂处理组的青菜生物量高于对照组，同时添加改良剂处理组的青菜根部和地上部的重金属含量要低于对照组，而同一个处理组中青菜根部的重金属含量要远高于其地上部。硫化物钝化污泥后青菜地上部和根部重金属积累量较对照组显著降低。4.采用土壤柱淋洗试验研究了硫化物钝化污泥重金属的稳定性。结果表明，改良剂钝化污泥，能减少重金属Zn、Cu、Cd从污泥中的淋失，增强重金属在污泥中的稳定性。NaNO3淋洗条件下硫化物钝化污

5、泥重金属Zn、Cu、Cd淋洗量较原污泥最大降低程度分别为98.2%、70.3%、52.6%；柠檬酸溶液淋洗条件下硫化物钝化污泥重金属IZn、Cu、Cd淋洗量较原污泥最大降低程度分别为60.7%、74.9%、78.3%；乙酸溶液淋洗条件下硫化物钝化污泥重金属Zn、Cu、Cd淋洗量较原污泥最大降低程度分别为51.2%、73.4%、88.6%。酸性淋洗条件下改良剂钝化后的污泥重金属Zn、Cd、Cu的淋出量均有所降低，其淋洗曲线更为平缓，表明在酸性淋洗条件下硫化物钝化的污泥重金属亦表现出难以淋出。关键词：城市污泥，重金属，硫化物，钝化，稳定化IIAbstrac

6、tWiththerapiddevelopmentofurbanizationprocess,therapiddevelopmentofindustrialization,thedevelopmentofurbanconstructionandtheexpansionofthescopeofurbanareas,alargeincreaseinpopulation.theincreasingnumberofurbansewagetreatmentplantswasresulted,thedailysludgeproductionofthesewagetr

7、eatmentplantisalsoincreasing,theexcessiveheavymetalcontentofthesludgetomakealotofsludgeisdifficulttodirectlyuse.Disposalandutilizationofsludgeisanimportantproblemtobesolvedineverycity.Inthisstudy,TakeHefeicitysewagetreatmentplantsludgeastheresearchobject,aseriesofpassivationofhe

8、avymetalsinmunicipalsludgewasstudiedbyaddingthe