污泥中重金属和碳氮磷在热调理过程中的迁移转化研究

发布时间：2020-05-12 02:47

【摘要】：随着我国污水处理量的增大,污泥产量也在增加,如何合理的处置污泥这一问题亟待解决。从长远的角度的考虑,污泥的土地利用不仅能彻底处置污泥还能实现污泥的资源化。但在污泥土地利用前,必须使污泥中的重金属进行稳定化或者去除,降低污泥中重金属的生态风险。污泥热调理技术可以实现重金属形态的稳定化,同时可以降低污泥的含水率,减少污泥的运输费用,并且热调理技术能使污泥中的有机物分解,为植物提供丰富的无机碳氮磷营养,这些都有利于实现污泥的土地利用。本研究从热调理对污泥的减量化、重金属的迁移转化、碳氮磷的迁移转化三个方面探讨热调理对污泥的理化性质的影响。同时对造成这些影响的因素,热调理温度、热调理时间进行研究。结果显示:(1)热调理能够使污泥大幅度的减少,并且改善污泥的脱水性能,在240℃,60min条件下,污泥离心减量率达到71.34%,离心含水率为61.04%,温度越高,时间越长,污泥的减量率越大,含水率越低,但从节约能源和处理效果的角度综合考虑,温度设置为180℃,时间为60min,比较合适。同等热调理条件下离心要比抽滤对污泥的减量效果好。(2)热调理对污泥中重金属含量和形态都有影响,进入液相中的重金属比例始终在1.4%以下,固相部分中重金属有富集现象,在240℃、60min条件下,富集率达到了146%,这对污泥的稳定化是不利的。固相中的重金属形态也发生了改变,特别是在240℃、60min下,Cu、Pb和Cr的残渣态(F5)比例分别上升了10.9%、7.05%和2.97%。Ni的F5态所占比例有所下降,主要是由于直接风险态(F1+F2)和稳定态(F5)向潜在风险态(F3+F4)的转化。热调理使污泥中的重金属生态风险值RI减小,但风险等级没有改变。(3)热调理对污泥中的碳氮磷迁移转化造成一定的影响,但转移程度不同,在240℃,60min条件下,38.51%的碳元素进入液相,58.19%的氮元素进入液相,而仅有17.5%的磷进入液相。
【图文】：

图 1-1 污水处理厂典型流程简图Fig.1-1Sewage treatment plant typical flow diagram泥的组成成份决定了污泥有以下的几方面的特性[15]1）含水率极高，未经机械脱水的活性污泥含水率一般都在 90%以上，呈胶状结困难；2）污水处理过程中许多重金属转移到污泥中，所以污泥中重金属含量一般比较3）含丰富植物营养素，适当处理可土地利用，用作农肥； 污泥的处理与处置泥处置就是污泥的最终解决方法，污泥处置的首要目的是“减量化、稳定化、无“资源化”。减量化是指通过污泥浓缩与污泥脱水减少污泥的体积，以降低污用。稳定化是降解污泥中的有机物质，使污泥中的各成分处于相对稳定状态的泥在最终处置过程中造成的二次污染。无害化是指杀死污泥中的病原微生物、即灭菌，或者去除污泥中的有毒、有害物质。资源化是指使污泥变废为宝，，在

图 1-2 我国污泥处置方法占比情况Fig.1-2The proportion of sludge disposal methods in China污泥的处置方法概况起来有以下几种：1）土地填埋两种污泥填埋的方式，一种是单独填埋，另一种是与生活垃圾混合填埋[17]。污单易行、成本低。但是污泥填埋存在一系列问题，首先，污泥含水率高，填埋液会对地下水系统造成破坏，因此需要做好防渗处理；其次，填埋后污泥微生气体容易引起燃烧或爆炸，逸散到空气中会造成大气污染。同时结合我国的国土地辽阔，但人口基数大，我国的土地资源比较紧缺，尤其随着我国的城镇化源将变得更加珍贵，所以这些均导致污泥填埋处置的污泥量所占总污泥处置量[18]。2）焚烧污泥干化后直接燃烧或者掺杂其他燃料进行燃烧，再结合其他配套设备对燃烧[19]
【学位授予单位】：内蒙古大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X703

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本文编号：2659511