纯化凹凸棒对污泥中重金属的钝化作用研究

发布时间：2023-05-06 05:55

　　随着近年来城市污水产生量的增加、处理设施的不断完善以及处理程度的深化，污泥的产生量持续增加。由于污泥中含有植物生长必须的营养元素，如N、P、K等，因此污泥农用是实现污泥资源可持续利用和提高土壤肥力的重要途径。但是污泥中含有的有害重金属也会迁移进入土壤，不仅能影响作物的正常生长发育，而且可能通过直接接触、食物链等途径危及人类的生命和健康，从而降低污泥的利用价值。重金属的生物活性、迁移性不仅取决于总量，在很大程度上更加取决于重金属的形态。因此对污泥中的重金属进行钝化处理，降低其生物有效性和活性，以减小重金属利用的风险，是污泥利用研究领域所关心的热点问题。 本文以兰州市七里河安宁污水处理厂的脱水污泥为原料，以纯化的甘肃靖远红色凹凸棒石粘土为钝化剂，通过研究凹凸棒-污泥混合物在4种时间（0d、10d、20d和30d）时的pH和EC，4种重金属（Cu、Ni、Cr、Zn）的全量、水溶态和DTPA浸提态含量、BCR连续提取法的形态分布以及重金属生态毒性的变化情况，运用方差分析和多重比较对比分析了纯化凹凸棒石对污泥中重金属的有效性的影响。 实验结果表明： （1）在凹凸棒经纯化后，晶体分布均匀、分散性好...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 凹凸棒石概述
        1.1.1 凹凸棒石的形态和结构
        1.1.2 凹凸棒的组成
        1.1.3 凹凸棒的特性
        1.1.4 凹凸棒的开发利用现状
        1.1.5 凹凸棒土提纯研究进展
    1.2 城市污泥概述
        1.2.1 城市污泥的定义
        1.2.2 城市污泥的性质
        1.2.3 城市污泥的分类
        1.2.4 污泥的处置与综合利用
        1.2.5 污泥中重金属的处理方法
    1.3 重金属形态分析
        1.3.1 重金属形态分析概述
        1.3.2 重金属形态与生物有效性的关系
        1.3.3 pH 对重金属赋存形态和重金属生物有效性的影响
    1.4 研究内容与目的
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 研究目的
2 材料与方法
    2.1 实验材料
    2.2 样品制备
        2.2.1 凹凸棒样品制备
        2.2.2 污泥样品制备
        2.2.3 混合污泥样品制备
    2.3 实验方法
        2.3.1 混合污泥的培育
        2.3.2 重金属全量测定方法
        2.3.3 混合污泥 pH 与 EC 的测定
        2.3.4 水溶态重金属的测定
        2.3.5 DTPA 浸提态重金属的测定
        2.3.6 混合污泥中不同形态重金属的提取
        2.3.7 生态毒性实验
        2.3.8 数据统计与分析
3 纯化凹凸棒对污泥重金属钝化效果的对比与分析
    3.1 纯化凹凸棒的 SEM 分析
    3.2 污泥原料中重金属的总量与分布
    3.3 纯化凹凸棒对 pH 和 EC 的影响
    3.4 纯化凹凸棒对水溶态重金属的影响
        3.4.1 纯化凹凸棒对 Cu 水溶态百分含量的影响
        3.4.2 纯化凹凸棒对 Ni 水溶态百分含量的影响
        3.4.3 纯化凹凸棒对 Cr 水溶态百分含量的影响
        3.4.4 纯化凹凸棒对 Zn 水溶态百分含量的影响
    3.5 凹凸棒对 DTPA 浸提态重金属的影响
        3.5.1 纯化凹凸棒对 Cu-DTPA 浸提态百分含量的影响
        3.5.2 纯化凹凸棒对 Ni-DTPA 浸提态百分含量的影响
        3.5.3 纯化凹凸棒对 Cr-DTPA 浸提态百分含量的影响
        3.5.4 纯化凹凸棒对 Zn-DTPA 浸提态百分含量的影响
    3.6 纯化凹凸棒对重金属形态分布的影响
        3.6.1 纯化凹凸棒对 Cu 形态分布的影响
        3.6.2 纯化凹凸棒对 Ni 形态分布的影响
        3.6.3 纯化凹凸棒对 Cr 形态分布的影响
        3.6.4 纯化凹凸棒对 Zn 形态分布的影响
    3.7 不同形态重金属百分含量的变化
        3.7.1 不同形态 Cu 百分含量的变化
        3.7.2 不同形态 Ni 百分含量的变化
        3.7.3 不同形态 Cr 百分含量的变化
        3.7.4 不同形态 Zn 百分含量的变化
    3.8 重金属迁移性评估
    3.9 重金属生态毒性评估
4 结论与讨论
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3809164