Pb（Ⅱ）在活性污泥中的吸附特性及形态迁移规律研究
发布时间：2021-03-31 04:41
活性污泥是生物处理系统中的主体作用物质,主要由微生物群体、细胞分泌物、难降解有机物、无机物等成分所组成的复杂的非均质体。由于其来源广、成本低、吸附性能强等优点,因此本文选用活性污泥作为吸附剂去除废水中的Pb（Ⅱ）。本论文主要从以下几点进行实验研究：①活性污泥对Pb（Ⅱ）的吸附性能研究；②活性污泥对Pb（Ⅱ）的吸附机理研究；③Pb（Ⅱ）在活性污泥上的迁移规律；④超声加酸辅助去除活性污泥中Pb（Ⅱ）的研究。根据对实验数据分析,得出以下结论：（1）Pb（Ⅱ）在活性污泥中的吸附特性研究活性污泥对Pb（Ⅱ）的吸附是一个快速吸附的过程,在2h内吸附质在液固相表面基本达到平衡。吸附平衡时间受Pb（Ⅱ）初始浓度影响不大。随着Pb（Ⅱ）初始浓度的增加,活性污泥对Pb（Ⅱ）的吸附平衡浓度增加,吸附率下降。活性污泥对Pb（Ⅱ）的吸附作用能够较好的满足伪一级动力学模型（R2=0.989）和伪二级动力学模型（R2=0.990）；活性污泥对Pb（Ⅱ）的理论饱和吸附量与实验饱和吸附量均非常接近。在10℃、20℃和30℃时,Langmuir和Freundlich等温吸附线均能对活性污泥对Pb（Ⅱ）的吸附平衡数据能较好...
【文章来源】：南开大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：128 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
活性污泥中重金属形态分布A:活性污泥，B:脱水污泥表2.4显示了不同金属之间在活性污泥、脱水污泥中的含量差别以及重金属化学形态分布变化
图5.1吸附时间对活性污泥中Pbai)形态迁移的影响在吸附过程中，活性污泥中Pb(II)的形态迁移如图5.1所示。随着Pb(II)加入到活性污泥溶液中，在0.1 h时，即快速吸附阶段，吸附量迅速达到9.73 mg/g,在这一阶段，以酸可交换态(F/)、易还原态(F2)、可氧化态CF3)和残余态(尸4)形式存在的Pb(II)都迅速增加。酸可交换态(厂0、易还原态CF2)、可氧化态CF3)和残余态(尸力的含量分别为0.50、3.80、3.57和1.86 mg/g。随着时间的增加，活性污泥对Pb(II)的吸附增长速度下降。这主要归因于吸附位点降低、溶液中Pb(II)浓度下降、活化能增加在211时，以残余态(厂0形式存在的Pb(II)迅速增加，从1.86 mg/g迅速增长至3.09 mg/g。酸可交换态(厂？)、易还原态(尸2)均有不从程度的增加，分别从初始的0.50和3.80 mg/g增长至0.62和4.34 mg/g。而随着时间的增长可氧化态0F3)则呈下降趋势。这
在10°C、20°C和30°C下，经过9611后，Pb(II)在活性污泥上的形态分布基本达到平衡状态。平衡后的Pb(II)的形态分布如图5.2所示。不同初始浓度下的Pb(II),随着温度的升高，在活性污泥中的酸可交换态(F/)、易还原态(F乃、可氧化态(尸3)和残佘态力存在的Pb(II)都呈现增长趋势。这主要是由于温度的升髙，污泥中的活性位点所需的活化能下降，部分惰性活性位点被激活，分子扩散速度增大[153]。易还原态(F2)、可氧化态(i^3)和残余态(F力分别与活性污泥中的铁猛氧化物、有机物和矿物质晶格结合[76]，Turner等人[】97]研究发现铁猛氧化物吸附Pb(II)的能力随着温度的升高而增加；Song等人[i98]发现有机物类物质吸附重金属的能力随着温度的升高而增加，这些观点与本节中活性污泥中Pbdl)的形态随着温度的升高而增大的结论相一致。如图5.2所示，当初始Pb(II)浓度为 ’20nig/L时，活性污泥中Pb(II)的形态主要以易还原态(F2)为主，约占总吸附量的58%
【参考文献】：
期刊论文
[1]Adsorption behavior of sulfamethazine in an activated sludge process treating swine wastewater[J]. Weiwei Ben,Zhimin Qiang,Xiaowei Yin,Jiuhui Qu,Xun Pan. Journal of Environmental Sciences. 2014(08)
[2]铬铜复合污染下铬形态分布及与土壤酶活性的关系[J]. 魏威,王丹,梁东丽,王松山,胡斌. 农业环境科学学报. 2012(09)
[3]硫酸盐还原颗粒污泥对Cr的吸附机理解析[J]. 罗隽,庞志华,仲海涛,林方敏. 环境科学与技术. 2012(03)
[4]化学-混凝沉淀处理含氟含重金属废水研究[J]. 周芬,汪晓军. 环境工程学报. 2012(02)
[5]土壤铜、铬（Ⅵ）复合污染重金属形态转化及其对生物有效性的影响[J]. 王丹,魏威,梁东丽,王松山,胡斌. 环境科学. 2011(10)
[6]好氧颗粒污泥吸附Cu2+的研究[J]. 孙鑫,李金城,郑华燕,许丹丹,徐芝芬,阙光龙. 环境科学与技术. 2011(09)
[7]超声辐射协同草酸-HEDTA浸提污泥中重金属[J]. 涂剑成,赵庆良,杨倩倩. 中国环境科学. 2011(08)
[8]重金属及有机物污染土壤的树木修复研究进展[J]. 韦秀文,姚斌,刘慧文,白莉萍,周玲莉. 林业科学. 2011(05)
[9]好氧污泥对季铵盐吸附性能的研究[J]. 任荣,王爱娟,李克勋,孙洁,张冲,乔婧,刘东方. 水处理技术. 2011(01)
[10]采用电动修复增强技术去除电镀污泥中重金属[J]. 彭桂群,田光明. 中国环境科学. 2010(03)
本文编号：3110808
【文章来源】：南开大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：128 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
活性污泥中重金属形态分布A:活性污泥，B:脱水污泥表2.4显示了不同金属之间在活性污泥、脱水污泥中的含量差别以及重金属化学形态分布变化
图5.1吸附时间对活性污泥中Pbai)形态迁移的影响在吸附过程中，活性污泥中Pb(II)的形态迁移如图5.1所示。随着Pb(II)加入到活性污泥溶液中，在0.1 h时，即快速吸附阶段，吸附量迅速达到9.73 mg/g,在这一阶段，以酸可交换态(F/)、易还原态(F2)、可氧化态CF3)和残余态(尸4)形式存在的Pb(II)都迅速增加。酸可交换态(厂0、易还原态CF2)、可氧化态CF3)和残余态(尸力的含量分别为0.50、3.80、3.57和1.86 mg/g。随着时间的增加，活性污泥对Pb(II)的吸附增长速度下降。这主要归因于吸附位点降低、溶液中Pb(II)浓度下降、活化能增加在211时，以残余态(厂0形式存在的Pb(II)迅速增加，从1.86 mg/g迅速增长至3.09 mg/g。酸可交换态(厂？)、易还原态(尸2)均有不从程度的增加，分别从初始的0.50和3.80 mg/g增长至0.62和4.34 mg/g。而随着时间的增长可氧化态0F3)则呈下降趋势。这
在10°C、20°C和30°C下，经过9611后，Pb(II)在活性污泥上的形态分布基本达到平衡状态。平衡后的Pb(II)的形态分布如图5.2所示。不同初始浓度下的Pb(II),随着温度的升高，在活性污泥中的酸可交换态(F/)、易还原态(F乃、可氧化态(尸3)和残佘态力存在的Pb(II)都呈现增长趋势。这主要是由于温度的升髙，污泥中的活性位点所需的活化能下降，部分惰性活性位点被激活，分子扩散速度增大[153]。易还原态(F2)、可氧化态(i^3)和残余态(F力分别与活性污泥中的铁猛氧化物、有机物和矿物质晶格结合[76]，Turner等人[】97]研究发现铁猛氧化物吸附Pb(II)的能力随着温度的升高而增加；Song等人[i98]发现有机物类物质吸附重金属的能力随着温度的升高而增加，这些观点与本节中活性污泥中Pbdl)的形态随着温度的升高而增大的结论相一致。如图5.2所示，当初始Pb(II)浓度为 ’20nig/L时，活性污泥中Pb(II)的形态主要以易还原态(F2)为主，约占总吸附量的58%
【参考文献】：
期刊论文
[1]Adsorption behavior of sulfamethazine in an activated sludge process treating swine wastewater[J]. Weiwei Ben,Zhimin Qiang,Xiaowei Yin,Jiuhui Qu,Xun Pan. Journal of Environmental Sciences. 2014(08)
[2]铬铜复合污染下铬形态分布及与土壤酶活性的关系[J]. 魏威,王丹,梁东丽,王松山,胡斌. 农业环境科学学报. 2012(09)
[3]硫酸盐还原颗粒污泥对Cr的吸附机理解析[J]. 罗隽,庞志华,仲海涛,林方敏. 环境科学与技术. 2012(03)
[4]化学-混凝沉淀处理含氟含重金属废水研究[J]. 周芬,汪晓军. 环境工程学报. 2012(02)
[5]土壤铜、铬（Ⅵ）复合污染重金属形态转化及其对生物有效性的影响[J]. 王丹,魏威,梁东丽,王松山,胡斌. 环境科学. 2011(10)
[6]好氧颗粒污泥吸附Cu2+的研究[J]. 孙鑫,李金城,郑华燕,许丹丹,徐芝芬,阙光龙. 环境科学与技术. 2011(09)
[7]超声辐射协同草酸-HEDTA浸提污泥中重金属[J]. 涂剑成,赵庆良,杨倩倩. 中国环境科学. 2011(08)
[8]重金属及有机物污染土壤的树木修复研究进展[J]. 韦秀文,姚斌,刘慧文,白莉萍,周玲莉. 林业科学. 2011(05)
[9]好氧污泥对季铵盐吸附性能的研究[J]. 任荣,王爱娟,李克勋,孙洁,张冲,乔婧,刘东方. 水处理技术. 2011(01)
[10]采用电动修复增强技术去除电镀污泥中重金属[J]. 彭桂群,田光明. 中国环境科学. 2010(03)
本文编号：3110808
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