生物表面活性剂耦合电动力去除污泥重金属研究
发布时间：2023-03-14 17:45
污水处理过程中产生的污泥得不到有效处理处置将产生严重的危害,对污泥进行安全有效的处理处置成为污泥处理处置的热点问题。污泥中含有大量的氮、磷、钾和有机质等营养物质可以进行资源化利用,而污泥中含有的重金属严重制约其资源化利用。本研究针对污泥中重金属含量超标限制其资源化利用这一问题,开展以生物表面活性去除污泥中重金属效能影响因素研究,探究重金属去除效能及动力学释放规律;研究生物表面活性剂耦合电动力去除污泥中重金属,分析了重金属迁移行为及归趋途径;通过分析重金属化学形态变化规律、态风险分析、稳定性、浸出毒性及营养物质变化,为污泥重金属去除及资源化利用提供可靠的技术支撑。通过研究鼠李糖脂、皂苷、槐糖脂对污泥中重金属去除效能影响因素的基础上,优化了最优处理效能条件下的生物表面活性剂浓度、反应时间、液固比,采用准一级动力学方程及准二级动力学方程对污泥中重金属Cu、Zn、Cr、Pb、Ni、Mn的解吸数据进行拟合。研究结果表明:污泥中各重金属Cu、Zn、Cr、Pb、Ni、Mn的去除效能随浓度、反应时间、液固比增加而增加,皂苷对污泥中重金属去除效能最佳;采用响应曲面法优化皂苷对污泥重金属去除的最佳参数为:...
【文章页数】：165 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题来源
1.2 课题研究背景、目的及意义
1.2.1 课题研究背景
1.2.2 研究目的及意义
1.3 污泥处理处置技术研究进展
1.3.1 污泥来源特性及危害
1.3.2 国外污泥处理处置技术及进展
1.3.3 国内污泥处理处置技术及进展
1.4 污泥重金属去除技术研究进展
1.4.1 污泥重金属去除技术
1.4.2 生物表面活性剂浸提技术
1.4.3 电动力去除技术
1.5 污泥重金属生态风险研究进展
1.6 存在问题分析及研究课题的提出
1.6.1 存在问题分析
1.6.2 研究课题的提出
1.7 主要研究内容及技术路线
1.7.1 主要研究内容
1.7.2 技术路线
第2章 实验材料与研究方法
2.1 试验材料
2.1.1 污泥来源及特性
2.1.2 生物表面活性剂来源及特性
2.2 试验装置
2.3 试验方法
2.3.1 生物表面活性剂对污泥中重金属去除影响因素研究
2.3.2 电动力实验
2.4 分析检测方法
2.4.1 污泥常规指标检测方法
2.4.2 污泥中重金属总量测定及去除率计算
2.4.3 污泥中重金属形态测定方法
2.4.4 TCLP浸出方法
2.4.5 硫酸硝酸浸出方法
2.4.6 重金属生态风险分析方法
2.5 重金属解吸理论研究基础
2.5.1 重金属解吸动力学
2.5.2 响应曲面优化法研究
第3章 生物表面活性剂对污泥中重金属去除效能与动力学研究
3.1 引言
3.2 生物表面活性剂对污泥中重金属去除效能影响研究
3.2.1 鼠李糖脂对污泥中重金属去除效能的影响
3.2.2 皂苷对污泥中重金属去除效能的影响
3.2.3 槐糖脂对污泥中重金属去除效能的影响
3.3 污泥中重金属去除参数响应面优化研究
3.3.1 响应曲面法的实验优化设计与结果分析
3.3.2 响应曲面三维图分析
3.4 洗涤次数对污泥重金属去除率效能的影响
3.4.1 鼠李糖脂洗涤次数对污泥重金属去除效能的影响
3.4.2 皂苷洗涤次数对污泥重金属去除效能的影响
3.4.3 槐糖脂洗涤次数对污泥重金属去除效能的影响
3.5 生物表面活性剂去除污泥中重金属解吸动力学研究
3.5.1 鼠李糖脂作用下污泥重金属解吸动力学研究
3.5.2 皂苷作用下污泥重金属解吸动力学研究
3.5.3 槐糖脂作用下污泥重金属解吸动力学研究
3.6 本章小结
第4章 生物表面活性剂耦合电动力条件下污泥重金属迁移行为及归趋途径研究
4.1 引言
4.2 电流及电导率变化规律
4.2.1 电流变化规律
4.2.2 电渗流变化规律
4.2.3 电极液电导率变化规律
4.3 污泥特性变化规律
4.3.1 污泥含水率变化规律
4.3.2 污泥pH变化规律
4.3.3 污泥电导率变化规律
4.4 污泥中重金属迁移行为研究
4.4.1 重金属Cu迁移行为研究
4.4.2 重金属Zn迁移行为研究
4.4.3 重金属Cr迁移行为研究
4.4.4 重金属Pb迁移行为研究
4.4.5 重金属Ni迁移行为研究
4.4.6 重金属Mn迁移行为研究
4.4.7 污泥中重金属去除率比较研究
4.5 污泥中重金属归趋途径研究
4.5.1 污泥中Cu归趋途径
4.5.2 污泥中Zn归趋途径
4.5.3 污泥中Cr归趋途径
4.5.4 污泥中Pb归趋途径
4.5.5 污泥中Ni归趋途径
4.5.6 污泥中Mn归趋途径
4.6 本章小结
第5章 污泥重金属化学形态变化及生态风险分析研究
5.1 引言
5.2 污泥重金属化学形态变化规律研究
5.2.1 生物表面活性剂对污泥中重金属化学形态变化的影响
5.2.2 电动力条件下污泥重金属化学形态变化规律
5.3 污泥中重金属生态风险分析
5.3.1 生物表面活性剂对污泥重金属生态风险的影响
5.3.2 电动力处理对污泥重金属生态风险的影响
5.4 污泥中重金属稳定性及浸出毒性研究
5.4.1 生物表面活性剂对污泥重金属稳定性的影响
5.4.2 电动力作用下污泥重金属稳定性研究
5.4.3 不同浸出方法对污泥中重金属浸出特性研究
5.5 电动力条件下污泥中营养物质变化规律
5.5.1 污泥中有机质变化规律
5.5.2 污泥中总氮变化规律
5.5.3 污泥中总磷变化规律
5.5.4 电动力处理对污泥中营养物质的影响
5.6 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历
本文编号：3762458
【文章页数】：165 页
【学位级别】：博士
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摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题来源
1.2 课题研究背景、目的及意义
1.2.1 课题研究背景
1.2.2 研究目的及意义
1.3 污泥处理处置技术研究进展
1.3.1 污泥来源特性及危害
1.3.2 国外污泥处理处置技术及进展
1.3.3 国内污泥处理处置技术及进展
1.4 污泥重金属去除技术研究进展
1.4.1 污泥重金属去除技术
1.4.2 生物表面活性剂浸提技术
1.4.3 电动力去除技术
1.5 污泥重金属生态风险研究进展
1.6 存在问题分析及研究课题的提出
1.6.1 存在问题分析
1.6.2 研究课题的提出
1.7 主要研究内容及技术路线
1.7.1 主要研究内容
1.7.2 技术路线
第2章 实验材料与研究方法
2.1 试验材料
2.1.1 污泥来源及特性
2.1.2 生物表面活性剂来源及特性
2.2 试验装置
2.3 试验方法
2.3.1 生物表面活性剂对污泥中重金属去除影响因素研究
2.3.2 电动力实验
2.4 分析检测方法
2.4.1 污泥常规指标检测方法
2.4.2 污泥中重金属总量测定及去除率计算
2.4.3 污泥中重金属形态测定方法
2.4.4 TCLP浸出方法
2.4.5 硫酸硝酸浸出方法
2.4.6 重金属生态风险分析方法
2.5 重金属解吸理论研究基础
2.5.1 重金属解吸动力学
2.5.2 响应曲面优化法研究
第3章 生物表面活性剂对污泥中重金属去除效能与动力学研究
3.1 引言
3.2 生物表面活性剂对污泥中重金属去除效能影响研究
3.2.1 鼠李糖脂对污泥中重金属去除效能的影响
3.2.2 皂苷对污泥中重金属去除效能的影响
3.2.3 槐糖脂对污泥中重金属去除效能的影响
3.3 污泥中重金属去除参数响应面优化研究
3.3.1 响应曲面法的实验优化设计与结果分析
3.3.2 响应曲面三维图分析
3.4 洗涤次数对污泥重金属去除率效能的影响
3.4.1 鼠李糖脂洗涤次数对污泥重金属去除效能的影响
3.4.2 皂苷洗涤次数对污泥重金属去除效能的影响
3.4.3 槐糖脂洗涤次数对污泥重金属去除效能的影响
3.5 生物表面活性剂去除污泥中重金属解吸动力学研究
3.5.1 鼠李糖脂作用下污泥重金属解吸动力学研究
3.5.2 皂苷作用下污泥重金属解吸动力学研究
3.5.3 槐糖脂作用下污泥重金属解吸动力学研究
3.6 本章小结
第4章 生物表面活性剂耦合电动力条件下污泥重金属迁移行为及归趋途径研究
4.1 引言
4.2 电流及电导率变化规律
4.2.1 电流变化规律
4.2.2 电渗流变化规律
4.2.3 电极液电导率变化规律
4.3 污泥特性变化规律
4.3.1 污泥含水率变化规律
4.3.2 污泥pH变化规律
4.3.3 污泥电导率变化规律
4.4 污泥中重金属迁移行为研究
4.4.1 重金属Cu迁移行为研究
4.4.2 重金属Zn迁移行为研究
4.4.3 重金属Cr迁移行为研究
4.4.4 重金属Pb迁移行为研究
4.4.5 重金属Ni迁移行为研究
4.4.6 重金属Mn迁移行为研究
4.4.7 污泥中重金属去除率比较研究
4.5 污泥中重金属归趋途径研究
4.5.1 污泥中Cu归趋途径
4.5.2 污泥中Zn归趋途径
4.5.3 污泥中Cr归趋途径
4.5.4 污泥中Pb归趋途径
4.5.5 污泥中Ni归趋途径
4.5.6 污泥中Mn归趋途径
4.6 本章小结
第5章 污泥重金属化学形态变化及生态风险分析研究
5.1 引言
5.2 污泥重金属化学形态变化规律研究
5.2.1 生物表面活性剂对污泥中重金属化学形态变化的影响
5.2.2 电动力条件下污泥重金属化学形态变化规律
5.3 污泥中重金属生态风险分析
5.3.1 生物表面活性剂对污泥重金属生态风险的影响
5.3.2 电动力处理对污泥重金属生态风险的影响
5.4 污泥中重金属稳定性及浸出毒性研究
5.4.1 生物表面活性剂对污泥重金属稳定性的影响
5.4.2 电动力作用下污泥重金属稳定性研究
5.4.3 不同浸出方法对污泥中重金属浸出特性研究
5.5 电动力条件下污泥中营养物质变化规律
5.5.1 污泥中有机质变化规律
5.5.2 污泥中总氮变化规律
5.5.3 污泥中总磷变化规律
5.5.4 电动力处理对污泥中营养物质的影响
5.6 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历
本文编号：3762458
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