微波协同复合浸出剂脱除城市污泥中重金属的研究

发布时间：2023-03-26 18:42

　　针对柠檬酸浸出城市污泥中重金属的反应时间长、药剂投加量大、难以工业化应用，影响污泥农用等问题，本文在微波协同柠檬酸脱除污泥中重金属实验的基础上，考察了柠檬酸与H2O2、EDTA、EDDS等复配的浸出效果，并通过正交实验优选出一种复合浸出剂。探索了不同浸出剂对污泥中重金属形态分布的影响规律，指出了浸出剂复配的优化思路。结合扫描电镜表征，研究了微波协同复合浸出剂对污泥沉降性能、脱水性能及肥效的影响。主要研究结果如下： （1）微波协同柠檬酸脱除重金属实验结果表明，向100mL含水率96%的污泥样品中投加2mol/L柠檬酸，调节样品pH至3，25oC下反应30min，然后在微波功率为P1档（170W），升温速率为15oC/min下反应2.3min，60oC水浴中恒温反应3h，污泥中重金属Zn、Cu、Ni、Pb的浸出率分别为47.84%、11.05%、43.83%、23.97%。相比柠檬酸浸出实验，微波协同柠檬酸对4种重金属的平均浸出率提高了28.9%； （2）微波协同复合浸出剂脱除污泥中重金属实验结果表明，柠檬酸与强氧化剂H2O2或芬顿试剂及EDDS复配，可大幅提高Cu的浸出率，而EDTA则可...

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 污泥中重金属浸出剂
        1.2.1 无机酸
        1.2.2 有机酸
        1.2.3 螯合剂
        1.2.4 无机盐
        1.2.5 生物表面活性剂
        1.2.6 复合浸出剂
    1.3 微波协同技术脱除重金属的研究进展
    1.4 研究意义及内容
        1.4.1 研究意义
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 研究创新点
2 实验方法与设计
    2.1 样品准备
        2.1.1 污泥样品采集
        2.1.2 污泥样品预处理
        2.1.3 污泥基本性质
    2.2 仪器及药品
    2.3 污泥指标分析方法
        2.3.1 pH
        2.3.2 重金属含量
        2.3.3 重金属形态分析
        2.3.4 沉降性能
        2.3.5 含水率
        2.3.6 样品表征
        2.3.7 总氮，总磷及总钾
    2.4 研究路径
3 微波协同柠檬酸脱除污泥中重金属
    3.1 升温速率对重金属浸出率的影响
        3.1.1 微波功率对污泥重金属浸出率影响
        3.1.2 微波对污泥重金属浸出率的影响
    3.2 pH 值对重金属浸出率的影响
    3.3 反应时间对重金属浸出率的影响
        3.3.1 前反应时间
        3.3.2 后反应时间
    3.4 本章小结
4 微波协同复合浸出剂脱除污泥中重金属
    4.1 强氧化剂与柠檬酸复配
        4.1.1 H2O2与柠檬酸复配对浸出率的影响
        4.1.2 Fenton 试剂与柠檬酸复配对浸出率的影响
    4.2 EDTA 与柠檬酸复配
        4.2.1 EDTA 与柠檬酸复配对浸出率的影响
        4.2.2 EDTA、H2O2与柠檬酸复配对浸出率的影响
    4.3 EDDS 与柠檬酸复配
        4.3.1 EDDS 与柠檬酸复配对浸出率的影响
        4.3.2 EDDS、H2O2与柠檬酸复配对浸出率的影响
        4.3.3 EDDS 与 EDTA 复配对浸出率的影响
    4.4 正交实验
        4.4.1 正交实验设计
        4.4.2 正交实验结果
        4.4.3 配方筛选
    4.5 本章小结
5 污泥重金属形态与性能研究
    5.1 污泥重金属形态分析
        5.1.1 原始污泥重金属形态分析
        5.1.2 微波-柠檬酸处理后对污泥重金属形态的影响
        5.1.3 微波-复合浸出剂处理后污泥重金属形态分析
        5.1.4 结果分析
    5.2 沉降与脱水性能
        5.2.1 沉降性能
        5.2.2 脱水性能
    5.3 表面结构
    5.4 营养成分
    5.5 本章小结
6 结论与建议
    6.1 结论
    6.2 建议
参考文献
攻读学位期间发表文章
致谢



本文编号：3771496