碳材料对污泥生物沥浸去除重金属的影响研究

发布时间：2023-02-09 10:39

　　我国污泥产量逐年增加,土地利用是目前最具有经济效益且环保的处置方式,而重金属含量是影响其合理有效处置的重要因素之一。生物沥浸作为一种重金属处理技术,具有环境友好且低成本的优点,但存在反应效率低、沥浸时间长等技术瓶颈,考虑如何提高反应速率是目前研究热点之一。因此,本文将重金属污染污泥作为研究对象,通过碳材料催化硫杆菌生物氧化污泥的研究,揭示其提升反应速率的机理。此外,将生物沥浸与电动修复技术联合,解决生物沥浸液相中残余的高浓度重金属,为污泥生物沥浸去除重金属提供理论依据和技术思路。本文主要研究结论如下:对生物沥浸反应进行了参数优选,考虑到较高的处理量和较低的处理成本,选择底物投加量为4 g/L、接种量为10%、污泥浓度为40 g/L,此时的Zn、Cu、Cd和Ni的去除率分别为79.3%、74.1%、70.9%和74.6%。在Fe²⁺介导的生物沥浸反应体系中,投加碳材料会促进Fe²⁺的加速氧化,活性炭对Fe²⁺氧化促进效果相较于生物炭更为显著,硝酸改性处理相较于未改性更为显著。通过相关性分析得出,Fe²⁺

【文章页数】：101 页

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 污泥处理处置国内外现状
        1.2.1 国外处理处置现状
        1.2.2 国内处理处置现状
    1.3 污泥重金属污染状况
    1.4 污泥重金属处理技术
        1.4.1 固化/稳定化
        1.4.2 化学淋洗法
        1.4.3 生物沥浸法
        1.4.4 电动修复法
    1.5 生物沥浸技术
        1.5.1 生物沥浸定义
        1.5.2 生物沥浸主要微生物
        1.5.3 生物沥浸反应机理
        1.5.4 生物沥浸影响因素
    1.6 课题提出
        1.6.1 研究目的及意义
        1.6.2 研究内容
        1.6.3 技术路线
第2章 实验材料与方法
    2.1 实验试剂与仪器
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器
        2.1.3 实验器皿
    2.2 实验分析方法
        2.2.1 污泥样品预处理
        2.2.2 重金属总量测定
        2.2.3 重金属形态测定
        2.2.4 污泥含水率测定
        2.2.5 污泥相关指标测定
    2.3 供试污泥性质
第3章 生物沥浸菌种培养与反应条件优选
    3.1 引言
    3.2 实验方法
        3.2.1 氧化亚铁硫杆菌的驯化富集培养
        3.2.2 生物沥浸反应条件优选
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 氧化亚铁硫杆菌生长规律
        3.3.2 底物投加量对生物沥浸反应过程的影响
        3.3.3 接种量对生物沥浸反应过程的影响
        3.3.4 污泥浓度对生物沥浸反应过程的影响
    3.4 本章小结
第4章 碳材料对污泥生物沥浸反应过程的影响
    4.1 引言
    4.2 实验方法
        4.2.1 碳材料的制备
        4.2.2 碳材料的表征方法
        4.2.3 微生物群落结构检测与分析
        4.2.4 碳材料对污泥生物沥浸反应过程的影响
    4.3 实验结果与讨论
        4.3.1 碳材料对污泥生物沥浸反应过程pH和ORP的影响
        4.3.2 碳材料对污泥生物沥浸反应过程Fe²⁺氧化率的影响
        4.3.3 碳材料对污泥生物沥浸反应过程重金属去除的影响
        4.3.4 碳材料对污泥生物沥浸反应影响机制
    4.4 本章小结
第5章 生物沥浸-电动修复联合技术去除污泥中重金属
    5.1 引言
    5.2 反应器装置
    5.3 实验方法
    5.4 实验结果与讨论
        5.4.1 不同处理方法下反应器中污泥电流的变化
        5.4.2 不同处理方法下反应器中污泥p H的变化
        5.4.3 不同处理方法下反应器中污泥重金属总量变化
        5.4.4 不同处理方法下反应器中污泥重金属形态变化
    5.5 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 主要创新点
    6.3 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
    专利
    参与科研项目
致谢



本文编号：3738739