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城市污水处理过程中重金属的迁移与去除规律研究

关注热度:181   来源:新能源学术论文  作者:罗丽
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【摘要】:为了揭示重金属离子在污水处理过程中的迁移与去除规律,本研究以西安市第三污水处理厂中细格栅、沉砂池、氧化沟和二沉池的出水为研究对象,进行了各处理单元出水的定期采样,将通过0.45μm滤膜的滤液作为水相,将污水中的悬浮物风干、研磨、过筛后作为泥相。同步分析了水相和泥相中Cu、Zn、Mn和Cr这4种重金属离子的含量、金属离子的形态比例分布以及重金属的去除情况。结果表明: 城市污水主要重金属污染物为Cr,对于其它重金属的污染情况不严重,Cr污染主要来源于工业废水的排放。在污水处理过程中,金属离子有逐渐从水相迁移到泥相的趋势,其中,Cu、Zn、Mn和Cr在氧化沟活性污泥中浓度增大比较明显,这是整个污水厂的污泥主要集中在氧化沟的必然结果。出水中4种重金属的含量均能达到污水再生利用的水质标准。 用滤膜过滤法对污水中重金属离子按溶解态和颗粒态进行分类,结果显示4种重金属在进水中溶解态的大小顺序为:CrMnZnCu,除Cr外,其余3种重金属元素主要以颗粒态形式存在;在出水中,4种元素除了Cu以外,都以溶解态为主,其中以Cr的溶解态比例最高。在污水处理过程中重金属的形态随着处理过程发生改变,重金属离子沿细格栅、沉砂池到氧化沟的过程中有从溶解态转化为颗粒态的趋势,但在二沉池中又存在某些颗粒态重金属转化为溶解态,从而残存在水中的现象。 二级处理工艺能很好地去除水中的Cu,去除率为77.7%;而对Mn、Cr和Zn的去除率相对偏低,分别为34.0%、31.5%和30.2%。细格栅、沉砂池、氧化沟和二沉池对4种重金属离子都有一定的去除能力。不同构筑物对重金属离子去除的贡献率不相同,Cu主要通过沉砂池去除;Mn主要通过氧化沟和二沉池去除;沉砂池对于Cr去除的贡献率较大;Zn主要通过沉砂池和二沉池去除。Cu、Zn和Cr的去除主要是物理作用,Mn的去除是物理和生化作用的综合。重金属在二沉池中颗粒态比例的影响其去除率,溶解态金属比颗粒态金属较难去除,颗粒态金属的溶出可能是Zn、Mn、Cr的去除率低于Cu的主要原因。
【关键词】:重金属 污水处理 分布 迁移 去除
【学位授予单位】:西安建筑科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:X703
【目录】:
  • 摘要3-5
  • ABSTRACT5-9
  • 1 绪论9-24
  • 1.1 城市污水中重金属的来源和危害10-12
  • 1.1.1 重金属的定义10
  • 1.1.2 重金属的来源10-11
  • 1.1.3 重金属的危害11-12
  • 1.2 污水中重金属的存在形态和去除机理12-14
  • 1.2.1 污水中重金属的存在形态12-13
  • 1.2.2 污水生物处理工艺中重金属的去除机理13-14
  • 1.3 污泥消解方法14-15
  • 1.3.1 湿法消解14
  • 1.3.2 干灰化法14-15
  • 1.4 金属元素的检测方法15-19
  • 1.4.1 分光光度法15-16
  • 1.4.2 电化学法16
  • 1.4.3 原子光谱法16-18
  • 1.4.4 质谱法18-19
  • 1.5 国内外研究现状和进展19-21
  • 1.5.1 污水处理厂中重金属的国内外研究现状19-20
  • 1.5.2 研究现状的总结与评价20-21
  • 1.6 课题的背景意义、研究目标和内容21-24
  • 1.6.1 课题的背景和意义21-23
  • 1.6.2 课题的研究目标和内容23-24
  • 2 材料和方法24-33
  • 2.1 实验材料24-25
  • 2.1.1 仪器设备24
  • 2.1.2 实验试剂24-25
  • 2.2 实验方法25-33
  • 2.2.1 西安第三污水处理厂基本情况25-26
  • 2.2.2 样品采集26
  • 2.2.3 样品预处理26
  • 2.2.4 泥样消解方法26-28
  • 2.2.5 样品分析方法28-33
  • 3 结果与讨论33-57
  • 3.1 泥样的消解方法的确定33-34
  • 3.1.1 泥样国标消解方法的结果33
  • 3.1.2 泥样ISO消解方法的结果33
  • 3.1.3 泥样消解方法的选定33-34
  • 3.2 污水处理过程中污水的物理化学特征和重金属的分布情况34-50
  • 3.2.1 污水的物理化学特征34-36
  • 3.2.2 Cu、Zn、Mn和Cr在污水处理过程中的分布情况36-49
  • 3.2.3 Cu、Zn、Mn、Cr在污水处理过程中的分布比较49-50
  • 3.3 污水处理过程中重金属的形态分布规律50-54
  • 3.3.1 Cu、Zn、Mn和Cr的形态分布规律50-54
  • 3.3.2 Cu、Zn、Mn、Cr的形态分布比较54
  • 3.4 污水处理过程中重金属的去除54-57
  • 4 结论57-58
  • 致谢58-59
  • 参考文献59-63
  • 附录 硕士研究生学习阶段发表论文63


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关键词: 重金属

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