城市污水處理過(guò)程中重金屬的遷移與去除規(guī)律研究

【摘要】：為了揭示重金屬離子在污水處理過(guò)程中的遷移與去除規(guī)律,本研究以西安市第三污水處理廠中細(xì)格柵、沉砂池、氧化溝和二沉池的出水為研究對(duì)象,進(jìn)行了各處理單元出水的定期采樣,將通過(guò)0.45μm濾膜的濾液作為水相,將污水中的懸浮物風(fēng)干、研磨、過(guò)篩后作為泥相。同步分析了水相和泥相中Cu、Zn、Mn和Cr這4種重金屬離子的含量、金屬離子的形態(tài)比例分布以及重金屬的去除情況。結(jié)果表明： 城市污水主要重金屬污染物為Cr,對(duì)于其它重金屬的污染情況不嚴(yán)重,Cr污染主要來(lái)源于工業(yè)廢水的排放。在污水處理過(guò)程中,金屬離子有逐漸從水相遷移到泥相的趨勢(shì),其中,Cu、Zn、Mn和Cr在氧化溝活性污泥中濃度增大比較明顯,這是整個(gè)污水廠的污泥主要集中在氧化溝的必然結(jié)果。出水中4種重金屬的含量均能達(dá)到污水再生利用的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。 用濾膜過(guò)濾法對(duì)污水中重金屬離子按溶解態(tài)和顆粒態(tài)進(jìn)行分類(lèi),結(jié)果顯示4種重金屬在進(jìn)水中溶解態(tài)的大小順序?yàn)椋篊rMnZnCu,除Cr外,其余3種重金屬元素主要以顆粒態(tài)形式存在；在出水中,4種元素除了Cu以外,都以溶解態(tài)為主,其中以Cr的溶解態(tài)比例最高。在污水處理過(guò)程中重金屬的形態(tài)隨著處理過(guò)程發(fā)生改變,重金屬離子沿細(xì)格柵、沉砂池到氧化溝的過(guò)程中有從溶解態(tài)轉(zhuǎn)化為顆粒態(tài)的趨勢(shì),但在二沉池中又存在某些顆粒態(tài)重金屬轉(zhuǎn)化為溶解態(tài),從而殘存在水中的現(xiàn)象。 二級(jí)處理工藝能很好地去除水中的Cu,去除率為77.7%；而對(duì)Mn、Cr和Zn的去除率相對(duì)偏低,分別為34.0%、31.5%和30.2%。細(xì)格柵、沉砂池、氧化溝和二沉池對(duì)4種重金屬離子都有一定的去除能力。不同構(gòu)筑物對(duì)重金屬離子去除的貢獻(xiàn)率不相同,Cu主要通過(guò)沉砂池去除；Mn主要通過(guò)氧化溝和二沉池去除；沉砂池對(duì)于Cr去除的貢獻(xiàn)率較大；Zn主要通過(guò)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綜合。重金屬在二沉池中顆粒態(tài)比例的影響其去除率,溶解態(tài)金屬比顆粒態(tài)金屬較難去除,顆粒態(tài)金屬的溶出可能是Zn、Mn、Cr的去除率低于Cu的主要原因。 【關(guān)鍵詞】：重金屬 污水處理 分布 遷移 去除
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類(lèi)號(hào)】：X703
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 1 緒論9-24
• 1.1 城市污水中重金屬的來(lái)源和危害10-12
• 1.1.1 重金屬的定義10
• 1.1.2 重金屬的來(lái)源10-11
• 1.1.3 重金屬的危害11-12
• 1.2 污水中重金屬的存在形態(tài)和去除機(jī)理12-14
• 1.2.1 污水中重金屬的存在形態(tài)12-13
• 1.2.2 污水生物處理工藝中重金屬的去除機(jī)理13-14
• 1.3 污泥消解方法14-15
• 1.3.1 濕法消解14
• 1.3.2 干灰化法14-15
• 1.4 金屬元素的檢測(cè)方法15-19
• 1.4.1 分光光度法15-16
• 1.4.2 電化學(xué)法16
• 1.4.3 原子光譜法16-18
• 1.4.4 質(zhì)譜法18-19
• 1.5 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和進(jìn)展19-21
• 1.5.1 污水處理廠中重金屬的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀19-20
• 1.5.2 研究現(xiàn)狀的總結(jié)與評(píng)價(jià)20-21
• 1.6 課題的背景意義、研究目標(biāo)和內(nèi)容21-24
• 1.6.1 課題的背景和意義21-23
• 1.6.2 課題的研究目標(biāo)和內(nèi)容23-24
• 2 材料和方法24-33
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料24-25
• 2.1.1 儀器設(shè)備24
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑24-25
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法25-33
• 2.2.1 西安第三污水處理廠基本情況25-26
• 2.2.2 樣品采集26
• 2.2.3 樣品預(yù)處理26
• 2.2.4 泥樣消解方法26-28
• 2.2.5 樣品分析方法28-33
• 3 結(jié)果與討論33-57
• 3.1 泥樣的消解方法的確定33-34
• 3.1.1 泥樣國(guó)標(biāo)消解方法的結(jié)果33
• 3.1.2 泥樣ISO消解方法的結(jié)果33
• 3.1.3 泥樣消解方法的選定33-34
• 3.2 污水處理過(guò)程中污水的物理化學(xué)特征和重金屬的分布情況34-50
• 3.2.1 污水的物理化學(xué)特征34-36
• 3.2.2 Cu、Zn、Mn和Cr在污水處理過(guò)程中的分布情況36-49
• 3.2.3 Cu、Zn、Mn、Cr在污水處理過(guò)程中的分布比較49-50
• 3.3 污水處理過(guò)程中重金屬的形態(tài)分布規(guī)律50-54
• 3.3.1 Cu、Zn、Mn和Cr的形態(tài)分布規(guī)律50-54
• 3.3.2 Cu、Zn、Mn、Cr的形態(tài)分布比較54
• 3.4 污水處理過(guò)程中重金屬的去除54-57
• 4 結(jié)論57-58
• 致謝58-59
• 參考文獻(xiàn)59-63
• 附錄 碩士研究生學(xué)習(xí)階段發(fā)表論文63

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