城市污水处理过程中重金属的迁移与去除规律研究

【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

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

太原市污水处理厂污泥的重金属分析及农用潜力    孙瑞卿

污水集中处理厂污水中金属(重金属)的分布    王光龙,蒋廉洁

土壤重金属测定中不同消解方法的比较    许海;王洁琼;徐俊;蒋治国;景茜;堵燕钰;王博超;吴冬梅;刘建国;

底物对浓缩污泥中重金属生物淋滤的影响    李音;曾光明;张盼月;李建兵;

水环境中铬的存在形态及迁移转化规律    赵堃;柴立元;王云燕;邓荣;

重金属污染与人体健康    邓志瑞;余瑞云;余采薇;

污泥土地利用对草坪草及土壤的影响    王新,周启星,陈涛,葛英华,台培东

传统活性污泥法处理城市污水过程中重金属的变化研究    卢吉文;陈萍丽;赵秀兰;

黄河包头段水-沉积物系统中重金属的污染特征    何江,王新伟,李朝生,孙卫国

中国城市污泥的重金属含量及其变化趋势    陈同斌,黄启飞,高定,郑玉琪,吴吉夫

污水处理厂出水的环境质量和农业再利用    胡雪峰,朱琴,陈斌,邓慧红

西安第三污水处理厂可行性研究    陈利平

我国水环境中重金属污染行为和相关效应的研究进展    王艳;黄玉明;

评价大鼠铜摄入量3种指标的比较研究    段链;吴珍;程义斌;金银龙;

活性污泥在城市污水处理中的应用    谭丽泉;卢宝光;

Cu、Pb、Zn及复合重金属对油菜种子萌发的抑制性研究    李军红;田胜尼;孙萌;

淮北市矿区植被生态恢复现状及可持续治理对策    夏尚光;

中水回用及其应用研究    喻青;赵新华;秦琦;薛岩;

镉污染板蓝根生理指标的变化及其对镉积累的研究    付世景;宗良纲;孙静克;

Pb~(2+)对校园污水SBR系统的影响    严素定;陈玉成;

堆肥在园林绿化中的应用研究    姚天举;王素荣;祈峰;

污泥园林绿化资源化利用研究进展    丁武泉;包兵;吴丹;

论淮南矿区采煤沉陷地生态环境修复规划    崔龙鹏;

对治理与净化水体砷污染的探讨    唐谋生;张立柱;余雷;

二级处理水中残留有机物分子量分布特征及适用的膜法预处理技术    王磊;王旭东;刘莹;段文松;

北京市污泥堆肥处理现状与发展趋势    赵平;周邦社;

水环境风险预测的基础——数学模型    李晓娜;于宏海;曹旭;王黎;

污水处理厂污泥无害化处置与资源化技术研究    班福忱;程琳;张佩泽;苑晓叶;

浙江省猕猴桃果实重金属含量水平及其质量安全评价    尚素微;吕爱华;柴振林;祝新明;蒋步云;

卷烟厂污水处理方式探讨    刘志旺;

萝卜镉累积性状的遗传分析    王峰;储瑞珍;龚义勤;朱献文;许园园;李淑颖;柳李旺;

水泥、粉煤灰及其硬化体中Cr(Ⅵ)溶出条件与其影响因素    余其俊;白瑞英;曾小星;韦江雄;周春英;

中水灌溉对城市绿地生态系统的影响及安全性评价    王齐

鄱阳湖重金属污染特征研究及环境容量估算    李鸣

肥料管理对土壤-作物系统养分和重金属平衡的影响    鲁洪娟

污泥间接式干化机理及处置过程中污染物排放特性研究    邓文义

白光LED用稀土离子/过渡金属离子掺杂发光玻璃的制备及性能研究    梁晓峦

城市污泥特性分析及其在生态修复中的应用研究    谭国栋

新型螯合吸附剂的制备及其对重金属微污染废水的净化处理研究    张云

新型功能化吸附剂的制备及其在金属离子分析中的应用    李振华

南四湖沉积物内源污染释放规律与水质响应的关系研究    李志建

污泥混煤燃烧热解特性及其灰渣熔融性实验研究    刘亮

施用工程菌和草木灰对污染土壤Cd形态和小麦生长的影响    朱小娇

污泥污染土壤中接种AM真菌对紫云英生长及重金属吸收的影响    费云舟

湖泊湖滨带沉积物重金属污染研究    焦伟

液体电极沿面放电等离子体灭活大肠杆菌的研究    王天威

环嗪酮·敌草隆在甘蔗、土壤中的残留消解动态及敌草隆的土壤吸附行为研究    谢梦醒

巢湖流域规模化畜禽养殖场对水环境污染评价及其控制对策研究    彭军

潞安矿区矿井水资源化评价研究    潘妍妍

城市固体废弃物卫生填埋场环境风险评价    马娟

质谱式海水污染物快速测量系统的研究    惠力

微量污染物在污水处理过程中的迁移转化及控制技术的研究    武萍

污泥农用对土壤中各形态重金属含量变化的影响    李梦红;黄现民;诸葛玉平;

污泥处置国内外进展    唐小辉,赵力

污泥土地利用中重金属铜在土壤中的迁移行为    付新梅;俞珊;李云飞;唐兵;

德国的污泥利用和处置(Ⅱ)(续)    姚刚

太原盆地重金属元素地球化学分布特征    王雄军;赖健清;孔华;张建东;李德胜;周继华;王建武;

污泥中重金属的形态及在小麦幼苗中的富集    李晓晨;马海涛;冯士龙;王超;

改进BCR法在活性污泥样品重金属形态分析中的应用    刘甜田;何滨;王亚韩;江桂斌;林海;

城市污水处理厂污泥最终处置方式的探讨    陈鸣

厌氧消化后污泥中的重金属形态分布    沈晓南,谢经良,阚薇莉,彭忠,王福浩,宋君英

中国城市污泥的重金属含量及其变化趋势    杨军;郭广慧;陈同斌;郑国砥;高定;杨苏才;宋波;杜伟;

城市污泥中污染物的化学形态分析研究    田冬梅

污泥理化性质与污泥处置的环境风险    孙峰

城市污泥中重金属形态分布及淋溶特性研究    马海涛

城市污泥中重金属的形态分布及动电修复    陈铭

重庆市城市污泥堆肥农用对土壤—植物系统的影响研究    曹春梅

徽县冶炼厂周边土壤重金属空间分异及污染评价    曾玉梅

污泥施田后土壤和大豆植株中重金属分布特征    边伟

淮南市城市污泥特征及其重金属生物可利用性研究    谢鸿志

煤矸石中重金属元素的形态及淋溶实验研究    岳娟

生活污泥的性质和农业利用可行性研究    吴新民

桧柏富集重金属研究初报    冷平生，李树蓉

施用污泥对无芒雀麦生育的影响    周志宇,付华,张洪荣,左秀娟,李雪瑞

污泥处理、处置与利用的研究现状分析    韦朝海,陈传好

剩余污泥好氧堆肥生产有机复混肥的肥分及效益分析    田宁宁,王凯军,柯建明

污泥处理及有效利用    王慧珍,张清敏

微波消解-原子荧光光谱法测定化妆品中的铅    王国玲,姜颖虹,刘文杰,姜雪英

污水处理厂污泥回用问题初探    叶军,窦春菊,刘莉

城市污泥农用资源化前景广阔    赵明,陈建美,蔡葵,赵征宇,胡春叶

铬污染及其生态效应    徐衍忠,秦绪娜,刘祥红,张乃香,周英莲

我国城市污水污泥的产生及研究概况    孙玉焕;杨志海;

城市污水处理工艺方案设计浅析    原长弓;

自动化技术在污水处理节能领域中的应用现状与前景    罗隆;周力尤;

污水处理过程自动控制研究与应用    叶玲平,楼志军,蔡亦军,潘海天

基于模糊神经网络的自适应控制在污水处理中的应用研究    胡兴志;

DE型双沟式氧化沟运行分析    黄志新;由丽娜;

浅析微生物在污水处理过程中的作用    李海燕;

PLC控制系统在污水处理过程中的应用    刘栓,王太通

污水处理过程中的模糊控制研究    袁丽英,乔玉晶

新型污水处理系统的构成及应用    文建设;李德科;禄强;

脱盐和污水处理过程强化策略(英文)    E.Drioli;E.Curcio;

壬基酚聚氧乙烯醚在污水处理过程中的迁移转化行为    马兴杰;胡建英;邵兵;杨敏;

污水处理脱氮除磷过程建模与控制的研究    穆秀春;杨马英;杨晓红;李军;

中国城市污水污泥处理处置问题探讨    王凯军;余杰;

一种基于神经网络的溶解氧浓度建模与控制方法研究    韩广;乔俊飞;

污水污泥资源化研究    解庆林;王敦球;张学洪;李金城;

基于SVM污水处理过程BOD的智能预测    尚朝奇;王辉;

多壁碳纳米管对水中双氯芬酸的吸附及其热力学、动力学研究    王璐;熊振湖;

污水处理厂中PFCs的季节性变化规律    张宪忠;孙红文;

DCS在重油污水处理厂的应用    陈雷;江兴家;谢宗英;

重庆武汉分获亚行1亿美元贷款    记者 李韶辉

环保部华东督查中心领导来昌督查    记者 葛静

广东探索城市污泥处理产业路    越飞

有机污水EM处理技术    何哲

酶可邦——用“酶”来治污染    马加

化腐朽为神奇    本报记者 庞惠文

哈药总厂被曝“污染大户”    记者 肖玮

昌黎:循环经济点废成金    佟德龙 郭丽冰

李村河将变身青岛“绿腰带”    本报记者 杨明清

10个经济开发区今年要过“环境关”    记者 陈健　何继东 通讯员 蔡华晨

污水处理过程模拟及系统软件开发    张晶

污水生化处理的智能建模与优化控制策略应用研究    杨红

污水处理过程数学模型方法及其关键技术研究    韦安磊

利用双污泥反硝化除磷工艺降低污水处理过程中N_2O的产生    李聪

基于免疫算法的污水处理系统预测及优化控制研究    叶洪涛

膜抗生物污染改性及其在MBR中性能研究    王婵婵

污水厂污泥中重金属脱除技术及污泥特性变化的研究    涂剑成

氨基硅油的生态毒性及其在废水中的脱除与降解研究    杨尚源

污泥热解液加工方法及其产品的燃料特性研究    姬爱民

人工湿地污水处理系统N_2O的释放与相关微生物研究    吴娟

污水处理过程节能优化控制方法的研究    黄晓琪

污水处理过程的模糊建模与控制    杨婷

基于差分进化算法的污水处理过程控制及优化    许文强

污水处理过程实时控制及软测量方法研究    李万东

污水处理过程中的模糊控制研究    邱启旺

污水处理过程的智能优化控制方法研究    史雄伟

基于改进差分进化算法的A~2O工艺过程COD建模    梁豆

污水处理过程中邻苯二甲酸酯类物质的分布及去除规律研究    王翠彦

城市污水处理过程中重金属的迁移与去除规律研究    罗丽

活性污泥仿真平台实现及污水处理过程先进控制研究    杨彦波