电渗析法分离城镇污水处理厂污泥中重金属的试验研究

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近年来随着我国经济的快速发展与政府和公民环保意识的提高,我国污水处理厂新建的速度很快,同时每年产生的污泥量也迅速增大。污泥中含有丰富的营养物质,能有效增强土壤肥力,因此土地利用已经成为污泥处置的热门课题。污泥中重金属是制约其土地利用的一个重要因素。本文采用三槽型电解槽,以未脱水城镇污泥为处置对象,探究电渗析法对其重金属去除的最佳处理效果。试验分为电渗析法处理好氧污泥和电渗析法处理厌氧预处理污泥两部分。(1)电渗析法处理好氧污泥的试验结果表明,反应时间延长、污泥pH降低和试验电压升高都会提高重金属去除率,污泥酸化可使重金属从稳定态向非稳定态转化,提高重金属去除率。电渗析法处理酸化污泥中,污泥经过pH=2.0预酸化2h后,Zn的非稳定态含量增加34.64mg/kg,而稳定态含量下降103.80mg/kg,再经过电压30V,反应30h的条件下,Zn、Cu、Cr和Ni的去除率分别为58%、31%、34%和53%。污泥经过pH=2.83的NaClO与HNO3混合液处理2h后,Zn非稳定态含量增加32.18mg/kg,而稳定态含量下降102.38mg/kg,在电压30V,反应14h条件下,对应去除率为69%、34%、37%和56%。(2)电渗析法处理厌氧预处理污泥的试验结果表明,延长反应时间和降低污泥pH都有利于提高重金属去除率。电渗析法处理酸化厌氧预处理污泥,污泥经过pH=2.33预酸化2h后,Zn非稳定态含量增加83.13mg/kg,而稳定态的含量下降112.18mg/kg。在电压30V,反应30h条件下,Zn、Cu、Cr和Ni去除率分别达到46%、13%、23%和40%,非稳定态和稳定态的Zn含量分别下降112.35mg/kg和48.47mg/kg。(3)厌氧预处理会增加污泥中重金属含量和稳定态占比,不利于重金属的去除,所以厌氧预处理不适合作为污泥的预处理方法。经过55d的厌氧预处理,污泥中Zn、Cu、Cr和Ni的含量分别增加122.08mg/kg、42.19mg/kg、22.77mg/kg和23.48mg/kg,稳定态占比分别增加9%、4%、5%和15%。
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