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《河南理工大学》 2015年
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氧化沟式污水处理工艺中汞的迁移转化研究

崔莹  
【摘要】:为研究Hg在氧化沟式污水处理工艺中的迁移转化过程,对焦作市第二污水处理厂各工艺单元的进出水及外排污泥中的Hg进行了10个月的测定,分析各工艺单元进出水中各形态汞随时间的变化规律、甲基汞在氧化沟中的迁移转化规律、外排污泥中Hg的潜在生态风险评价及Hg的质量平衡,主要研究结果如下:1.焦作市第二污水处理厂对COD、TP、NH3-N、TSS等污染物的去除效果较好,出水水质基本能够达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级标准中A标准要求。进水COD、TP、色度分别与TSS呈极显著正相关(P0.01),NH3-N的变化与温度呈显著正相关,水温越高越有利于NH3-N的去除。2.沉砂池进水的总汞含量范围在(0.23±0.02~9.73±0.82)×103ng/L之间,平均含量为2.00×103ng/L,与进水TSS含量呈明显的正相关性(P=0.003)。溶解态总汞含量波动范围较大(2.32±0.28~124±20.2ng/L),平均含量为16.2ng/L。溶解态总汞占总汞的比例为0.04%~5.5%,沉砂池进水中总汞主要以颗粒态形式存在。总甲基汞的含量波动范围较大(1.46±0~22.6±2.86ng/L),平均值为7.5ng/L。溶解态甲基汞在沉砂池进水中含量为0.11±0.01~2.17±0.13ng/L,5月、6月、7月、8月份的沉砂池进水中总甲基汞和溶解态甲基汞含量均高于9月、10月、11月、12月份,温度的高低对汞的甲基化作用有一定影响。3.经过一级处理后沉砂池出水中总汞、溶解态总汞、总甲基汞、溶解态甲基汞含量均没有明显减少,一级处理对各种形态的汞没有明显去除作用。相比一级处理,二级处理对总汞、溶解态总汞、总甲基汞、溶解态甲基汞的平均去除效率均有所提高。4.滤池对总汞的平均去除效率为77.1%,对溶解态总汞的平均去除效率为13.7%,对总甲基汞的去除效率为45.1%,对溶解态甲基汞的去除效率为7.7%。。滤池对总量汞的去除明显大于对溶解态汞的去除,说明滤池主要是通过去除水中的颗粒态汞将汞去除,对汞的去除效率:一级处理滤池二级处理,汞的去除作用主要发生在二级处理过程中。5.消毒池出水中总汞含量波动范围较大(1.78±0.22~43.3±0.67ng/L),平均含量为10.6ng/L。远低于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GBl8918-2002)中规定的总汞含量(1ug/L)。总甲基汞含量在0.13±0.01~1.11±0.26ng/L之间,平均值为0.33ng/L,低于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GBl8918-2002)中规定烷基汞检测方法的检出限(气相色谱法为10 ng/L)。与滤池出水相比,各种形态的汞含量均没有明显变化,加氯消毒过程对各种形态的汞的几乎没有去除作用6.压滤污泥中总汞含量为(2.02±0.29~6.88±1.42)×103ng/g,平均值为(3.94±0.53)×103ng/g。甲基汞的含量在3.76±0.613ng/g~10.4±2.13ng/g之间,平均值为6.35±0.84ng/g。压滤污泥中总汞和甲基汞随时间变化均没有明显的规律性,甲基汞占总汞的比例极小(0.08%~0.30%)。采用地累积指数法和潜在生态风险指数法对焦作市第二污水处理厂压滤污泥中汞的风险性进行评价发现,焦作市第二污水处理厂的压滤污泥属于严重污染,具有极高的风险性。7.氧化沟内部溶解态总汞含量没有明显的变化规律。溶解态甲基汞与氧化还原电位呈明显的负相关,氧化还原电位越高,越有利于去甲基化反应的发生,与溶解氧、电导率、PH、水温没有相关性。8.二沉池内部,总汞和总甲基汞含量与浊度呈明显的正相关,溶解态总汞和溶解态甲基汞沿深度方向和半径方向没有明显的规律性,且四种形态的汞与氧化还原电位、溶解氧、PH、水温、电导率等常规参数均没有相关性。在二沉池中汞主要是随着TSS发生了物理沉降,并没有明显的甲基化或者去甲基化等形态的改变。9.沉砂池进水总汞净进入量为164.6g/day,净排出量为122g/day,总汞损失43g/day,质量平衡闭合为74%。这些损失的总汞可能是吸附沉积于系统中,或者由于挥发而损失掉。沉砂池进水甲基汞净进入量为657.5mg/day,净排出量为316.4mg/day,甲基汞损失341mg/day,质量平衡闭合为48%,除在二级处理工艺中发生吸附、沉积之外,还很可能由于氧化沟内部的条件(微生物作用、光降解等)而发生了甲基汞的去甲基化过程。
【学位授予单位】:河南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:X703

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