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《湘潭大学》 2012年
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剩余污泥重金属脱除及资源化利用新工艺

周丽丽  
【摘要】:污泥具有含水率高,产量大,有机物含量高等特点,易发生厌氧降解,易腐败及产生恶臭,也含有多种有毒、有害重金属物质及难降解的大分子有机物,以及大量的致病微生物、寄生虫卵等。因此,若污泥得不到妥善处理,必将对生态环境和人类造成危害。 国内外主要的污泥处理处置方法:填埋、土地利用、焚烧和投海等。这些方法在某些方面均存在不足之处,如填埋处理周期较长,并且需占用大量的土地资源;污泥焚烧则处理费用较高,处理设施投资也较大;而若将污泥直接土地利用,则由于污泥中含有的致病微生物、寄生虫卵和重金属等有害物质会随雨水径流入土壤,将对土壤环境造成污染等等。而从资源化利用的角度而言,污泥中含有大量的可利用有机物、植物营养元素(N、P、K、Zn、Ca等)等,传统污泥的处理处置方法显然忽视了其潜在的利用价值。实际上,通过合适的处理处置方法,污泥可得到有效的资源化利用。 本文中,首先对污泥进行了预处理,其目的是将大分子、难降解的有机物转化为小分子、易于生物利用的有机物,改善污泥的特性,随后处理后的污泥用于养殖蝇蛆。养殖过程中,由于生物富集作用,污泥中的重金属进一步得到脱除。蝇蛆处理后的污泥中的重金属含量若达到农用标准,可用作肥料。 试验中,分别采用Fenton试剂与厌氧发酵的手段对污泥进行了预处理。结果表明,Fenton试剂预处理污泥的最佳试验条件为:过氧化氢用量为3.5%、醋酸用量为3.5%、七水硫酸亚铁投加量为1%、温度为95℃、液固比为1:1、反应时间为45min,此时污泥脱水率为67.5%,污泥中Zn、Ni、Cu、Cr和Pb去除率分别为45.6%、42.9%、36.8%、28.6%和14.5%,处理后的污泥臭味大大减弱,且硫化氢与氨气的自然释放量较低。厌氧发酵污泥进行不完全的厌氧发酵过程,其最佳试验条件为:室温为25℃~30℃、碳酸钙粉末用量为1.2%、发酵时间为7d,在此条件下能取得较好的养蛆效果。 经Fenton预处理后的污泥用于养蛆,其最佳试验条件为:含水率75%~80%,温度为30℃~35℃,接种蝇蛆卵量为5g/10kg原污泥;得到蝇蛆量为1198g/10kg原污泥,且其蛆粪污泥与经Fenton预处理后的污泥中养分含量与重金属含量都符合NY(525-2002)和GB(4284-1984)中的规定值,可用作肥料。 经厌氧发酵预处理后的污泥用于养蛆,其最佳试验条件为:含水率75%~80%,温度为30℃~35℃,接种蝇蛆卵量为6.5g/10kg原污泥;得到蝇蛆量为1422g/10kg原污泥。
【学位授予单位】:湘潭大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:X703

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