收藏本站
《湖南大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

电动修复技术机理及去除污泥和尾砂中重金属的研究

李欣  
【摘要】: 土壤重金属污染是国内亟待解决的环境问题。土壤污染具有累积性、滞后性、隐蔽性和不可逆性,因此,土壤污染一般极难恢复或治理。本研究在国内外研究的基础上,结合国内实际对电复技术进行了研究和探讨。 电动修复技术是国际环境科学和工程领域的前沿课题之一。它的基本机理是:土壤中的水在电场力的作用下发生电解反应,阴极产生氢气和氢氧根离子,阳极产生氧气和氢离子,阳极产生的氢离子在电场和浓度梯度的作用下,向土壤内部迁移和扩散,氢离子在迁移和扩散的过程中,置换和溶解土壤中的重金属污染物,被溶解后的重金属污染物在电场和浓度梯度的作用下,以离子迁移和电渗的方式朝阴极方向定向迁移,从而达到去除土壤污染物的目的。 本文在国内外电动修复技术研究的基础上,首先探讨了电修复对红壤的适应性分析,结果表明:电动力修复技术适用于铅污染红壤,但是必须对修复技术进行改进才能用于该土壤修复;阴极酸化法能有效的提高修复效率、降低修复成本和缩短修复周期;土壤pH值是影响电动力修复效果的关键因素,土壤pH值不但可以影响土壤中重金属的存在形态还可以通过影响土壤的电导率,土壤的温度和改变土壤的含水率来影响土壤中可以迁移的重金属含量。其次,探讨了电流密度对电修复的影响,对于红壤来说,10A/m2是相对较适合的电流密度。 在前面研究的基础上,探讨和改进了电修复技术处理污泥中重金属。实验I表明,污泥在电动力的作用下,经过5d后,Cd、Zn、Cu的总去除率分别为64.50%、65.02%;易于被植物吸收的不稳定态(可交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态)的处理效果明显,不稳定态的去除率分别68.60%、75.73%。电动力修复技术处理污泥中的重金属是可行的,修复后的污泥有利于土地利用。实验Ⅱ结果表明,污泥pH值是影响电动力修复效果的关键因素,污泥pH值不但可以影响污泥中重金属的存在形态还可以通过影响污泥的电导率、污泥的温度和改变污泥的含水率来影响污泥中可以迁移的重金属含量。降低污泥pH值能有效的提高修复效率、降低修复成本和缩短修复周期。实验Ⅲ分析了硫杆菌对电动力去除污泥中重金属的影响机理。硫杆菌处理后的污泥,pH值降低,部分重金属从稳定态转化为可溶态。经硫杆菌预处理后的泥样和未经预处理的泥样,在同样条件下用电动力处理,处理结果为:预处理后Cd的去除率从61.85%上升到72.54%,Cu从34.26%上升到63.51%,Zn从65.06%上升到71.22%。预处理对Cu的影响比Cd、Zn大得多。用电动力处理Cu超标污泥中重金属时,将污泥先用硫杆菌预处理,可有效地提高其去除效果,处理后的污泥有利于农用。 本研究在前面的基础上,以铅锌选矿尾砂为样品,分别用电修复技术、阴极酸化技术和生物淋滤-电修复联合基础处理样品,探索电修复技术在处理污泥中重金属的应用前景。结果表明:直接用电修复处理尾砂时,铜、铅、锌3者的处理效率为别为75.8%、37.8%和几乎无效果;应用中间循环冲洗技术处理尾砂时,铜、铅、锌3者的处理效率为别为81.4%、48.58%和36.3%;应用生物淋滤-中间循环冲洗—电修复连用技术时,效果最佳,铜、铅、锌3者的处理效率为别为82.8%、56.1%和47.5%。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:X703

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王荫槐;;我国土壤污染与防治[J];河北科技师范学院学报;1988年03期
2 符建荣;土壤中铅的积累及污染的农业防治[J];农业环境科学学报;1993年05期
3 梁剑茹,周立祥,胡霭堂;应用紫露草微核技术检测土壤污染状况[J];湖南农业大学学报;1997年01期
4 陈婧;林振景;孟媛媛;王博;宋瑜;;土壤重金属污染的植物修复及超富集植物的研究进展[J];中国环境管理干部学院学报;2011年01期
5 刘敏之,周增炎,高廷耀;毛细吸水时间测定仪的试制和应用[J];中国给水排水;1989年05期
6 王祥;;联邦德国净化污泥在农业上的利用[J];上海环境科学;1989年07期
7 冯生华;法国带式压滤机的性能[J];中国给水排水;1991年04期
8 赵子定,常玉海;化纤污泥高温堆肥处理的试验研究[J];农业环境科学学报;1993年01期
9 左任成;硫酸废水处理后排放污泥的利用[J];化工环保;1994年02期
10 尹军,韩卫泽;日本的污泥处理现状及展望[J];中国给水排水;1995年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周志方;肖序;;国外土壤污染债务会计的最新发展述评及启示[A];“环境会计与西部经济发展” 学术年会论文集[C];2010年
2 董元华;;中国土壤污染问题及其危害与对策[A];生态学与全面·协调·可持续发展——中国生态学会第七届全国会员代表大会论文摘要荟萃[C];2004年
3 翟晓宁;哈建强;朱艳飞;付学功;;浅议沧州市污灌区土壤污染[A];河北省土壤污染防治技术研讨会论文集[C];2010年
4 肖唐付;;铊的土壤污染及环境影响[A];第六届全国环境地球化学学术讨论会论文摘要汇编[C];2002年
5 张守文;许炳云;冯贵颖;呼世斌;;杨凌灌区局部污染土壤的修复研究[A];有毒化学污染物监测与风险管理技术交流研讨会论文集[C];2008年
6 陈鸣;;城市污水处理厂污泥最终处置方式的探讨[A];’2001全国工业用水与废水处理技术交流会论文集暨水处理技术汇编[C];2001年
7 郑宗和;梁江;贾为群;;太阳能污泥干燥的试验研究[A];中国太阳能学会2001年学术会议论文摘要集[C];2001年
8 吕俊岗;刘潇威;李凌云;李卫建;买光熙;王璐;;土壤中POPs污染现状与化学分析技术研究进展[A];全国耕地土壤污染监测与评价技术研讨会论文集[C];2006年
9 蔡炳良;辛玲玲;;污泥热解技术[A];上海(第二届)水业热点论坛论文集[C];2010年
10 邵海林;卜玉山;王建程;;生活垃圾和污泥对作物种子发芽及土壤养分状况的影响(摘要)[A];中国地壤学会第十次全国会员代表大会暨第五届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会文集(面向农业与环境的土壤科学专题篇)[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 步雪琳;带着责任 他们再次出发[N];中国环境报;2009年
2 本报记者 王凯 巩劲标;盛泽:污泥变资源 环境受益 经济得利[N];中国水利报;2005年
3 记者 高家宽 通讯员 黄炼锋;每天可“吃掉”1800吨污泥[N];嘉兴日报;2009年
4 记者 刘晓冰;只要利用好 污泥淤泥也是宝[N];大众科技报;2002年
5 王攀;变废为宝 珠三角探城市污泥处理产业路[N];中国高新技术产业导报;2009年
6 记者 施艳燕;省内首个污泥化处置项目园区竣工[N];苏州日报;2011年
7 任凤敏;成庄矿“污泥种菜”试验成功[N];太行日报;2011年
8 沈兴;莫让污泥成新患[N];中国环境报;2002年
9 周宏;我国污泥回注调剖处理工艺试验成功[N];中国石化报;2005年
10 本报记者 汤璇;污泥处置:一个无法回避的现实话题[N];广东建设报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李晓阁;印染污泥的生态治理[D];东华大学;2009年
2 李欣;电动修复技术机理及去除污泥和尾砂中重金属的研究[D];湖南大学;2008年
3 谭启玲;土壤、作物及微生物对污泥施用及Pb、Cd污染的反应[D];华中农业大学;2004年
4 华玉妹;污泥中Cu、Pb和Zn的生物沥滤研究[D];浙江大学;2005年
5 陈玉成;表面活性剂对植物吸收土壤重金属的影响[D];武汉大学;2005年
6 周学武;粉煤灰与污泥配施改良山东郑路、华丰盐碱地的实验研究[D];中国地质大学(北京);2006年
7 陈小光;超高效螺旋式厌氧反应器三相流动特性的研究[D];浙江大学;2011年
8 周健;AB法A段处理城市污水效能与机理研究[D];重庆大学;2004年
9 翟云波;基于化学活化法的污泥衍生吸附剂的制备及应用基础理论研究[D];湖南大学;2005年
10 雅鲁布;原油污染土壤生物修复和微生物生态学研究[D];武汉大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴慧兰;不同卫生无害化处理技术对污泥养分效率与环境生态效应的影响[D];南京农业大学;2000年
2 闫双堆;城市污泥垃圾复混肥的土壤和作物效应研究[D];山西农业大学;2005年
3 张雪英;江苏地区城市污泥的基本性质及其强制通风堆肥技术研究[D];南京农业大学;2001年
4 余观梅;粉煤灰对污泥中重金属的钝化作用及其在园林绿化应用的研究[D];浙江大学;2002年
5 吴一平;初沉污泥水解产酸及其利用研究[D];西安建筑科技大学;2004年
6 尤勇军;冷冻法固定化微生物去除废水中氨氮的技术研究[D];南京理工大学;2004年
7 郭颖;表面活性剂与螯合剂对城市污泥中Cd、Cr的去除[D];西南农业大学;2003年
8 康媞;水解污泥性状及水解反应机理研究[D];贵州师范大学;2004年
9 王铮;城市污水处理厂污泥物化法减量试验研究[D];重庆大学;2004年
10 刘福玲;大型钢制蛋形污泥消化槽优化设计[D];兰州理工大学;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026