生物淋滤法对污泥中Zn Cu的去除效果及污泥养分损失研究

采用序批式摇床培养，在污泥中分别接种10％的氧化亚铁硫杆菌菌液与氧化硫硫杆菌菌液，研究了不同菌种对生物淋滤法去除城市污泥中重金属Zn和Cu效果的影响。结果表明，氧化亚铁硫杆菌能够较快速启动生物淋滤，使污泥系统中的Zn在第2d就有了97．8％的去除，并保持到结束；Cu在第4d有了37％的去除并持续升高。而氧化硫硫杆菌则在第6d才对Zn和Cu有了较好的去除。2种金属的溶出与pH值有一定的相关性，zn在pH值3．0～4，0时就有很高的去除率，而Cu在pH〈3．0时才有较好的去除。在去除重金属的同时，污泥中营养成分（TN、TP、TK、有机质）的损失也较高，特别是TP的损失量最高可达到70％。以氧化亚铁硫杆菌为优势的生物淋滤系统中污泥的营养损失大于氧化硫硫杆菌为优势的系统。     

不同接种量下生物沥滤去除污泥中重金属的研究

采用污泥的硫细菌混合菌液以2%、5%、10%和20%的接种量,序批试验研究了污泥中重金属的生物沥滤.结果表明,沥滤初期污泥pH的下降幅度和速率随混合菌液接种量增大而增大,而第4日后,4种接种量的污泥样品pH相差不大,最终稳定在1.4左右;污泥中硫细菌对硫的利用,使SO42-浓度迅速上升,同时也有少量的重金属硫化物被硫细菌利用.硫细菌接种液可明显促进污泥中Cu、Pb和Zn的沥滤,缩短沥滤周期;接种量越大,沥滤启动越快,Zn的沥滤启动快于Cu和Pb.达到最高沥滤效率后,Cu和Zn的沥滤效果均较为稳定,而Pb则有明显的持续降低趋势.选用2%硫细菌混合菌液接种量,沥滤时间控制在5～6 d,Cu、Pb和Zn的沥滤效果可达到最佳,沥出率分别为96.5%、41.4%和82.9%.     

生物淋滤脱除污泥重金属镉的试验研究

城市污水污泥中含有植物所需的大量营养元素,农业资源化利用潜力巨大,但污泥中的重金属含量常常超标,重金属会在土壤和水体中迁移,对生态环境存在污染风险,有必要采取一定的措施脱除污泥中的重金属以提高污泥土地利用的安全性。针对石家庄桥西污水处理厂污泥含镉量高的特性,以单质硫、七水硫酸亚铁及其混合物为底物加入污泥中震荡培养,根据酸化效果筛选出最佳底物,通过对污水污泥加富培养和驯化制成接种物,初步研究了初始pH值、接种物浓度、转速对镉的脱除效果,结果表明,以7.5g/LS+2.5g/LFeSO4·7H2O为底物,含固率8%的污泥在初始pH值6.0,接种物浓度10%,转速180r/min的条件下淋滤60h,污泥中镉脱除率达94.6%。采用生物淋滤方法可以有效脱除污泥中的重金属。     

超声波协同有机酸去除城市污泥中的重金属

利用超声波协同乙酸和柠檬酸处理城市污泥,就超声波条件对有机酸去除污泥重金属的影响进行了研究．结果表明,随着超声波处理时间的延长,两种酸对污泥重金属的去除率相应增加．在以0．1mol／L乙酸和0．1mol／L柠檬酸酸化后,经超声波处理20min,对污泥中cu的去除率较单独酸化处理分别增加了4．0％和4．6％、对Zn的去除率分别增加了13．3％和12．2％、对Pb的去除率分别增加了3．6％和15．9％,表明超声波作用强化了两种酸对重金属的提取,具有明显的协同效应．在重金属提取过程中,有机酸的作用是主要的,而超声波是协同手段,其协同贡献率因重金属不同而不同,其中以对Pb去除的协同贡献最高,为15．9％．对重金属去除条件优化分析表明,超声波处理20min明显有利于重金属的溶出,相同浓度条件下柠檬酸对重金属的提取能力强于乙酸．     

城市污泥生物沥滤过程中抑制作用的研究

对好氧剩余污泥重金属生物沥滤过程中可能存在的抑制作用进行了系统研究.结果表明,丽华污泥(取自常州丽华污水处理厂)和城东污泥(苏州城东污水处理厂)及其上清液对氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)的生长及Fe2 氧化作用均具有强烈抑制作用,而乙酸和丙酸是引起上述抑制作用的主要因子.采用不同固体含量污泥悬液进行模拟培养试验,结果证明污泥中的乙酸和丙酸主要来源于浓缩池内污泥有机质的厌氧分解.在污泥生物沥滤过程中,乙酸和丙酸的存在对Zn的溶出效率没有不利影响,但污泥的酸化速率显著下降,丽华污泥和城东污泥中Cu的沥滤时间分别比对照延长6 d和2 d,严重影响生物沥滤工艺的总体效率.     

重金属对污泥活性的影响

[目的]研究重金属对活性污泥中微生物的影响。[方法]以污水处理厂好氧池中的絮状活性污泥为材料,配制模拟废水研究铜、锌、铬、铅、汞等5种重金属对活性污泥的毒害效应及重金属中毒活性污泥培养后的活性恢复情况。[结果]5种重金属均可降低活性污泥的COD去除率和污泥系统中微生物脱氢酶的活性,其中铜、汞的影响最明显,这2种重金属浓度为45mg/L时,系统的COD去除率降至50%。活性污泥的SVI值随重金属浓度的增加而升高。加入模拟废水曝气培养后,锌、铬、铅等重金属中毒的活性污泥可恢复活性,汞中毒的活性污泥不能恢复活性,铜中毒活性污泥恢复后的活性与铜浓度有关。[结论]重金属可降低污泥系统的处理能力。     

3种金属离子对好氧颗粒污泥形成及污染控制影响

【目的】探讨不同金属离子对颗粒污泥形成及去除氮磷的影响。【方法】采用摇床震荡法,以污水处理厂氧化沟中新鲜污泥为接种污泥,通过添加10mg/L同浓度的Zn2+、Mg2+、Ca2+3种金属离子诱导好氧颗粒污泥形成,研究其形态特征、MLSS、SVI变化、N素、P素及TOC的处理效果。【结果】结果表明,金属离子诱导的好氧颗粒污泥粒径较大均在0.5～1.5mm之间、结构紧密,具有清晰的边界。添加了Zn2+、Mg2+、Ca2+的污泥实现完全颗粒化时间分别是32d、32d、28d。后期处理中,Zn2+、Mg2+诱导形成的颗粒污泥NH4+-N去除率在70%左右,而Ca2+诱导的颗粒污泥去除率仅有32%。Zn2+、Mg2+、Ca2+诱导的颗粒污泥TP去除率分别为66.18%、64.95%、45.93%,PO43--P去除率是59.41%、55.84%、41.55%。TOC处理效果明显,在85%～92%之间,其中Zn2+诱导的TOC去除率达91.85%。【结论】添加适量金属元素促进颗粒污泥的形成,且Ca2+的添加更有利于活性污泥颗粒化进程时间的缩短;而Zn2+、Mg2+的添加有助于提高颗粒污泥NH4+-N、PO43--P、TP、TOC的降解效率。     

电动技术去除剩余污泥中重金属

电动技术去除污泥中重金属受到多种因素的影响，因此非常有必要探讨适宜的修复参数。本论文系统研究了电解时间、介质pH、强化剂种类、电压和超声振荡时间等因素对电动力学去除剩余污泥中重金属Cu、Zn、Ni、Cr的影响。结果表明，最适宜的电解时间为12 h，最佳介质pH为2，最适电压为1.5 V·cm^-1，最适宜的超声振荡时间为1.0 h。添加EDTA对剩余污泥中Ni的去除效果最佳，最佳添加浓度为0.20 mol·L^-1；添加柠檬酸对剩余污泥中Zn的去除效果最佳，最佳添加浓度为0.25 mol·L^-1；酒石酸对剩余污泥中Cu的去除效果最佳，最佳添加浓度为0.25 mol·L^-1。研究为电动技术去除剩余污泥中重金属的实践提供了理论参考。     

盐度对凡纳滨对虾生长和氮磷收支的影响

测定合肥市及周边蚌埠,阜阳,黄山,宿州等城市7个污水处理厂污泥、生物反应器活性污泥及污水中5种重金属Pb, Cr, Cu, Zn, Cd的含量;计算污水处理厂对污水中重金属的去除,及污泥重金属去除负荷;参比安徽省土壤重金属元素背景值和全球土壤沉积物重金属元素平均值,用潜在生态危害指数法对污泥中重金属作毒性分析、污染程度评价和潜在生态风险评价;对比国家污泥农用标准,给出污泥农用建议。结果表明不同背景值下,污染程度和潜在生态风险评价差异较大,以安徽省土壤重金属元素含量为背景值评价,单因子Cd的污染程度“极强”,使潜在生态风险处在“很强”范围;以全球土壤沉积物重金属含量平均值为背景值,评价潜在生态风险只有部分样品处在“很强”范围。     

合肥及周边城市污水污泥重金属含量和农用潜在生态风险评价

测定合肥市及周边蚌埠,阜阳,黄山,宿州等城市7个污水处理厂污泥、生物反应器活性污泥及污水中5种重金属Pb,Cr,Cu,Zn,Cd的含量;计算污水处理厂对污水中重金属的去除,及污泥重金属去除负荷;参比安徽省土壤重金属元素背景值和全球土壤沉积物重金属元素平均值,用潜在生态危害指数法对污泥中重金属作毒性分析、污染程度评价和潜在生态风险评价;对比国家污泥农用标准,给出污泥农用建议。结果表明不同背景值下,污染程度和潜在生态风险评价差异较大,以安徽省土壤重金属元素含量为背景值评价,单因子Cd的污染程度"极强",使潜在生态风险处在"很强"范围;以全球土壤沉积物重金属含量平均值为背景值,评价潜在生态风险只有部分样品处在"很强"范围。     

废弃铅锌冶炼企业重金属复合污染土壤淋洗修复效果研究

采用不同浓度的EDTA溶液对废弃铅锌冶炼企业重金属复合污染的土壤进行土柱淋洗修复试验,研究在不同浓度、不同淋洗速率和不同淋洗时间条件下,EDTA淋洗剂对土壤中重金属的去除效果,并采用连续分级的方法研究淋洗前后土壤中重金属的形态变化.结果表明:(1)用EDTA溶液对表面积为350 cm2,高度为15 cm,重金属铜(Cu)、铅(Pb)、锌(Zn)含量分别为462.76、2 043、3 260 mg/kg的土壤进行淋洗修复,当淋洗剂浓度为0.01 mol/L、淋洗速率为1 mL/min、淋洗时间为24 h时,淋洗效果最佳,对Cu、Pb、Zn的去除率分别达到57.01％、47.5％、61.6％.(2)用EDTA溶液对重金属污染的土壤进行淋洗,能有效去除土壤中的可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态以及有机结合态重金属,平均去除率分别为76.02％、60.9％、57.69％;而对残余态重金属的去除效果不太明显.由于以可交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态存在的重金属的移动能力及生物有效性都比较高,对环境危害大,EDTA淋洗可以有效去除这几种形态的重金属.因此,用EDTA溶液淋洗法修复重金属污染的土壤是切实可行的.     

黑曲霉菌对污泥中重金属的淋滤效果

[目的]研究黑曲霉菌对污泥中重金属的淋滤效果。[方法]采用分批摇床培养,研究了淋滤时间、污泥含量、接种量、初始pH以及碳源浓度对污泥中重金属去除率的影响。[结果]淋滤体系控温30℃、碳源含量8%、接种量为2×106个(孢子)/L、污泥含量1.0%的条件下,经过12 d的淋滤处理,黑曲霉对污泥中Zn、Cd、Cu、Pb的去除率分别可达到83.6%、87.8%、70.4%和75.6%。[结论]黑曲霉淋滤法可有效去除污泥中的重金属。     

不同浸提剂pH对工业污水污泥中重金属浸出的影响

在研究工业污水污泥中6种重金属（Zn、Cu、Pb、Cr、Mn、Ni）含量的基础上,应用固体废物浸出毒性的浸出方法（GB5086．2-1997）以不同pH值的浸提剂对污泥中重金属的浸出特性进行了实验研究。结果表明：污泥中Mn和Zn含量较高,其次为Cu和Ni,而毒性较大的Pb和Cr含量较低。浸提剂的pH对污泥中重金属的浸出具有重要的影响,其中污泥中的Zn、Mn、Ni、Cu最大浸出量在pH为7左右,而Fe则有较大的波动。不同pH值中金属的浸出量有很大的差异,这可能与浸提过程中的吸附一解吸过程、络合一解离过程和溶解一沉淀／共沉淀等因素有关。     

生物淋滤法对污泥中镉去除及污泥性质的影响

[目的]研究生物淋滤对污泥中镉的去除效率及污泥性质的影响,探讨生物淋滤法对污泥中镉的去除效率和机制。[方法]通过淋滤前后污泥养分含量、沉降性能和脱水性能的变化研究了生物淋滤对污泥性质的影响。[结果]结果表明,生物淋滤法对污泥中镉的去除效率在60％左右,生物淋滤去除了污泥中以碳酸盐结合态和有机质结合态存在的镉,使污泥中交换态镉的比例提高到58％,活性增强。生物淋滤能改善污泥的沉降性能和脱水性能,但使污泥的有机质、氮、磷和钾含量分别降低50．92％、68．86％、52．42％和41．22％。[结论]为城市污泥农地资源化利用提供技术支撑。     

浸提时间对污泥中重金属浸出的影响

[目的]探讨污泥中重金属的释放动力学特性。[方法]采集了我国南京某污水厂的剩余污泥,应用固体废物浸出毒性的浸出方法,研究了浸提时间对污泥中重金属浸出的影响。[结果]污泥中重金属在水溶液中的浸出存在明显的吸附-解吸(释放)的动态平衡过程。污泥中重金属种类的最大浸出浓度因重金属种类的不同而存在较大差异,其中,Cr、Cu、Fe、Ni和Zn的最大浸出浓度均出现在第8小时,Mn的则出现在第18小时左右,而Mo虽然在第8小时后的浸出浓度变化渐趋缓慢,直到第24小时时仍未达到其最高浸出浓度。[结论]浸提时间对污泥中重金属的浸出影响显著,污泥具有较高含量的有机质、氮和磷等营养元素,其潜在的农业利用价值较高。     

固体碳源及生物强化CAST工艺处理低C/N生活污水的效果

[目的]研究固体碳源及生物强化CAST工艺处理低C/N生活污水的效果。[方法]设2组CASS反应器,试验组投加玉米芯填料与生物强化菌剂,对照组不投加玉米芯和生物强化菌剂。试验运行阶段对进出水进行氨氮(NH_4~+-N)、总氮(TN)、化学需氧量(COD)等指标进行持续监测。试验后期,取挂膜填料与2反应器中的污泥进行电镜分析。[结果]从池塘底泥中筛选出3株具有高效反硝化作用的好氧反硝化菌,分别为假单胞菌(Pseudomonas sp.)、施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa),对硝酸盐和亚硝酸盐去除率均在85%以上。电镜分析表明,固体碳源表面结构粗糙,孔隙内及表面附着大量的杆菌、球菌及丝状菌等微生物,生物量有明显的提高。试验组出水COD浓度维持在40.00 mg/L左右,NH_4~+-N的平均出水浓度由11.35 mg/L降至4.58 mg/L;平均出水TN浓度由24.74 mg/L降至12.11 mg/L。反应器运行20 d后,试验组污泥结构相对于对照组更加紧密。[结论]固体碳源及生物强化CAST工艺处理低C/N生活污水可行性强,发展前景广阔。     

污泥堆肥农用对蔬菜生长状况及重金属吸收的影响

[目的]为污泥堆肥农用提供理论依据。[方法]采用盆栽试验研究土壤中施入不同比例污泥堆肥（0、5％、10％、15％、20％）及分别添加40g/盆粉煤灰和3g/盆石灰对小白菜和萝卜生长发育及吸收重金属的影响。[结果]混合土壤中重金属的含量随污泥堆肥施入量的增大而升高,堆肥施入量为10％时,Cu含量超标,施入量为15％时,Zn含量超标。堆肥施入量低于10％时,可促进小白菜和萝卜生长,施入量达到15％时,小白菜和萝卜生长受到抑制。粉煤灰抑制小白菜吸收重金属的效果优于石灰。[结论]土壤中污泥堆肥施入量小于10％时,能促进蔬菜生长。粉煤灰和石灰能降低蔬菜对重金属的吸收。     

污泥-凹凸棒石共热解生物炭对矿区重金属污染土壤的钝化修复效果研究

通过钝化实验研究了在污泥中添加不同质量比（0、5%、10%、15%、20%、25%、30%）的凹凸棒石后制备的污泥-凹凸棒石共热解生物炭对矿区污染土壤中重金属的控制效应。结果表明：在矿区重金属污染土壤中添加污泥-凹凸棒石共热解生物炭后,土壤pH值随凹凸棒石添加量的增加而呈增加趋势,土壤电导率和阳离子交换量也整体呈现出上升的状态。加入污泥-凹凸棒石共热解生物炭钝化处理后,矿区污染土壤中Cu、Cd、Ni、Zn、Cr的TCLP提取态重金属含量均呈现下降趋势,钝化效率分别为94.71%、95.60%、91.75%、99.03%、96.65%;除Cu的DTPA提取态含量增加了5.93%~24.97%外,Cd、Ni、Zn、Cr的DTPA提取态含量也均有所降低,钝化效率分别为94.32%、94.75%、86.63%、90.02%、92.54%。酸溶态的Cd、Cu、Ni、Zn、Cr也向更加稳定的残渣态转化,其修复效率分别为42.50%、33.87%、57.92%、33.74%、42.36%,重金属的4种形态之和与重金属总量具有良好的一致性,一致率为82%~105%。根据土壤管控标准风险等级,重金属污染土壤钝化处理后,Cd、Cu、Ni、Zn、Cr均保持在低风险水平。Cd、Cu、Ni和Zn的潜在风险指数降低,虽然Cr的潜在风险指数有所升高,但是在所有处理条件下Cr的污染等级均为轻度。研究表明,在污泥中添加凹凸棒石增强了污泥生物炭对重金属的钝化性能。     

桧柏富集重金属研究初报

在塑料大棚内采用小区试验，对５年生桧柏施以不同量的污泥，研究重金属在土壤──植物系统中迁移、蓄积特性，以及对桧柏生长的影响。试验结果表明，污泥施量与土壤中重金属含量，土壤与植株内重金属含量存在显著线性相关关系，重金属在土壤──桧柏系统中的迁移能力依次为Ｃｄ＞Ｚｎ＞Ｃｕ＞Ｈｇ＞Ｃｒ＞Ｐｂ，重金属在桧柏体内蓄积分配规律为幼根＞叶片＞老根、茎；施用污泥能显著促进桧柏生长，而不会造成重金属伤害；污泥的林地和园林绿地利用有着广阔的应用前景。     

土著微生物对尾矿中重金属的淋滤研究

生物淋滤对尾矿的重金属污染处理的效果已经得到了广泛的认可.在对酸性尾矿中的土著氧化硫硫杆菌以及氧化亚铁硫杆菌进行分离以及加富培养的基础上，分别运用单一菌种以及混合菌种对尾矿样本进行淋滤处理.通过12 d的淋滤实验，实验室结果表明，分离出的氧化亚铁硫杆菌以及氧化硫硫杆菌等土著微生物具有较高的利用价值.同时实验表明，在采用适当菌种的前提下，尾矿中重金属的溶解率都得到了不同程度的提高：土著氧化亚铁硫杆菌对Zn的淋滤效果最好，达到了98.12%；对于Cu的淋滤，土著氧化亚铁硫杆菌与土著氧化硫硫杆菌的混合菌种的效果最好，达到88.75%.