用剩余活性污泥吸附Cu^2＋和Zn^2＋的初步研究

城市污水厂在净化污水的同时,产生了大量的含高浓度重多金属离子（Ｍ＾ｎ＋）等有害物的剩余活性污泥（ＷＡＳ）,如何有效地处置利用它已社会的广泛关注,将部分ＷＡＳ作吸附剂回流至初沉池来降低污水及污泥中Ｍ＾ｎ＋含量,是一个非常好的创新设想,该研究旨在作有关ＷＡＳ的静态实验,发现其吸附规律和几个主要因子（ｐＨ,吸附时间,投配比等）的最佳值,结果表明活性污泥对Ｃｕ＾２＋和Ｚｎ＾２＋有很好的吸附效果。     

藻类对重金属生物吸附的研究

首先介绍了藻类的预处理方法,分析藻类吸附重金属的影响因素,然后进行了藻类作为生物吸附剂的热力学研究,阐述了藻类对重金属的吸附机理及微生物固定化技术,最后预测了藻类作为重金属生物吸附技术的发展趋势和应用前景.     

利用剩余活性污泥制作复合肥

污泥是污水处理过程中产生的废弃物,污水处理过程中大部分污染物被氧化分解,但还有部分浓缩聚集在污泥中。污水处理过程中产生的污泥有两类,即初沉池污泥和剩余活性污泥,其中剩余活性污泥占绝大部分。     

芹菜源生物炭对重金属离子的吸附性能

[目的]寻找高效低成本的吸附重金属污染物的材料。[方法]以农业剩余物芹菜为原料,研究芹菜源生物炭对一些典型重金属离子[Cu2+、Cd2+、Cr(VI)]的吸附性能。[结果]中温(350、500℃)限氧热解制备的芹菜源生物炭对Cu2+的吸附量可超过50 mg/g,对Cd2+、Cr(VI)等重金属离子也表现出良好的吸附性能。Freundlich和Langmuir吸附方程能较好地描述吸附过程。结合红外光谱、扫描电镜与能谱等表征手段,证明芹菜源生物炭对重金属离子的高吸附性能与其表面沉淀作用、表面络合和离子交换反应有关。[结论]芹菜源生物炭对重金属离子有较强的吸附性能,应用前景广阔。     

生物炭老化及其对重金属吸附的影响机制

生物炭具有丰富含氧官能团、多孔结构、阳离子交换量、芳香性结构等使其对重金属具有良好的固持作用,进而在重金属污染土壤修复中具有良好的应用前景。生物炭施入土壤中在与土壤接触过程中受物理、化学和生物作用而发生老化现象,致使生物炭特性发生改变。本文综述了原料来源、热解温度和老化方法对老化生物炭特性的影响,以及老化生物炭对重金属吸附的影响机制。老化作用对生物炭特性的改变主要体现在灰分、表面元素组成、含氧官能团、pH、形貌特征、孔隙结构及比表面积。老化生物炭表面含氧官能团、负电荷和CEC含量增加会促进其对重金属的吸附;而比表面积和pH的降低、酚羟基和芳香醚含量增加以及羧基数量减少则抑制其对重金属的吸附。     

丝瓜络固定生物氧化锰吸附重金属离子

为了考察丝瓜络固定生物氧化锰对不同重金属离子的吸附特性,本研究将锰氧化芽孢杆菌Bacillus cereus CP133固定于经过NaOH预处理的丝瓜络表面并合成生物氧化锰,制备复合生物吸附剂LIBMOs;通过扫描电镜(SEM)和傅里叶红外变换光谱(FTIR)分析LIBMOs的表面性质;考察LIBMOs对重金属离Pb~(2+)、Cd~(2+)、Cu~(2+)和Zn~(2+)的吸附特性。结果表明,NaOH预处理改善了丝瓜络的表面性质,提高了亲水性,使其能够高效地固定Bacillus cereus CP133和生物氧化锰微粒。NaOH预处理丝瓜络固定生物氧化锰的比例明显高于未经处理的天然丝瓜络,14 d后生物氧化锰固定化比例分别为79.66%和49.39%;采用Langmuir和Freundlich模型对LIBMOs吸附重金属离子的等温吸附实验数据进行拟合的结果表明,Pb~(2+)和Cd~(2+)的吸附行为同时符合Langmuir和Freundlich模型(R2 0.95),但Langmuir模型能更好地拟合LIBMOs对4种重金属离子的吸附行为(R2 0.98)。LIBMOs对Pb~(2+)、Cd~(2+)、Cu~(2+)和Zn~(2+)理论饱和吸附量(LIBMOs 2.0 g?L~(-1), pH 6.0和25℃时)分别为0.81、0.68、0.51 mmol?g-1和0.41 mmol?g-1。采用准一级动力学模型和准二级动力学模型对吸附动力学实验数据进行拟合,4种重金属离子的吸附动力学过程更符合准一级动力学模型(R20.95)。以上结果表明,用丝瓜络制备的LIBMOs可作为处理重金属废水的吸附剂。     

温度对生物炭吸附重金属特性的影响研究

为探究温度条件对生物炭吸附重金属离子特性的影响,采用吸附试验研究25、45和65 ℃ 3种温度条件下生物炭对单一重金属离子溶液和多种重金属离子混合溶液的吸附能力变化.结果表明:生物炭对4种重金属的吸附均可采用Langmuir和Freundlich方程进行描述;温度是影响生物炭吸附重金属的重要因素,生物炭对Cu的吸附能力...     

活性污泥对四环素类抗生素的吸附特性研究

采用间歇吸附实验,研究了活性污泥对3种四环素类抗生素的吸附特性,探讨了吸附初始浓度、温度和溶液pH对吸附的影响。结果表明,当起始浓度为1～2 mg/L、pH为6、温度为25℃、污泥量为0.1 g时,盐酸四环素(TC)、盐酸土霉素(OTC)和盐酸金霉素(CTC)的吸附平衡时间分别为120、90和90 min。假二级动力学较假一级动力学能更好地模拟3种四环素类抗生素的吸附动力学,模型中TC、OTC和CTC的吸附容量qeq(mg/g)值分别为1.638、1.548和1.325,二级吸附速率常数k2[×103g/(mg.min)]值分别为65.52,66.70和67.28。等温线模拟结果表明,Freundlich方程较Langmuir方程能更好地模拟等温吸附过程,TC,OTC和CTC吸附方程分别为qeq=8.485c1/0.915,qeq=8.170c1/1.063和qeq=7.573c1/1.076。活性污泥吸附3种四环素类抗生素的最优pH和温度分别为6.0和25℃,吸附容量随初始浓度的增加而增加,但达到吸附平衡的时间延长且平衡浓度上升。研究亮点:抗生素类污染物作为一种对人类和环境有潜在危险的微污染物直到最近才被引起重视,而常规的污水处理厂也不能很好地去除这类污染物。通过活性污泥对3种四环素类抗生素进行吸附研究,为将来进一步研究抗生素在污水处理工艺中的迁移转化提供参考。     

利用剩余活性污泥制作复合肥

<正>污泥是污水处理过程中产生的废弃物,污水处理过程中大部分污染物被氧化分解,但还有部分浓缩聚集在污泥中。污水处理过程中产生的污泥有两类,即初沉池污泥和剩余活性污泥,其中剩余活性污泥占绝大部分。     

生物炭老化及其对重金属吸附固定的影响研究进展

生物炭是生物质在限氧条件下通过高温热解得到的富碳固体,其丰富的含氧官能团、较大的比表面积、高度的芳香性结构等特性,使得生物炭对重金属具有很好的固定作用,因此,生物炭在重金属污染土壤的修复方面具有良好的前景。目前关于生物炭的研究大多集中在新制备的生物炭对重金属污染土壤的短期修复,但生物炭进入土壤后,随着时间的推移,会受到各种地球自然力的作用,逐渐发生老化,老化过程会对生物炭的物理化学性质和吸附性能产生不可忽视的影响。本文系统性地综述了国内外生物炭老化方法以及老化处理对生物炭理化性质、重金属吸附性能和生物有效性的影响等方面的研究进展,阐明当前生物炭老化研究现状,并对未来生物炭老化研究的发展方向提出建议,以期为重金属污染土壤的长期修复提供理论支撑。     

剩余污泥厌氧消化过程重金属形态转化及生物有效性分析

为研究污泥厌氧消化过程中物理化学性质的变化对典型重金属形态转化的影响,对其农用的可行性及生物有效性进行评估,对取自某城市污水处理厂的剩余污泥进行了序批式厌氧消化实验,在试验过程中测定了污泥理化学性质,采用Tessier分步提取法提取了污泥样品中的典型重金属,并采用电感耦合等离子发射光谱仪(ICP-OES)测定各形态重金属含量及总量.结果表明,厌氧消化过程中重金属的形态发生了显著变化,由不稳定态向比较稳定的残渣态和有机结合态转变,某些重金属形态与污泥理化性质如pH、碱度、VS/TS及氨氮显著相关.厌氧消化可以有效地降低污泥中重金属的潜在迁移能力和生物有效性,经厌氧消化后污泥可以更好地进行土地利用.     

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。     

改性纳米炭黑对生活垃圾堆肥重金属不同形态的影响

垃圾堆肥富含N、P、K、有机质等植物所需的营养物质,但同时也含有大量的重金属,需要钝化处理。纳米炭黑具有吸附性,在钝化修复重金属方面具有应用前景;但纳米炭黑是疏水性的非极性吸附剂,为了提高其钝化能力,需进行改性处理。本实验采用2种氧化性无机酸、酸性高锰酸钾、3种无机碱对纳米炭黑进行了改性处理,并按5%的比例添加到垃圾堆肥产品中,研究了改性纳米炭黑对堆肥重金属不同形态含量的影响。结果表明,改性纳米炭黑均可显著降低重金属的可交换态及碳酸盐结合态比例,其中,KMnO4改性纳米炭黑对Cr、Pb最为有效,分别比对照降低了71.13%和73.48%;而HNO3改性纳米炭黑使Cu和Zn的可交换态及碳酸盐结合态比例分别比对照降低了67.67%和74.33%。另外,3种氧化改性纳米炭黑降低了Fe/Mn氧化物结合态重金属含量,增加有机物及硫化物结合态含量,而3种碱改性纳米炭黑的结果正好相反。改性纳米炭黑明显降低了堆肥结合态重金属的总含量,增加了残渣态重金属的含量,使重金属从植物易吸收态向不易吸收态转化。     

重金属在污泥堆肥过程中的变化

在污泥混合堆肥过程中,通过采用不同的填充料配比对污泥进行处理,分析该过程中重金属总量和DTPA提取的重金属含量变化。结果表明,通过污泥混合堆肥,重金属总含量不会降低,但重金属的生物有效性可以降低。     

污泥蚯蚓堆肥过程中蚯蚓对污泥的适应性及重金属消减的影响

通过研究污泥理化性质对蚯蚓生长的影响和不同比例的污泥和调理剂(牛粪)对堆肥产品中重金属含量的影响,以及蚯蚓对污泥中重金属的消减作用,为污泥的资源化利用提供参考依据。结果表明,新鲜污泥处理和混合污泥处理的蚯蚓数量显著高于久置污泥;70%含水量处理的蚯蚓数最多,显著高于90%和40%含水量处理,其中40%含水量处理的蚯蚓全部死亡;pH7.82时蚯蚓数最多,与pH5.43和pH9.24处理时的差异达显著水平。污泥与牛粪混合培养蚯蚓的试验中,各处理间蚯蚓数量差异不显著,但纯污泥处理的蚯蚓总重和平均单条重显著高于其他处理,且各重金属含量均高于其他各处理,其中Cd、Pb、B、Cu、Zn含量与其他各处理间差异均达显著水平。试验结束后,纯污泥处理的蚯蚓体内各重金属含量是未处理蚯蚓的2.84~116.80倍,重金属去除率为0.46%~2.64%,吸收系数为0.06~0.38。     

初始pH值对污泥中重金属生物沥滤的影响

采用序批试验研究了不同初始pH值下污泥中Cu、Pb和Zn的生物沥滤效果。结果表明,不同重金属沥滤效率受初始pH值变化的影响程度从大到小依次为Pb>Cu>Zn。初始pH值对污泥重金属生物沥滤效率有较大影响,但即使在初始pH值高达10的情况下,延长沥滤时间也可实现重金属的沥滤。经生物沥滤后,污泥中TP的流失量随着污泥初始pH值的降低而明显增加,而在pH3￣10范围TN流失却与污泥初始pH值相关性较差。     

施用工业污泥对梅花产量及土壤重金属含量的影响

采用盆栽土培试验，研究了施用工业污泥对棉花产量及土壤中重金属污染的影响。结果表明：工业污泥的施用有降低棉花生物产量和经济产量的趋势，该污泥的施用能增加土壤中重金属的含量，特别是Pb、Cd的含量，而且主要是以非交换态的形式增加；但土壤中总重金属含量并没有超过国家规定的一级土壤使用标准。     

污泥堆肥中重金属的生物有效性研究

通过高羊茅盆栽土培实验,研究了施加污泥堆肥对土壤中有效态重金属含量的影响以及重金属的生物有效性和土壤中有效态含量之间的关系。结果表明,土壤中有效态重金属的含量随污泥施入量的增加而升高,在相似的土壤成分和性质条件下,Zn、Cu的生物有效性较高,其次是Cr、Ni,Pb,Cd最低。Zn的生物有效性随其在土壤中的有效态含量增加而显著升高,当混配土中有效态Zn的浓度由14.5升高到61.2mg.kg-1时,Zn的生物有效性升高近6倍。     

污泥堆肥土地利用中重金属在几种观赏植物中富集作用的研究

采用小区试验的方法,研究了上海曲阳污水厂污泥堆肥土地利用过程中小叶黄杨、海桐、杜鹃、孔雀草、一串红等植物的根部对重金属的吸收及富集作用。结果表明:几种植物对Cu均表现出比Zn更强的富集能力,而对Cd、Pb的富集能力很弱,对Cu的富集尤以小叶黄杨须根的能力最强,最高可以达到种植土壤中Cu浓度的4倍左右;对小叶黄杨、海桐、杜鹃3种灌木而言,其须根对重金属的吸收能力显著高于主根;就不同重金属的绝对吸收量而言,几种植物对Zn的吸收总量都是最高的。几种灌木类植物的须根中的Zn含量,总体呈现随土壤中Zn含量增加而上升的趋势。     

堆肥污泥重金属在黄土层中的淋溶迁移试验

采用经强化重金属后的堆肥污泥作为淋溶土柱的重金属来源,通过土柱淋溶试验,研究了堆肥污泥Cd、Ni、Pb、Cu、Zn 5种重金属在黄土层中的垂直迁移特征,探讨了堆肥污泥施用量及不同淋溶水量对黄土层中重金属迁移分布的影响。结果表明,Cd、Ni的淋溶迁移性较好,Pb、Cu、Zn整体迁移性较差。Cd和Cu随淋溶水量增加淋出作用明显增强,增大淋溶水量对Ni和Pb的淋出影响无明显增强,表层土中Zn、Ni、Pb含量随淋溶水量增大而累积,深层土情况各异。