湖北省益境環(huán)保科技有限公司
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詳細(xì)內(nèi)容
1 引言
隨著世界經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和人口的快速增長
,城市中生活污水和工業(yè)廢水對環(huán)境的污染問題日趨嚴(yán)重.污水和污泥是污水處理廠對污水處理過程中的必然產(chǎn)物,其有效處理已成為城市污水處理廠正常運(yùn)行的保證.由于污泥中含有豐富的、具有可利用價值的有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀等營養(yǎng)物質(zhì),因此,污泥農(nóng)用成為污泥資源化利用的最有效途徑之一.然而,農(nóng)用污泥中也含有大量的重金屬,而這些重金屬元素是一類難于控制的污染物,具有毒性大電化學(xué)處理是利用電化學(xué)的方法將難降解有機(jī)物或生物毒性污染物降解
2 材料與方法
2.1 樣品的采集與處理
污泥樣品為取自烏魯木齊河?xùn)|污水處理廠5月份的污泥
,污泥濃度約為15 g · L-1.樣品經(jīng)過風(fēng)干后,用研缽研磨,過 100 目尼龍篩,裝于塑料瓶中,置于4 ℃冰箱中保存,備用.2.2 實驗裝置
電化學(xué)處理裝置是由有機(jī)玻璃制作的一種反應(yīng)器.極板之間的距離為10 cm
,極板的面積為100 cm2,陽極區(qū)和陰極區(qū)底面積均為105 cm2,高為15 cm圖 1 電化學(xué)實驗裝置示意圖
2.3 實驗方法
用王水+HClO4在電熱板上對污泥進(jìn)行消解
2.4 分析方法
分析用DHG-9070型萬分之一電子天平
3 結(jié)果與討論
3.1 污泥中重金屬含量分析
污泥中重金屬的5種形態(tài)及對應(yīng)的組分含量如表 1所示.污泥中重金屬的5種形態(tài)通常包括可交換態(tài)(T1)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)(T2)
表1 污泥中重金屬不同化學(xué)形態(tài)含量均值
由表 1可知,烏魯木齊市河?xùn)|污水處理廠5月份污泥中重金屬Pb
3.2 不同電壓對污泥中重金屬的去除效果
調(diào)節(jié)不同的電解電壓
表2 不同電壓處理污泥對重金屬的去除率
3.3 電化學(xué)處理污泥對pH的影響
調(diào)節(jié)電壓為35 V
圖 2 電化學(xué)處理對污泥中pH的變化
由圖 2可知
3.4 電化學(xué)處理后污泥中重金屬形態(tài)
實驗研究了通過電化學(xué)處理10 h后
表3 污泥中重金屬不同化學(xué)形態(tài)含量均值
3.5 電化學(xué)處理對污泥中重金屬含量的影響
在電解槽內(nèi)
,不同區(qū)域的污泥中重金屬離子含量隨通電時間的變化情況如圖 3所示.由圖 3可以看出,在電解前1 h內(nèi),電解槽內(nèi)基本都呈酸性,這有利于污泥中重金屬化合物的溶解圖 3 不同區(qū)域Cu2+、Pb2+
、Cd2+、Ni2+的含量變化而此時整個電化學(xué)裝置中Cu、Pb
、Cd、Ni的去除率分別為29.42%、28.74%、31.78%、31.39%.目前,運(yùn)用電化學(xué)技術(shù)來處理污泥中重金屬的研究不是很多
,對于電化學(xué)技術(shù)去除污泥中重金屬的理論研究還需要進(jìn)一步深入.本次實驗按電壓為35 V,電流為80 mA,通電時間為6 h計算,則每處理1 m3的污泥所需費(fèi)用為5.6元.實際上只有陽極區(qū)處理效果較好,而陽極區(qū)所占的比例為38.9%,因此,每處理陽極區(qū)中1 m3的污泥所需的費(fèi)用會更高.4 結(jié)論
1)烏魯木齊市河?xùn)|污水處理廠中的Cd和Ni含量較高
2)在電化學(xué)反應(yīng)器的不同區(qū)域內(nèi)污泥重金屬的去除效果不同,在陽極區(qū)對重金屬的去除效果比在其他區(qū)域內(nèi)的去除效果要好很多.
3)采用電化學(xué)方法處理污泥
,能夠有效低降低污泥中重金屬含量.試驗研究了不同電壓對污泥的處理效果,得出電解污泥最適電壓為35 V,電流為80 mA,反應(yīng)時間為6 h,可使陽極區(qū)中Cu、Pb、Cd、Ni的去除率分別達(dá)到57.35%、48.42%、68.63%、49.85%.資訊