动电技术处理城市污水脱水污泥的试验研究

【摘要】： 城市化进程的加快，城市污水量越来越多，污水处理厂大量兴建，污泥产量越来越大，污泥出路问题成为难题。污泥的减量化与资源化，已成为我国乃至世界环境界广泛关注的课题之一，重金属问题是资源化利用中的一大障碍。 动电技术过去用于食品加工业中的脱水和被重金属污染土壤的修复，由于其操作方便，可同时去除多种重金属，最近开始被用于污泥脱水和污泥中重金属去除的试验研究。本文研究采用动电技术对城市污水脱水污泥中重金属去除及污泥减量化的可行性。以上海市白龙港污水处理厂脱水污泥为研究对象，在恒电压条件下对污泥动电处理，对处理过程中污泥床上电压分布、电渗流方向及处理前后污泥的含水率、重金属等各理化性质的变化等进行了试验研究。 研究发现：对原污泥动电处理时，电渗流向阴极方向流动，系统电压降主要发生在污泥床的阳极区，使得系统脱水驱动力减小，处理后污泥的含水率很不均匀，由阳极区向阴极区逐渐升高。本文通过对阳极板开孔及动电处理过程中逐渐向阴极方向移动阳极的方法来缓解这种现象。 阳极板开孔时，可减少极化现象，污泥床电阻增加较慢，电渗流增加速度较快。动电处理12h，极板开孔系统污泥床的电阻是不开孔系统的3／5左右；动电处理72h，两系统污泥床的电阻相差不大，但开孔系统收集到的电渗流累积量比不开孔系统的多20％。AA法对污泥动电处理后，污泥床各区域的含水率比较均匀。采用固定阳极法(FA法)对含水率为74.61％的原污泥动电处理96h后，阳极区污泥的含水率降至49.5％，阴极区的仅可降至61.9％，平均含水率为55.5％；同样条件下，采用AA法处理后，各区域污泥的含水率为53％～57.2％，平均为55.3％，且AA法比FA法节约能耗。但对重金属的去除效果都不好。 动电处理过程中，电渗流的方向与污泥的pH值有关，并且影响重金属离子的移动。当污泥的pH值高于其等电点时，电渗流向阴极方向流动，处理后污泥中重金属含量阳极区低，阴极区高；当污泥的pH值为其等电点时，电渗流向阳极、阴极两个方向流动，处理后污泥中重金属含量中间区低，阳、阴极两区较高；当污泥的pH值低于其等电点时，电渗流向阳极方向流动，处理后污泥中重金属含量阳极区最高，其它区域无明显变化规律。 对污泥酸化预处理并在两极室增设极液，可以提高重金属的去除率，但酸化后污泥的pH值须高于其等电点，以使电渗流的方向与重金属离子移动方向一 致。当将污泥酸化至pH值为6.35，且阳极室用去离子水作为极液，阴极室用0.01N 的硝酸溶液作为极液，并维持其pH值在2左右，对酸化污泥动电处理120h，污 泥中Zn、Cu、Ni的平均去除率分别为46.9％、36.9％、53.1％，阳极区的去除 率均在60％以上；同时，污泥含水率由74.12％降至67.83％。 【关键词】：动电技术 脱水污泥 等电点 电渗流 重金属 含水率
【学位授予单位】：同济大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-13
• 第1章 引言13-30
• 1.1 城市污水污泥的处理与处置现状13-15
• 1.1.1 国外城市污水污泥处理与处置现状13-14
• 1.1.2 国内城市污水污泥处理与处置现状14
• 1.1.3 城市污水污泥处理与处置评价14-15
• 1.2 城市污水污泥脱水技术研究进展15-17
• 1.2.1 自然干化15
• 1.2.2 机械脱水15-16
• 1.2.3 电渗透脱水16-17
• 1.3 城市污水污泥重金属去除技术研究进展17-22
• 1.3.1 生物淋滤技术18-19
• 1.3.2 化学固定技术19-20
• 1.3.3 植物修复技术20-21
• 1.3.4 动电处理技术21-22
• 1.4 动电技术研究进展22-27
• 1.4.1 动电技术作用原理22-25
• 1.4.2 动电修复技术工艺25-27
• 1.4.3 运行条件、控制类型27
• 1.5 本论文研究目标、内容和技术路线27-30
• 1.5.1 研究目标27-28
• 1.5.2 研究内容28-29
• 1.5.3 研究技术路线29-30
• 第2章 试验方法及装置30-47
• 2.1 试验方法30-31
• 2.1.1 试验设备与仪器30
• 2.1.2 样品的分析测定方法30-31
• 2.2 试验材料31-32
• 2.3 试验装置32-34
• 2.4 试验条件的探讨34-47
• 2.4.1 不同电压梯度时的试验34-41
• 2.4.2 试验装置的改进41-46
• 2.4.3 小结46-47
• 第3章 FA法与 AA法对原污泥动电处理的试验研究47-57
• 3.1 试验方法47-48
• 3.2 结果与讨论48-56
• 3.2.1 电流变化48-49
• 3.2.2 电渗流变化49-50
• 3.2.3 pH值变化50-51
• 3.2.4 电导率变化51
• 3.2.5 含水率变化51-52
• 3.2.6 VS变化52-53
• 3.2.7 氧化还原电位变化53
• 3.2.8 重金属含量变化53-55
• 3.2.9 能耗分析55-56
• 3.3 本章小结56-57
• 第4章 FA法对酸化污泥动电处理的试验研究57-72
• 4.1 试验方法57-58
• 4.2 结果与讨论58-71
• 4.2.1 电流变化58-59
• 4.2.2 电渗流变化59-61
• 4.2.3 pH值变化61-62
• 4.2.4 电导率变化62-63
• 4.2.5 含水率变化63-64
• 4.2.6 污泥中重金属形态随pH值的变化64-65
• 4.2.7 电渗流中重金属含量65-67
• 4.2.8 污泥中重金属含量的变化67-70
• 4.2.9 VS变化70-71
• 4.3 本章小结71-72
• 第5章 总结与建议72-74
• 5.1 总结72-73
• 5.2 建议73-74
• 致谢74-75
• 参考文献75-79
• 个人简历 在读期间发表论文情况79

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

生姜对钙镁硼锌吸收分配规律的研究    徐坤;康立美;赵德婉;

硒对番茄叶片中谷胱甘肽过氧化物酶活性及产量和品质的影响    李彦,罗盛国,刘元英,陈友,赵久明,姜伯文

山东高产粮田腐殖质组成特征及影响因子研究    杨力,于淑芳,宋国菡,张民,丁光国

山东省高产粮田养分状况及施肥影响的研究    于淑芳,杨力,孙明,马丽,宋国菡,丁光国

硫素对冬小麦品质和产量的影响    王东,于振文,樊广华,潘庆民

山东主要土壤对水溶性磷肥的固定    于淑芳,高弼模,张玉兰,刘文妍

无土育苗基质不同施肥量对西瓜幼苗生长及养分吸收的影响    赵明,蔡葵,赵征宇

BA-生物种衣剂在番茄上的应用效果    方新,王志学,冯健

山东褐土高产农田的供磷特性    孟庆华;李根英;王吉光;王刚;张延亮;

泰安、威海棕壤高产农田的供磷特性    葛晓轩;孟庆华;李根英;

钾肥运筹对小麦氮素和钾素吸收利用及产量和品质的影响    武际;郭熙盛;

春甘蓝-玉米-冬甘蓝轮作制下N肥施用量研究    何传龙;郭熙盛;王文军;武际;

减量施肥对菜地土壤养分淋失及春甘蓝产量的影响    何传龙;马友华;李帆;蒋光月;周维平;

美盛肥料对油菜经济性状和产量的影响    张祥明;

不同品质类型小麦品种植株氮素积累和运转特点    刘奇勇;杨晴;李雁鸣;

超高产冬小麦硫素的吸收、积累和分配的研究    党红凯;孙亚辉;张馨文;李瑞奇;马春英;李雁鸣;

几种栽培措施对强筋冬小麦品种藁8901籽粒产量和品质的调控效应    李雁鸣;赵英穆;史秀捧;谢志肖;高树凯;

超高产冬小麦硫素营养特点的初步研究    党红凯;李雁鸣;孙亚辉;张馨文;李瑞奇;马春英;孟建;刘红彬;

牦牛皮胶氨基酸矿物质元素分析与评价    张采旗;星玉秀;胡凤祖;

恩施烟区特色烤烟生产区域定位分析    李锡宏;李进平;黎妍妍;林国平;秦兴成;

污泥热解制取富氢燃气实验及机理研究    熊思江

毛竹林生态型模式施肥应用研究    王宏

科尔沁沙地沙丘植物恢复进程中土壤肥力变化及线虫群落空间分布特征研究    董锡文

滨海泥质盐碱地盐土造林技术研究    景峰

城市污泥特性分析及其在生态修复中的应用研究    谭国栋

新疆奇台绿洲土壤碱化特征及遥感监测研究    张芳

污泥混煤燃烧热解特性及其灰渣熔融性实验研究    刘亮

大豆结瘤固氮及生长发育对土壤环境无机氮含量的响应    严君

盐胁迫下雷竹的离子响应及生理生态变化    何奇江

海南岛热带云雾林群落结构及组配机制研究    龙文兴

铁锰硅对凤眼莲生物质结构的影响    武少伟

控释肥硫膜对土壤酸碱平衡和氧化还原平衡体系及作物生长的影响    张庆富

控释肥对茶园土壤养分及茶叶产量和品质的影响    刘腾飞

鲁中山区桃园施肥现状及施肥模式优化研究    高梅

东营市冬枣测土配方合理施肥量研究    郑秀社

控释掺混肥对主要粮田作物生长及土壤养分的效应    陈宝成

大葱抽薹机理与调控技术研究    任志伟

贵州烟区气候和土壤对烤烟生长、腺毛和质体色素的影响    张纪利

欧洲荚蒾无土盆栽及其生理特性研究    夏姚生

烤烟湿润育苗基质替代技术研究    林建麒

城市污水处理厂脱水污泥的焚烧处置    万伟泳;

基于填埋处置的污水厂脱水污泥土工性质研究    张华;范建军;赵由才;

两性高分子重金属絮凝剂PEX等电点与絮凝性能的研究    王刚;常青;

动电技术修复城市污泥中重金属的研究    胡劲梅;李小明;杨麒;陈铭;曾光明;刘精今;

城市垃圾与脱水污泥混合堆肥实验研究    王涛;王璠;霍跃文;杨明;田秀敏;

城市污水厂污泥作肥料利用    章非娟;

上海南桥污水处理厂脱水污泥好氧堆肥试验研究    张瀚;何文斌;蒋俐骅;

脱水污泥干燥气化焚烧综合处理工艺    王伟云;李爱民;张晓敏;

污泥燃料化技术研究    张长飞;葛仕福;赵培涛;黄瑛;葛剑;

不同污水处理厂脱水污泥烧制建筑瓷砖的初步研究    陈岚岚;颜桂炀;刘秀萍;陈庆华;

改性膨润土去除废水中重金属离子的应用前景    王袁;蒋平;刘可柯;程胜高;

污泥焚烧过程中重金属离子迁移规律研究    令狐文生;徐江锋;徐景华;

含硫聚电解质的合成及在水处理应用    高敏;薛宝龙;高龙成;

河口沉积物中AVS-SEM结合特征及重金属的生物毒性    郭鹏然;杨运云;王畅;牟德海;

羧甲基交联壳聚糖树脂对重金属离子的吸附及树脂再生研究初探    邵颖;徐伟民;芮春芳;

一种球状高分子聚合物对污水中重金属离子的分离作用    常玉芬;宁桂玲;林源;

重金属离子的电化学与表面增强拉曼光谱检测    袁亚仙;姚建林;马君银;顾仁敖;

交联羧甲基魔芋葡甘聚糖柱预富集—GFAAS测定痕量铅、镉、铜的研究    沈敏;杜平;薛爱芳;李胜清;陈浩;

四种重金属离子对明亮发光杆菌急性和亚急性毒性的比较研究    王丽娟;刘树深;葛会林;

高分子纳米吸附剂在环境水污染控制中的研究    吴爱华;于广河;孔小禹;冉庆凯;赵亚娟;

清和公司用脱水污泥发电    胡楠

“超级沙”可高效吸附水中重金属离子    刘霞

快速测水中重金属离子    记者 宗文雯

重金属离子检测不容忽视    曹明明

油墨与纸板含水率    王冰

不惜重金“治污水”    王继成

金川集团污水处理站扩能改造工程实现双过半    史红霞

农科推广需打“组合拳”    安然

植物修复：神奇的土壤“改良术”    杭春燕

中小棉企的“观望”    胡刘继

亲水性萘酰亚胺阳离子荧光分子探针的设计、合成及性能    郭祥峰

铜离子印迹磁性生物吸附材料的制备及性能研究    任月明

活性污泥胞外聚合物吸附重金属效能与机制研究    郑蕾

柄海鞘的生理能量学及对重金属的富集作用    姜爱莉

利用粉煤灰合成沸石技术与吸附性能研究    王春峰

碱性磷酸酶在点面污染源磷形态转化中的作用研究    谢春生

新型吸附材料的制备及其对溶液中重金属离子的吸附性能研究    赵晓伟

分散支撑液膜中重金属离子的传输与分离研究    吴小宁

石墨炉原子吸收光谱法用于重金属离子的富集和分析    Syed Mazhar Shah

污水厂脱水污泥制陶质地砖及填埋场防渗衬层材料研究    李淑展

动电技术处理城市污水脱水污泥的试验研究    肖秀梅

污水污泥烧制陶粒对重金属固化效果的试验研究    雷一楠

临江三级硅藻土吸附重金属的研究    赵芳玉

重金属对生物脱氮除磷系统中微生物的毒性影响    李健中

改性聚丙烯酸钠的合成及其对水中重金属离子Pb～（2+）、Zn～（2+）、Ni～（2+）的去除研究    赖坤容

壳聚糖络合-超滤耦合工艺对溶液中重金属去除的研究    谢章旺

改性壳聚糖对畜禽废水Cu~(2+)、Zn~(2+)的捕集    高萌

无机盐对小白菜种子的萌发毒性研究    孙莉

基于电化学技术的重金属离子的检测和乳酸传感器的研究    童基均

几种重金属离子对半滑舌鳎生理生态学影响的研究    徐永江