水泥熟料对污泥中重金属的固化特性

采用不同比例干污泥加入水泥生料中制备熟料,通过Tessier连续萃取实验、易烧性实验和扫描电子显微分析等方法,研究了各重金属的固化率、存在形态的转变以及对熟料烧成的影响.结果表明:污泥掺入比例影响重金属的固化率,掺量为1％时重金属的整体固化效果最优;Tessier连续萃取实验说明,污泥中重金属的固化过程主要是存在于有机物结合态的重金属被固溶到熟料矿物晶体结构中;同时微量重金属提高了熟料的易烧性,掺量为1％时游离氧化钙含量最低.     

生物质掺烧条件下VOCs的排放特性

为了解生物质掺烧下烟气中挥发性有机物(VOCs)的排放特性,在58 MW循环流化床(CFB)机组开展烟气中挥发性有机物排放特征研究。结果表明,掺烧的生物质可显著降低VOCs以及NO_x和SO₂的排放。混合燃料燃烧特性的改变导致VOCs减排,VOCs减排效果最明显出现在生物质掺烧比从20%提升至30%时。生物质含有更少的S和N元素,是降低NO_x和SO₂排放的原因。生物质掺烧比为40%时VOCs等污染物排放最低。综合电厂实际运行情况,30%为最优掺烧比;分析表明,VOCs组分数量与燃料中生物质比例有很强的正相关性。生物质掺烧条件下VOCs的排放具有与燃煤锅炉和生物质锅炉不同的特征。在2种不同掺烧比下,VOCs排放占比最大的均为苯系物,分别达44.38%(20%)和33.75%(40%)。在20%掺烧比下其次是烷烃类(33.62%)、酯类(9.96%)等。在40%掺烧比下依次为酯类(22.75%)、烷烃类(16.16%)等。苯系物的排放以苯、甲苯等为主,烷烃的排放以正己烷为主,酯类则以乙酸乙酯为主;臭氧生成...     

剩余污泥中重金属形态分布及浸出特征研究

剩余污泥具有改良土壤结构、增加土壤肥力、促进农作物生长等优点,由于含有有害的重金属等,妨碍其农用。通过对剩余污泥中重金属形态分布及浸出特征研究,结果显示,剩余污泥中Cu、Zn、Ni、Cr及Pb交换态含量都比较少,Cu、Zn、Ni主要以碳酸盐结合态、铁锰氧结合态和硫化物及有机结合态存在,Cr、Cd和Pb主要以残渣态存在;在酸性条件下,交换态、碳酸盐结合态溶出量大,并且溶出量都随浸出时间的延长而增加。     

煤粉炉掺烧造纸污泥的污染物排放

燃煤锅炉掺烧是一种经济可行的污泥处置方式,由于造纸污泥有机质含量较高,采用造纸厂内已建成的燃煤供热锅炉掺烧造纸污泥,既可以减少造纸厂处理污泥的成本,又能利用污泥热能。掺烧造纸污泥可能会使锅炉产生的烟气和灰渣等固体废物中的污染物有所变化。利用造纸厂2×300 MW机组锅炉进行掺烧造纸污泥试验,检测产生污染物的变化情况。掺烧试验共掺烧造纸污泥755 t,燃煤与掺烧污泥的掺混比为22∶1,混合燃料相比燃煤热值稍下降。掺烧试验持续3 d,对烟气、干化污泥、炉渣和粉煤灰进行样品采集,共采集掺烧前3个烟气样品、3个干化污泥样品,各采集1个炉渣粉煤灰的空白样品,共采集掺烧后6个烟气样品、16个炉渣样品及50个粉煤灰样品。检测结果显示,烟气中常规性气体污染物如NO_x增加1.5倍,SO₂浓度略增加,检测出重金属Ni、Zn、Ba、Se、Cr、Mn、Sb、Pb、Cu,其中重金属Ba和Zn浓度较高,空白组烟气未检测出二噁英,掺烧组二噁英类平均质量浓度为1.20 pg/m³(以TEQ计)。相比空白组,掺烧后炉渣中Pb浓度增加最明显,增长2.5倍;...     

生物浸出污泥重金属研究进展

污泥是由污水处理过程中形成的沉淀物,具有含水率高、有机物含量高、重金属含量高等特点,其中重金属污染控制一直是污泥处理处置的难点。生物浸出技术具有耗酸少,运行成本低,重金属去除率高,无二次污染等优点被广泛应用。本文论述了生物浸出技术的浸出菌种,影响因素,研究现状及应用,展望了生物浸出技术研究的重点。     

堆肥对城市污泥重金属的影响

城市污泥的土地利用是其资源化利用的有效途径之一,但该利用方式的推广受限于对城市污泥中重金属引起的土壤二次污染问题的担忧。由城市污泥中重金属引起的土壤污染不仅与重金属的总量有关,更大程度上决定于重金属的化学形态。本文对城市污泥及其堆肥产品中重金属的含量和形态进行了分析研究,并讨论了污泥及堆肥产品的土地利用造成的土壤和农作...     

污泥生物质混合燃料燃烧特性分析

能源危机和环境问题加速了环境友好、可再生替代能源的发展.使用热重分析方法对北方常见5种农业废弃生物质、污泥以及玉米秸秆和污泥混合燃料的燃烧特性进行了研究,并考察了混合燃料各组分间相互作用.结果表明:5种生物质燃料中玉米秸秆燃烧特性最好,污泥燃烧性能明显低于生物质;混合燃料燃烧时,分阶段展现出玉米秸秆和污泥的燃烧特性;随...     

电镀污泥中重金属最佳浸出条件的实验研究

研究了电镀污泥中重金属的浸出方法,对几种常用的浸出剂进行对比实验,最终选定硫酸作为浸出荆,并确定最佳漫出工艺条件:污泥细度为100目,每2 g污泥溶解在10 mL、pH值为1.5的硫酸溶液中,常温下振荡1.5 h.在该奈件下,污泥中重金属Cu,Ni,Zn,Cr的浸出率最高,均迭95%以上,为后续回收工艺奠定了较好的基础...     

西藏生活垃圾掺烧市政污泥的焚烧特性研究

西藏自然环境条件特殊,生态环境脆弱。随城市化和旅游业快速发展,生活垃圾/污泥产量急增。目前,生活垃圾/污泥仍以填埋为主,焚烧处于试运行,总体上缺乏先进的处置技术。本研究分析了西藏垃圾/污泥的特点;利用层燃焚烧炉分析了西藏和天津垃圾/污泥在焚烧过程中的差异,探讨了西藏垃圾和污泥在不同混合比下的焚烧特性。初步确定了西藏污泥与垃圾混合焚烧的最佳掺混比为4∶1,CO排放降低达23.06%,HCl降低达45.51%,颗粒物浓度降低约30.73%。考虑到西藏生态环境的不可逆转性及其作为国家生态安全屏障的战略性,本研究为其固废混合焚烧处理过程的污染物控制提供了指导,为混合焚烧处理的工程化应用提供参考。     

孝感市污水处理厂污泥重金属含量及形态研究

选取孝感市污水处理厂的污泥为研究对象,测定了污泥中重金属Zn、Cu、Cr、Cd、Pb的总量及其各形态的含量,并对各形态进行分析。结果表明,孝感市污水处理厂的城市污泥中5种重金属元素的含量大小依次为CrZnCuPbCd。均低于《农用污泥中污染物控制标准》(GB4284-84)中污泥农用的碱性标准,所以该污泥适合用于p H6.5的土壤作为农用处置。Zn、Cu、Cr、Cd、Pb在该污泥中主要以残渣态和有机结合态存在,不易释放到环境中。     

Fenton处理对污泥脱水性、重金属形态及生物淋滤效率影响

为考察污泥预处理过程中重金属迁移转化规律,通过投加不同量的Fenton试剂对污泥进行处理,分析了Zn、Cd、Mn、Ni四种重金属的化学形态变化与后继生物淋滤过程的溶出行为。研究结果表明,污泥经Fenton处理后,毛细吸水时间在短时间内降低,但对生物淋滤后最终的污泥脱水性没有显著提升作用;重金属Zn、Cd、Mn的不稳定态（弱酸提取态、可还原态）比例不同程度提高,当投加Fe²⁺=1.00g/L、H₂O₂=9.00g/L时,其比例分别由37%、84%、79%上升至90%、93%、84%,但Ni无明显变化。此外,Fenton处理污泥中Zn、Cd、Mn、Ni四种重金属生物淋滤后含量分别由3451.52mg/kg、6.45mg/kg、443.40mg/kg、94.96mg/kg降至376.74mg/kg、1.10mg/kg、141.66mg/kg、21.77mg/kg,比单独生物淋滤处理污泥重金属残余量分别降低了36.20%、26.17%、30.92%和27.89%。利用动力学方程较好地描述了生物淋滤过程中Zn、Cd、Mn、Ni四种重金属的溶出速率的相对大小,排序为Mn＜Cd＜Zn＜Ni。     

重金属市政污泥固化稳定化技术研究

对某污水处理站产生的污泥进行固化稳定化处理,测定其无侧限抗压强度、水稳定性、重金属浸出毒性、渗透性等指标。实验表明,处理后污泥无侧限抗压强度可达0.2 MPa,水稳定性无明显变化,重金属浸出浓度低于毒性鉴别标准值,渗透性满足填埋指标要求。     

微生物淋滤技术在去除城市污泥重金属中的应用

重金属是目前污泥土地利用的最大障碍,有效去除污泥中的重金属成为污泥再次利用的关键。微生物淋滤法作为一种高效、低成本、绿色的污泥重金属的处理方法,展现出广阔的应用前景。综述了污泥重金属去除技术的优缺点,分析了微生物淋滤技术的优越性及去除效果,展望了微生物淋滤技术的前景与方向。     

市政污泥中低温气化及重金属迁移转化特性

利用管式炉进行了污泥CO₂气化实验,并与N₂热解实验进行对比,系统研究了污泥中低温气化及重金属迁移转化特性。研究发现：热解过程中各可燃气体释放速率峰值出现的时间顺序为CO峰 < H₂次峰 < CH₄峰≈C_nH_m峰 < H₂主峰,气化过程中为CO主峰 < CH₄峰≈C_nH_m峰 < H₂主峰 < CO次峰。在450~550℃的区间内,气化和热解的冷煤气效率、样品失重率及残渣含碳量均相近,温度超过550℃冷煤气效率差距逐渐增大,温度超过700℃,样品失重率及残渣含碳量差距逐渐增大。气化温度为850℃时,冷煤气效率达87%。在450~700℃的区间内,气化残渣中Cr、Ni、Cu、Zn、As、Pb的残留率均随温度增加呈缓慢降低的趋势,在700~850℃区间,上述重金属的残留率下降较快。Cd的残留率在450~550℃区间缓慢下降,550~700℃区间快速降低,700~850℃区间缓慢降低。气化残渣中Cr、Ni、Zn、As、Cd的稳定形态所占比例相较于污泥原样明显提高,而Pb、Cu的稳定形态所占比例与污泥原样相近。污泥中温（700℃）气化时,冷煤气效率约为50%,气化残渣中Cr、Ni、Cu、Zn、As的残留率约为高温（850℃）下的1.2倍,Pb约为2.7倍,Cd为7.5倍,残渣中各重金属的稳定形态比例与高温时接近,环境危害性小。     

城市污泥中重金属存在形态、去除及稳定化研究进展

城市污水处理厂污泥产生量大,含有丰富的有机质、氮、磷、钾等农作物所需营养物质,但由于受重金属的污染使污泥无法直接农用。本文简述了城市污泥重金属的来源、特点及危害。重点论述了城市污泥中重金属去除和稳定方法,包括化学法（电化学法、化学试剂法）、生物法（微生物法、植物法、低等动物法）、物理法（超临界流体萃取、微波和超声）及联合技术。分析了各种方法处理污泥重金属过程中重金属的形态变化及其对处理效果的影响,对比各种方法的优缺点、影响因素及适用范围。指出污泥中重金属形态分布是影响去除效果的关键因素,污泥中重金属形态分布差异性大,且大部分重金属以稳定或相对稳定的状态存在,导致物理法和生物法去除效率较低,微生物和低等动物处理法相比植物法（备受时空限制）则表现出更好的适应性;电化学法对可氧化、可还原态分布的重金属都能起到较好的转化去除作用,但往往受由污泥向污泥液相中转移过程的控制,电损耗较突出;化学试剂浸提剂是目前效率较高的方法,但强酸环境常导致污泥营养物质流失和酸根离子累积,农用时容易板结而不利于污泥土地利用。因此,以土地利用为前提的条件下,将各种处理技术联合运用以提高污泥重金属去除率有待于进一步研究。     

城市污水污泥固化处理实验研究

城市污水污泥中依次加入本地土和水泥,搅匀后按土工实验规范要求制样,测定无侧限抗压强度。结果表明,固化污泥作为建筑填土的污泥、水泥及本地土的最佳掺入量比为110∶12∶30,无侧限抗压强度达到215 kPa。对污泥进行水泥固化处理,不仅大大改善了污泥土工力学性质,而且降低了重金属浸出浓度,使污泥能够满足填埋和用于建筑填土的要求。     

模拟酸雨对污泥中重金属元素的淋洗作用研究

采用人工土柱淋溶试验方法,在不同pH值（2．9,5．0）的模拟酸雨作用下,对添加上海曲阳堆肥污泥的滩涂土壤进行了为期50天相当于3年降雨量的淋溶试验,研究了污泥中重金属Cd,Cr,Cu,Ni,Pb,Zn的溶出情况及其对环境可能产生的影响。结果表明,添加污泥的混合土壤中重金属的溶出量随着污泥比例的增加而逐渐增加,但当污泥添加用量控制在50％以内,淋溶渗滤液中6种重金属的含量均未超过农田灌溉水质标准,不会对环境产生不利影响。     

The multiple binding of heavy metals by digested sludge

The multiple interactions of heavy metals with anaerobically digested sludges and with digested sludge that had been washed with EDTA have been examined by equilibrating the sludge solids with solutions containing mixtures of zinc acetate, lead acetate and chromic chloride. This equilibration has been studied at 20°C and Langmuir and Freundlich isotherms were used to describe the metal binding behaviour of the solids. The rates of adsorption were also measured. This showed that while the rate constants were independent of the added metal concentration for untreated sludge, the binding constant for washed sludge was related to the initial metal concentration. A comparison of the adsorption isotherms suggests that the binding of zinc is different from that of lead and chromium.     

市政污泥吸附等温线模型和热力学性质

采用静态重量法测定了市政污泥在30℃、40℃、50℃下的吸附等温线,选用11个常见的数学模型对实验数据进行了拟合并对最佳模型进行了解析,通过净等量吸附热q_st、微分熵ΔS、扩散压力π、净积分焓q_in和净积分熵ΔS_in等指标评价污泥的热力学性质。试验结果表明,在温度恒定时,等温曲线属于Ⅱ型,GAB模型拟合效果最佳,能较好地反映平衡含水量随水分活度的变化。应用Clausius-Clapeyron方程,利用等温线模型计算净等量吸附热和微分熵,随着平衡含水率的增加,净等量吸附热和微分熵明显降低,调和平均温度T_hm与等速温度T_l不等,焓-熵补偿理论成立。在一定的水活度下,扩散压力随温度的升高而减小,在温度恒定的情况下,扩张压力随水分活度增大而升高。净积分焓随平衡含水率的增加而减小,而净积分熵在低平衡含水率时随平衡含水率的增加而减小,在30℃、40℃和50℃时分别达到最小值-75.698J/(K?mol)、-78.987J/(K?mol)和-82.687J/(K?mol),然后呈上升趋势。     

城市污泥慢速热解过程中氮的转化规律

利用热重-质谱联用(TG-MS)技术研究城市污泥慢速热解特性及含氮气体产物的生成规律,同时利用原位红外光谱仪实时检测固体表面官能团的变化。研究结果表明:初沉污泥在500℃之前热解已基本完成,二沉污泥由于添加了矿物质盐类,在700℃左右仍有一个较大的失重峰;二沉污泥热解过程HCN和NH₃总生成量均小于初沉污泥,即二沉污泥所加矿物质抑制了HCN和NH₃释放;但温度大于400℃时所加矿物质对HNCO生成具有一定促进作用;污泥中蛋白质热分解会产生环酰胺类物质、含氮杂环化合物和腈类物质,并最终转化为HCN,这是污泥热解过程中HCN的主要来源;400℃以下NH₃主要来自铵盐分解和HCN转化,蛋白质热分解对于NH₃生成贡献很小;400℃以上基本检测不到NH₃生成,即较高温度下挥发分二次反应对NH₃生成几乎没有影响;300~480℃,污泥中木质素裂解产生了大量含氧自由基,促使HCN转化为N₂O,HNCO则最终转化成了NO。