污水處理過程中產(chǎn)生的污泥得不到有效處理處置將產(chǎn)生嚴(yán)重的危害,對污泥進(jìn)行安全有效的處理處置成為污泥處理處置的熱點(diǎn)問題。污泥中含有大量的氮、磷、鉀和有機(jī)質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)可以進(jìn)行資源化利用,而污泥中含有的重金屬嚴(yán)重制約其資源化利用。本研究針對污泥中重金屬含量超標(biāo)限制其資源化利用這一問題,開展以生物表面活性去除污泥中重金屬效能影響因素研究,探究重金屬去除效能及動力學(xué)釋放規(guī)律;研究生物表面活性劑耦合電動力去除污泥中重金屬,分析了重金屬遷移行為及歸趨途徑;通過分析重金屬化學(xué)形態(tài)變化規(guī)律、態(tài)風(fēng)險分析、穩(wěn)定性、浸出毒性及營養(yǎng)物質(zhì)變化,為污泥重金屬去除及資源化利用提供可靠的技術(shù)支撐。通過研究鼠李糖脂、皂苷、槐糖脂對污泥中重金屬去除效能影響因素的基礎(chǔ)上,優(yōu)化了最優(yōu)處理效能條件下的生物表面活性劑濃度、反應(yīng)時間、液固比,采用準(zhǔn)一級動力學(xué)方程及準(zhǔn)二級動力學(xué)方程對污泥中重金屬Cu、Zn、Cr、Pb、Ni、Mn的解吸數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合。研究結(jié)果表明:污泥中各重金屬Cu、Zn、Cr、Pb、Ni、Mn的去除效能隨濃度、反應(yīng)時間、液固比增加而增加,皂苷對污泥中重金屬去除效能最佳;采用響應(yīng)曲面法優(yōu)化皂苷對污泥重金屬去除的最佳參數(shù)為:...

【文章頁數(shù)】：165 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 課題研究背景、目的及意義
        1.2.1 課題研究背景
        1.2.2 研究目的及意義
    1.3 污泥處理處置技術(shù)研究進(jìn)展
        1.3.1 污泥來源特性及危害
        1.3.2 國外污泥處理處置技術(shù)及進(jìn)展
        1.3.3 國內(nèi)污泥處理處置技術(shù)及進(jìn)展
    1.4 污泥重金屬去除技術(shù)研究進(jìn)展
        1.4.1 污泥重金屬去除技術(shù)
        1.4.2 生物表面活性劑浸提技術(shù)
        1.4.3 電動力去除技術(shù)
    1.5 污泥重金屬生態(tài)風(fēng)險研究進(jìn)展
    1.6 存在問題分析及研究課題的提出
        1.6.1 存在問題分析
        1.6.2 研究課題的提出
    1.7 主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.7.1 主要研究內(nèi)容
        1.7.2 技術(shù)路線
第2章 實(shí)驗(yàn)材料與研究方法
    2.1 試驗(yàn)材料
        2.1.1 污泥來源及特性
        2.1.2 生物表面活性劑來源及特性
    2.2 試驗(yàn)裝置
    2.3 試驗(yàn)方法
        2.3.1 生物表面活性劑對污泥中重金屬去除影響因素研究
        2.3.2 電動力實(shí)驗(yàn)
    2.4 分析檢測方法
        2.4.1 污泥常規(guī)指標(biāo)檢測方法
        2.4.2 污泥中重金屬總量測定及去除率計算
        2.4.3 污泥中重金屬形態(tài)測定方法
        2.4.4 TCLP浸出方法
        2.4.5 硫酸硝酸浸出方法
        2.4.6 重金屬生態(tài)風(fēng)險分析方法
    2.5 重金屬解吸理論研究基礎(chǔ)
        2.5.1 重金屬解吸動力學(xué)
        2.5.2 響應(yīng)曲面優(yōu)化法研究
第3章 生物表面活性劑對污泥中重金屬去除效能與動力學(xué)研究
    3.1 引言
    3.2 生物表面活性劑對污泥中重金屬去除效能影響研究
        3.2.1 鼠李糖脂對污泥中重金屬去除效能的影響
        3.2.2 皂苷對污泥中重金屬去除效能的影響
        3.2.3 槐糖脂對污泥中重金屬去除效能的影響
    3.3 污泥中重金屬去除參數(shù)響應(yīng)面優(yōu)化研究
        3.3.1 響應(yīng)曲面法的實(shí)驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計與結(jié)果分析
        3.3.2 響應(yīng)曲面三維圖分析
    3.4 洗滌次數(shù)對污泥重金屬去除率效能的影響
        3.4.1 鼠李糖脂洗滌次數(shù)對污泥重金屬去除效能的影響
        3.4.2 皂苷洗滌次數(shù)對污泥重金屬去除效能的影響
        3.4.3 槐糖脂洗滌次數(shù)對污泥重金屬去除效能的影響
    3.5 生物表面活性劑去除污泥中重金屬解吸動力學(xué)研究
        3.5.1 鼠李糖脂作用下污泥重金屬解吸動力學(xué)研究
        3.5.2 皂苷作用下污泥重金屬解吸動力學(xué)研究
        3.5.3 槐糖脂作用下污泥重金屬解吸動力學(xué)研究
    3.6 本章小結(jié)
第4章 生物表面活性劑耦合電動力條件下污泥重金屬遷移行為及歸趨途徑研究
    4.1 引言
    4.2 電流及電導(dǎo)率變化規(guī)律
        4.2.1 電流變化規(guī)律
        4.2.2 電滲流變化規(guī)律
        4.2.3 電極液電導(dǎo)率變化規(guī)律
    4.3 污泥特性變化規(guī)律
        4.3.1 污泥含水率變化規(guī)律
        4.3.2 污泥pH變化規(guī)律
        4.3.3 污泥電導(dǎo)率變化規(guī)律
    4.4 污泥中重金屬遷移行為研究
        4.4.1 重金屬Cu遷移行為研究
        4.4.2 重金屬Zn遷移行為研究
        4.4.3 重金屬Cr遷移行為研究
        4.4.4 重金屬Pb遷移行為研究
        4.4.5 重金屬Ni遷移行為研究
        4.4.6 重金屬M(fèi)n遷移行為研究
        4.4.7 污泥中重金屬去除率比較研究
    4.5 污泥中重金屬歸趨途徑研究
        4.5.1 污泥中Cu歸趨途徑
        4.5.2 污泥中Zn歸趨途徑
        4.5.3 污泥中Cr歸趨途徑
        4.5.4 污泥中Pb歸趨途徑
        4.5.5 污泥中Ni歸趨途徑
        4.5.6 污泥中Mn歸趨途徑
    4.6 本章小結(jié)
第5章 污泥重金屬化學(xué)形態(tài)變化及生態(tài)風(fēng)險分析研究
    5.1 引言
    5.2 污泥重金屬化學(xué)形態(tài)變化規(guī)律研究
        5.2.1 生物表面活性劑對污泥中重金屬化學(xué)形態(tài)變化的影響
        5.2.2 電動力條件下污泥重金屬化學(xué)形態(tài)變化規(guī)律
    5.3 污泥中重金屬生態(tài)風(fēng)險分析
        5.3.1 生物表面活性劑對污泥重金屬生態(tài)風(fēng)險的影響
        5.3.2 電動力處理對污泥重金屬生態(tài)風(fēng)險的影響
    5.4 污泥中重金屬穩(wěn)定性及浸出毒性研究
        5.4.1 生物表面活性劑對污泥重金屬穩(wěn)定性的影響
        5.4.2 電動力作用下污泥重金屬穩(wěn)定性研究
        5.4.3 不同浸出方法對污泥中重金屬浸出特性研究
    5.5 電動力條件下污泥中營養(yǎng)物質(zhì)變化規(guī)律
        5.5.1 污泥中有機(jī)質(zhì)變化規(guī)律
        5.5.2 污泥中總氮變化規(guī)律
        5.5.3 污泥中總磷變化規(guī)律
        5.5.4 電動力處理對污泥中營養(yǎng)物質(zhì)的影響
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個人簡歷



本文編號：3762458