污水污泥中重金属在热解过程中行为研究

《污水污泥中重金属在热解过程中行为研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、污水污泥中重金属和热解过程中行为的实验研究摘要本文以污水污泥为原料，研究了污泥和不同热解温度下热解残渣中铜、锌、铅、镉的总量和形态，考察了热解温度对这些热解残渣中上述重金属形态和滤出性的影响。首先利用原子吸收分光光度法(AAS)分析了污泥和热解残渣中上述四种金属的总量。污泥中金属锌(2104．8mg／kg)超过了《农用污泥中污染物控制标准》污泥农用土壤标准；金属镉(5．2mg／kg)和铜(312．3mg／kg)的含量超过了该标准污泥农用的酸性土壤标准；铅(119．6mg／kg)低于该标准中污泥农用的酸性土壤标准。热解残渣中这四种金属含量的多少次序和污泥样品中的多少次序是一样的，但是

2、当热解温度升高到700℃时，热解底物中的镉还原成镉单质从而挥发到热解气体当中去了，导致残渣中镉含量减少。其次，使用现在通行的BCR(CommunityBureauofReference)法对污泥和热解残渣中这四种金属形态进行提取，然后利用AAS分析各个形态的含量。污泥中金属铜、镉、铅具有很大的潜在环境风险，因为每种金属的前三种形态分别占总量80％以上，其生物可利用性和环境毒性不可忽视。污泥中的锌的可交换态和可还原态的含量较高但部分可交换态的锌将会被土壤中的无机物晶格封闭而很稳定对环境无毒性，所以其生物有效性可能被高估。这四种金属的四种形态和热解温度的相关系数绝对值都没有超过0．8，

3、有一半以上的相关系数都小于0．5，有些相关系数甚至小于O．3。所以，当热解温度不超过700℃时，能量还不足以打开上述四种金属形态的结合力，所以热解温度对残渣中的金属形态分布影响不大。最后，污泥和热解残渣中的金属的滤出性通过优化的有毒物质滤出性检测方法(TCLP)进行测定。热解残渣中金属镉、铜、铅、锌的TCLP浓度分别在400℃，350℃，500℃，550℃的时候达到最大值0．74mg／L，15．69mg／L，lO．25mg／L，85．63mg／L。分别达到这个极值以后，热解残渣中它们的TCLP浓度就会随着热解温度上升而迅速下降，这是因为其一，在污泥中金属大部分是以有机螫合物的形式存

4、在的，当热解温度升高致使有机螯合物的链断裂，金属离子释放出来，所以随着热解温度的增加，金属的滤出性也随着增强。但是达到一定温度以后金属又被晶格化而固定在灰分晶格中，所以金属的滤出性极大的降低了。其二，热解过程中pH值随着热解温度升高而升高，其对H+的缓冲性也极大提高，这个也是导致金属TCLP浓度变化的另一个原因。其三，除650。C外，热解残渣的比表面积随着热解温度的升高热解残渣的比表面积逐渐缓慢上升(热解温度是700℃的时候，其比表面积达到33m’／g)。热解残渣中比表面积升高，其对重金属离子吸附能力增强也是热解残渣中的金属TCLP浓度变化的～个重要原因。Il——一III污水污泥中

5、重合属在热解过程中行为的实验研究AbstractThepresentstudyfocusesonthetotalcontentandspeciationofCu，Zn，Pb，Cdinthesewagesludgeandtheinthepyrolysisresiduesobtainedatdifferenttemperatures．Theinfluencethatthepyrolysistemperatureexertsonthespeciationdistributionandtheleachabilityofthesemetalsintheresidueswasevaluated

6、．Atfirst，AtomicAdsorptionSpectrometrywas(AAS)wasemployedtoanalyzethetotalconcentrationoftheheavymetalsinthesludgeandtheresidues．TheconcentrationofZn(2104．8mg／kg)inthesludgewasbeyondthepermittedvaluewhichisstipulatedinControlstandardsforpollutantsinsludgesfromagriculturaluse．TheconcentrationofC

7、d(5．2mg／kg)andCu(312．3mg／kg)werebeyondthepermittedvaluewhenthesludgewasappliedtothesoilwithpH<6．5．TheconcentrationofZninthesludgewaslowerthanthepermittedvalues．Whenitcametotheresidues，thesameconclusioncouldbeattainedexceptCdintheresidue