城市污泥中镉的去除试验研究

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1、城市污泥中镉的去除试验研究　　摘要：利用改进铁氧体法，石灰乳做中和剂，试验研究了不同FeCl3/FeSO4初始浓度、pH值、FeCl3及FeSO4加入量、温度、反应时间等条件下，城市污泥用乙酸――双氧水淋溶浸出液中镉和铅去除率。结果表明，在pH为9、反应温度为室温、反应时间为1h、FeCl3和FeSO4初始浓度分别为，mol・L-1，Fe3+/Cd2+=10的最佳工艺条件下，镉去除率为89％；浸出后的液体镉含量达到安全排放标准。　　关键词：铁氧体法；城市污泥；浸出液；镉；去除率　　天津市是中国渤海西岸的重要城市之一，也是中国四大直辖市之一，污水处理

2、基础设施基本完善。随着污水处理能力的增加，污泥产量也日益增加。XX年，城市污水厂日产污泥总量高达950m3(含水率75%)。污泥中含有大量的有机质和氮、磷、钾等植物生长所需要的营养元素含量高，具有很高的土地利用价值。然而，污泥中大量的活性金属镉等给土壤造成很大污染，也限制了污泥的进一步利用[1]。试验研究表明，利用乙酸和H2O2去除污泥中镉等重金属的效果良好；但是，如何对废液中有害成分镉去除和无害化浸出，是防止二次污染的关键[2]。　　　1材料和方法　　　　材料城市污泥中镉的去除试验研究　　摘要：利用改进铁氧体法，石灰乳做中和剂，试验研究了不同Fe

3、Cl3/FeSO4初始浓度、pH值、FeCl3及FeSO4加入量、温度、反应时间等条件下，城市污泥用乙酸――双氧水淋溶浸出液中镉和铅去除率。结果表明，在pH为9、反应温度为室温、反应时间为1h、FeCl3和FeSO4初始浓度分别为，mol・L-1，Fe3+/Cd2+=10的最佳工艺条件下，镉去除率为89％；浸出后的液体镉含量达到安全排放标准。　　关键词：铁氧体法；城市污泥；浸出液；镉；去除率　　天津市是中国渤海西岸的重要城市之一，也是中国四大直辖市之一，污水处理基础设施基本完善。随着污水处理能力的增加，污泥产量也日益增加。XX年，城市污水厂日产污泥

4、总量高达950m3(含水率75%)。污泥中含有大量的有机质和氮、磷、钾等植物生长所需要的营养元素含量高，具有很高的土地利用价值。然而，污泥中大量的活性金属镉等给土壤造成很大污染，也限制了污泥的进一步利用[1]。试验研究表明，利用乙酸和H2O2去除污泥中镉等重金属的效果良好；但是，如何对废液中有害成分镉去除和无害化浸出，是防止二次污染的关键[2]。　　　1材料和方法　　　　材料　　浸出液制取采用利用乙酸和H2O2去除污泥中重金属的研究方法，利用加有双氧水的乙酸去除天津东郊污水浸出厂污泥中的重金属。工艺条件为：pH为3左右；乙酸的摩尔浓度为2mol・L

5、-1，双氧水与污泥的固液比为1∶2,反应温度为室温，反应时间控制在4h左右，过滤。用ICP测得浸出液中含量为mg・kg-1。　　重金属去除仪器：WLD-2C型等离子体光谱仪：北京瑞利分析仪器公司；PHS-3B型酸度计：上海精密仪器有限公司；CHA-SA型气浴恒温振荡器：江苏省金坛市环宇科学仪器厂；FA1004型电子分析天平：上海分析仪器总厂。　　试剂：FeCl3・7H2O、FeSO4・7H2O、生石灰、H2SO4：分析纯。　　方法　　取污泥浸出液10mL置于100mL锥形瓶中，加入2mL一定浓度的FeSO4溶液和2mL一定浓度的FeCl3溶液，再加

6、入一定量mol・L-1的石灰乳溶液，调混合液pH为一定值,在室温下于气浴恒温振荡器上反应1h，过滤，用等离子体光谱仪测定滤液中镉含量。　　镉去除率由下式计算：　　x=/V0C0　　式中，V0和C0分别为加入的污泥浸出液的体积和金属镉离子的浓度；V和C分别为实反应后滤液的体积和滤液中镉离子的浓度。　　2结果与讨论　　2.1FeCl3和FeSO4初始浓度对镉去除率的影响　　在混合液pH为9、反应温度为室温、反应时间为1h、Fe3+/Cd2+=10的条件下，FeCl3和FeSO4初始浓度对重金属去除率的影响见图1。由图1可见，随FeCl3和FeSO4初始

7、浓度增大，镉有所升高；但当FeCl3和FeSO4初始浓度分别增加到mol・L-1和mol・L-1以上时，镉的去除率有不同程度下降。这是因为，随FeCl3和FeSO4初始浓度的增加，Fe3+和Fe2+转化成铁氧体的几率增加，铁氧体包裹金属离子的能力增强；但金属离子的去除率不同，当FeCl3和FeSO4初始浓度增加到一定程度时，有些离子的去除率甚至有下降趋势，主要与它们的电负性有关，电负性越大，吸附性就越大[3]。在FeCl3和FeSO4初始浓度分别为mol・L-1和mol・L-1时，镉去除效果较好。　　混合液pH对镉去除率的影响　　在反应温度为室温、

8、反应时间为1h、FeCl3和FeSO4初始浓度分别为mol・L-1和mol・L-1、nFe3+:(nCu2＋＋nZn2＋)