典型重金属在市政污泥EPS上的吸附及对污泥厌氧消化影响机制的研究.pdf

《典型重金属在市政污泥EPS上的吸附及对污泥厌氧消化影响机制的研究.pdf》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、硕士学位论文（工程硕士）典型重金属在市政污泥EPS上的吸附及对污泥厌氧消化影响机制的研究ADSORPTIONOFTYPICALHEAVYMETALSONMUNICIPALSLUDGEEPSANDITSINFLUENCEMECHANISMONANAEROBICDIGESTIONOFSLUDGE王胜哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：X703.1学校代码：10213国际图书分类号：628.3密级：公开工程硕士学位论文典型重金属在市政污泥EPS上的吸附及对污泥厌氧消化影响机制的研究硕士研究生：王胜导师：魏亮亮副教授申请学位：工学硕

2、士学科：环境工程所在单位：环境学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:X703.1U.D.C:628.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringADSORPTIONOFTYPICALHEAVYMETALSONMUNICIPALSLUDGEEPSANDITSINFLUENCEMECHANISMONANAEROBICDIGESTIONOFSLUDGECandidate：WANGShengSupervisor：A/Prof.WEILianglia

3、ngAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：EnvironmentalEngineeringAffiliation：SchoolofEnvironment.DateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要随着我国市政污水处理投入的不断加大，我国污水处理取得了巨大进步。但我国污水治理过程中重水轻泥现象严重，导致大量的市政污

4、泥未得到有效处理。而污水处理过程中大量的有机物被转移至污泥中，大量的污泥不仅易造成二次污染，还造成资源的浪费。污泥的厌氧消化技术作为目前应用最为成熟的污泥资源化和稳定化的手段之一，易受到污泥中富集的重金属的影响，因此污泥中的重金属问题得到了广泛关注。污泥胞外聚合物作为污泥中有机物的主要成分，其主要由蛋白质、腐殖酸及多糖等物质构成，含有的羟基、羰基等官能团能够通过成键络合吸附重金属；同时污泥EPS作为电负性基团，能够通过电中和等方式有效结合重金属。因此研究污泥EPS吸附重金属的机制以及典型重金属对污泥厌氧消化过程的影响，对实现污泥的厌

5、氧消化有着重要的意义。本课题对厌氧污泥和好氧污泥提取EPS，在不同的温度、pH条件下研究了Cu2+、Cd2+、Zn2+在EPS上的吸附效能，并应用三维荧光光谱、傅里叶红外光谱以及Zeta电位对吸附重金属前后EPS结构变化进行分析，并结合吸附热力学及吸附动力学模型探究污泥EPS吸附三种重金属的机制；针对典型重金属对厌氧消化过程影响，通过在厌氧消化反应器中投加不同浓度的Cu2+、Cd2+、Zn2+，探究了典型重金属在EPS上附着后对污泥厌氧消化过程的影响。厌氧污泥EPS对三种金属离子的吸附量为Cd2+（380mg/g）>Zn2+（353

6、.28mg/g）>Cu2+（337.89mg/g），厌氧EPS吸附Cu2+、Cd2+、Zn2+主要通过胺基、酰胺、羰基、羧基以及酚基等官能团络合成键以及电中和作用实现的，上述吸附以化学吸附为主，其热力学表明除吸附Cd2+之外均符合非均相吸附的Freundlich模型；好氧污泥EPS对三种金属离子的吸附量为Cd2+（438.3mg/g）>Zn2+（403.02mg/g）>Cu2+（388.57mg/g），好氧污泥EPS吸附Cu2+、Cd2+、Zn2+主要通过胺基、酰胺基、羟基、羰基以及酚基等官能团络合成键以及电中和等作用，其热力学研究

7、表明好氧污泥EPS吸附三种重金属均符合非均相吸附的Freundlich模型；不同浓度Cu2+、Cd2+、Zn2+对污泥厌氧消化的影响表明，在实验条件下，低浓度的三种金属离子促进了污泥厌氧消化的进行，而高浓度的金属离子会抑制厌氧消化；对反应器中污泥提取EPS分析发现，实验组和空白组EPS的组成结构基本一致。本课题为污泥中重金属的富集及对污泥的厌氧消化过程的影响研究提供一定的理论基础。-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文关键词：污泥EPS、重金属、吸附、污泥厌氧消化-II-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractAsChinese

8、municipalsewagetreatmentinputcontinuestoincrease,Chinesesewagetreatmenthasmadegreatprogress.However,Ignoringsludgephe