剩余活性污泥吸附铅、镉特征的比较研究

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本论文系统地研究了不同来源的脱水剩余活性污泥吸附铅、镉的热力学及动力学特性,计算了不同污泥吸附铅、镉的热力学参数,比较了不同污泥的吸附能力,确定了不同污泥吸附铅、镉的动力学特征,分析了动力学参数的差异,研究并讨论了影响污泥吸附铅、镉的因素,完善了脱水剩余活性污泥铅镉的解吸方法,全面地比较了污泥干化和加碱预处理前后吸附铅、镉的动力学及热力学变化并分析了动力学特性变化的原因,探讨了污泥预处理前后吸附特性的改变与预处理的关系,判明了预处理的实效和意义,深化分析了离子交换对污泥吸附铅、镉的贡献及差异,测试分析了参与不同来源的剩余活性污泥吸附铅、镉的官能团类型,测试确定了化学沉淀在污泥吸附铅、镉中的作用情况,初步探讨了污泥吸附铅、镉的作用机制,统计分析了污泥吸附铅、镉的特征参数与污泥组成的相关关系。本论文为污泥吸附重金属废水的应用提供理论支持。研究结果表明,脱水污泥的吸附能力较强;污泥干化后,吸附能力及吸附速率都降低;污泥经碱处理后吸附能力较干污泥有所提高,但不是全部高于湿污泥的吸附能力,所以采用脱水湿污泥直接用于铅、镉的吸附在实际应用上应更简单易行。污泥投加量、pH值对各种污泥吸附铅、镉的影响较大,温度的影响较小,铅镉共存吸附时相互有抑制作用,共存的铅对镉的吸附影响更大。脱水污泥吸附铅、镉后,HCl解吸和EDTA解吸效果各不相同,由于解吸液难于泥水分离,其实用意义有限。离子交换是污泥吸附铅、镉的主要作用机制之一。羟基、氨基、酰基、羧基基团是各种来源污泥吸附铅、镉的主要作用官能团。剩余活性污泥在吸附铅、镉的过程中,形成无机物晶型沉淀的情况不多,离子交换、络合和微沉淀应是铅、镉吸附的主要机制。污泥的组成对污泥吸附特征参数的影响主要表现在吸附热力学参数方面,污泥中的矿物质钙对污泥吸附重金属的能力有影响,而污泥中的钠、铁及锰的含量影响污泥对铅、镉的吸附能力或亲和力,污泥自身的pH不仅影响污泥对镉的吸附强度,也影响污泥吸附镉的动力学特性。
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