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水处理过程产生了大量的污泥，水中含有的重金属会进入污泥中，常常会造成污泥中重金属超标，使污泥成为危险废物，增大了污泥处理处置与资源化利用的难度。
本文以降低污泥中重金属含量为目的，从污泥产生的源头——废水中对重金属预先脱除，避免大部分的重金属进入污泥体系，降低污泥中重金属隐患，在污水中对重金属进行硫化沉淀预脱除，考查了静态硫化沉淀、硫化沉淀浮选以及离子浮选对重金属的脱除效果，并以城市污泥为原料制备了一种污泥基吸附剂，应用到污水中重金属预脱除的实验中。论文的主要结论如下：
(1)在未添加污泥基吸附剂的条件下，对静态硫化沉淀和硫化沉淀浮选实验进行了比较实验，静态硫化沉淀实验去除效率高，但因其沉淀不易分离，不适用于污水处理厂；硫化沉淀浮选操作简单，能有效将重金属硫化物与废水分离，但重金属的去除效率不高，对Cr3+去除率仅为3.27%。实验表明，静态硫化沉淀法不适用于污水处理厂，而硫化沉淀浮选实验工艺简单，但存在去除效果不理想的缺点。考查了离子浮选对重金属的脱除效果，对常用的几种捕收剂进行了比较，实验表明，效果最好的捕收剂为丁铵黑药，当用量为3.5mg/L，浮选时间240s，搅拌强度110r/min时，对Cu2+、Zn2+、Pb2+的去除率分别为17.89%、16.24%和18.92%，对Cr3+的去除率为3.09%。
(2)以污泥为原料制备污泥基吸附剂，为改善传统污泥制备吸附剂孔隙较少，吸附效果较差，本实验添加板栗壳作为增碳剂，采用化学活化法，经过对比采用ZnCl2为活化剂，通过单因素实验确定水平和因素，最后通过正交实验确定最佳反应条件，确定各因素的影响大小顺序为：活化温度＞板栗壳添加比＞活化剂浓度＞活化时间＞固液比，固液比的影响最小，且污泥与板栗壳制备污泥基吸附剂最优制备条件为活化时间60min，活化温度650℃，氯化锌浓度3mol/L，固液比1∶3，板栗壳添加量20%，在此条件下制备出污泥基吸附剂，并进行表征与应用。
(3)研究了硫化沉淀-吸附-浮选实验对污水中重金属预脱除的效果，即将制备的污泥基吸附剂作为载体加入浮选操作中。以一种COD、NH3-N、TP分别为465mg/L、55mg/L、4.8mg/L，主要重金属离子为Zn2+、Cu2+、Pb2+、Cr3+，浓度分别为0.513mg/L、0.121mg/L、0.072mg/L、0.112mg/L的城市污水水样为对象，在不同的工艺参数下进行了重金属脱除实验，结果表明，污泥基吸附剂用量为10mg/L，硫化钙5mg/L，搅拌2min后，加入733氧化石蜡皂3mg/L和丁铵黑药1mg/L，搅拌1min后再进行浮选，浮选时间2min，重金属脱除后的出水中，COD、NH3-N、TP分别为450mg/L、47mg/L、4.2mg/L，主要重金属离子Zn2+、Cu2+、Pb2+、Cr3+，浓度分别为0.16mg/L、0.04mg/L、0.02mg/L、0.05mg/L，Cu2+、Zn2+、Pb2+、Cr3+的去除率分别为66.7%、68.6%、71.4%和50.3%，较好地实现了从污水中预先脱出重金属的目的。以一种铅锌冶炼废水为研究对象，对废水中几种主要的重金属离子Zn2+、Cu2+、Pb2+、Cr3+的脱除效果进行研究，实验结果表明，冶炼废水中Cu2+、Zn2+、Pb2+、Cr3+的去除率分别为80.23%、79.26%、89.08%、41.06%，通过浮选实验刮出的泡沫产品中重金属含量较高，是一种优质的金属矿产资源，可对泡沫产品进行回收，有效将冶炼废水中重金属资源化、无害化，在一定程度上可降低冶炼废水产生的污泥中重金属含量，降低其危害性。
本文以降低污泥中重金属含量为目的，从污泥产生的源头——废水中对重金属预先脱除，避免大部分的重金属进入污泥体系，降低污泥中重金属隐患，在污水中对重金属进行硫化沉淀预脱除，考查了静态硫化沉淀、硫化沉淀浮选以及离子浮选对重金属的脱除效果，并以城市污泥为原料制备了一种污泥基吸附剂，应用到污水中重金属预脱除的实验中。论文的主要结论如下：
(1)在未添加污泥基吸附剂的条件下，对静态硫化沉淀和硫化沉淀浮选实验进行了比较实验，静态硫化沉淀实验去除效率高，但因其沉淀不易分离，不适用于污水处理厂；硫化沉淀浮选操作简单，能有效将重金属硫化物与废水分离，但重金属的去除效率不高，对Cr3+去除率仅为3.27%。实验表明，静态硫化沉淀法不适用于污水处理厂，而硫化沉淀浮选实验工艺简单，但存在去除效果不理想的缺点。考查了离子浮选对重金属的脱除效果，对常用的几种捕收剂进行了比较，实验表明，效果最好的捕收剂为丁铵黑药，当用量为3.5mg/L，浮选时间240s，搅拌强度110r/min时，对Cu2+、Zn2+、Pb2+的去除率分别为17.89%、16.24%和18.92%，对Cr3+的去除率为3.09%。
(2)以污泥为原料制备污泥基吸附剂，为改善传统污泥制备吸附剂孔隙较少，吸附效果较差，本实验添加板栗壳作为增碳剂，采用化学活化法，经过对比采用ZnCl2为活化剂，通过单因素实验确定水平和因素，最后通过正交实验确定最佳反应条件，确定各因素的影响大小顺序为：活化温度＞板栗壳添加比＞活化剂浓度＞活化时间＞固液比，固液比的影响最小，且污泥与板栗壳制备污泥基吸附剂最优制备条件为活化时间60min，活化温度650℃，氯化锌浓度3mol/L，固液比1∶3，板栗壳添加量20%，在此条件下制备出污泥基吸附剂，并进行表征与应用。
(3)研究了硫化沉淀-吸附-浮选实验对污水中重金属预脱除的效果，即将制备的污泥基吸附剂作为载体加入浮选操作中。以一种COD、NH3-N、TP分别为465mg/L、55mg/L、4.8mg/L，主要重金属离子为Zn2+、Cu2+、Pb2+、Cr3+，浓度分别为0.513mg/L、0.121mg/L、0.072mg/L、0.112mg/L的城市污水水样为对象，在不同的工艺参数下进行了重金属脱除实验，结果表明，污泥基吸附剂用量为10mg/L，硫化钙5mg/L，搅拌2min后，加入733氧化石蜡皂3mg/L和丁铵黑药1mg/L，搅拌1min后再进行浮选，浮选时间2min，重金属脱除后的出水中，COD、NH3-N、TP分别为450mg/L、47mg/L、4.2mg/L，主要重金属离子Zn2+、Cu2+、Pb2+、Cr3+，浓度分别为0.16mg/L、0.04mg/L、0.02mg/L、0.05mg/L，Cu2+、Zn2+、Pb2+、Cr3+的去除率分别为66.7%、68.6%、71.4%和50.3%，较好地实现了从污水中预先脱出重金属的目的。以一种铅锌冶炼废水为研究对象，对废水中几种主要的重金属离子Zn2+、Cu2+、Pb2+、Cr3+的脱除效果进行研究，实验结果表明，冶炼废水中Cu2+、Zn2+、Pb2+、Cr3+的去除率分别为80.23%、79.26%、89.08%、41.06%，通过浮选实验刮出的泡沫产品中重金属含量较高，是一种优质的金属矿产资源，可对泡沫产品进行回收，有效将冶炼废水中重金属资源化、无害化，在一定程度上可降低冶炼废水产生的污泥中重金属含量，降低其危害性。