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疏浚底泥絮凝处理过程中重金属迁移规律研究

作　者: 张继育
导　师: 张大磊
学　校: 青岛理工大学
专　业: 环境工程
关键词: 底泥絮凝迁移铬砷镉锌
分类号: X522
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

疏浚是目前应用最为广泛的底泥综合处理技术，疏浚上来的底泥需要进行脱水处理，工程上常采用絮凝沉淀的方法。在疏浚底泥的絮凝脱水过程中，底泥中重金属等污染物的迁移转化影响到后续余水的处理和脱水底泥的处理利用，本文对此展开研究，探讨疏浚底泥絮凝处理过程中重金属的迁移规律，旨在为探索重金属污染底泥处理工艺提供理论依据。通过在实验室模拟疏浚底泥的脱水过程，研究絮凝剂、助凝剂、改良剂、底泥pH值、底泥有机质等因素对铬、砷、镉、锌四种重金属迁移的影响，并对脱水底泥中铬、砷、镉、锌的赋存形态进行分析。研究的主要结论如下：（1）底泥絮凝脱水过程中，絮凝剂PAC对铬、镉、锌的迁移无明显影响，能促进砷向泥相中沉积；助凝剂PAM对铬的迁移无明显影响，能促进砷向水相中迁移，也能促进镉、锌向泥相中沉积；改良剂石灰对铬的迁移无明显影响，能大幅度促进镉、砷、锌向泥相中沉积。（2）底泥絮凝脱水过程中，底泥pH值升高有利于镉、锌在泥相中沉积，对铬、砷的迁移影响不大；底泥有机质含量增加，有利于铬、镉、锌在泥相中沉积，对砷的作用相反。（3）脱水后底泥中四种重金属的形态分布各不相同，铬以可氧化态、弱酸提取态、残渣态为主；镉以弱酸提取态、可还原态、残渣态为主；锌以弱酸提取态、残渣态、可还原态为主；砷以残渣态和可还原态为主。助凝剂PAM有促进底泥中铬、镉、锌释放的风险，其中铬较为突出。

全文目录

摘要  9-10
Abstract  10-11
第1章绪论  11-23
  1.1 研究背景  11-13
    1.1.1 我国地表水体污染现状  11
    1.1.2 底泥污染  11-12
    1.1.3 底泥中重金属的危害  12
    1.1.4 底泥疏浚和絮凝脱水  12-13
  1.2 研究目的及意义  13-14
  1.3 国内外研究现状  14-21
    1.3.1 疏浚底泥中水分存在的形式  14
    1.3.2 疏浚底泥的脱水方法  14-15
    1.3.3 絮凝剂种类及作用机理  15-19
      1.3.3.1 无机絮凝剂  15-17
      1.3.3.2 有机絮凝剂  17-18
      1.3.3.3 复合絮凝剂  18
      1.3.3.4 改良剂  18-19
    1.3.4 重金属迁移机理  19-21
  1.4 研究内容及技术路线  21-23
    1.4.1 研究内容  21-22
    1.4.2 技术路线  22-23
第2章实验材料与方法  23-33
  2.1 实验材料  23-25
    2.1.1 河流底泥来源  23-24
    2.1.2 河流底泥预处理  24
    2.1.3 重金属的选择  24-25
  2.2 实验方案  25-29
    2.2.1 影响因素的确定  25
    2.2.2 实验安排  25-26
    2.2.3 絮凝工艺对重金属迁移影响的实验方案  26-27
    2.2.4 底泥性质对重金属迁移影响的实验方案  27-29
    2.2.5 脱水底泥中重金属形态分析的实验方案  29
  2.3 分析测定方法  29-31
    2.3.1 底泥性质测定方法  29-30
    2.3.2 溶液中重金属测定方法  30
    2.3.3 重金属形态分析方法  30-31
  2.4 实验所用仪器及试剂  31-33
第3章絮凝工艺对重金属迁移的影响  33-51
  3.1 聚合氯化铝(PAC)对重金属迁移的影响  33-39
    3.1.1 PAC 对铬迁移的影响  33-34
    3.1.2 PAC 对砷迁移的影响  34-36
    3.1.3 PAC 对镉迁移的影响  36-37
    3.1.4 PAC 对锌迁移的影响  37-39
    3.1.5 PAC 影响小结  39
  3.2 聚丙烯酰胺(PAM)对重金属迁移的影响  39-45
    3.2.1 PAM 对铬迁移的影响  39-41
    3.2.2 PAM 对砷迁移的影响  41-42
    3.2.3 PAM 对镉迁移的影响  42-43
    3.2.4 PAM 对锌迁移的影响  43-44
    3.2.5 PAM 影响小结  44-45
  3.3 石灰对重金属迁移的影响  45-50
    3.3.1 石灰对铬迁移的影响  45-46
    3.3.2 石灰对砷迁移的影响  46-47
    3.3.3 石灰对镉迁移的影响  47-48
    3.3.4 石灰对锌迁移的影响  48-49
    3.3.5 石灰影响小结  49-50
  3.4 本章小结  50-51
第4章底泥性质对重金属迁移的影响  51-60
  4.1 底泥 PH 值对重金属迁移的影响  51-54
    4.1.1 底泥 pH 值对铬迁移的影响  51-52
    4.1.2 底泥 pH 值对砷迁移的影响  52
    4.1.3 底泥 pH 值对镉迁移的影响  52-53
    4.1.4 底泥 pH 值对锌迁移的影响  53-54
    4.1.5 底泥 pH 值影响小结  54
  4.2 底泥有机质对重金属迁移的影响  54-59
    4.2.1 有机质对铬迁移的影响  55-56
    4.2.2 有机质对砷迁移的影响  56-57
    4.2.3 有机质对镉迁移的影响  57-58
    4.2.4 有机质对锌迁移的影响  58
    4.2.5 有机质影响小结  58-59
  4.3 本章小结  59-60
第5章脱水后底泥中重金属的赋存形态  60-65
  5.1 铬的赋存形态  60-61
  5.2 砷的赋存形态  61
  5.3 镉的赋存形态  61-62
  5.4 锌的赋存形态  62-63
  5.5 本章小结  63-65
第6章结论与建议  65-67
  6.1 结论  65-66
  6.2 建议  66-67
参考文献  67-71
攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作  71-72
致谢  72

疏浚底泥絮凝处理过程中重金属迁移规律研究

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