净水技术2019,38(1):68-73WaterPurificationTechnology王凯凯,庞国瑞,何世鼎,等.不同水质特征污水厂处理过程中的重金属归趋特性[J].净水技术,2019,38(1):68-73.WANGK,PANGG,HES,etal.FatefeatureofheavymetalsintreatmentprocessesofWWTPswithdifferentinfluentwaterquality[J].WaterPurificationTechnology,2019,38(1):68-73.不同水质特征污水厂处理过程中的重金属归趋特性王凯凯,庞国瑞,何世鼎,刘海福,王洪波(山寒逢我麵学,山翁济菌■2S0101)摘要以挤窗市表厂B厂两座本商歷水替水厂各处_単淀与慽水S躯#:为姻:究对氣刹用薇被消__:对餘水和每释_爾处趣,利子躁.(GEAAS>?#析雜,搀_爵个R水厂#赴;理单荈屮賴((H)、铜(Cu)、.(爾)和铬(Cr)四种锻#:議*分析水厂中备处理单元对__重金靡的去緒儀表明*在进水申,A厂和B厂章獻的會釐最_s分别为3S.9782神/L和43.85S9|xg/L,Ct的貴麵:少舞别为1.4751)xi/:L和2.2096iW/L,B:厂四神■唇養最_8屬翕于A厂。#有处應单元均对M种童金麝#去除效藥,其中沉砂池和二沉池对囲种童蠢属酸食除效粟栽好s重蠢禀物有银靠一部身霄_在了每捧中。在黎缩:池中,A厂四种重金緣的嚣量分别:为1.2475、154.831114.89.33fflg^lsg,B厂Cd、C:u肩i、Cr_禅蠢蠢屬翁.麄分别为1.3337、197.414433,070i、122,1M7关键词处理攀a重錢膚归頻臀性聋除效果含调每水r进水水质中图分类号:X524TU99.2文献标识码:A文章编号:1009-017t(2019)01-0068-06DOI:10.15890/>CHM.j_,20r9,01,M:2FateFeatureofHeavyMetalsinTreatmentProcessesofWWTPswithDifferentInfluentWaterQualityWANGKaikai,PANGGuorui,HEShiding,LLUHaifu,WANGHongbo(ShandongJianzhuUniversity,Jinan250101,China)AbstractTreatmentunitsanddewateredsludgefromtwodifferentWWTPsinJinanAandZiboBwerestudiedbyusingmicrowavedigestionpretreatment.Usinggraphitefurnaceatomicabsorption(GFAAS)asanalyticalmeans,fourheavymetalssuchascadmium(Cd),copper(Cu),nickel(Ni)andchromium(Cr)weretreatedseparatelyineachtreatmentunitofthetwoWWTPs.Theresultsshowedthat,intheinfluentwater,thecontentoffourheavymetalsoftheplantBweresignificantlyhigherthanthatoftheplantA.A-mongthem,thecontentsofNiintheplantsAandBwerethehighest,whichwere38.9782jjug/Land43.8589jjig/L,respectively,andthecontentsofCrwerethelowest,whichwere1.4751jjig/Land2.2096|jLg/L,respectively.Alltreatmentunitshadremovaleffectsonfourheavymetals,andfourofthemhadbetterremovaleffectsingritchambersandsecondarysettlingtanks.Inaddition,Alargepartofheavymetalpollutantsaccumulatedinthesludge.Intheconcentrationtank,thecontentsofheavymetalssuchasCd,Cu,Ni,andCrinPlantAwere1.2475、154.838、86.4082、114.8933mg/kg,andthecontentsinPlantBwere1.3337、197.414、133.0701、122.1047mg/kg,respectively.Keywordsprocessingunitheavymetalfatefeatureremovalefficiencycontentwastewatertreatmentplant(WWTP)influentwaterquality[收稿日期]2018-03-19[作者简介]王凯凯(1991一),女,硕士,研究方向为水处理工程技术研究,E-mail:1:324651956@qq.com。[通信作者]王洪波,E-mail:wanghongbo@sdjzu.edu.cn。[本文编辑]孙丽华賃金属与人们的0■常生活联系曰益紧密,随#生活水平的提升,人们越来越重视自身健康与周围环境的虜纛。,近些年来、_内有关童金雇类污染物在城市t§水处理工艺各处理单5&中的去除率等方面—68—净水技术WATERPURIFICATINTECHNOLOGYVol.38,No.1,2019January25th,2019的研究开始增多,李龙宇等[1]调查研究了焦作市污水厂中重金属季节性变化的情况,结果显示:在沉砂池的进水中,春季污水中的重金属总量为1.40±0.71 ̄344.9±115.4pg/L,而秋季污水中的重金属总量为3.18±2.11 ̄387.1±160.7pg/L,其中含量最高的是锌(Zn),含量最低的是镉(Cd),其他重金属的去除率为25.3% ̄98%,在秋季污水中铬(Cr)、镍(Ni)和锰(Mn)的去除率较低,对其他重金属的去除率为66.7% ̄83.5%。李龙宇等⑴对污水厂泥相和水相中Mn、Ci?、铜(Cu)和Zn的形态分布及去除效果进行研究,结果显示:在进水中,四种重金属的溶解态含量顺序为:Cr>Mn>Zn>Cu。二级处理工艺对Mn、Cr、CU和Zn的去除率分别为34.0%、31.3%、77.6%和29.8%,Cu和&?主要在沉砂池中被去除,Mn和Zn主要在二沉池、氧化沟中被去除。梁郁强等[2]发现重金属&6+能被活性污泥吸附,当&6+浓度为50mg/L时,吸附率可达97.2%。谭丽泉等[3]在震荡条件下,探究活性污泥对Cu2+、Zn2+、Cd2+的去除效果,结果表明:重金属离子在吸附过程中,主要是与粒径大于8pm的活性污泥颗粒结合,其对Cu2+的吸附效果最好,其次是Zn2+、Cd2+。李芬芳等[4]研究发现,活性污泥对Zn2+和Cu2+都有很强的吸附作用,吸附量在前4mm最高。谢丹瑜等[5]研究发现,活性污泥中脱氢酶的活性和微生物的生长都能被Cd2+、Cu2+等抑制。我国在污水处理和污水回用过程中,把重金属列为监测控制的重点项目,在《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)中,规定部分一类污染物总Cd、总&的最高允许排放浓度(日均值)为0.01、0.1mg/L;规定控制项目总Ni、总Cu的最高允许排放浓度(日均值)为0.05、0.5mg/L。A厂和B厂两座污水处理厂的重金属类污染物的进水浓度不同。因此,以A厂和B厂的各处理单元与脱水污泥作为研究对象,通过广泛参考文献,选定三种最高允许排放量、浓度较高的控制项目Cu、Cd、Ni和一种毒性较大的控制项目&作为研究对象,试验分别检测了两污水厂进水中Cd、Cu、Ni和&?四种重金属的浓度,其中A厂进水中四种重金属含量分别为4.7814、2.8576、38.9782、1.4751pg/L;B厂进水中四种重金属含量分别为8.1846、5.8913、43.8589、2.2096pg/L。可以看出,B厂进水中四种重金属的浓度均高于A厂,这是由于B厂的污水来源,既有生活污水,又有工业废水(约占污水总量的40%),而A厂只接纳了生活污水。1试验材料和方法1.1仪器与试剂主要仪器和设备:高速离心机(上海安亭科学仪器厂,TDL-5-A);电子天平(奥豪斯仪器〈上海〉有限公司,CP114);TAS-990原子吸收分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司);密闭消解仪(美国CEM公司,MARS-Xpress);消解罐0主要试剂:硝酸(优级纯)、盐酸(优级纯)、氢氟酸(分析纯)、高氯酸(优级纯)、过氧化氢(30%)为优级纯。1.2试验方法1.2.1样品采集A、B两污水厂水处理工艺均为AA0处理工艺。为排除干扰,分别在同一天从A、B两厂采集水样和泥样,并将水样和泥样分别封装在玻璃瓶内,将其放置于0 ̄4°C下冷藏保存。采集水样时,根据水力停留时间进行采集,共采3次样,之后将3次取得的样品混合,以消除一天中因浓度波动所带来的干扰。关于水样,分别取自A、B厂各处理单元的取水口,各取1L;关于泥样,分别取自A、B厂的缺氧池、厌氧池、好氧池和污泥浓缩池,经离心之后采集,各采集500g。1.2.2样品预处理(1)水样预处理将从两厂采集而来的水样分别静置30min,然后用量筒量取25mL混合均勻之后的水样,并将其放置在消解罐中消解。再分别量取5mL浓硝酸和1.0mL过氧化氢,将其加人到消解罐中;最后放人到微波消解仪中,进行水样的消解[6];消解完成后,将水样pH值调节至2.5,在调PH之前,将水样用纤维滤膜(〇.45pm)进行过滤。本试验使用3.5m〇l/L的稀盐酸进行pH调节,并将处理好的水样放于〇 ̄4°C下保存待测。(2)泥样预处理将取得的500g泥样进行自然风干,之后进行研散并去除较大烁石及动植物残体,将处理后的污泥过200目筛,称取0.2g过筛污泥,用微波加热封闭容器中的待测样品,消解过筛后的污泥,待消解完毕后取出消解罐,用精密量筒量取2mL高氯酸逐个加人到消解罐中,然后放人到COD加热仪中,控制—69—王凯凯,庞国瑞,何世鼎,等.不同水质特征污