酸改性沸石對污泥調(diào)理的影響

實驗研究了酸改性沸石在剩余污泥調(diào)理中的應(yīng)用。采用單因素法,以比阻作為主要參數(shù),分別從酸濃度、酸浸時間和沸石粒度等方面來確定沸石酸改性的佳條件。佳的改性沸石在酸濃度為3 mol/L,酸浸時間為5 h,沸石粒徑為150 μm的條件下獲得。利用改性沸石來調(diào)理污泥,考察改性沸石投加后污泥沉降和脫水性能的變化以及對污泥上清液中COD、氨氮的去除效果。結(jié)果表明,沸石可以有效的調(diào)理污泥,減小污泥的比阻,且改性后的沸石調(diào)理效果更好。當(dāng)改性沸石投量為30%（污泥含固量計）時,污泥的比阻由原來的3.0×1013 m/kg降到1.39×1013 m/kg,濾餅的含水率由原來的92%降到64%。沸石改性前后顆粒的電鏡掃描圖說明其強化污泥調(diào)理的機理主要是吸附架橋作用。

 污水處理廠采用活性污泥法處理廢水時會產(chǎn)生大量的剩余污泥。若不及時處理,污泥中的有害成分如病原體,有機污染物等,會影響城市的環(huán)境衛(wèi)生。剩余污泥的含水率很高(約99%),為了減少污泥的體積及運輸費用,必須對污泥進行脫水處理。污泥脫水處理是城市生活污水、水廠排泥水、工農(nóng)業(yè)廢水處理中的重要環(huán)節(jié),經(jīng)濃縮脫水后的污泥,體積大為縮小,可以為污泥資源化利用創(chuàng)造極有利的條件。就污泥本身性質(zhì)而言,其膠質(zhì)絮體結(jié)構(gòu)分散,孔隙率高,絮體顆粒中包含著較高的間隙水和吸附水,較難脫水,因而在進行污泥機械脫水前常常投加各種化學(xué)藥劑來調(diào)理污泥。目前在各種污泥的調(diào)理方法中,化學(xué)方法是較為簡單且應(yīng)用較廣的方法。常用的化學(xué)調(diào)理劑包括無機混凝劑(如石灰、氯化鐵、、鋁鹽等)和高分子有機混凝劑(如殼聚糖、聚酰胺等)。由于無機混凝劑用量較大,會導(dǎo)致濾餅的體積增大,不利于污泥的處理處置和運輸。而有機高分子混凝劑雖投加量小(一般為污泥干重的0.1%～0.5%),絮凝效果好,但其價格昂貴,有些由于其單體存在毒性(如聚酰胺),會造成環(huán)境的二次污染,從而增加污泥脫水的成本。

當(dāng)廢氣中含有乙醇時，由于競爭性吸附，沸石分子篩輪對乙醇的吸附效果會降低，沸石分子篩輪要求進風(fēng)溫度在40℃以下。例如，沸石微孔內(nèi)吸附等有機物，解吸溫度為180~220℃，達(dá)到聚合反應(yīng)的條件。容易產(chǎn)生高分子聚合物，堵塞沸石的微孔，影響其吸附效率，使沸石隨著時間的推移失去吸附能力。這種損害是不可逆轉(zhuǎn)的。沸石的吸附容量沸石輪是弱堿性,如果廢氣進入沸石的酸性成分輪,它將與沸石反應(yīng),破壞沸石的表面結(jié)構(gòu),沸石吸附效果降低。

改性沸石對土壤鉛、鋅賦存形態(tài)的影響

改性沸石對土壤鉛、鋅賦存形態(tài)的影響：

近年來,隨著人類的各種活動,特別是人們對礦產(chǎn)的開采和冶煉,導(dǎo)致礦區(qū)周邊農(nóng)田土壤重金屬污染極其嚴(yán)重。重金屬經(jīng)農(nóng)作物吸收和積累后,通過食物鏈途徑進入人體,從而對人類健康造成嚴(yán)重危害。在我國受重金物污染的耕地面積超過2 000萬hm2,約占總耕地面積的1/5。鉛(Pb)和鋅(Zn)是造成土壤污染的主要重金屬元素,我國許多地區(qū)均受到不同程度的Pb和Zn污染。李靜等人對浙江省上虞市東關(guān)鎮(zhèn)的土壤進行調(diào)查,發(fā)現(xiàn)該地區(qū)礦區(qū)周邊土壤均受到不同程度的重金屬污染,尤其以Pb和Zn污染蕞為嚴(yán)重。孫葉芳等采用TCLP法對浙江省上虞市的礦區(qū)周邊土壤進行研究,也證實了該地區(qū)存在著嚴(yán)重的Pb和Zn污染。湖南省湘江流域土壤Pb和Zn污染也較為嚴(yán)重。鉛鋅礦尾砂壩坍塌對廣西環(huán)江流域農(nóng)田土壤造成嚴(yán)重的重金屬污染,其中Pb和Zn污染濃度分別高達(dá)798.0mg/kg和803.0 mg/kg。土壤重金屬污染由于具有范圍廣、持續(xù)時間長、污染隱蔽性和無法被生物降解等特點而難以治理。因此,對重金屬污染土壤進行修復(fù)已成為全球急需解決的問題之一。

天然沸石的其他營養(yǎng)效應(yīng)

由于沸石含有多種鹽基離子,土壤施用沸石后對土壤養(yǎng)分和作物生長都有不同程度的影響。土壤全氮及有機質(zhì)一般提高1%~5%,有效態(tài)養(yǎng)分則差異明顯,堿解氮、有效磷、有效鉀和有效硅均顯著提髙。這是因為除了沸石具有保氮釋磷的作用之外,還與沸石中全鉀含量較高有關(guān)。

一般沸石全鉀含量在3%~5%之間,而可溶性鉀占了全鉀的一半,這種鉀絕大部分能被植物吸收。另外,由于沸石中含有較多的Ca2 和Mg2 等離子,這些離子可以提供作物有效養(yǎng)分,還可促進作物對磷的吸收。沸石中微量元素含量也較高。

沸石的施用對各種作物生長都有不同程度的促進作用。小麥和玉米施用沸石后,能提早出苗1~2d,提早成熟3~5d;胡蘿卜施用沸石后,除增產(chǎn)外,還能提高P胡蘿卜素的含量;沸石對大豆有蹲苗和壯苗的作用,促進大豆根瘤的形成,同時能有效控制大豆落花、落莢,提高大豆蛋白質(zhì)的含量;