北京市污水处理厂污泥特性分析-pH值

北京污水处理厂污泥特性分析_酸碱度论文简介：未经适当处理的污泥进入环境后。北京污泥产量达到103.5万吨(含水率80%)。价值。有机质、氮、磷、钾含量不同。论文关键词：污泥，含水量，酸碱度，有机物，重金属含量1随着城市化进程的加快，城市污水处理率迅速提高，城市污水处理厂的污泥产量也在迅速增加1-4。未经妥善处理和处置的污泥将直接对土壤、水体和大气造成二次污染，对生态环境和人类活动构成威胁5-7。由于污泥中有机质和营养元素含量相对较高，特别是氮、磷、钾，如何处理和利用污泥是生态环境学科的一个重要课题。据统计，2008年北京市年污水排放量为13.4亿立方米，污水处理率为78%，年污水处理能力为10.5亿立方米。其中，全市年污水排放量为9亿立方米，污水处理率为93%，年污水处理量为8.4亿立方米。郊区年污水排放量为4.4亿m3，污水处理率为48%，年污水处理量为2.1亿m3。根据北京城市总体规划（2004年-2020年），预计2020年北京市污水年排放量为18亿立方米，污水处理率为90%，污水年处理能力为16.2亿立方米。随着北京市污水处理设施的增加、处理率的提高和处理程度的加深，污水处理厂的污泥产量急剧增加。2008年，北京污泥产量达到103.5万吨(80%含水量)，其中86.6万吨在城市地区，16.9万吨在郊区。根据北京城市总体规化（2004年-2020年），预计到2020年，北京每年的污泥产量将达到200万吨(含水率80%)。由于污泥中含有大量的有机物、营养元素等酸碱度，人们重视污泥的资源化利用，如污泥农业利用、土地利用、建筑利用和园林绿化利用等8-12。因此，分析污泥的性质是科学合理处置和回收污泥的前提。1材料与方法对北京市污水处理厂进行调查研究，了解污水处理厂的基本运行情况。以黄村、房山城关、良乡、门头沟、延庆下都、昌平、密云、平谷、怀柔、顺义李桥、亦庄等11个污水处理厂的原污泥为样本，分析其含水率、酸碱度、有机质等养分和重金属含量等理化性质。土壤的物理和化学分析应按照GB/T 15618-1995 土壤环境质量标准（Environmental quality standard for soils）进行。其中，根据GB/T 6920-1986方法用酸碱度测试仪测定酸碱度，根据NY/T 53-1987测定总氮，根据NY/T 88-1988测定总磷，根据GB 9836-1988测定总钾，根据GB 15618-1995测定重金属。结果与分析pH 2.1是污泥处理的一个非常重要的条件。一般认为发酵在6-9的酸碱度范围内进行，最佳酸碱度约为8。研究表明，13，生活污水处理厂污泥的酸碱度在6至9之间，总碱度约为16至26毫克/升。酸碱度对重金属的稳定性起着非常重要的作用。重金属各种状态的稳定性对环境条件(主要是酸碱度和离子强度)变化的敏感性顺序为吸附和离子交换态氢氧化物碳酸盐结合态硫化物和有机结合态。尽管重金属的碳酸盐态和氢氧化物络合物态的稳定常数比有机络合物的稳定常数大，但由于它们对酸碱度变化的敏感性，它们的稳定性不如有机络合物的稳定常数好。然而，重金属硫化物就其稳定常数和对酸碱度变化的敏感性而言都是相对稳定的。基于这一特征酸碱度，目前，在稳定污泥中重金属的危害性方面，一些易受污泥酸碱度变化影响的稳定性差的重金属化合物也可转化为稳定性好的重金属硫化物，受酸碱度影响较小含水量(%)总氮总磷总钾有机物有机物总含盐量废水处理厂名称ph值水分率总氮总磷总钾有机物黄，黄村7.3879.4951.737.27.2561.0600.721.7房山城关7.5172.4628.723.18.6313.5379.49.0良乡，良乡7.3383.9442.854.46.3441.2510.314.1门头沟，门头沟，门头沟6.9784.0353.054.38.0565.7628.419.4延庆夏都7.0785.7339.532.19.0434.9497.115.3昌平昌平6.7184.0556.649.19.3667.6704.926.8密云，密云7.1383.7345.341.45.3601.8611.320.6平谷平谷7.0384.9553.155.98.9537.7633.634.0怀柔怀柔6.9280.7239.345.411.2475.8511.712.2顺义李桥顺义李桥7.4483.8342.146.09.7470.7504.812.0亦庄，亦庄7.0187.1355.261.38.1534.0632.217.8平均的7.1482.7346.1245.478.33509.45564.9518.45注：数据来源于北京水利学院水生态中心2.2养分含量。城市污泥富含氮、磷、钾等营养元素。它含有维持植物正常生长的多种微量元素如硼和钼，以及改善土壤镶嵌结构的有机质和腐殖质，从而提高土壤雄性的保水保肥能力。一般来说，当没有其他限制因素时，养分浓度越高，农业利用价值就越大。一般来说，城市污泥是一种富含有机质、高氮、高磷、低钾的有机肥。它的酸碱度是中性或酸性的。其养分含量高于普通畜禽粪便，其矿化速度快于农家肥15。在北京市污水处理厂污泥的养分含量中(表1)，11个污水处理厂的污泥由于来源、污水和污泥处理工艺的不同，其有机质、氮、磷和钾的含量也不同。然而，污泥作为一个整体是一种富含有机物(平均509.45克/千克)、高氮(平均46.12克/千克)、高磷(平均45.47克/千克)和低钾(平均8.33克/千克)的有机肥料ph值，显示出“三高一低”状态纸的格式。李艳霞和其他人对中国16个城市的29个污水处理厂的城市污泥中的营养成分进行了统计分析，并将其与美国进行了比较。与国外城市污泥相比，国内城市污泥含有丰富的氮、磷等养分，平均值高于美国城市污泥，尤其是磷、氮含量普遍较高。与我国传统的头猪粪、牛粪和鸡粪相比(表2)，北京污水处理厂污泥的总氮和总磷含量分别比纯猪粪高120.6%和407.4%，比牛粪高176.1%和957.4%，比鸡粪高97%和3.89%。北京污水处理厂污泥中的钾含量相对较低，分别比纯猪粪、牛粪和鸡粪低34.4%、14%和93.2%。因此，城市污泥作为肥料的氮磷供应可以优于猪粪和猪粪，但总钾含量相对较低，因此施用城市污泥时应补充钾肥。土壤有机质在土壤肥力中起着不可替代的作用，经常被用作土壤肥力的指标。一般认为1.7%是高生育率，1.2%是低生育率17。堆肥后，城市污泥将形成大量的腐殖质和许多养分被植物吸收，可以改善土壤结构，增加土壤肥力，促进作物生长。李艳霞等人16对中国16个城市的29个污水处理厂的城市污泥中的营养成分进行了统计分析，并将其与美国进行了比较。中国污泥中有机物含量(384克/千克)低于美国(534克/千克)。然而，北京污水处理厂污泥的酸碱度、有机物含量(509.45克/千克)接近美国(534克/千克)。此外，北京污泥中的有机质含量(509.15克/千克)相当于纯猪粪与传统农家肥平均有机质含量的71.3%。相当于牛粪中有机物平均含量的80.3%；这相当于鸡粪平均有机质含量的97.9%。表2有机质含量和养分含量2.3重金属含量在污水处理过程中，污水中50%80%以上的重金属通过细菌吸收、细菌和矿物颗粒的表面吸附、无机盐(磷酸盐和硫酸盐)的共沉淀(19)浓缩到产生的污泥中。然而，污泥中重金属的种类和数量也因城市生活和生产的特点而异。城市污泥主要含有铜、锌、镉、镍、铬、铅、汞和砷等有害有毒重金属。研究发现，污泥中85%95%的重金属附着在生物聚集体(细菌碎片)上，5