1. 1. 毕业设计(论文)的内容、要求、设计方案、规划等
给水厂废泥(Drinking water treatment residuals, DWTRs)是给水处理过程不可避免的副产物。WTRs的全球年量产达数千万吨,我国上海市年产量就达13.3万吨,北京第九水厂年产量为1.42万吨。当前,DWTRs的主要处置方式是土地填埋,尽管该方式会占用大量的土地资源。近年来,DWTRs逐渐被认为是一种可循环利用物质。
DWTRs可被分为絮凝剂残泥、自然残泥、地下水或软化残泥以及锰残泥。其中,絮凝剂残泥是大部分给水处理厂的副产物,同时也是研究者们关注最多的DWTRs(本论文随后提及的DWTRs都为絮凝剂残泥)。在传统的絮凝过滤水处理工艺中,给水厂原水中杂质被絮凝剂絮凝沉淀后产生的废泥即为DWTRs。因此,DWTRs的成分来源包括:(1)原水中杂质;(2)絮凝剂水解物;(3)水厂工艺过程引入的其他物质(如聚丙烯酰胺等)。这表明不同给水厂产生的DWTRs成分存在一定差异。然而,综合以往研究可知,不同DWTRs的主要成分和结构基本一致。DWTRs中富含铁铝,主要以无定形状态存在,具有较大的微孔体积和比表面积。DWTRs对很多环境污染物有较强的吸附能力。已有研究表明DWTRs对磷、高氯酸和(类)金属,如砷、铬、铅、汞和硒,都具有很好的吸附效果。也有研究者试图将DWTRs作为修复剂来控制环境污染。
很显然,研究DWTRs的环境污染风险将有助于其进一步推广和应用。DWTRs再利用的风险评价主要都集于DWTRs中金属的毒性研究,这可能与DWTRs的主要组成是无机成分有关。其中,关于DWTRs中铝的毒性研究最多。铝是DWTRs中含量较高的金属元素之一,且铝离子对生物体具有毒性。然而,当前研究都表明DWTRs不会对环境产生铝的毒性作用。例如,在DWTRs修复的土壤中栽植百喜草和黑麦草,均没有发现铝的富集现象。在构建的人工湿地中,DWTRs中铝的释放作用很弱,所以使用WTRs不会对环境造成铝的二次污染。促使DWTRs中铝无害的原因可能有以下两点:(1)在给水处理中,铝盐主要是通过水解和絮凝作用去除水中杂质,因此,DWTRs中铝主要是以水解态和有机络合态存在,而不是具有毒性的离子态;(2)DWTRs对pH具有较好的缓冲性,这促使DWTRs中铝在自然环境中可以保持较高稳定性。然而,最新研究表明DWTRs会释放氨氮,具有潜在的氮污染风险。因此,探索出一种可以去除DWTRs中内在氨氮的方法,对于DWTR的应用很重要。
2. 参考文献(不低于12篇)
[1] 王昌辉, 裴元生. 给水处理厂废弃铁铝泥对正磷酸盐的吸附特征[J]环境科学,2011,32(8):2371-2377.
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