10m3h地埋式生活污水处理装置《资讯》

发布时间：2020-08-20 11:06:26 阅读：次来源：钢丝网厂家

10m3/h地埋式生活污水处理装置

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DOM-重金属荧光猝灭滴定　　采用硫酸铜(CuSO4·5H2O)、硝酸铅(Pb(NO3)2)和氯化镉(CdCl2·2.5H2O)分别配制一系列浓度梯度(0、0.2、0.5、1、2、3、5、8、10、12、15 mg·L-1)的Cu2+、Pb2+和Cd2+溶液.取若干100 mL锥形瓶依次加入不同浓度梯度3种金属离子溶液各40 mL, 为了降低内滤效应(Hudson et al., 2010), 在重金属溶液中逐一加入2 mL浓缩后的DOM样品;避光条件下, 将锥形瓶放入DDHZ-300台式恒温振荡器(25 ℃、120 r·min-1)振荡反应24 h.振荡后的溶液分别使用Cu-US铜离子选择性电极、Pb-US铅离子选择性电极和Cd-US镉离子离子选择性电极(BANTE931, 上海般特仪器制造有限公司)测量溶液中游离态重金属离子浓度;与DOM络合态重金属离子浓度即为重金属溶液初始浓度与游离态浓度之差.　　取5 mL振荡后的溶液采用F-7000型荧光分光光度计(日本日立公司)进行三维荧光光谱测定.设置荧光分光光度计的激发光源为150 W氙弧灯, PTM电压为700 V, 信噪比大于110.发射光及激发光的带通均为5 nm, 光谱仪扫描范围为激发波长/发射波长(λEx/λEm)=200~400 nm/250~550 nm, 扫描速度为1200 nm·min-1.扫描结束后, 使用Origin 9.0软件将λEx/λEm所对应的荧光强度(I)进行处理, 形成等高图.为定量描述重金属离子与雨水径流DOM的配位络合作用, 假设重金属离子与雨水径流DOM形成n:1配合物, 利用双对数回归曲线方程计算配位稳定常数(张冰卫等, 2011), 具体如公式(1)所示.

式中, F0和F分别为DOM添加重金属前后三维荧光图中相关峰的荧光强度, M为金属溶液的浓度, n为被金属离子配位的结合位点(荧光基团的比例), K为条件稳定常数(络合常数).　　2.3 DOM组分-重金属荧光猝灭滴定　　采用超滤膜法对 < 0.45 μm的地表径流滤后水使用再生纤维膜通过搅拌式超滤装置(Amicon Stirred Cell Model 8200)进行多级超滤.在浓缩模式下, < 0.45 μm的滤后水先后被截留分子量为30 kDa(3 nm)、10 kDa(2.5 nm)和1 kDa(1 nm)的再生纤维膜分离.过滤时, 高纯氮气以不同的压力(0.4~2.7 kgf·cm-2, 1kgf·cm-2=1.033×105 Pa)充入超滤装置, 直到滤前水量和未过膜的量为6:1时, 超滤停止.超滤时, 在膜表面上方持续搅拌, 以减少膜上的浓度效应(Beckett et al., 1987).　　同样, 将超滤分级后不同分子量区间的DOM样品进行旋转蒸发浓缩至DOC浓度约为200 mg·L-1后, 进行DOM组分与Cu2+、Pb2+和Cd2+的荧光猝灭滴定;并采用重金属离子选择电极测定各DOM组分与重金属结合后溶液中游离态重金属离子浓度.人类生产活动及交通活动中的汽油泄漏、尾气排放, 以及土壤有机物质和植物落叶腐败等过程, 致使地表径流中含大量溶解性有机物(DOM).地表径流中的DOM是极为活跃的一种有机组分, 可作为重金属的迁移载体或配位体, 与重金属离子之间发生交互作用, 形成复合污染, 进而影响重金属离子的迁移转化和生物有效性.Nason等(2012)利用吸附阴极溶出伏安法, 对美国俄勒冈州4个地点收集的公路雨水径流DOM对铜离子形态的影响进行了研究, 发现雨水径流DOM可以与铜离子形成DOM-Cu复合物, 降低Cu2+的生物有效性.Gnecco等(2008)发现, 机场雨水径流中的铜离子比锌离子更容易与雨水径流中的有机物进行结合, 发生同步迁移.因此, 考察径流DOM与重金属的结合作用, 对深入分析重金属的迁移转化行为, 进而有效控制DOM-重金属复合污染具有重要意义.　　目前, 仅有少数学者对地表径流DOM与重金属的结合作用进行了研究, 多数研究集中于考察其他不同来源DOM与重金属的结合作用.如Wu等(2012)采用三维荧光猝灭滴定法考察了垃圾渗滤液DOM与Cd2+、Cu2+的结合作用, 发现Cu2+和DOM中的类蛋白质及类腐殖酸组分的结合作用都很强, 而Cd2+只同类蛋白物质发生结合作用.Guo等(2012)采用三维荧光光谱和红外光谱对湖泊沉积物中DOM与Cu2+的结合作用进行了研究, 并采用修正型的Stern-Volmer公式来计算络合条件稳定常数, 发现DOM中的类富里酸可为Cu2+提供更多配位点.赵萱(2012)运用三维荧光光谱和质子核磁共振研究了湖泊沉积物DOM与Cu2+的结合作用, 发现Cu2+与DOM中糖类官能团、醌基、羟基或酚基均可发生配位作用, 形成复杂的螯合物, 并应用修正型Stern-Volmer方程证实了DOM中可见光区类富里酸物质对Cu2+配位能力最强, 类蛋白物质次之.Chaminda等(2010)利用金属滴定和Scatchard线性公式拟合测定了道路雨水径流DOM与Zn2+、Cu2+之间的条件稳定常数及结合位点浓度, 发现DOM与Zn2+、Cu2+间的结合符合单配位模型.赵晨等(2016)采用三维荧光技术对北京市住宅区的雨水径流DOM与Cu2+的相互作用进行了探究, 并运用荧光猝灭模型拟合了DOM与Cu2+络合物的条件稳定常数和结合容量.由上可知, 在描述DOM与重金属结合作用时, 常借助于三维荧光光谱法、质子核磁共振法、红外光谱法等分析方法和仪器表征DOM分子结构和组成变化, 并使用配位模型拟合得到饱和结合量及络合常数等参数, 进而深入分析DOM与重金属之间的结合作用机制.