城市污泥中硫化物测定方法的研究.docx

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1、城市污泥中硫化物测定方法的研究项目编号：住房和城乡建设部软科学研究项目研究开发项目申报书项目名称城市污泥中硫化物测定方法的研究申报单位盖章常州市排水管理处主管部门江苏省住房和城乡建设厅申报时间2020年12月25日住房和城乡建设部建筑节能与科技司编制二一年一月制上一页下一页填报讲明一、填写申请书内各项内容，应实事求是，认真填写，表述明确，字迹工整易辨，能够打印填表。二、封面中项目编号申请人不填。三、申请书及相关材料统一使用A4纸打印，并于左侧装订成册，一式四份。申报书应提供电子文档。四、项目申请单位应通过申报部门统一上报住房和城乡建设部建筑节能与科技司，未通过申报部门而上报的申请书，将不予受理

2、。五、申报部门指各省、自治区、直辖市建设行政主管部门。六、：北京三里河路9号住房和城乡建设部建筑节能与科技司，邮政编码：100835。七、联络一软科学研究项目，新技术、新产品、新工艺、新设备、新重大装备研究开发项目科研开发处010-*二建筑节能研究开发项目建筑节能与墙材革新处010-*三信息化理论与政策，各行业、企业信息化关键技术研究与应用，数字社区、IC卡技术与应用等项目综合处010-*四国际科技合作项目软科学研究、研究开发国际科技合作处010-*上一页下一页一、申请立项理由【背景】随着社会和经济的快速发展，城市污水处理厂建设数量与处理规模不断扩大，由此产生了大量的城市污泥。据2020年公布

3、的（第一次全国污染物普查公报）统计数据，全国共有污水处理厂2094座，而2020年全国污水处理厂产生的城市污泥到达2300万吨左右。城市污泥的妥善处理处臵及利用已经成为影响城市健康发展的一个需要迫切解决的难题。（城镇污水处理厂污染物排放标准）18918-2020中规定城市污水处理厂的污泥需进行稳定化处理，污泥稳定化处理就是要降低污泥有机质含量，进一步减少污泥含水量，杀灭污泥污泥中的细菌、病原体等，通过减量化、稳定化、无害化的三原则实现，经过稳定化处理的城市污泥根据（城镇污水处理厂污泥处理处臵技术规范）的规定，其利用方式包括堆肥、农用、填埋和燃烧四种方式，其中燃烧是城市污泥利用的重要方式。以常州

4、市为例，每年有超过10万吨污泥进行燃烧发电。根据（生活垃圾燃烧污染控制标准）GB18485-2001，城市污泥在和其他城市生活垃圾经专门的燃烧设备燃烧经过中产生的的尾气需要对其中的二氧化硫进行处理，以防止大气污染。“十一五期间，二氧化硫作为首要的大气污染物总量减排指标，其产生和排放均遭到严密监控，“十二五总量减排计划中对二氧化硫的排放控制做出了更为严格的要求。污泥燃烧中产生二氧化硫成为涉及大气污染物总量减排调控的敏感问题之一。同时，污泥燃烧中二氧化硫的产生量与尾气处理装臵的投资和处理费用密切相关。城市污泥中的硫化物是污泥燃烧经过中二氧化硫产生的直接来源，因而，测定城市污泥中硫化物含量可作为断定

5、污泥燃烧二氧化硫产生量的前臵途径和重要根据。目前，国内尚无城市污泥中硫化物测定的国家标准和行业标准，同时在该方面的研究也鲜见报道，因而研究建立城市污泥中硫化物的测定方法具有重要的前瞻性、先导性和迫切性。【目的】通过课题开展建立检测城市污泥中硫化物含量的成熟分析方法，包括样品收集、保存运输、预处理、分析步骤及质量保证与控制的一整套方法，为污泥燃烧产生的二氧化硫量提供重要的断定根据和技术支撑。上一页下一页【意义】1本研究在国内率先提出了城市污泥中硫化物含量测定方法研究这个课题，初次开展了城市污泥硫化物含量测定方法相关研究，填补了该领域的空白。2通过课题开展构成了城市污泥硫化物含量测定的系统步骤及一

6、整套分析方法，为构成相关测定标准奠定了坚实基础。3城市污泥硫化物含量测定方法的构成能为城市污泥燃烧工程的环境影响评价、规划和设计提供重要的基础数据、设计根据和其他相应的技术支撑，具有重要意义。上一页下一页二、国内、外技术发展现状【硫化物测定通用技术】硫化物的测定步骤通常包括样品收集保存和运输、样品预处理、分析检测及质量控制体系，相应的有样品收集保存和运输方法、样品预处理方法、分析检测方法和质量控制手段。目前样品收集、保存、运输方法和质量控制方法较为通用，分析检测方法也已经较为成熟，主要包括电化学法、容量法、分光光度法和气相色谱法四大类，详细的测定方法有碘量法、亚甲基蓝分光光度法、气相分子吸收法

7、和直接显色分光光度法等，在这些测定方法的基础上已经构成多种测定不同物质中硫化物含量方法的国家和国际标准，举例如下：（硫化物矿物的电子探针定量分析方法）GB/T15246-2002（橡胶中硫化物型硫含量的测定碘量法）GB/T15252-1994（海洋监测规范第5部分：沉积物分析）GB17378.5-2007（水质硫化物的测定亚甲基蓝分光光度法）GB/T16489-1996（天燃气.硫化物的测定.第3部分:用电势分析法对硫化氢,硫醇式硫和硫化羰式硫的测定）国际标准分类号75_060【城市污泥内含物测定研究现状】目前城市污泥内含物测定的研究对象主要包括重金属包括铜、汞、铬和铅等、持久性有机污染物PO

8、Ps,PersistentOrganicPollutants、内分泌干扰物EDCs,EnvironmentalEndocrineDisruptors、抗生素、总氮和总磷等，对硫化物含量测定领域的研究还较少。周文树和房建设在（微波消解_电感耦合等离子体_原子发射光谱法测定剩余污泥中的全硫）一文中阐述了污水处理厂剩余污泥中的全硫的测定方法，该文对样品采用的预处理方法为用强酸将各种形态的硫元素消解氧化成硫酸根，测定了包含有机硫和单质硫在内的所有形态的硫，预处理方法不合适测定硫化物。【相近研究】夏畅斌、何湘柱和史红文在（流动注射光度法测定污泥中可酸解硫化物）中用流动注射光度法测定河流底泥中可酸解硫化物

9、含量，河流底泥和城市污泥固然性质相近，但差异性客观存在，同时分析经过中使用的流动注射分析仪价格昂贵，不适宜推广普及。（海洋监测规范第5部分：沉积物分析）GB17378.5-2007中海洋沉积物中硫化物含量测定方法用加酸低温加热结合碱液吸收的方法对海洋沉积物进行预处理，对城市污泥中硫化物含量测定具有较强的借鉴意义。上一页下一页【重点和难点】城市污泥所含组分复杂，要到合适测定方法要求的形态、浓度和消除共存组分干扰的试样体系，必须进行严格的预处理。在预处理经过中，常因挥发、吸附、污染等原因，造成欲测组分含量的变化，显著影响检测结果的准确性，因而构建测定经过硫含量变化条件解析及控制体系尤显重要。污泥中

10、硫化物测定方法的重点和难点在于通过预处理经过把污泥中的固态硫化物全量转化成硫化氢并转移到气相介质的酸化-吹气技术和转移到液相介质中构成硫根离子的消解-浸提-固定技术，为进一步准确测定创造条件。由于分析检测方法已经相对成熟，针对不同硫化物载体的预处理方法至关重要，成为本研究的重点和难点。上一页下一页三、项目主要内容一研究内容1、样品收集保存和运输方法的研究借鉴土壤、底泥、海底沉积物等类似物质的一些收集保存和运输方法，对污泥样品收集保存和运输，尤其是需测定硫化物这类易挥发易发生变化物质的收集和保存进行探索性研究，制定适宜的收集保存和运输方法。2、样品预处理方法的研究根据硫化物测定通用技术所需的硫化

11、物形态以及城市污泥的特点，参考相关技术标准和科技文献中关于硫化物测定方法所使用的预处理方法，选择2-3种进行研究，分别比拟不同预处理方法的处理效果。在研究经过中完善预处理方法，并建立整套的预处理装臵。3、硫化物测定方法的研究硫化物的分析检测方法较为成熟，大致分为容量法、电化学法、分光光度法和气相色谱法四大类，通过比对不同方法的准确性和可行性，找到准确可靠、适应范围广、操作性强的测定方法。4、质量保证与控制体系的研究建立通过对采样布点、保存运输、样品预处理、分析经过、检测结果等环节施行全经过质量控制研究，建立和完善一套合适污泥中硫化物测定的质量保证与控制体系，提高城市污泥中硫化物测定结果准确度和

12、精细度。二关键技术城市污泥所含组分复杂，预处理环节设计不当极易造成无法得到测定方法所要求的形态、浓度和消除共存组分干扰的试样体系，或导致欲测组分含量的变化，进而显著影响检测结果的准确性。污泥中硫化物测定方法的关键在于通过样品预处理把污泥中的固态硫化物全量转化成硫化氢并转移到气相介质中，或转换成硫根离子转移到液相介质中，为进一步准确测定创造条件。主要包括如下三项关键技术：1、污泥中固态硫化物全量转化成硫化氢并转移到气相介质中的酸化-吹气技术。2、污泥中固态硫化物全量转移到液相介质中构成硫根离子的消解-浸提-固定技术。3、构建测定经过硫含量变化条件解析及控制体系。上一页下一页三考核指标1、完成城市

13、污泥硫化物测定方法研究技术报告。2、设计和建立一套城市污泥中硫化物测定的预处理装臵。3、建立成熟的城市污泥硫化物的测定方法。4、完成城市污泥硫化物测定标准草案。5、完成12篇相关论文的撰写。上一页下一页四、项目研究的技术道路、阶段目的、进度安排一技术道路资料的采集整理和综合分析城市污泥中硫化物测定方法的研究保存收集和运输质量保证与控制测定方法选择确定城市污泥中硫化物测定方法研究目的：建立城市污泥中硫化物测定方法样品预处理城市污泥中硫化物测定标准草案城市污泥硫化物测定方法的建立对污泥燃烧项目的技术支持，并对其经济及社会效益进行评估上一页下一页二阶段目的1、第一阶段目的通过前期资料整理，结合分析试

14、验解析污泥中硫形态分布规律。对样品收集保存与运输技术进行研究，借鉴土壤、底泥等类似介质的收集保存运输技术，得到适宜的城市污泥样品收集保存技术和运输方法。2、第二阶段目的研究2-3种预处理方法对样品预处理方法进行研究，重点研究硫化物由固相到液相的转移和固定方法。对城市污泥中硫化物测定方法进行研究，通过查阅资料和实验，比对不同方法的准确性和可行性，找到准确可靠、适应范围广、操作性强的测定方法。建立城市污泥中硫化物测定的质量保证与控制体系，确定采样布点、保存运输、样品预处理、分析经过、检测结果等环节的全经过质量保证与控制方法。3、第三阶段目的整理研究报告，项目总结，撰写城市污泥中硫化物测定标准方法草

15、案。三进度安排项目起止时间：2021年1月1日至2021年6月30日，详细进度安排如下：2021.1-2021.3项目前期准备，采集和整理资料，选择城市污泥硫化物测定方法研究关键性环节。2021.4-2021.5研究样品收集保存与运输技术，构成适宜的城市污泥样品收集保存技术和运输方法。2021.6-2021.10研究2-3种预处理方法对样品预处理方法进行研究，重点研究硫化物由固相到液相的转移和固定方法。2021.11-2021.1对城市污泥中硫化物测定方法进行研究，通过查阅资料和实验，比对不同方法的准确性和可行性，找到准确可靠、适应范围广、操作性强的测定方法。2021.2-2021.4整理试验

16、数据，撰写研究报告，发表论文，构成城市污泥中硫化物测定标准方法草案。2021.5-2021.6汇总技术成果报告，准备课题验收材料。上一页下一页五、项目的工作基础和主要设备条件常州市排水管理处成立于1993年1月，全民事业单位，从属于常州市城乡建设局。主要承当全市生活污水含部分工业废水的处理，全市雨污水设施的规划、建设、运行、管理、污水处理费征收和接入城市管网工业排污企业源头监管等职能，拥有污水处理甲级资质和江苏省第一家持有实验室资质认定计量认证和国家实验室认可资质双证的城市排水监测站。常州市排水管理处与常州市排水公司两块牌子一套班子，排水公司主要发挥污水处理项目建设开发、施工总承包、再生水生产

17、经营和银行贷款主体等作用。“十一五期间根据江苏省太湖流域水环境治理施行方案，共计投入治污建设资金14.3亿元。目前，常州市排水管理处下辖5座城市污水处理厂，96座污水中途提升泵站，13座铁路雨水立交泵站。全处固定资产总值50多亿元，负债率65%，2020年收取污水处理费及各项经营收入2.6亿元，经营状况良好。常州市排水管理处现有事业编制职工230人，事业单位短期合同工45人，全处专业技术人员占比52%，具有中高级以上职称人员75名，其中、研究员高工2名、副高级20名，博士研究生1名，硕士研究生10名，具有大量的科研人才队伍和研发团队。全处“十一五期间承当各级科研课题共计13项，其中国家级1项、省部级课题3项目、市厅级课题9项，获得受权发明专利受权2项、实用新型专利1项、受理申请发明专利2项。常州市排水管理处自成立以来，围绕“求清、求净、求新、求进的企业精神，全面实行企业化管理和ISO14001环境管理体系认证。近几年来先后获得了江苏省文明单位标兵、江苏省服务质量奖、江苏省企业文化建设先进单位、江苏省思想-工作先进单位、建设部“华上一页下一页