城市污泥中重金属的处理及资源化利用

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城市污水处理厂污泥处置设计方案

城市污水处理厂污泥处置设计方案

城市污水处理厂污泥处置设计方案一、引言随着城市化进程的加速,污水处理厂在日常运作中会产生大量的污泥。

这些污泥通常含有大量的有机物质、重金属和其他有害物质,如果处理不当,将会对环境和人类健康造成严重威胁。

因此,设计一个合理、有效的污泥处置方案,对于保护环境、维护公共卫生以及促进城市可持续发展具有重要意义。

二、污泥处置方案设计原则1、减量化:通过减少污泥的产量和体积,降低处置难度和成本。

2、无害化:确保污泥中的有害物质得到有效处理,避免对环境和人类健康造成影响。

3、资源化:尽可能将污泥转化为有价值的资源,如肥料、建筑材料等。

4、可持续化:考虑方案的经济性、环境友好性和社会可接受性。

三、污泥处置方案设计1、物理处理法:通过压滤、浓缩、干燥等物理手段,减小污泥的体积和重量,便于后续处理。

2、化学处理法:利用化学药剂如氧化剂、还原剂等,对污泥中的有害物质进行转化或分离。

3、生物处理法:利用微生物对污泥中的有机物质进行分解和转化,生成无害物质或资源。

4、热处理法:通过高温焚烧等方式,将污泥中的有害物质转化为无害物质。

5、土地利用:将处理后的污泥用于土地改良、植被恢复等,提高土壤质量。

6、稳定化处理:将污泥进行稳定化处理,降低有害物质的浸出风险。

7、资源化利用:将处理后的污泥转化为肥料、建筑材料等资源,实现废物利用。

8、安全填埋:对于不能进行其他处理的污泥,进行安全填埋。

四、方案选择与优化根据实际情况,结合技术可行性、经济性、环境影响等因素,选择适合的处置方案。

同时,应考虑以下几点:1、降低污泥产量和体积,减少处置压力。

2、提高处理效率,减少对环境的影响。

3、充分利用资源,实现废物利用。

4、提高经济效益,降低处置成本。

5、考虑社会可接受性,提高公众满意度。

五、结论与建议城市污水处理厂的污泥处置是一个复杂而重要的任务,需要我们采取科学合理的设计方案。

在选择和实施污泥处置方案时,应充分考虑技术可行性、经济性、环境影响和社会可接受性等因素。

《2024年浅谈城市污泥的处理、处置与资源化利用》范文

《2024年浅谈城市污泥的处理、处置与资源化利用》范文

《浅谈城市污泥的处理、处置与资源化利用》篇一一、引言随着城市化进程的加快,城市污泥的处理与处置问题日益凸显。

城市污泥是污水处理过程中的产物,含有大量的有机物、营养元素及微生物等,若处理不当,不仅会造成环境污染,还浪费了宝贵的资源。

因此,如何有效地处理、处置城市污泥并实现其资源化利用,已成为当前环保领域的重要课题。

本文将从城市污泥的处理技术、处置方法及资源化利用途径三个方面进行浅谈。

二、城市污泥的处理技术1. 机械脱水技术:机械脱水是城市污泥处理的常用方法,通过压滤、离心等手段使污泥中的水分脱离,降低其含水率,便于后续处理。

2. 生物发酵技术:生物发酵技术是利用微生物的发酵作用,将污泥中的有机物转化为更稳定的物质,提高污泥的肥效。

3. 干化技术:干化技术是通过热力、机械力或其他手段使污泥中的水分蒸发,达到降低含水率的目的。

三、城市污泥的处置方法1. 填埋法:填埋法是一种较为传统的处置方法,将污泥填埋在专用场地或垃圾填埋场内。

但该方法占用土地资源较多,且可能对地下水造成污染。

2. 土地利用:将经过处理的污泥施用于农田、林地等,利用其肥效改善土壤质量。

但需注意控制施用量和施用方式,避免造成环境污染。

3. 焚烧法:焚烧法是一种高效的处置方法,通过高温焚烧使污泥中的有害物质得到破坏和转化。

但该方法能耗较高,可能产生一定的空气污染。

四、城市污泥的资源化利用途径1. 农业利用:经过无害化处理的城市污泥可施用于农田、果园、林地等,提高土壤肥力,改善土壤结构。

2. 生态利用:将污泥用于生态修复工程,如湿地修复、湖泊治理等,利用其有机质和微生物改善生态环境。

3. 能源利用:通过生物发酵、厌氧消化等技术将污泥转化为生物天然气或生物质燃料,实现能源的回收利用。

4. 材料利用:利用污泥中的无机成分制备建筑材料,如制砖、生产轻质骨料等。

五、结论城市污泥的处理、处置与资源化利用是一个系统工程,需要综合考虑技术可行性、环境影响及经济效益等因素。

污泥处理处置与资源化利用途径

污泥处理处置与资源化利用途径

污泥处理处置与资源化利用途径污泥是城市污水处理过程中产生的固体废物,含有大量的有机物、肥料成分和微生物等,具有一定的资源化利用潜力。

然而,由于其含有重金属、有机物和微生物等成分,直接排放或随意处理不仅会对环境造成污染,还会浪费宝贵的资源。

因此,研究污泥的处理处置与资源化利用途径是一项重要的环境保护工作。

本文将分别从传统处理处置和资源化利用两个方面介绍污泥处理途径,并探讨其中的挑战与前景。

一、传统污泥处理处置途径1. 污泥焚烧:污泥经过干化和热解等处理过程后,可以在高温下燃烧,将有机物转化为二氧化碳和水蒸气,同时对重金属等进行稳定化处理。

然而,焚烧过程中会产生大量的烟尘和废气,对环境造成二次污染,并且污泥燃烧过程中的热能利用率较低。

2. 污泥填埋:将污泥直接填埋于地下,可以减少废物体积并稳定有机物质,但填埋过程中会产生渗滤液和有毒气体,对地下水和大气造成污染,并且对土地的利用效率较低。

3. 污泥堆肥:将污泥与其他有机废弃物或农作物一起进行堆肥处理,利用微生物的分解作用,将有机物质转化为有机肥料。

然而,污泥堆肥需要较长的处理时间,并且在堆肥过程中可能释放出气味和毒性物质。

二、污泥的资源化利用途径1. 生物燃料制备:通过生物转化技术将污泥中的有机物质转化为生物燃料,如生物质燃料和生物油。

这种方法不仅可以实现污泥中有机物的高效利用,还能减少对传统化石能源的依赖。

2. 土壤改良剂制备:通过污泥经过固液分离、干化和混合等处理工艺,制备出土壤改良剂。

该土壤改良剂富含有机物、养分和微生物等,可以提高土壤肥力和保持土壤湿度,促进农作物的生长。

3. 砖料制备:将污泥经过处理后,与水泥、石灰石等材料混合,制备成砖料。

这种砖料既能有效利用污泥中的有机物质,还能减少对传统砖料材料的需求,降低生产成本。

挑战与前景污泥处理及资源化利用面临着一些挑战。

首先,污泥中的重金属等有害物质对资源化利用产生了限制,需要进行精细化处理。

其次,污泥处理过程中产生的废弃物和废水也需要进行有效处理,以减少对环境的负面影响。

《2024年我国沿海地区城镇污水处理厂污泥重金属污染状况及其处置分析》范文

《2024年我国沿海地区城镇污水处理厂污泥重金属污染状况及其处置分析》范文

《我国沿海地区城镇污水处理厂污泥重金属污染状况及其处置分析》篇一一、引言随着工业化的快速推进和城市化进程的加速,我国沿海地区城镇的污水处理厂在运行过程中产生了大量的污泥。

这些污泥中往往含有一定量的重金属,一旦处理不当,将对环境和人类健康构成潜在威胁。

因此,研究我国沿海地区城镇污水处理厂污泥中的重金属污染状况及其处置方法,对于保障环境安全和促进可持续发展具有重要意义。

二、我国沿海地区城镇污水处理厂污泥重金属污染状况1. 污泥中重金属的来源污水处理厂污泥中的重金属主要来源于生活污水、工业废水以及大气沉降等。

其中,生活污水和工业废水是污泥中重金属的主要来源,尤其是铅、锌、镉、铬等重金属在污泥中的含量较高。

2. 污染状况分析沿海地区城镇污水处理厂污泥中的重金属污染状况因地区、行业、季节等因素而异。

总体来看,部分地区的污泥中重金属含量超过了国家相关标准,尤其是铅、镉等重金属的含量较高,对环境和人类健康构成了潜在威胁。

三、污泥中重金属的处置方法1. 物理化学法物理化学法是一种常见的污泥中重金属处置方法,包括沉淀法、氧化还原法、吸附法等。

这些方法可以有效地降低污泥中重金属的含量,但需要消耗大量的化学药剂,且可能产生二次污染。

2. 生物法生物法是一种环保型污泥中重金属处置方法,包括生物吸附、生物积累、微生物还原等。

这些方法利用微生物或植物对重金属进行吸收、转化和固定,具有成本低、效果好、无二次污染等优点。

3. 资源化利用资源化利用是一种将污泥中的重金属转化为有用资源的方法,如从污泥中提取金属、制备复合肥料等。

这种方法不仅可以降低污泥中重金属的含量,还可以实现资源的循环利用。

四、不同处置方法的优缺点分析1. 物理化学法虽然可以有效地降低污泥中重金属的含量,但需要消耗大量的化学药剂,可能产生二次污染,且处理成本较高。

2. 生物法则具有成本低、效果好、无二次污染等优点,但需要较长的处理时间和适宜的处理条件。

3. 资源化利用可以实现资源的循环利用,降低处理成本,但需要技术支撑和政策支持。

市政污泥的资源化利用和无害化处理

市政污泥的资源化利用和无害化处理

市政污泥的资源化利用和无害化处理摘要:随着中国城市化进程的加快,污水处理附属物污泥问题日渐凸显,实现污泥稳定化、无害化、减量化和资源化利用成为各国研究热点。

本文就市政污泥的资源化利用及处理相关问题进行了探讨。

关键词:污泥;合理利用;无害处理一、城市污泥资源化利用主要途径及存在问题1、土地利用按照国家相关标准,根据污泥的性质分析及用途要求,对污泥经过选择浓缩、稳定、脱水、灭菌、干化、堆肥等工艺的组合处理后,用于农田、林地和园林绿化,土地的复垦以及沙化或荒漠化土地的改良等。

污泥堆肥是土地资源化利用的主要方法。

堆肥与化学肥料相比,氮、磷、钾含量较低但有机物含量高,肥效慢但持续时间长。

污泥可以作为土壤调节剂,改善土壤的通气性,提高对酸碱的缓冲能力,提供养分交换,可以有效地改善植物的生长状况。

在污泥性质稳定的前提下确定合理的工艺条件,原理上堆肥几乎可以杀死所有病原菌,大量细菌被降解成可以利用的有机质,重金属元素也得到较好的稳定处理,肥效增加,挥发分减少,显著降低对土壤和农作物的不利影响。

但是实际应用中,堆肥自动化程度低、周期长、效果不稳定,造成堆肥过程中散发臭味、蚊蝇产生等,污染周围环境。

我国城市污泥本身显示具有重金属含量高且种类繁多并含有各种致畸致癌的有机化合物的特性。

处理后的部分有害物质残留会通过食物链在人体内富集。

基于对污泥成分复杂性和不确定性以及相关农产品对人体健康带来的隐患考虑,农业堆肥利用还有许多研究工作要做。

由于我国尚没有系统、科学的管理办法和农用控制标准,污泥在土地利用时无害化处理不到位,使不少土地被污染。

污泥土地利用的安全性受到质疑。

在国际上,对于污泥土地利用存在着争论。

争论的焦点是按当今的无害化处理后,污泥中仍然稳定存在的内分泌干扰物、多溴化灭火剂的分解产物等等将会带来何种环保后果。

但是,基于当前科学研究对污泥无害化处理的认知,综合比较其他污泥处置利用技术、经济及效果等方面,土地利用具备优势。

市政污泥处理与资源化利用研究进展

市政污泥处理与资源化利用研究进展

市政污泥处理与资源化利用研究进展市政污泥是城市生活污水处理过程中的一种固态废弃物,由污水处理厂产生。

长期以来,市政污泥的处理一直是城市环境管理中的重要课题。

传统的市政污泥处理方式包括填埋、焚烧和堆肥等,这些方式存在着环境污染、资源浪费等诸多问题。

为了解决这些问题,近年来研究学者们开始探索市政污泥的资源化利用途径,以实现其减量化、无害化、资源化的处理目标。

市政污泥是一种具有潜在资源价值的生物聚合体,含有丰富的有机质、养分和微量元素等。

因此,对市政污泥进行资源化利用可以有效地减轻对自然资源的压力,提高资源的利用效率。

目前,市政污泥的资源化利用主要有以下几个方面的研究进展。

第一,市政污泥的能源化利用。

市政污泥中含有大量的有机物质,通过适当的处理方法可以将其转化为可用的能源。

目前常用的能源化利用方式包括生物气化、生物甲烷化和生物油合成等。

生物气化是将市政污泥转化为合成气的过程,该合成气可用于发电、供热和热解等用途。

生物甲烷化是将市政污泥中的有机物质转化为甲烷气体,可用于天然气的替代或直接供应燃气设备。

生物油合成是将市政污泥中的有机物质转化为液体燃料,可用于汽车、船舶等交通运输工具。

第二,市政污泥的农业利用。

市政污泥中含有丰富的有机质和养分,对植物生长具有促进作用。

因此,将市政污泥用作土壤改良剂或有机肥料可以提高农作物的产量和质量。

此外,市政污泥中的微量元素对土壤肥力的提高也起到了积极的作用。

研究表明,市政污泥的施用可以改善土壤结构,提高空气和水的渗透性,促进土壤微生物的活动。

第三,市政污泥的建材利用。

市政污泥中含有丰富的无机物质,其中包括硅酸盐、铝酸盐等矿物质。

通过适当的处理方法,可以将市政污泥转化为建筑材料,例如砖块、陶瓷、水泥等。

这些建材不仅可以减少对天然资源的开采,还可以降低建筑材料的成本。

同时,市政污泥建材还具有良好的保温、隔热和吸音等特性。

第四,市政污泥的资源化利用技术。

随着市政污泥处理技术的不断发展,出现了一些新的资源化利用技术。

《2024年我国城市污水处理厂污泥中重金属分布特征及变化规律》范文

《2024年我国城市污水处理厂污泥中重金属分布特征及变化规律》范文

《我国城市污水处理厂污泥中重金属分布特征及变化规律》篇一一、引言随着城市化进程的加快,城市污水处理厂的数量和规模也在不断扩大。

在污水处理过程中,污泥是一种重要的处理产物,其中含有大量的重金属。

重金属污染已经成为影响环境安全和人类健康的重要因素之一。

因此,研究我国城市污水处理厂污泥中重金属的分布特征及变化规律,对于掌握污泥资源化利用的途径、防治环境污染具有重要的科学意义和实际应用价值。

二、我国城市污水处理厂污泥中重金属的分布特征1. 不同地区城市污水处理厂污泥中重金属的分布我国地域辽阔,不同地区的城市污水处理厂污泥中重金属的分布存在差异。

一般来说,工业发达、污染较严重的地区,污泥中的重金属含量较高。

例如,铅、锌、铜等重金属在北方某些工业城市的污水处理厂污泥中含量较高。

而南方地区由于历史上的采矿、冶炼等活动,导致某些地区的污泥中重金属含量也较高。

2. 不同类型城市污水处理厂污泥中重金属的分布不同类型城市污水处理厂(如生活污水、工业废水等)的污泥中重金属的分布也有所不同。

生活污水中主要含有的是日常生活中的重金属,如铅、锌等;而工业废水中则可能含有更多的重金属元素,如铬、镉等。

因此,不同类型的城市污水处理厂污泥中重金属的种类和含量也有所差异。

三、我国城市污水处理厂污泥中重金属的变化规律1. 随时间变化的重金属含量规律随着城市污水处理厂的长期运行,污泥中重金属的含量会发生变化。

一般来说,随着时间的推移,由于工业排放和生活污染的不断积累,污泥中的重金属含量会呈现上升趋势。

但同时,随着环保意识的提高和污染治理措施的加强,部分地区的污水处理厂通过改进处理工艺和加强管理,使得污泥中的重金属含量得到一定程度的控制。

2. 不同处理工艺对重金属含量的影响不同的污水处理工艺对污泥中重金属的含量和形态有着重要的影响。

例如,生物法处理工艺可以有效去除污水中的重金属,而物理化学法处理工艺则可能使部分重金属在污泥中富集。

因此,选择合适的污水处理工艺对于控制污泥中重金属的含量具有重要意义。

污水处理中的重金属去除和资源回收

污水处理中的重金属去除和资源回收

污水处理中的重金属去除和资源回收随着工业化和城市化的快速发展,污水处理成为解决环境污染问题的重要手段之一。

其中,重金属的去除和资源回收是污水处理过程中的关键环节。

本文将就污水处理中的重金属去除和资源回收进行详细探讨。

一、重金属的污染和危害重金属是指相对密度大于5g/cm³的金属元素,如铅、铬、汞等。

它们可以通过工业废水、农业农药使用、生活废物等途径进入水体,造成水环境污染。

重金属对人体和环境都具有严重的毒性和潜在危害,长期暴露于重金属污染环境下会引发多种疾病,如癌症、神经系统损伤等。

二、重金属去除的方法1. 化学法化学法主要通过添加适当的化学物质,实现与重金属离子的沉淀反应。

常用的化学物质包括氢氧化铁、硫化钠等。

这些物质与重金属形成沉淀,达到去除的目的。

然而,化学法存在反应速度慢、化学剂成本高、产生大量污泥等缺点。

2. 生物法生物法是利用微生物对重金属进行生物吸附、生物还原和生物沉淀等作用。

常用的生物方法包括活性污泥法、微生物固定化技术等。

相较于化学法,生物法具有工艺简单、成本低、废物产量少等优势,被广泛应用于污水处理中。

三、重金属资源回收的途径1. 资源化利用重金属可以通过适当的处理和提纯,转化为具有经济价值的产品。

例如,废水中的金属离子可以通过电解沉积技术,制备成金属材料或电子元件。

这种方式将废物转化为资源,实现了重金属的回收利用。

2. 物理化学回收物理化学方法包括吸附、离子交换、溶剂萃取等技术,可将污水中的重金属离子从废水中分离出来,再进行固体废物处理。

这种方式可以从源头上实现重金属的回收,减少对环境的污染。

四、重金属去除和资源回收的挑战与展望1. 技术挑战重金属去除和资源回收技术仍面临着工艺精细化、运行稳定性等方面的挑战。

科研人员需要不断改进和优化现有技术,提高重金属去除效率和资源回收利用率。

2. 法规支持政府和相关部门应加大对重金属污染治理的法规支持和政策引导,提供资金和技术支持,推动相关行业进行科技创新和产业升级,加速重金属去除和资源回收的进程。

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城市污泥中重金属的处理及资源化利用摘要:城市污泥中的重金属是制约污泥资源化利用的关键因素,因此如何有效的处理污泥中的重金属成为了亟待解决的难题之一。

本文阐述了城市污泥中重金属的特点和形态分布,并探讨了当前城市污泥中重金属的主要处理技术及污泥利用现状,以期能为污泥重金属的处理和资源化利用提供一定的理论依据。

关键词:污泥;重金属;处理;利用引言随着世界人口快速增长和经济的迅速发展,环境污染问题日益严重。

各城市污水处理厂的大量兴建在一定程度上能够缓解生活与工业废水引发的污染问题,而污泥是污水处理厂处理废水的必然产物,其有效处理已成为污水处理厂正常运行的保证。

由于污泥中含有丰富的氮、磷、钾等营养元素,其资源化农用是一种最为经济可行和最有前景的处置方法。

但城市污泥中含有大量重金属污染物,这是制约污泥资源化农用的关键因素。

因此对城市污泥进行重金属处理和资源化农用的研究,就显得有十分重要的现实意义。

1 城市污泥中重金属含量和种类由于我国地幅广阔,且城市污泥的来源和种类都不同,导致了城市污泥中重金属含量和种类有显著的差异。

据调查显示,主要的超标金属有As、Hg、Cu、Cr、Zn、Cd、Ni和Pb,且不同金属在不同区域超标量有一定差异。

有学者对某市5家污水处理厂中重金属进行了分析,结果表明,各污水处理厂污泥重金属浓度各异,其中部分污水处理厂污泥中As、Cd超出农用泥质A级标准,但测得各污水处理厂污泥中各重金属浓度均低于GB/T23486-2009限值。

有学者对某城镇污水处理厂污泥中重金属进行了分析,结果表明As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn的含量均满足CJ/T309-2009《城镇污水处理厂污泥处置农用泥质标准》的B级标准,可施用于相应农作物。

有学者研究了某市3个污水处理厂污泥中Cu、Zn、Ni、Cr和Pb的含量,结果表明仅有1个污水处理厂污泥中Cu、Zn和Ni含量超过了农用泥质A级标准的限值(CJ/T309-2009)。

有学者选取了29个污泥样品对Hg、Cd、As、Pb、Cr、Cu、Ni、Zn进行了分析,结果表明不同的污泥样品具有较大的变化范围。

有学者汇总并分析了国内90个污水处理厂的污泥泥质数据,结果表明城镇污水处理厂的污泥泥质总体上是适合土地利用的,重金属风险由大到小排序为:Hg、Ni、Cd、Zn、Cu、Cr、Pb、As、B。

有学者对某污水处理厂污泥重金属进行了分析,结果表明,污泥中Cd的含量较高,超出中国酸性土壤的农用标准,而Pb含量未超出农用标准范围。

有学者对某市污水处理厂污泥重金属进行了分析,结果表明Zn、Cu、Cr、Pb、Mn5种重金属均为低潜在生态风险,所以污泥经过适当处理可以比较安全地用于园林绿化当中。

有学者对某地区不同污水处理厂堆肥污泥的营养元素含量变化和重金属含量状况进行了研究,结果表明,A、B型堆肥污泥的重金属含量因污泥来源和年份而异。

有学者对我国近30年来城市污水处理厂污泥中重金属分布特征和年代变化规律进行了分析,结果表明,近30年来城市污水处理厂污泥中Cd、Pb、Cr、As、Hg、Cu、Ni、Zn平均值或中位值虽然符合GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中污泥农用时重金属控制标准限值,但数据离散且呈偏态分布,所以其中部分污泥的Cu、Zn、Cr、Hg、Ni和Cd的含量依然超标,其中Ni、Hg和Cd超标倍数相对最高。

2 城市污泥中重金属的形态重金属的生物毒性不仅与其总量有关,更大程度上由其形态分布所决定。

关于重金属的形态分级,还没有统一的定义方法,目前重金属形态分级采用最广泛的方法是Tessier等提出的可交换态、铁-锰氧化物结合态、碳酸盐结合态、有机物结合态和残渣态5种形态。

不同形态的重金属迁移能力有所不同,具体表现为:可交换态>碳酸盐结合态>铁锰氧化态>有机物结合态,残渣态比较稳定,几乎不迁移。

重金属的生物利用率与其迁移能力正相关,碳酸盐结合态和可交换态等迁移能力强、生物利用率高的形态称为有效态。

有机结合态和铁锰氧化态迁移能力较弱,称为潜在有效态,但较容易转变为有效态。

残渣态由于稳定性很强,生物利用率极低,所以又称为不可利用态。

有学者对污泥中Hg的形态进行了分析,结果表明虽然污泥中总Hg的浓度较高,但是其有效态含量不到总量的0.4%。

有学者对某市5个污水处理厂的污泥重金属形态进行了分析,结果表明不同污泥样品中各重金属元素形态分布呈现出不同规律,Cr、Cu和Pb较稳定,生物利用率较低;As的稳定性相对较差,生物利用率相对较高;Zn在污泥中稳定性最差,生物利用率最高;而Cd在不同污泥样品中的形态分布差异较大。

有学者研究了6个污水处理厂污泥重金属形态与发酵产甲烷活性的关系,结果表明,Se、Zn、Ni和Fe在全部样品中均主要以有机物和硫化物形式存在,生物利用率很低;而Co和K主要以可交换态和碳酸盐态形式存在,生物利用率较高;而总Cr和总Pb的浓度很低,不会影响产甲烷活性。

有学者利用SBR对城市污泥进行了生物沥滤,结果表明在生物沥滤后,污泥中Zn和Cu均以残渣态存在。

有学者对29个城市的污水处理厂的污泥中Hg、Cr和As的形态进行了分析,结果表明污泥中的Hg97%以上以残渣态存在,Cr和As存在的形态差别较大,但有效态比例均不足重金属全量的10%。

3 城市污泥重金属处理及污泥利用现状3.1 城市污泥重金属的处理现状污泥的有效处理技术一直是世界各国持续关注的焦点。

当前常用的处理方式包括填埋、焚烧、投海和农用等。

我国当前研究的最主要处理方式是农用,由于对农用污泥中的重金属浓度有严格的控制,所以城市污泥中重金属的去除技术十分重要。

目前对于污泥中重金属的常用处理技术主要有物理、生物、化学和联合技术处理。

3.1.1 重金属的物理处理技术物理处理技术主要是电动修复技术(electrokinetic remediation,EK)。

该技术是一项较新的重金属去除技术,其最大的特点在于高效廉价,安装简单,能够进行原位修复。

其原理是向污染污泥两端施加电场,利用电场产生的电场力使污泥中重金属沿电场方向定向迁移,从而将重金属富集至固定区域后进行集中处理。

有学者利用柠檬酸和聚天冬氨酸作为电解液修复被Cr污染的土壤,结果表明以柠檬酸作为电解液可以提高总Cr和Cr6+的去除率;而使用聚天冬氨酸只能提高Cr6+的去除率,总Cr去除率低是因为其将可交换态Cr转变为碳结合态Cr。

有学者研究了电解时间、电解电压和污泥pH对重金属去除效率的影响。

结果表明污泥pH越低,污泥中重金属溶解和解析就越彻底,去除重金属的效果就越好;电解时间越长,污泥中Pb、Cu和Zn的去除率越高,但从经济效益看,电解时间并不是越长越好,需综合考虑重金属的去除效率和处理成本;电场压力越大,污泥中重金属的迁移速度越快,其去除率就越高。

电动修复技术的优势是处理时间短、对重金属去除率高,但是单次处理的污泥数量有限,与其他处理技术联合使用较多。

3.1.2 重金属的生物处理技术重金属的生物处理技术主要有生物淋滤技术和植物修复技术。

生物淋滤技术是利用以氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌为主的细菌,通过细胞内特定反应,将污泥中重金属去除。

植物修复技术就是利用植物对重金属的富集作用来去除污泥中的重金属,使其转移到植物体内,并且植物自身不会受到影响。

有学者以实际污泥作为培养基质,培养驯化获得以优势嗜酸性硫杆菌群为主的菌落去除城市污泥中高浓度重金属,在硫粉投加量为4g/L、污泥回流比为50%、污泥浓度为4%、温度为30℃的条件下,生物淋滤系统pH值可降低至1.5左右,污泥中残留重金属Zn、Cu、Cr、Ni分别可降低至400、400、900和200mg/kg左右,且均主要以稳定形态存在。

有学者从活性污泥中分离纯化得到一株嗜酸异养菌JJU-2,研究发现JJU-2菌株与氧化硫硫杆菌JJU-1联合作用去除污泥中的Cu、Ni、Cd和Cr效率分别为84%、96%、100%和71%。

有学者以氧化硫硫杆菌为功能微生物,以S0为能源物质对不同污水处理厂干化污泥进行了生物淋滤研究,结果表明干化污泥中Cu、Zn、As、Cd和Cr的去除率分别达到23.69%~77.62%、89.67%~97.80%、30.24%~84.31%、18.18%~97.05%和28.55%~67.11%,而污泥有机质、全氮、全磷和全钾的损失率分别为3%、1%、44%和8%。

该方法可以有效去除城市污泥中重金属,同时可以有效维持污泥中有机质含量。

有学者研究了6种植物对Cu、Zn 和Pb的去除效果,结果表明6种植物对Cu、Zn和Pb均有不同程度的去除效果,其中黄菖蒲对Cu的去除效果最好,菖蒲对Zn的去除效果最佳,水竹芋对Pb的去除效果最佳,综合考虑对3种重金属的去除效果,水竹芋和菖蒲对Cu、Zn和Pb均有较高的去除率。

有学者研究了荷花和睡莲对黑臭河道沉积物中重金属进的去除效果,结果表明荷花对沉积物中重金属平均去除率为20.42%,睡莲为18.23%,且种植睡莲和荷花后沉积物重金属含量呈减小趋势,经植物修复后沉积物中Cr、Pb和Ni的主要形态为残渣态,危害相对较小。

有学者利用芦竹修复被重金属污染的土壤,结果表明芦竹不仅能降低重金属Pb和Zn的全量,还能有效增加土壤中N、C有机物的含量。

有学者研究了吊兰和蝴蝶梅对土壤中重金属的去除效果,结果表明吊兰对污泥中Cr和Cd的富集效果最好,蝴蝶梅对Zn和Cd的富集能力最强,但蝴蝶梅在35d之后出现了严重的生长异常,而吊兰的生长状况良好。

重金属的生物处理技术优势是操作简单,运行成本较低,且对重金属去除效果较好。

但是缺点也是比较明显:生物淋滤法在处理过程中需要强酸状态,对污泥性质影响较大,且滤出液需要处理;而植物修复技术困难在于植物生长周期较长,且超富集植物对重金属选择性较强。

3.1.3 重金属的化学处理技术化学法去除城市污泥中重金属,是利用酸性物质对城市污泥进行酸化,降低污泥的pH值同时提高污泥中重金属的氧化还原电位,使污泥中的重金属转化为络合态或离子态,然后利用固液分离去除其中重金属元素,从而有效降低城市污泥中重金属的含量。

有学者研究了柠檬酸和皂角苷联合作用对污泥中Ni、Pb和Zn的去除效果,结果表明皂角苷和柠檬酸联合使用对污泥中3种重金属均有较好的去除效果,Ni、Pb、Zn的最高总去除率分别为76.02%、59.93%和15.94%。

有学者分别向污泥中加入碳酸铵、硅酸钠和硫酸钾后堆肥,其重金属含量均有向稳定态转变的趋势。

其中,加入碳酸铵的样品转变率最高,Pb与Zn的稳定态含量最高可达83.95%与81.13%。

有学者研究了天冬氨酸和柠檬酸复合作用对污泥中重金属的浸出效果。

结果表明反应时间、pH值、添加时间和天冬氨酸与柠檬酸的浓度比等对重金属的去除效果均有影响。

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