污泥中重金属去除方法浅析

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《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

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《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。

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。

污水处理如何去除重金属

污水处理如何去除重金属

污水处理如何去除重金属在当今社会,随着工业的快速发展和人类活动的日益频繁,污水中重金属的污染问题日益严重。

重金属具有毒性、不可生物降解性和在生物体内积累的特性,对生态环境和人类健康构成了巨大威胁。

因此,有效地去除污水中的重金属至关重要。

首先,我们来了解一下常见的重金属污染物有哪些。

常见的重金属包括汞、镉、铅、铬、砷、镍等。

这些重金属可能来自于工业废水,如采矿、冶金、化工、电子等行业;也可能来自于农业活动中的农药和化肥使用,以及城市污水中的废旧电池、电子产品等。

那么,污水处理中去除重金属的方法有哪些呢?化学沉淀法是一种常用的方法。

通过向污水中添加化学试剂,使重金属离子形成沉淀而从溶液中分离出来。

例如,加入氢氧化钙可以使铅、镉等重金属形成氢氧化物沉淀;加入硫化钠可以使重金属形成硫化物沉淀。

这种方法操作相对简单,但可能会产生大量的沉淀污泥,需要进一步处理。

离子交换法也是一种有效的手段。

利用离子交换树脂上的可交换离子与污水中的重金属离子进行交换,从而达到去除的目的。

离子交换树脂具有选择性,对于某些特定的重金属离子具有较好的去除效果。

不过,离子交换树脂需要定期再生,成本较高。

吸附法在重金属去除中应用广泛。

常见的吸附剂有活性炭、沸石、黏土等。

这些吸附剂具有较大的比表面积和丰富的孔隙结构,能够吸附污水中的重金属离子。

活性炭吸附能力强,但价格较高;沸石和黏土价格相对较低,但吸附容量可能有限。

膜分离技术是一种较为先进的方法。

包括反渗透、纳滤、超滤等。

膜可以选择性地让水分子通过,而阻止重金属离子的通过,从而实现分离和去除。

然而,膜分离技术的设备投资和运行成本较高,膜容易受到污染和损坏。

电解法通过电解过程使重金属离子在阴极上还原沉积,从而达到去除的目的。

这种方法对于浓度较高的重金属废水处理效果较好,但能耗较大。

生物处理法是一种具有潜力的方法。

利用微生物的代谢作用或植物的吸收作用来去除重金属。

例如,某些微生物可以将重金属离子转化为低毒性的形态;而特定的植物,如凤眼莲、芦苇等,能够吸收污水中的重金属。

污水处理中的重金属去除与治理

污水处理中的重金属去除与治理
农产品安全问题
重金属污染的土壤可能导致农产品中重金属含量超标,对人体健 康造成危害。
对生物的影响
生物毒性
重金属对生物体具有明显的毒性作用,可导致生物体 死亡或产生生理障碍。
生物变异
重金属可能导致生物遗传物质变异,产生基因突变等 问题。
生物行为异常
重金属可能导致生物行为异常,如水生生物游动困难 、鱼类行为失常等。
治理效果
经过治理后,该污水处理厂出水中的重金属浓度达到国家排放标准 ,有效地保护了周边水体和生态环境。
经验教训
传统沉淀法对于某些重金属去除效果不佳,需要进一步改进处理工艺 。
某工业园区重金属治理案例
案例概述
某工业园区采用活性炭 吸附法去除重金属,通 过活性炭的吸附作用将 重金属从污水中去除。
治理效果
电化学法
总结词
利用电化学反应将重金属离子从污水中去除。
详细描述
电化学法是一种新兴的重金属去除技术,通过电解或电沉积等电化学手段,使重金属离子在电极表面 发生氧化还原反应或沉积反应,进而从污水中去除。该方法操作简单,适用于低浓度重金属污水的处 理,但能耗较大,且可能产生二水处理中的重金属去除与 治理
汇报人:可编辑 2024-01-04
目录
• 污水处理中的重金属来源 • 重金属对环境的影响 • 重金属的去除技术 • 重金属治理现状与挑战 • 重金属治理的案例分析
01
污水处理中的重金属来源
工业废水排放
工业生产过程中使用的各种原 材料、辅助材料、中间产品和 成品等,都可能含有重金属。
治理效果
这些新型技术对于重金属的去除效果较好,且具有较高的处理效率,为
重金属治理提供了新的解决方案。
03
经验教训

污水厂污泥中重金属脱除技术及污泥特性变化的研究

污水厂污泥中重金属脱除技术及污泥特性变化的研究

污水厂污泥中重金属脱除技术及污泥特性变化的研究污水厂污泥中重金属脱除技术及污泥特性变化的研究摘要:近年来,随着城市化进程的加快以及工业化的发展,污水处理成为了一个重要的环境问题。

其中,污水厂产生的污泥中含有大量的重金属污染物,对环境和生物体造成了严重的危害。

本文通过对污水厂污泥中重金属的脱除技术进行研究,并探讨了脱除技术对污泥特性的变化。

1. 引言随着工业化进程的不断加快,重金属的排放量大幅增加,导致了环境问题的愈加严重。

重金属进入污水厂后,往往会富集在污泥中,若不进行适当的处理,会造成环境和生态的恶化。

因此,研究污水厂污泥中重金属脱除技术以及污泥特性的变化,有助于提高污泥处理效率,减少环境风险。

2. 污水处理厂污泥中重金属的来源和危害2.1 重金属的来源污水厂排放的废水中含有多种重金属元素,如铜、铅、镍、锌等。

这些重金属主要来自于工业废水和生活废水的排放,工业废水中的重金属含量往往更高。

2.2 重金属的危害重金属元素是一类化学性质很活泼的元素,即使以很低的浓度存在也会对环境和生态系统产生严重的危害。

当污泥中的重金属浓度超过环境标准时,会影响到土壤的肥力,甚至导致土壤的不育化。

同时,重金属还可通过食物链进入人体,对人体的健康产生威胁。

3. 污泥中重金属的脱除技术3.1 化学沉淀法化学沉淀法是目前最常用的污泥中重金属脱除技术之一。

其原理是通过添加化学沉淀剂,使重金属离子与化学沉淀剂发生反应,形成沉淀后,通过过滤或沉淀后分离出来。

3.2 生物吸附法生物吸附法是通过利用微生物的生长和代谢来吸附重金属离子,将其从污泥中移出。

这种方法对金属离子吸附能力强、成本低,并且对环境友好。

3.3 离子交换法离子交换法是利用具有特定功能的树脂或固体吸附剂与重金属离子之间的吸附与解吸的相互作用来实现重金属的脱除。

4. 污泥特性变化的研究4.1 污泥性质的变化通过对脱除技术前后污泥的性质进行研究发现,化学沉淀法、生物吸附法和离子交换法等重金属脱除技术改变了污泥的多种特性。

污泥中重金属去除方法浅析

污泥中重金属去除方法浅析

国内去除污泥中重金属研究动态及分析-生物淋滤法前景广阔摘要:城市污泥中的重金属是影响城市污泥无害化和资源化的主要因素,如何有效去除污泥中重金属是当前市政工程和环境工程研究的热点,本文收集了目前我国正在研究且与环保疏浚关联性较强的重金属去除方法,并简单分析、比较每种方法的优缺点,综合评价生物淋滤法发展前景广阔,可做进一步的研究,以便较早应用于环保疏浚生产中。

关键词:城市污泥重金属去除生物淋滤法随着城市化进程的进一步加快,城市生活污水和工业废水对环境的污染越来越严重,为减轻水域污染指数,全国大中小城市大量上马增建了污水处理厂,伴随而来的是污水处理过程中产生大量的污泥,一方面污泥的任意堆放不仅占地多,而且还可造成二次污染;另一方面污泥内含丰富的N、P、K及植物所需的微量元素,具有很好的肥效,综合营养物质含量高于普通农家肥,若不加以利用将是对资源的巨大浪费。

但污泥中同时还含有对人畜产生危害的重金属,而重金属与其它污染物不同,不能被微生物所降解,一旦进入土壤,容易被作物吸收,而且会在植物体内累积,最终通过食物链对人畜产生危害,因而污泥中重金属成为限制其污泥进一步利用的主要因素。

如何有效去除重金属是解决污泥处理处置和资源化利用的关键性问题。

目前,很多学者在这方面进行了研究探讨,涌现出许多新的技术和方法,本文收集整理了国内正在研究或初见成效的去除污泥中重金属方式方法,并对每种方法的优缺点稍做分析,通过比对生物淋滤法去除污泥中重金属效果较好,且工艺简单,操作方便,成本费用较低,本文将重点做介绍。

1.重金属的危害及污泥中重金属的来源1.1、何为重金属从环境污染方面所说的重金属,是指密度大于5g/cm3具有明显的生物毒性的一类金属元素。

重金属具有毒性大,生物富集性强,不可自然降解及来源复杂等特点。

主要包括镉、铬、汞、铅、铜、锌、银、锡、砷、铝等,按毒性来讲汞、镉、铅、铬、砷毒性较强,称“五毒”。

1.2重金属的危害重金属的危害主要表现为:(1)抑制动植物生长。

污水处理中的重金属去除技术介绍

污水处理中的重金属去除技术介绍

污水处理中的重金属去除技术介绍随着工业化和城市化进程的加快,污水处理成为一个重要的环境保护问题。

但是,污水中含有大量的重金属元素,例如铅、镉、铬等,这些重金属元素对环境和生物体健康造成严重影响。

因此,污水处理中的重金属去除技术变得至关重要。

本文将介绍几种常见的污水处理中的重金属去除技术。

一、化学沉淀法化学沉淀法是一种常见的重金属去除技术。

该技术通过添加沉淀剂,例如氢氧化钙、氢氧化铁等,将重金属离子转化为不溶性沉淀物从而实现去除。

化学沉淀法具有操作简单、处理效果显著的优点,但其高剂量使用和产生大量废渣等问题也需要注意。

二、离子交换法离子交换法是一种利用离子交换树脂去除重金属的技术。

离子交换树脂具有选择性吸附能力,可以将重金属离子从污水中吸附出来,同时释放出其他较为无害的离子。

离子交换法具有处理效果稳定、可重复使用的优点,但使用过程中需要注意树脂损耗和再生成本等问题。

三、膜分离技术膜分离技术是一种通过半透膜将污水中的重金属分离出来的技术。

常用的膜分离技术有超滤、纳滤、反渗透等。

这些技术利用不同的膜孔径和压力差等原理,将重金属离子从污水中截留下来,实现去除目的。

膜分离技术具有处理效果好、操作简单的优点,但其膜堵塞和能耗较高等问题也需要解决。

四、电化学技术电化学技术是一种利用电解池处理含有重金属的废水。

通过在电解池中施加电流,重金属离子将在阳极或阴极上发生氧化还原反应,从而被沉积或析出。

电化学技术具有操作简单、能耗低的优点,但其电极寿命较短和高草酸盐浓度的处理问题也需要解决。

五、生物吸附法生物吸附法利用某些微生物或生物材料对重金属离子具有亲和力的特性,通过吸附、沉淀、细胞内沉积等机制去除重金属。

生物吸附法具有选择性强、代谢产物可再利用的优点,但带有生物负担较重、适用pH范围窄等限制。

综上所述,在污水处理中,采用化学沉淀法、离子交换法、膜分离技术、电化学技术和生物吸附法等重金属去除技术,可以有效去除污水中的重金属元素,达到环境保护的目的。

污水处理中的去除重金属污染物方法

污水处理中的去除重金属污染物方法

污水处理中的去除重金属污染物方法重金属污染物是指在水体中含有高浓度的镉、铜、铅、汞等金属元素,其存在对环境和人类健康造成严重威胁。

因此,在污水处理过程中去除重金属污染物显得尤为重要。

本文将介绍几种常用的去除重金属污染物的方法。

一、化学沉淀法化学沉淀法是一种常见的去除重金属污染物的方法。

该方法通过添加沉淀剂,如氢化针铁矿、氢氧化钙等,使重金属离子与沉淀剂发生反应生成不溶性沉淀物,从而沉淀下来。

这种方法适用于溶解态重金属离子较多的污水处理。

二、离子交换法离子交换法是利用树脂或多孔吸附材料上的离子交换作用去除重金属污染物的方法。

污水中的重金属离子会与树脂表面的固定离子发生交换,使重金属离子被吸附在树脂上。

常见的离子交换树脂包括强酸型、强碱型和螯合型树脂。

这种方法适用于处理重金属离子浓度较低的污水。

三、活性炭吸附法活性炭吸附法是一种有效去除重金属污染物的方法。

活性炭具有高度发达的孔隙结构,能够吸附溶解态重金属离子。

污水通过活性炭床层时,重金属离子被活性炭吸附下来,有效去除重金属污染物。

活性炭吸附法适用于处理各种重金属污染物的污水。

四、电化学处理法电化学处理法是一种基于电解原理去除重金属污染物的方法。

该方法通过电解槽中的阳极和阴极的电位差,使溶解态重金属离子在电极表面发生氧化还原反应,从而转化为固态沉淀物或沉积在电极上。

这种方法具有高效、易控制的优点,适用于处理重金属污染物浓度较高的污水。

五、螯合剂络合法螯合剂络合法是一种利用螯合剂与重金属离子形成络合物的方法去除重金属污染物。

螯合剂可以与重金属离子形成稳定络合物,使重金属离子失去溶解性。

这种方法适用于处理浓度较低的重金属污水。

综上所述,污水处理中去除重金属污染物的方法有化学沉淀法、离子交换法、活性炭吸附法、电化学处理法和螯合剂络合法等。

根据污水中重金属离子的浓度和种类,可以选择合适的方法去除重金属污染物,以达到环境保护和人类健康的目标。

需要注意的是,不同的方法适用于不同的污水处理情况,因此在实际应用中应综合考虑污水的特性和处理成本,选择合适的去除重金属污染物的方法。

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国内去除污泥中重金属研究动态及分析-生物淋滤法前景广阔摘要:城市污泥中的重金属是影响城市污泥无害化和资源化的主要因素,如何有效去除污泥中重金属是当前市政工程和环境工程研究的热点,本文收集了目前我国正在研究且与环保疏浚关联性较强的重金属去除方法,并简单分析、比较每种方法的优缺点,综合评价生物淋滤法发展前景广阔,可做进一步的研究,以便较早应用于环保疏浚生产中。

关键词:城市污泥重金属去除生物淋滤法随着城市化进程的进一步加快,城市生活污水和工业废水对环境的污染越来越严重,为减轻水域污染指数,全国大中小城市大量上马增建了污水处理厂,伴随而来的是污水处理过程中产生大量的污泥,一方面污泥的任意堆放不仅占地多,而且还可造成二次污染;另一方面污泥内含丰富的N、P、K及植物所需的微量元素,具有很好的肥效,综合营养物质含量高于普通农家肥,若不加以利用将是对资源的巨大浪费。

但污泥中同时还含有对人畜产生危害的重金属,而重金属与其它污染物不同,不能被微生物所降解,一旦进入土壤,容易被作物吸收,而且会在植物体内累积,最终通过食物链对人畜产生危害,因而污泥中重金属成为限制其污泥进一步利用的主要因素。

如何有效去除重金属是解决污泥处理处置和资源化利用的关键性问题。

目前,很多学者在这方面进行了研究探讨,涌现出许多新的技术和方法,本文收集整理了国内正在研究或初见成效的去除污泥中重金属方式方法,并对每种方法的优缺点稍做分析,通过比对生物淋滤法去除污泥中重金属效果较好,且工艺简单,操作方便,成本费用较低,本文将重点做介绍。

1.重金属的危害及污泥中重金属的来源1.1、何为重金属从环境污染方面所说的重金属,是指密度大于5g/cm3具有明显的生物毒性的一类金属元素。

重金属具有毒性大,生物富集性强,不可自然降解及来源复杂等特点。

主要包括镉、铬、汞、铅、铜、锌、银、锡、砷、铝等,按毒性来讲汞、镉、铅、铬、砷毒性较强,称“五毒”。

1.2重金属的危害重金属的危害主要表现为:(1)抑制动植物生长。

动植物饮用或浇灌受污染的水,轻者影响生长,重者动植物生病死亡,庄稼棵粒不收。

(2)通过饮水或食物危害人体健康。

重金属可以经过生物链的生物放大作用,在较高级生物体内成千万倍富集起来,然后通过食物进入人体,在人体的某些器官中积蓄起来造成慢性中毒,危害人体健康。

如日本著名公害事件“骨痛病”就是因为消费者长期食用了被矿山与冶炼厂镉污染了的稻米和大豆所引起的;还有国内每年以几何倍数增长的“血铅病”等都是重金属污染造成的。

最近2011年10月14日经济参考报报道:《土壤重金属污染集中多发,多地出现‘癌症村’》,记者走访了多个癌症及怪病多发村,都是重金属污染造成的。

癌症村最小死亡者仅9岁,有的村大人吃当地水,给孩子买矿泉水。

很多原来被老白姓传得神乎其神的怪病村现在多数被证实是重金属污染造成的。

(3)重金属长期在土壤存留,造成土壤板结,地力下降。

1.3污泥中重金属的来源污泥中重金属来源主要有工业排放、输水管道的腐蚀和城市地表径流三个方面。

其中工业排放或矿山开采是形成癌症村的主要危险源。

城市污水通过污水处理后,70%-90%的重金属元素会通过吸附或沉淀转移到污泥中,有人采集了全国30个大中城市污水处理厂的污泥样品,化验分析了其金属含量,其中锌和铜(管道腐蚀)在污泥中含量最高,是污泥中最主要的金属污染物,其次是铬、锰、铁。

2、重金属污染的控制及处理方法比较2.1源头控件重金属的溶解度小,性质稳定,难以去除。

降低重金属污染首先应从源头做起:即加强对各工业企业污水排放监控,将有害工业废水单独处理,实现安全排放,从源头防止有害工业废水进入城市排水网,降低重金属的污染。

2.2污泥中重金属处理方法比较一旦造成重金属污染,应积极采取措施对污泥中重金属进行预处理,国内外在这方面做了大量工作,提出了很多方式方法。

现介绍几种去除率高、与环保疏浚关联性强的方法,并比较如下:(1)化学法:常用去除污泥中重金属的化学方法主要有利用酸化法提取重金属和加入改良剂使重金属稳定化两种。

酸化法去除重金属是通过向污泥中投加硫酸、盐酸、硝酸等酸性化学物质,降低污泥的PH值,使污泥中大部分重金属转化为离子形态溶出;或者用EDTA、柠檬酸等络合剂通过氯化作用、离子交换作用、酸化作用、螯合剂和表面活性剂的络合作用,将其中的重金属分离出来,达到减少污泥重金属总量的目的。

有试验表明:按照1:1的HCL/H2SO4对污泥进行处理,重金属的去除率均在60%以上,多数达到100%。

这种方法去除效果很好,而且所需时间较短,但处理中需消耗大量的酸,处理后需要大量的水和石灰来冲洗或中和污泥,同时仪器易被强酸腐蚀,使该工艺花费较大,而且操运烦琐,使得化学法不能大规模应用于实际之中。

(2)电化学法:在污泥中插入电极对,在电极对上施加微弱直流电形成直流电场,污泥内部的矿物质颗粒、重金属离子及其化合物、有机物等物质在直流电场的作用下,发生一系列复杂的电化学反应,通过电激发、电化学溶解、电迁移、自由扩散等方式发生迁移,并富集到电极两端,使重金属以沉淀或金属形式析出,加以回收。

此方法首先将不同形态的金属污染物转变成可溶态进入液相系统,然后在电场作用下通过离子迁移和电渗定向迁移出土壤。

该方法对可交换态或溶解态的重金属去除效果较好,但是对于不溶态的重金属首先需改变其存在状态使其溶解再将其去除。

因此重金属的存在状态对效果影响较大。

该方法对金属的去除效果较好,所需的耗能也较低,去除过程中不需要添加任何对环境不利的物质,但此方法也有很大的局限性,对于渗透性高传导性差的污泥不太适用。

该技术还处于起步阶段,还需进行大量的研究试验。

(3)重金属固定技术:就是通过加入药剂将重金属加以固定,降低其生物有效性或活性,以使污泥土地使用后重金属难以被植物吸收利用且不宜迁移转化,从而减少对人类健康和环境的危害。

固定作用的工艺主要有堆肥、减性稳定和热处理等。

2010年我们环保事业部承担的中新天津生态城污水库治理项目,就使用了重金属固化中的减性稳定技术。

重金属的固定作用在一定程度和一定时期内能减轻重金属的危害,但不能从根本上降低重金属的含量,对人类健康和环境仍存在着潜在的威胁。

(4)生物淋滤法生物淋滤法是指利用自然界的微生物的直接作用或其代谢产物的间接作用,产生氧化、还原、络合、吸附或溶解作用,将固相中某些不溶成分(重金属、硫及其它金属)分离浸提出来的一种技术,最初用于难浸提矿石或贫矿中金属的溶出或回收。

目前全世界正将此技术扩展应用到环境污染治理领域,并做了大量的研究、试验工作。

污泥生物淋滤技术是通过向污泥中添加一定的底物使污泥中存在的特异化能自养型的嗜酸性硫杆菌获得能量,加强催化、氧化作用,降低污泥体系的PH值,使难溶态的重金属从固相溶出进入液相,再通过污泥脱水而达到去除污泥中重金属的目的。

此方法操作简单,去除效率较高,一般重金属去除率达90%以上,成本费用也较低。

其主要优点如下:①生物淋滤不需要加酸对污泥进行预酸化,与化学沥滤比可节省80%的耗酸量。

②启动迅速,沥滤效益高、时间短,适用于处理任何污泥。

③操作简单,运行过程无需特殊控制,在10-37度范围内均能沥滤重金属(最佳温度是25-30度),冬季也无需加热,所用基质S和FeSO4.7H2O容易保存和运输。

④污泥经生物淋滤后,脱水性能大幅度提高,脱水时不需要添加絮凝剂,有效节省污泥脱水成本。

生物淋滤污泥脱水性比厌氧消化污泥提高38倍。

⑤污泥中病原微生物易造成疾病传播,生物淋滤既能去除重金属又能杀灭病原菌,并使VSS下降。

通过比较上述几种重金属的去除方法,生物淋滤法去除重金属较经济、有效、可行,它提高了污泥农用的安全性,能使污泥变废为宝,真正实现污泥的减量化、无害化和资源化。

3.生物淋滤法去除污泥中重金属机理生物淋滤法的主要机理是通过向污泥中添加能量物质,增加污泥中现有硫杆菌的氧化活性,降低污泥体系的PH值,使难溶态的重金属从固相溶出进入液相,再通过污泥脱水而达到去除污泥中重金属的目的。

3.1生物淋滤法采用的菌种及其特性:利用微生物法去除污泥中重金属,使用最为广泛的微生物是氧化亚铁硫杆菌(T.f)和氧化硫硫杆菌(T.t)和铁氧化钓端螺旋菌(L.f)。

它们都是严格好氧的化能自养菌,通过氧化还原态的硫化物获得能量,能耐受高浓度重金属的毒性,这些硫杆菌根据其酸化能力可分为弱嗜酸硫杆菌和嗜酸硫杆菌。

嗜酸硫杆菌是生物淋滤过程中起主要作用的微生物。

这种菌通常在酸性环境下生长,PH值2-5时生长良好,这主要与硫或硫化物的存在和氧化有关。

运用微生物方法去除污泥中重金属,只有个别元素(Cr、Pb)的去除率稍低外,其它大部分重金属的去除率均在70-90%。

生物淋滤技术运行成本低,实用性强,是一种经济有效极具潜力的重金属去除方法。

3.2生物淋滤法去除重金属的机理厌氧消化污泥是国内外污泥消化的主要形式,污泥中的重金属70%以难溶性的硫化物形式存在。

在氧化亚铁硫杆菌等细菌的作用下,金属硫化物变成可溶性的硫酸盐,污泥中的重金属由原来的有机质结合态变为游离态,通过固相分离达到去除污泥中重金属的目的。

根据硫杆菌氧化硫化合物的方式不同,氧化硫杆菌溶出污泥中重金属有两种作用机理,即直接机理和间接机理。

(1)直接机理氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌的直接作用机理是一样的。

细菌通过其分泌的胞外多聚物直接吸附在污泥中金属硫化物的表面,通过细胞内特有的氧化酶直接氧化金属硫化物,生成可溶性的硫酸盐。

T.fMS+2O2MSO4 M2++SO42-T.t(2)氧化亚铁硫杆菌的间接机理①Fe2+被氧化亚铁硫杆菌氧化成Fe3+②Fe3+进一步将重金属硫化物氧化为重金属硫酸盐而沥出并产生硫酸③硫酸进一步与重金属硫化物反应生成重金属硫化物和单质硫④单质硫被氧化亚铁硫杆菌氧化成硫酸,这样就构成了一个氧化还原的循环系统。

只要对脱出的污水进行适当处理,即可达到去除重金属的目的。

微生物淋滤后的污泥其PH值低于2.0,更加促进了重金属的沥出。

T.f2FeSO4+0.5O2Fe2(So4)3+H2O4Fe2(SO4)3+2MS+4H2O+2O28FeSO4+4H2SO4+2MSO4MS+0.5O2+H2SO4MSO4+H2O+SS+1.5O2+H2O T.f H2SO4(3)氧化硫硫杆菌的间接淋滤机理:在有氧的条件下,氧化硫硫杆菌将单质硫氧化成硫酸,然后在硫酸的作用下把重金属生成可溶性硫酸盐,使重金属从污泥中淋滤出。

S + H2O + 1.5O2T.t H2SO4H2SO4+Sludge-M Sludge-2H + M SO44.生物淋滤法的工艺流程和技术特点生物淋滤法除具备上述优点外,同时还具有工艺简单、技术要求不强,便于操作等特点。

4.1生物淋滤法工艺简单:生物淋滤法去除污泥中重金工艺流程如下;利用生污泥中的有益菌进行富集培养获取接种液—向生污泥中添加能量物(硫酸亚铁添加量是5g/L,单质硫是4g/L)--向生污泥中添加接种液—充分混合、间歇搅拌,在好气条件下培养到PH下降到2.5以下—脱毒污泥压滤脱水--脱水污泥经石灰中和后施入土壤。

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