厌氧消化系统中污泥重金属形态转化及去除方法研究进展投稿-高燕

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1、厌氧消化系统中污泥重金属形态转化及去除方法研宄进展高燕(中国科学院生态环境研宄中心鄂尔多斯固废研宄所，内蒙古017⑽0)摘要：本文通过分析污泥中重金属的含量及存在形态，探讨了厌氧消化过程中重金属的形态转化极芄去除方法。结果表明生物稳定法和药剂稳定法是目前最有效的方法。不但可降低污泥屮重金属的生物有效性，而且不影响污泥农用化。关键词：厌氧消化；污泥；重金属形态StudyonTheFormTransformationandRemovalMethodsofHeavyMetalsduringSludgeAnaerobicDigestionGaoYan(OrdosInstituteofS

2、olidWasteTechnology，ResearchCenterforEco-EnvironmentalSciences，ChineseAcademyofSciences，InnerMongolia017000)Abstract:Thepaperevaluatestheformtransformationandremovalmethodsofheavymetalsduringsludgeanaerobicdigestionbyanalyzingthetotalcontentsandpatternsofheavymetalsinsludge.Theresultsshowedt

3、hatthebiologictreatmentandchemicalstabilizationcaneffectivelyremovetheheavymetalsinsludge.Notonlyreducethebioavailabilityofheavymetalsinsewagesludge，anddoesnotaffectsludge.Keywords:anaerobicdigestion;sludge;stateofheavymetal随着城镇化进程加快，以及现代工业生产规模扩大,生活污水和工业废水的排放呈H益增多，每年产生的污水处理副产物污泥产量增多。据中国环保局提供

4、数据，屮国城市污水处理厂含水率97%的污泥产量在7.602万n?/d至12.07万m3/d之间llj,城市污水处理屮产生的剩余污泥M大且含有丰富的N、P、K及微fi的氨基酸和多种植物生长所需的微M元素，资源利用潜力人。2002年美国约60%的污泥用来改善土壤或者作为农作物的肥料12］。欧洲污泥农用更为广泛，约40%以上用于农业生产，某中法国、西班牙、英国、丹麦和卢森堡的污泥农业利用率超过50%。北美和欧洲的污泥农用率均在不断增加，而我国的污泥农用率较低，不足10%l3Jo除了营养物质，污泥屮还含有一些难降解的有机物、病原菌、寄生虫卵及重金属等有毒有害物质，这些物质严重影响着污泥

5、农用化。如若处理不当，会对环境造成二次污染。城市污泥屮铜、锌、镉、铬、汞等重金属含:W:较高，无论是污泥经过简羊处理后施入农田，还是经发酵作为有机肥料，都不可避免地将对土壤-植物-环境体系造成污染l4j。因此，采取一定措施降低污泥屮重金属含S:或将重金属形态稳定化，是一个亟待解决的问题。1.1污泥中重金属含量及存在形态污泥是污水处理后的附属品，是一种由有机残八、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。大量未经处理的污泥任意堆放，会对环境造成新的污染。而重金属是限制污泥大规模土地利川的最重要因素『51。据前人研宄表明，重金属对环境的危害不仅仅决定于总量，更大程度上与其

6、形态分布和生态有效性相关％81。如无机汞与甲基汞的形态不同，毒性差别非常大。据Tessie?911979年提出的化学试剂分布提収法，将固体颗粒物屮重金属的存在形态分力五种，nJ■交挽态（CaCl2、MgCl2、KNO3、NaAc等）、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态，硫化物及有机结合态（EDTA或DTPA等）、残渣态。其中可交换态易于迁移，重金属离子的组成和浓度变化主要受这一部分重金属吸附和解吸过程的影响。碳酸盐结合态重金属对pH值较为敏感，在酸性条件K易释放出來。铁锰氧化物结合态在氧化还原电位降低时易释放出來。硫化物及行机结合态是重金属离子与有机质活性基团配位络合而成，比较稳定

7、，但在金属有机物分子发生降解作用时会导致部分重金属元素溶出HQ1。残渣态只要来源于天然矿物，在自然条件下不易释放，通常不能被生物吸收，是生物无效部分。前三种重金属形态的生物有效性较高，易被植物吸收利用，对农作物毒性最大，而后W种形态生物有效性较低，不易释放到环境中。随着城市工业废水的控制排放及清洁措施的推广应用，污泥中的重金属含量呈现出下降的趋势。城市污泥中主要含有Cd、Pb、Hg、Cr、As、Ni、Zn、Cu等有毒有害重金属。王梅等1111对我国部分城市污水处理/*污泥中重金属成分及含量进