污泥中重金属的稳定及去除技术研究.pdf

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1、第46卷第8期化工技术与开发Vol.46No.82017年8月Technology&DevelopmentofChemicalIndustryAug.2017污泥中重金属的稳定及去除技术研究黄晨悦，郭盾，薛崇灏，薛红琴(南京林业大学土木工程学院，江苏南京210037)摘要：本文从污泥中重金属的稳定与去除两个方面，综述污泥堆肥、化学钝化、化学浸出、生物淋滤、电动修复、动植物修复等国内外修复污泥的主流技术，并比较其利弊，以供参考。关键词：污泥；稳定化；重金属；去除；土地利用中图分类号：X703.1文献标识码：A文章编号：1671-9905(2017

2、)08-0046-08随着城市工业的发展，每天产生的工业废水和物效益。污泥中的重金属有5种主要形态，即可交生活污水量日益增多，污泥产量也相应增长。从换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合[4]《2016年国民经济和社会发展统计公报》可知，截至态和残渣态，这几种形态特征各异。可交换态对2016年年末，我国城市污水处理厂日处理能力达到环境变化敏感，易受环境影响而发生迁移；碳酸盐结314823万m，城市污水处理率达到92.4%，相应的，合态对pH变化敏感，当环境中pH值由高向低发生[1]全国湿污泥产量接近4000万。而截至2015年底，变化时

3、，原本在高pH值下形成的碳酸盐沉淀会逐[2][5]全国污泥有效处理率不到30%。目前国内处理污渐变化成游离态的重金属而进入环境；铁锰氧化[6]泥的主流方式主要有填埋、焚烧发电、土地及建材利物在离子键的作用下稳定性增加，不易释放；有机用几种。从全球范围来看，欧美等国以土地利用为结合态只有在环境因素恰好适合其氧化的条件下，主，日本以焚烧为主。随着人们环保意识的日渐提才会有部分有机质发生变化从而导致游离态重金属高，发达国家鼓励将土地利用作为污泥的主要处置离子被释放到环境中，所以对环境有一定的潜在影方向。由于污泥中含有大量的有机质及氮磷钾等元响；残渣态

4、性质稳定，不易释放游离态的重金属离素，因此土地利用有望成为我国主流的污泥处置方子，能够在土壤中长期保存。总的来说，后3种形态式。但是，污泥中通常含有病源微生物、寄生虫卵和不利于生物的吸收利用。[3]重金属等有害物质，如果处理不当，很容易对环境2污泥处理的主要方向造成二次污染。其中，病原微生物和寄生虫卵经过传统消化、堆肥技术就可有效去除，而重金属却无法由于污泥中重金属存在形态的不同，污泥处理根本除去。重金属无法被生物降解，一旦将污泥投便不止局限于重金属的去除，我们同样可以将重金入土地利用，重金属会在环境介质中长期积累，对人属由较为不稳定的可交换态

5、、碳酸盐结合态转化为体健康和生态环境造成不可复原的影响。因此，本较为稳定的铁锰氧化物结合态、有机结合态和残渣文就污泥中重金属的稳定化及去除以达到污泥的无态，这个过程称之为重金属的稳定化。目前国内外害化处理进行讨论。的稳定化方法主要有污泥堆肥、化学钝化等；去除技术主要有化学浸出、生物淋滤、电动修复、动植物修1污泥中重金属的存在形态[7]复等。污泥中重金属的含量是制约其利用的重要原因3污泥中重金属稳定化技术之一，但由于重金属的存在形态各异，因此仅凭重金属总量来衡量其环境效益显然不合理。污泥中重金3.1污泥堆肥属的赋存形式在很大程度上决定了其环境影响

6、和生将污泥进行堆肥化处理是当前利用污泥较有效收稿日期：2017-05-19第7期黄晨悦等：污泥中重金属的稳定及去除技术研究47的途径之一。污泥堆肥的处理过程，可以杀灭病原以后，有机物的腐殖化过程将受到影响，而粉煤灰本体，分解有机污染物，使重金属赋存形态发生转化，身几乎不含任何有机质，所以加入粉煤灰可以明显从而实现污泥的资源利用。降低活性污泥中的有机质含量，从而降低有机结合从稳定的角度来说，国内目前的主流方法有厌态含量，同时铁锰结合态及残渣态含量升高，也就是[8][13]氧消化、好氧环境下堆肥及消化等。好氧堆肥是说，污泥的生物有效性得以抑制。姚岚

7、等的研究将污泥在高温环境下与微生物相互作用，可以无害显示，在加入粉煤灰堆肥之后，Zn、Cu、Cr、Pb这4化病原体，腐蚀有机物,并且降低重金属的生物有种重金属的可交换态和有机结合态比例有所下降，效性。但总的来说，堆肥过程是无法改变重金属的铁锰氧化物结合态和残渣态比例有所上升。李国学[12]绝对含量的，因此重金属有可能在将来的某种过程等在钝化剂对污泥中重金属形态影响的研究中中重新转化成生物有效性较高的形态，但在稳定的发现，在污泥中添加25%的粉煤灰时，Cu、Zn的铁赋存形态下发生转化的可能性较小，因此只能说有锰结合态比例显著提高，分别占10.02

8、%、42.76%，残[14]潜在的安全隐患，但仍有其利用价值。渣态含量也明显提高。但是，生骏等的研究却发[9]葛骁等研究表明，在堆肥过程中，物料的含现