去除污水污泥中重金属
摘要城市污泥中含有大量的重金属，国内外对其处理研究方法主要集中在以下几个方面：物理方法、化学方法、动电技术及生物方法。文中对以上几种技术的原理、优缺点及应用状况做一简述。得出结论，生物方法具有其他方法所不能比拟的运行成本低、重金属去除效率高，实用性强等优点，是处理污泥中重金属比较优越的方法。
1.污泥处理处置问题
由于活性污泥法废水处理工艺，产生的剩余污泥量约占处理水量的0.3%-0.5%（含水率以97%计），产生的污泥数量十分巨大[1]，且污泥中含有大量重金属，病原菌及致病菌，同时伴有恶臭，若不加处理或处理不当极易造成二次污染[2]。同时污泥中含有的大量有机物，N、P、K等有利于植物生长的营养物质，如不能得到合理利用，势必造成资源的浪费[3]。如何将产量巨大，成分复杂的污泥进行合理的处理处置日渐成为世界性的难题。
污泥的处理处置的基本目的包括4方面的内容即减量化，稳定化，无害化，资源化。减量化是指通过污泥浓缩与脱水减少污泥处置的最终体积，以降低污泥处理处置费用。稳定化是指通过处理使污泥中的有机物、有害病原体、细菌等得到去除，使污泥稳定。无害化是指杀污泥中的灭病原微生物、寄生虫卵等对人体有害物质。资源化是指污泥自身含有大量植物营养成分，在处理污泥的同时实现变害为利[4]。
剩余污泥的常规处置方法包括：卫生填埋、焚烧与热能利用、土地利用、好氧消化与厌氧消化等[5]。对于污泥的处理处置，国外起步较早，以几个典型国家为例：德国城市污水污泥的处置方法主要有填埋法、农用法、焚烧法等，总体来说主要以填埋和农用为主[6]。根据资料[7，8]，英国污水处理污泥的年产量为110.7万t干污泥目前，英国42%的厌氧消化后污泥回用于农田，填埋所占的比例较小，只占污泥处理量的8%。[9]美国的污泥处理处置在近年，污泥的有效利用部分均逐年增加，至2010年达到70%。同时，污泥用于填埋或焚烧的比例逐年下降[10]。日本在污泥的处理与利用方面，主要是以填埋及土地利用为主。
2. 污泥除重金属主流工艺简介
目前国内外城市污泥中重金属处理研究方法主要集中在以下几个方面：物理方法、化学方法、动电技术及生物方法。下面就上述几种技术的原理、优缺点及应用状况做一简述。
（一）物理方法
物理方法即通过添加一定的钝化剂或化学制剂改变城市污泥中重金属的存在形态，使其达到重金属的稳定。一般包括石灰固化法、水泥固化法、自胶结固化技术等方法[16]。这些措施能够有效的减少重金属的有效形态，即容易被植物
中国城市污泥的重金属含量及其变化趋势 杨 军1 , 郭广慧1 , 陈同斌1 , 郑国砥1 , 高 定1 , 杨苏才1 , 宋 波1 , 杜 伟 2 (1.中国科学院地理科学与资源研究所环境修复中心,北京100101;2.北京中科博联环境 工程有限公司,北京100080) 摘 要: 于2006年从全国范围内选取107个城市污泥样品,测定了其重金属含量。结果表明,污泥中A s 、Cd 、Cr 、Cu 、Hg 、N i 、Pb 和Zn 的平均含量分别为20.2、2.01、93.1、219、2.13、48.7、72.3和1058mg/kg 。与2001年以前的调查结果相比,污泥中的重金属含量总体呈下降趋势,其中Cd 、Cr 、Cu 、Hg 、N i 、Pb 和Zn 的含量分别降低了32.3%、49.7%、54.9%、25%、37.2%、44.8%和27%。与《城镇污水处理厂污染物排放标准》(G B 18918—2002)相比,城市污泥中Cd 、Cu 、N i 和Zn 含量的超标率相对较高,其超标率分别为6.5%、6.5%、6.5%和11.2%。 关键词: 城市污泥; 重金属; 含量变化 中图分类号:X703 文献标识码:C 文章编号:1000-4602(2009)13-0122-03 Concen tra ti on s and Var i a ti on of Heavy M et a ls i n M un i c i pa l Sludge of Ch i n a Y ANG Jun 1 , G UO Guang 2hui 1 , CHEN Tong 2bin 1 , ZHENG Guo 2di 1 , G AO D ing 1 , Y ANG Su 2cai 1, S ONG Bo 1, DU W ei 2 (1.Cen ter for Environm ental R e m ediation,Institute of Geographic Sciences and N atural R esources R esea rch,Ch inese A cade m y of Sciences,B eijing 100101,China;2.B eijing GreenTech Environm ental Engineering Co m pany,B eijing 100080,China ) Abstract: T o identify the concentrati ons of heavy metals in munici pal sludge of China,sa mp les of munici pal sludge were collected fr om 107se wage treat m ent p lants in China in 2006.The results indicate that the average concentrati ons of A s,Cd,Cr,Cu,Hg,N i,Pb and Zn in the sludge are 20.2mg/kg,2.01mg/kg,93.1mg/kg,219mg/kg,2.13mg/kg,48.7mg/kg,72.3mg/kg and 1058mg/kg re 2s pectively .Compared with the results of heavy metals in munici pal sludge taken before 2001,there is a significant decrease in heavy metals in the sludge,and the average concentrati ons of Cd,Cr,Cu,Hg,N i,Pb and Zn are decreased by 32.3%,49.7%,54.9%,25%,37.2%,44.8%and 27%res pec 2tively .However,the concentrati ons of Cd,Cu,N i and Zn in the sa mp les exceed the heavy metal li m its of D ischarge S tandard of Pollutants forM unicipalW aste w ater Treat m ent P lant (G B 18918-2002),being 6.5%,6.5%,6.5%and 11.2%res pectively . Key words: munici pal sludge; heavy metal; variati on of concentrati on 基金项目:国家高技术研究发展计划(863)项目(2006AA06Z384); 国家科技支撑计划项目(2006BAD25B03、 2006BAJ10B04) 第25卷 第13期2009年7月 中国给水排水CH I N A WATER &WASTE WATER Vol .25No .13 Jul .2009
污泥重金属处理 随着当今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，有效缓解了城市生活污水和工业废水对环境的污染。但污水处理过程中产生的大量污泥很容易对环境造成二次污染，由于污泥中含有丰富的氮、磷、钾等营养元素，其资源化农用已经成为当今研究的热点，但污泥中重金属元素已成为制约污泥资源化农用的关键因素。许多学者针对如何减少和降低城市污泥中重金属毒害作用展开了广泛的研究，但系统性、经济性和实用性还达不到要求。因此对城市污泥进行重金属去除方法和资源化农用的系统研究，就显得有十分重要的意义。 本文以桂林市污水处理厂的污水污泥作为试验对象，以有效去除和降低城市污泥中有毒有害重金属元素为目的，以污泥的资源化农用作为研究的最终手段，从生物、化学和电化学处理三个方面对污泥中重金属的去除进行了分析研究。 本文对桂林市城市污泥的成分和化学性质作了详细分析，得出桂林城市污泥完全符合污泥资源化农用的营养物质要求。同时对桂林城市污泥中各重金属元素的化学形态分布情况进行了详细测定，对重金属的生物毒性作了评述，为进一步采用不同方法去除污泥中重金属提供了基础。通过对污泥中重金属的化学形态分析得出，桂林市污泥中大多数元素以稳定性较好的硫化物及有机结合态、残渣态形式存在，通
过适当的处理后可以安全地加以资源化利用。 试验得出：微生物方法更能有效地去除污泥中的重金属离子。重金属元素的去除除与pH值有关外，微生物的代谢、吸附等特性也可以大大促进污泥中的重金属形态的转变和促使重金属元素的溶出。同时对硫和硫酸亚铁盐作基质时最佳的投配比进行了讨论，得出硫作基质时投配比分别为3g/l 最佳。在污泥接种时，去除污泥中重金属离子可以达到较好的效果，且有利于淋滤周期的缩短。试验首次证实，硫酸亚铁盐作基质时在曝气条件下可以不需预酸化，也可以达到较好的处理效果。论文系统地比较了不同的酸剂处理污泥中重金属的效果，得出不同酸剂对不同的重金属元素的去除效果存在一定差异。重金属元素不同，其最佳的处理环境也不同；pH值越低，重金属元素的去除效果越好，氧化剂可对污泥中部分重金属的去除有较好的促进作用。 通过试验，对桂林市的部分超标污泥采用2%H2O2和10%HCl处理后效果更好，完全能满足我国农用污泥中重金属含量标准的要求。 本文对电化学法去除污泥中重金属进行了探索，采用高电压和高电流更能有效去除金属离子。首次针对污泥处理设计了污泥区与重金属回收区分离的处理装WP=6 置，在极液与污泥交界面设置隔膜，避免重金属元素重新发生沉积的可能，在通电4h左右，对污泥中重金属有较好的去除效果。
污泥中重金属的毒理研究与治理措施 随着我国城市化进程的加快，污水处理量日益增加，相应的污泥产量也大幅增多。城市污泥含水率高、有机质含量多、富集了较多重金属元素，需要进行妥善处理与处置。目前，对于污泥可采取的处理与处置方法包括污泥农用、污泥堆肥、污泥焚烧发电和污泥填埋。重金属是污泥中所含有的污染物之一，与其他许多污染物不同，重金属元素不能被微生物所降解，一旦污泥中的重金属元素通过多种途径进入生物圈，重金属元素的毒性将会给动物体产生严重损伤，影响动物体的正常生理活动，甚至影响动物的种群数量，造成生态环境的失衡。因此必须要对污泥中的重金属进行十分妥善的处理，避免或减少其对于动物健康的影响。污泥中对动物健康具有较大危害的重金属元素主要有Cd(镉)、Zn(锌)、Cu(铜)、Pb(铅)等。 1污泥中重金属进入环境的主要途径 城市污泥来源于城市污水处理厂，经过脱水处理后以非流动状态存在。污泥在进行处理与处置过程中可能通过多种途径进入环境中对动物健康造成危害。污泥中的重金属元素主要可以通过三种途径进入环境当中，即水、大气和土壤。 1.1污泥中重金属通过水途径进入环境 污泥填埋是将污泥经过预处理之后送往垃圾填埋场进行最终处置，经过预处理的污泥在有机质含量、含水率和重金属元素稳定性上都会有较好的改善，预处理多为固化处理。露天填埋的污泥经雨水或其他地表水的浸泡，在堆埋过程中以渗滤液的形式溢出，渗滤液通过填埋底层的薄弱地带下渗进入地下水环境中，对其造成污染，进一步通过水循环重金属元素将会进入环境之中。 1.2污泥中重金属通过大气途径进入环境 污泥中重金属进入大气环境多是在污泥焚烧处理过程之中，污泥的焚烧技术由于可较大程度的减少污泥的体积，可以彻底的消灭其中的细菌和微生物，受到了国内外广泛的关注。但是如果焚烧过程没有很好的控制，将会造成二次污染，其中富集在污泥中的重金属存在两种迁移途径：一种是很好的被固定在污泥焚烧残渣中，另一种是随飞灰进入到大气环境当中。重金属在飞灰中的含量受到焚烧温度、停留时间、含水率以及添加剂的加入等因素的影响。温度对飞灰中重金属含量的影响表现在焚烧温度的提高，Cu、Zn、Pb重金属元素在烟气飞灰中的含
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
污泥重金属的处理方法 前言 在20世纪初，由于全球人口密度还不高，现代化大工业也未普遍出现，因而那时的污水浓度很低、数量也较少。当这些污水排放到自然环境中，自然生态系统能够正常地发挥它们的调节功能，靠自然界微生物的分解就可以达到自动处理。但在人口密度提高，工业发达后，污水浓度和排放量不断增加。巨大数量的含重金属废水排放到江河湖海中，靠自然界微生物的分解自动处理已经不可能了。这就必须进行人工处理。当前我国虽然有些地方对废水进行了一定程度的处理，但也只是其中的一部分，绝大部分废水未经处理或初步处理就直接排放，污水中的各种指标还远远高于国家规定的排放标准。所以目前我国的各大流域和各大湖泊、海洋水域都存在不同程度的污染，特别是辽河流域、淮河流域、滇池、太湖、巢湖、渤海、胶东湾等地区的水污染尤为严重。由此可见对废水进行一定程度的处理是十分有必要的。传统上处理重金属废水的方法主要是物理化学法，如吸附法、离子交换法、化学沉淀法、膜分离法、氧化还原法等，但这些方法都具有二次污染严重，处理成本高等问题。近年来人们开始为重金属废水的处理寻找新的方法。过去人们普遍认为活性污泥法不宜用来处理重金属废水，因为重金属废水中有机物质较少，而且重金属对污泥中的微生物有很强的毒害作用。但近年的研究结果表明，通过改造现行的活性污泥法可以处理重金属废水。向生活污水注入空气进行曝气，每天保留沉淀物，更换新鲜污水。这样，在持续一段时间后，在污水中即将形成一种呈黄褐色的絮凝体。这种絮凝体主要是由大量繁殖的微生物群体所构成，它易于沉淀与水分离，并使污水得到净化、澄清。这种絮凝体就是称为“活性污泥”的生物污泥。活性污泥法处理重金属废水主要是利用活性污泥中的细菌、原生动物等微生物与悬浮物质、胶体物质混杂形成的具有很强吸附分解能力的污泥颗粒来完成的。活性污泥法是以活性污泥为主体的污水处理技术。 目前最普遍使用的是活性污泥法，主要是用于去除溶解性和胶体有机物。效率较好的是生物膜法，在特殊行业废水的处理中应用最为常见。活性污泥(Activated sludge)可分为好氧活性污泥和厌氧颗粒活性污泥，不论是哪一种，活性污泥都是由各种微生物、有机物和无机物胶体、悬浮物构成的结构复杂的肉眼可见的绒絮状微生物共生体。这样的共生体有很强的吸附能力和降解能力，可以吸附和降解很多的污染物，可以达到处理和净化污水的目的。 活性污泥法是指利用人工驯化培养的菌胶团——带粘性的，薄膜状的微生物团块，在人工强化的环境中呈悬浮状态生长，分解氧化污水中可降解的有机物质，从而使污水得到净化的方法。是采用人工曝气的手段，使栖息有大量微生物群的絮状泥粒均匀分散并悬浮在反应器中，与废水充分接触，在有溶解氧的条件下，徽生物利用废水中所含的有机物，进行同化合成和异化分解的代谢活动。 活性污泥法的主要问题是产生大量剩余的污泥，需要用其它办法处理。 污泥中含有丰富的有机营养成分氮、磷、钾等元素，有机物的浓度一般为60％～70％，其含量高于农家肥，是肥田、改良土壤、园林绿化建设的好材料。但是.污泥中也含有大量的病原菌、寄生虫卵，以及铜、铝、锌、铬、砷、汞等重金属和多氯联苯、二晤英、放射性元素等难降解的有毒有害物质，如果利用不当，极易造成二次污染。当前，处理污泥中的重金属方法主要有生物处理方法和非生物处理方法。前者成本较低，效果明显，但所用时间长，占地面积大，操作烦琐。而对于后者的研究目前已经引起了广泛的关注，国内外学者作了大量的研究工作。
城市污泥中重金属的去除及稳定化技术研究进展 * 张惠芳 孙 玲 蔡申健 孙钦花 （徐州工程学院环境工程学院，江苏徐州221008） 摘要：降低城市污泥中重金属含量及其生物有效性是污泥土地利用中的关键问题。介绍了城市污泥中重金属的含量和化学形态分布，重点阐述了重金属的稳定化及去除方法，包括堆肥处理、化学溶液清洗法、生物淋滤法和电动修复等。关键词：城市污泥；重金属；化学形态；稳定化；去除 DOI ：10.13205/j．hjgc．201412019 ＲESEAＲCH PＲOGＲESS ON IMMOBILIZATION AND ＲEMOVAL OF HEAVY METALS FＲOM MUNICIPAL SLUDGE Zhang Huifang Sun Ling Cai Shenjian Sun Qinhua （College of Environmental Engineering ，Xuzhou Institute of Technology ，Xuzhou 221008，China ） Abstract ：Ｒeducing the total amount and bioavailability of heavy metals from municipal sludge is the key question to its land application．Distribution and forms of heavy metals in municipal sludge and several major control measures of heavy metals from municipal sludge are introduced ，including sewage sludge compost ，chemical solution leaching ，bioleaching and electrokinetic extraction ，etc． Keywords ：municipal sludge ；heavy metal ；chemical form ；immobilization ；removal *江苏省高校自然科学研究项目（13KJD610002）；徐州市科技计划项目（XZZD1214）；住房与城乡建设部科技项目（2012-K7-12）。收稿日期：2014－03－04 城市污泥是污水处理过程中产生的副产物，含有丰富的有机质和植物营养元素，对多种植物均有增产效果，但是污泥中的病原菌和虫卵、难降解有机毒物，尤其是重金属是限制其农用的主要障碍。长期大量施用会造成土壤重金属积累，不但影响植物生长，而且重金属通过植物吸收进一步危害人畜健康［1］ 。重 金属对环境的危害不仅与其总量有关，还与其化学形 态密切相关 ［2］ 。如何降低污泥中重金属含量及其生 物有效性是污泥土地利用中的关键问题。处理重金属的方法主要有两类：1）通过堆肥及添加钝化剂等稳定化方法改变重金属形态分布，降低重金属有效性；2）采用生物淋滤、电动修复等方式去除污泥中的重金属，减少污泥中重金属的总量。1 城市污泥重金属含量及形态 因污水来源不同，污泥的化学组分差别很大，但一般都含有一定量的Cd 、 Cu 、Pb 、Zn 、Cr 、Ni 、Hg 等重金属。如表1所示，不同国家及地区的污水处理厂污泥重金属含量有很大差别，但总体上，锌的含量相对最高。据报道，在污水经处理过程中，污水中50% 80%的重金属由于物理化学和生物作用将固定在污泥中 ［11］ ，污水污泥重金属总含量以干重计占0.5% 2.0%，某些情况下可能上升到4% ［12］ 。2006年对我国140个城镇污水处理厂污泥中重金属含量调查显示 ［5］ ，污泥中含量最高的是Zn ，其次是 Cu 和Cr ；毒性较大的Hg 、Cd 含量较低，而各重金属平均值都没有超过我国《农用污泥污染物控制标准》中的对应限值。然而，研究证明，重金属的生物有效性不仅与其总量有关，更与其存在形态密切相关。目前使用较多的重金属形态分析法是Tessier 等提出的，将重金属形态分为可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合 态、硫化物及有机结合态和残渣态［2］ 。以可交换态、 碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态存在的重金属具有较高生物有效性，其中可交换态重金属是最易迁移的一种形态。而以有机结合态和残渣态形式存在的重金属一般不会被生物吸收利用。
污泥固化施工方案 固化目标 根据《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋泥质》（GB/T 23485-2009）规定的污泥填埋基本指标及《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889-2008）相关规定，同时考虑到施工期间需要承受原位固化搅拌器等大型设备，污泥在经过28 d 固化龄期后需达到的指标如下表所示： 污泥固化施工总体方案 根据招标文件，污泥固化施工内容主要包括： （1）表层渗沥液导排； （2）原位固化污泥。 根据勘测资料，1#污泥坑和2#污泥坑均有不同深度的渗沥液，3#污泥坑基本无渗沥液，因此拟将渗沥液运至西坑尾垃圾填埋场的渗沥液处理站进行处理后，再进行原位固化施
工。 : 在充分考虑并对比了目前国内外常用的几种污泥固化封场施工方案的固化效果、经济可行性、技术可行性、公众接受程度等因素的基础上，决定采用原位污泥固化技术对填埋区内的污泥进行固化处理。 原位固化技术对污泥坑的扰动少、二次污染小；处理工艺简单、工程便于实施；固化污泥过程中不产生渗沥液；施工工期较短，在市政污泥处理应用方面已有工程实例。 综合考虑填埋场三个污泥坑的实际情况以及项目进展情况，沥溪填埋场污泥坑污泥固化工艺路线如下图所示： 图污泥原位固化工艺流程图 表层渗滤液排导 （1）表层渗沥液水量 污泥坑总面积为17502 m2，垃圾堆体面积19498 m2，根据勘测资料，三个污泥坑表层渗沥液的平均深度为：1#污泥坑渗沥液平均水深为，水面面积为5869 m2；2#污泥坑渗沥
液平均水深为，水面面积为7905 m2；3#污泥坑基本无渗沥液。总的渗沥液量为12756 m3，此量随着季节是变化的，本次计算量为四月份实测数据，属珠海当地梅雨季节，旱季时该量会有所减少。 、 （2）表层渗沥液转运 ①施工前表层渗滤液转运 根据现场勘查，目前场区内的渗沥液一部分通过一根 D400的输送管排至一期的调节池，另外一部分通过一根D100的排水管道直接排至下游的市政污水管网。 为保证原位固化方案的有效实施，固化前，需先及时将三个污泥坑内的表层渗沥液排除，经与垃圾场管理人员沟通，拟将渗沥液利用槽罐车优先转运至西坑尾垃圾填埋场的渗沥液处理站进行处理。 ②转运车辆 西坑尾垃圾填埋场的渗滤液处理能力为1000吨/天，垃圾场旱季的渗滤液量约450吨/天，目前尚有余力处理本工程垃圾场的渗滤液，污水导排时间安排41天，每天倒运至西坑尾的污水量为319m3，污泥区修建沙袋集水井，集水井底部设置排水泵，把污水抽到吸污车中，倒运至西坑尾垃圾场渗沥液处理站处理，运距5km左右。
城市污泥中重金属的处理及污泥资源化利用现状 摘要：随着我国居民生活水平的提高和城市经济的发展，我国城镇污水处理设备的建设不断加强。在大规模的处理污水后，城市污泥中重金属的处理成为了污泥再次利用的主要问题。该文综述了城市污泥中重金属的形态分布及特点，并介绍了当前我国处理城市污泥重金属主要技术及其优缺点，最后对污泥处理技术及污泥应用进行了展望。 关键词：城市污泥；重金属；处理技术 在城镇污水处理过程中，活性污泥作为吸收污染物的载体而被大量使用。截至20 16年3月底，我国城镇共计建成污水处理厂3910座，污水处理能力约1.67亿t/d[1]。在污水处理过程中会产成大量的污泥堆积，这些污泥如果得不到及时有效的处理，将会给环境带来严峻的污染问题[2]。目前对城市污泥的有效处理方法主要有填埋、焚烧、投海和农用，而填埋、焚烧和投海都会不同程度的再次带来环境污染问题[3]。由于城市污泥含有大量可以作为肥料的生物化合物和有机质，可以提高土壤的肥力[4]，污泥堆肥是目前研究的热门方向之一，也是城市污泥最有前景的处理方式之一，但其中的重金属污染难以去除[5-6]，是污泥堆肥最主要的障碍。 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均有所不同，所以?е鲁鞘形勰嘀兄亟鹗艉?量和种类差异较为明显。郭广慧等[7]统计了近8年的国内外文献报道的中国城市污泥重金属含量，结果表明，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。邓炳波等[8]对合肥市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A s、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/T 23 486-2009限值。林荣科等[9]对广西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。刘亚纳等[10]研究了洛阳市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）。张亚婧[11]选取了2 9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。王涛[12]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。古丽戈娜等[13]对喀什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P b含量未超出农用标准范围。王哲等[14]对包头市污水处理厂污泥重金属进行了分析，结果表明Zn、Cu、Cr、Pb、Mn 5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。白莉萍等[15]对北京地区不同污水处理厂堆肥污泥的
第23卷 第6期2010年6月 环 境 科 学 研 究 Research of Envir on mental Sciences Vol.23,No.6 June,2010 城市污水处理厂污泥重金属污染状况及特征 姚金玲,王海燕,于云江3,王 琪,王兴润 中国环境科学研究院,北京 100012 摘要:研究了我国16家城市污水处理厂污泥中重金属(Cu,Cr,Pb,A s和Cd)污染状况及特征,并探讨了可行的污泥处置方法.结果显示:w(Cu),w(Cr),w(Pb),w(A s)和w(Cd)(干基)分别为14148～239193,7186～200100,6110～121100,3115～11170和0131～6116mgΠkg;不同种类的重金属在污泥中的质量分数也不同,w(Cu)和w(Cr)高于w(Pb),w(A s)和w(Cd);污泥中重金属质量分数还随污水处理厂的不同而变化,这与污水来源和污水处理工艺有关.分析表明,除7号污水处理厂污泥中w(Cd)超出我国农用泥质(CJΠT309—2009)A级污泥、园林绿化用泥质(G BΠT23486—2009)和土地改良用泥质(CJΠT291—2008)中酸性土壤(pH<615)施用标准外,其他污水处理厂的污泥重金属质量分数均低于我国农用泥质(CJΠT309—2009)A级污泥标准以及美国、德国和欧盟农用污泥标准的重金属控制限值.达标的污泥可将混合填埋、农用、园林绿化、土地改良、制砖和水泥熟料生产作为污泥处置备选方案. 关键词:重金属;污泥;污水处理厂 中图分类号:X703 文献标志码:A 文章编号:1001-6929(2010)06-0696-07 Po ll u ti o n S ta tu s and C ha rac te ris ti c s o f Heavy M e ta ls i n S ew age S l udge fr om M un i c i p a lW a s tew a te r Trea t m en t P l an ts Y AO J in2ling,WANG Hai2yan,Y U Yun2jiang,WANG Q i,WANG Xing2run Chinese Research Acade my of Envir on mental Sciences,Beijing 100012,China Abstract:The polluti on status and characteristics of heavy metals including Cu,Cr,Pb,A s and Cd in se wage sludge sa mp les fr om16 munici pal waste water treat m ent p lants in China were investigated,and the feasible dis posal methods of se wage sludge were discussed. The results showed that the contents of Cu,Cr,Pb,A s and Cd ranged fr om141482239193,71862200100,61102121100,3115211170 and013126116mgΠkg(dry basis),res pectively.It was found that the contents of the heavy metals varied with their s pecies.The contents of Cu and Cr were al w ays higher than those of Pb,A s and Cd.For different waste water treat m ent p lants,the contents of the sa me heavy metals turned out t o be different,which may be the result of different waste water res ources and treat m ent p r ocesses in the p lants.The contents of the heavy metals in all the sludge sa mp les excep t one were bel ow the per m itted li m its of sludge quality standards of China(CJΠT30922009),and the sludge quality standards f or agricultural use of America,Ger many and the Eur opean Uni on.The one excep ti on was the sludge sa mp le of the No.7waste water treat m ent p lant,for which Cr content exceeded the per m itted li m its of the A2class sludge quality standard of China f or agricultural use(CJΠT30922009),the acidic s oil(pH<615)of the sludge quality standards f or afforestati on in gardens or f orests(G BΠT2348622009).and f or land i m p r ove ment(CJΠT29122008).It was deduced that all the se wage sludge up t o the standards m ight be utilized not only f or co2landfilling,but als o for agriculture,aff orestati on in gardens or f orests,land i m p r ove ment,brick making and ce ment clinker p r oducti on. Key words:heavy metals;se wage sludge;munici pal waste water treat m ent p lant 收稿日期:2009-09-14 修订日期:2010-01-25 基金项目:中央级公益性科研院所基本科研业务专项(GYK10901);国家“十一五”科技支撑计划重点项目 (2007BAC16B07);国家环保公益性行业科研专项 (200809046) 作者简介:姚金玲(1985-),女,黑龙江五大连池人, yaojl139@https://www.doczj.com/doc/e94096987.html,. 3责任作者,于云江(1964-),男,内蒙古乌拉特前旗人,研究员,博士,主要从事环境风险评价,yuyj@https://www.doczj.com/doc/e94096987.html, 城市污水处理厂污泥是污水处理的产物,富集了污水中大部分污染物质.由于我国工业污水和生活污水混合排放,因此城市污水处理厂进水和污泥中不可避免地含有重金属.我国污泥产生量大、处理处置率低.污泥长期暴露在环境中,重金属元素会逐渐释放进入环境介质,进而影响环境安全与人体健康.污泥的重金属含量是选择污泥处置方式尤其是土地利用和建材利用的重要影响因素.因此,污泥的重金属含量是国家管理部门、研究机构和普
污泥中重金属处理技术总结 篇一：污泥重金属处理 污泥重金属处理 随着当今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，有效缓解了城市生活污水和工业废水对环境的污染。但污水处理过程中产生的大量污泥很容易对环境造成二次污染，由于污泥中含有丰富的氮、磷、钾等营养元素，其资源化农用已经成为当今研究的热点，但污泥中重金属元素已成为制约污泥资源化农用的关键因素。许多学者针对如何减少和降低城市污泥中重金属毒害作用展开了广泛的研究，但系统性、经济性和实用性还达不到要求。因此对城市污泥进行重金属去除方法和资源化农用的系统研究，就显得有十分重要的意义。 本文以桂林市污水处理厂的污水污泥作为试验对象，以有效去除和降低城市污泥中有毒有害重金属元素为目的，以污泥的资源化农用作为研究的最终手段，从生物、化学和电化学处理三个方面对污泥中重金属的去除进行了分析研究。 本文对桂林市城市污泥的成分和化学性质作了详细分析，得出桂林城市污泥完全符合污泥资源化农用的营养物质要求。同时对桂林城市污泥中各重金属元素的化学形态分布情况进行了详细测定，对重金属的生物毒性作了评述，为进一步采用不同方法去除污泥中重金属提供了
基础。通过对污泥中重金属的化学形态分析得出，桂林市污泥中大多数元素以稳定性较好的硫化物及有机结合态、残渣态形式存在，通过适当的处理后可以安全地加以资源化利用。 试验得出：微生物方法更能有效地去除污泥中的重金属离子。重金属元素的去除除与pH值有关外，微生物的代谢、吸附等特性也可以大大促进污泥中的重金属形态的转变和促使重金属元素的溶出。同时对硫和硫酸亚铁盐作基质时最佳的投配比进行了讨论，得出硫作基质时投配比分别为3g/l最佳。在污泥接种时，去除污泥中重金属离子可以达到较好的效果，且有利于淋滤周期的缩短。试验首次证实，硫酸亚铁盐作基质时在曝气条件下可以不需预酸化，也可以达到较好的处理效果。论文系统地比较了不同的酸剂处理污泥中重金属的效果，得出不同酸剂对不同的重金属元素的去除效果存在一定差异。重金属元素不同，其最佳的处理环境也不同；pH值越低，重金属元素的去除效果越好，氧化剂可对污泥中部分重金属的去除有较好的促进作用。通过试验，对桂林市的部分超标污泥采用2%H2o2和10%Hcl处理后效果更好，完全能满足我国农用污泥中重金属含量标准的要求。 本文对电化学法去除污泥中重金属进行了探索，采用高电压和高电流更能有效去除金属离子。首次针对污泥处理设计了污泥区与重金属回收区分离的处理装wP=6置，在极液与污泥交界面设置隔膜，避免重金属元素重新发生沉积的可能，在通电4h左右，对污泥中重金属有较好的去除效果。 文中也对不同方法的经济性进行了比较，采用微生物处理污泥中的重
重金属测定方法 具体的分级提取方法如下： 溶解态：首先取20mL含水污泥或脱滤液，在3000r/min离心20min，取上清液，加入5mL 5% 硝酸定容至25 mL，采用原子吸收法测定各种金属离子浓度，同时用蒸馏水做空白对照。可交换态（碳酸盐结合态）：精确称取0.5000g试样放入离心管，加入20 mL 0.1mol/L HAc，室温下振荡16 h，4000 r·min-1 ）离心20 min，取上清液经0.45μm过滤，滤液中加入5mL 5% 硝 酸定容至25 mL。然后，采用原子吸收法测定各种金属离子浓度，残留物用10mL去离子水冲洗，离心20min，洗涤液丢弃。 可还原态（铁锰氧化物结合态）：向第2步浸提残余物中加入20 mL 0.04mol/L NH4OH·HCl的25% HAc溶液，（96±3）℃条件下水浴浸提5h，离心20min（3000 r/min），取 上清液，余下步骤同前。 可氧化态（有机态结合态）：向第3步浸提残余物中加入3mL 0.02 mol·L-1 HNO3 和5 mL 30%的H2O2，用HNO3将pH值调至2，85 ℃水浴条件下保温2 h，再加入3mL H2O2，用HNO3 调 pH值至2，（85±2）℃条件下水浴3 h，间歇振荡，取出放冷，加5 mL 2 mol·L-1 NH4Ac，稀释 至20 mL，20 ℃条件下振荡30 min，离心20 min（3000 r·min-1 ），取上清液，余下步骤同前。 残渣态：取第4 步的残渣于200 mL烧杯中，加3 mL蒸馏水润湿，加6 mL盐酸和3 mL 硝酸，加盖表面皿，置于电热板上消解。加热温度由低到高，消解到烧杯中溶液近干，补加3 mL盐酸和1.5 mL硝酸继续加热，酸快赶尽时加l mL 高氯酸继续加热，至小体积时加2 mL l+2 的盐酸溶液(体积比盐酸：水=1:2)。继续加热至小体积，趁热加去离子水至残渣完全溶解，冷却。残渣溶液抽滤过0.45 μm滤膜，用l％的硝酸溶液冲洗烧杯及漏斗，滤液存于50 mL比色管中4℃下保存待测。
污泥重金属污染治理的最佳方法 城市化进程的加快，生活废水和工业废水的排放量日益增多，作为污水处理及工业生产废水副产物的污泥产量也相应增多。污泥成分复杂，含水率极高且不易脱水，含有较多难降解的有机污染物、有害重金属及病原微生物等，严重威胁着人类的生存、健康和发展。实践证明污泥资源化利用是污泥处理的必然出路，然而污水处理过程中超过一半的重金属会转移到污泥中，污泥中的重金属严重阻碍了污泥的资源化利用。含有较高重金属的污泥进行农用时，不仅增加作物体内的重金属含量，还引起土壤重金属污染，当存在降水时，污泥和土壤中一部分重金属进入地表径流和地下渗流并随水流迁移，进而对地下水造成二次污染。污泥中所含的重金属对固化体的工程性质也有不利的影响 （一）常用的污泥处置方法有稳定固化、焚烧、污泥农用、土地卫生填埋、制作建材。 1、稳定固化处理污泥重金属污染技术比较成熟，也是最近几年比较常用到的。此法对污泥进行原位修复，无需转运污泥，节约了搬运费用和储存场地费用；环境污染小、对环境破坏可以降低到最小程度。重金属博士根据样品检测报告，针对性的进行稳固剂组分配比调整，以达到最优处理效果。。步骤描述；将污泥投入搅拌机，投入污泥质量10%~30%的稳固剂，加入定量的水，搅拌3~5分钟，使污泥与稳固剂充分混匀，然后排出污泥，养生3~5天（在覆膜或养生条件下进行养生，效果更好）。再对处理后的样品进行检测，按照《危险废物鉴别标准》（GB508.1—2007），进行分级：高于危险废物阈值的判别为危险废物，进入危废填埋场；低于危险废物阈值的判别为一般固体废弃物，进入垃圾填埋场。根据实际情况进行金属回收再利用以及污泥回用。在治理价格上可能稍高一点。
去除污水污泥中重金属 摘要城市污泥中含有大量的重金属，国内外对其处理研究方法主要集中在以下几个方面：物理方法、化学方法、动电技术及生物方法。文中对以上几种技术的原理、优缺点及应用状况做一简述。得出结论，生物方法具有其他方法所不能比拟的运行成本低、重金属去除效率高，实用性强等优点，是处理污泥中重金属比较优越的方法。 1.污泥处理处置问题 由于活性污泥法废水处理工艺，产生的剩余污泥量约占处理水量的0.3%-0.5%（含水率以97%计），产生的污泥数量十分巨大[1]，且污泥中含有大量重金属，病原菌及致病菌，同时伴有恶臭，若不加处理或处理不当极易造成二次污染[2]。同时污泥中含有的大量有机物，N、P、K等有利于植物生长的营养物质，如不能得到合理利用，势必造成资源的浪费[3]。如何将产量巨大，成分复杂的污泥进行合理的处理处置日渐成为世界性的难题。 污泥的处理处置的基本目的包括4方面的内容即减量化，稳定化，无害化，资源化。减量化是指通过污泥浓缩与脱水减少污泥处置的最终体积，以降低污泥处理处置费用。稳定化是指通过处理使污泥中的有机物、有害病原体、细菌等得到去除，使污泥稳定。无害化是指杀污泥中的灭病原微生物、寄生虫卵等对人体有害物质。资源化是指污泥自身含有大量植物营养成分，在处理污泥的同时实现变害为利[4]。 剩余污泥的常规处置方法包括：卫生填埋、焚烧与热能利用、土地利用、好氧消化与厌氧消化等[5]。对于污泥的处理处置，国外起步较早，以几个典型国家为例：德国城市污水污泥的处置方法主要有填埋法、农用法、焚烧法等，总体来说主要以填埋和农用为主[6]。根据资料[7，8]，英国污水处理污泥的年产量为110.7万t干污泥目前，英国42%的厌氧消化后污泥回用于农田，填埋所占的比例较小，只占污泥处理量的8%。[9]美国的污泥处理处置在近年，污泥的有效利用部分均逐年增加，至2010年达到70%。同时，污泥用于填埋或焚烧的比例逐年下降[10]。日本在污泥的处理与利用方面，主要是以填埋及土地利用为主。 2. 污泥除重金属主流工艺简介 目前国内外城市污泥中重金属处理研究方法主要集中在以下几个方面：物理方法、化学方法、动电技术及生物方法。下面就上述几种技术的原理、优缺点及应用状况做一简述。 （一）物理方法 物理方法即通过添加一定的钝化剂或化学制剂改变城市污泥中重金属的存在形态，使其达到重金属的稳定。一般包括石灰固化法、水泥固化法、自胶结固化技术等方法[16]。这些措施能够有效的减少重金属的有效形态，即容易被植物