污泥重金属的处理方法简介
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城市污泥中重金属的处理及资源化利用发表时间:2017-12-11T12:02:27.150Z 来源:《基层建设》2017年第24期作者:赖玉玲[导读] 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。
河源市固体废物集中处置中心有限公司广东河源 517000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。
污泥处理处置方法
污泥是由污水处理过程中产生的固体废物,其中含有有机物、固体颗粒、重金属等污染物。
污泥处理的目标是有效去除有害物质,减少对环境的影响,并寻找合适的处置方式。
以下是常见的污泥处理处置方法:
1. 厌氧消化:将污泥与特定的微生物一起置于密封的容器中,通过微生物的作用将有机物降解成沼气和有机肥。
这种方法可以减少污泥的体积,同时产生可再利用的能源。
2. 热解处理:通过加热污泥,将有机物分解为油、气和固体残渣。
这种方法可以有效减少污泥的体积和重金属含量,并利用产生的油和气作为能源。
3. 堆肥处理:将污泥与有机废物混合,经过适当的处理和通风,利用微生物的作用将污泥转化为有机肥料。
这种方法可以减少污泥的体积,同时产生有机肥料用于土壤改良。
4. 焚烧处理:将污泥在高温条件下燃烧,将有机物热解为气体和灰渣。
焚烧可以有效减少污泥体积,同时具有杀菌作用,但需要注意处理过程中产生的废气和灰渣的处理。
5. 填埋处理:将污泥置于特定的填埋场中,隔离于环境之外。
这种方法可以有效减少污泥的体积,但需要注意填埋场的选择和管理,避免对周边环境造成污染。
除了上述方法外,还有一些新兴的污泥处理技术正在研究和发展中,如生物炭化、微波辅助处理等。
这些方法在处理效果、经济性和环境友好性等方面具有潜力,但需要进一步验证和应用。
工业废水重金属处理方法
对于废水重金属,必须进行适当的处理:
1)如果条件允许的话,设法减少废水量,尽量回收其有用金属,废水适当处理后实行循环利用;
2)对处理产生的污泥和浓缩液,如无回收利用价值,也应该进行无害化处理,以免2次污染。
重金属处理建议:
根据工业废水中重金属的性质,采取科学合理的方法分离、去除,提升工业废水处理水平。
常用作重金属处理的方法主要有化学沉淀法,其中分为中和沉淀、硫化物沉淀、药剂沉淀是比较多人使用的。
1中和沉淀法
原理:在废水中投加碱性物质,使得重金属生成溶解度很小的氢氧化物沉淀而被去除。
该方法操作使用虽然比较简单,但是也存在以下的不足:
>处理后废水PH偏高;
>无法处理含有络合物废水;
›由于重金属处理过程中会形成小颗粒氢氧化物,需加入有机助凝剂或者无机絮凝剂才能沉淀。
2硫化物沉淀法
原理:投加硫化钠等硫化剂,使得重金属离子形成溶度积很小的重金硫化物沉淀而被去除。
该方法主要有以下特点:
>脱水性能好,操作比较简单;
›但由于重金属硫化物的不稳定性,遇到较低PH废水会产生硫化氢气体;
›重金属硫化物容易形成胶体状,不宜沉降。
3药剂沉淀法
原理:该方法主要是向废水中投加重金属捕捉剂,其一种能与重金属离子强力螯合的化工产品,采用接枝合成工艺,其枝链上的螯合基团能与螯合重金属形成不溶物而沉淀。
该方法因以下优势而备受环保人欢迎:
>不受离子浓度高低影响;
>可以处理含有络合物成分的废水
›使用范围广,适用于任何重金属离子的络合盐,如柠檬酸、酒石酸、络合铜等废水的处理。
从废水中去除重金属的方法有很多,以下是其中一些常见的方法:
1. 化学沉淀法:这种方法是通过向废水中投加化学物质,使其与重金属离子发生化学反应,生成容易沉淀出来的化合物。
常用的化学物质有氢氧化物、硫化物、磷酸盐等。
例如,向废水中加入石灰石,可以去除废水中的铅和汞等重金属离子。
2. 吸附法:这种方法是利用吸附剂吸附废水中的重金属离子,从而达到去除的目的。
常用的吸附剂包括活性炭、硅藻土、矾土等。
这些物质具有较大的表面积和较强的吸附能力,可以有效地吸附废水中的重金属离子。
3. 电解法:这种方法是通过电解作用,使废水中的重金属离子发生电化学反应,生成金属或氢氧化物沉淀。
这种方法通常需要使用专门的电极和电解液,并且需要一定的电力支持。
4. 离子交换法:这种方法是通过离子交换树脂,将废水中的重金属离子转移到树脂上,从而达到去除的目的。
这种方法适用于处理含有多种重金属离子的废水,并且树脂可以反复使用。
5. 生物法:这种方法是利用微生物的吸附作用,将废水中的重金属离子去除。
常用的生物法包括活性污泥法、生物膜法、厌氧消化法等。
这些方法通常适用于处理含有较低浓度重金属离子的废水。
需要注意的是,不同的重金属离子在不同的水质条件下,适用的处理方法也会有所不同。
因此,在实际应用中,需要根据废水的具体情况,选择最适合的处理方法。
同时,在处理过程中,还需要注意环境保护和资源利用的问题,确保处理后的废水符合相关标准,并且不会对环境造成二次污染。
此外,还可以通过加强废水的回收和利用、改进生产工艺、使用无毒替代物质等方法,从源头上减少废水中重金属的排放量,从而降低对环境的压力。
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。
重金属污水处理一、背景介绍重金属污水是指含有高浓度重金属离子的废水,如铅、汞、镉、铬等。
这些重金属离子对环境和人体健康具有严重的危害。
因此,重金属污水的处理成为环保领域的重要任务之一。
二、重金属污水处理的原理重金属污水处理的目标是将重金属离子从废水中去除或者转化为无毒的物质。
常见的处理方法包括化学沉淀、吸附、离子交换、膜分离等。
1. 化学沉淀化学沉淀是将重金属离子与沉淀剂反应生成沉淀物,从而达到去除重金属的目的。
常用的沉淀剂有氢氧化钙、氢氧化铁等。
在适当的pH值和温度条件下,重金属离子与沉淀剂反应生成沉淀物,通过过滤或者离心等操作将沉淀物与废水分离。
2. 吸附吸附是利用吸附剂将重金属离子吸附在其表面,从而实现去除重金属的目的。
常用的吸附剂有活性炭、氧化铝、离子交换树脂等。
废水通过吸附剂床层时,重金属离子会被吸附剂表面的活性位点吸附,从而实现去除。
3. 离子交换离子交换是利用离子交换树脂将废水中的重金属离子与其上的其他离子进行交换,从而实现去除重金属的目的。
离子交换树脂具有特定的离子选择性,可以选择性地吸附重金属离子。
当离子交换树脂吸附满重金属离子后,可以通过酸洗或者碱洗再生,使离子交换树脂重新恢复吸附能力。
4. 膜分离膜分离是利用半透膜将废水中的重金属离子与其他物质分离,从而实现去除重金属的目的。
常见的膜分离技术有超滤、反渗透等。
通过调节膜的孔径和操作条件,可以实现对重金属离子的有效分离。
三、重金属污水处理的工艺流程重金属污水处理的具体工艺流程可以根据实际情况进行调整,以下是一个常见的处理流程示例:1. 原水处理原水处理是指对进入处理系统的废水进行预处理,去除悬浮物、油脂、有机物等杂质,以保护后续处理设备的正常运行。
常见的原水处理方法包括筛网过滤、沉淀池沉淀等。
2. 化学沉淀将经过原水处理的废水调节pH值,加入适量的沉淀剂,使重金属离子与沉淀剂反应生成沉淀物。
通过沉淀池或者沉淀槽将废水与沉淀物分离。
污泥中重金属处理方法摘要:污泥中的重金属种类和形态差异较大,水溶态、可交换态和有机结合态的重金属不经妥善处置很可能进入自然环境,进而通过水或食物链危害环境安全和人体健康。
一般情况下,去除污泥中重金属是将之与污泥分离或改变其存在形态,从而减少乃至消除其对环境的潜在危害。
各种去除污泥中重金属方法的处理效果有很大的差异,这主要归因于污泥组成成分、污泥预处理方式、污泥中金属的浓度和形式以及提取条件的不同。
本文主要分析污泥中重金属处理方法。
关键词:污泥;重金属;处理方法引言我国经济高速发展带动生活水平的提高并推进工业化程度,城市工业废水和生活污水排放量增加,各类污泥产量日渐提高。
据统计仅2018年就产生市政污泥(含水率约80%)4000万吨。
污泥的组成一般为59%~88%的有机物、50%~55%的C、25%~30%的O、10%~15%N、6%~10%H以及少量P和S,污泥中同样含有严重污染物和潜在致癌物质,如重金属、二口恶英、呋喃、病原微生物等,含水率、黏稠度、pH值等性质往往因污泥种类和来源而异,如市政污泥一般含水率较高,印染废水污泥pH较低,脱硫污泥含Ca量高、多种重金属含量严重超标。
1、污泥中重金属处理处置现状污泥通常在垃圾填埋场处理、焚烧等近年来,许多国家开始减少垃圾填埋场的数量,并在污泥处理过程中适度焚烧垃圾填埋场。
城市污泥中含有许多有机物质和营养物质,这些物质对污泥资源的利用也至关重要,但来自区域废水处理站的污泥中含有大量重金属,影响到污泥资源的利用。
随着中国环境污染管理体系的完善,污水处理技术变得更加标准化,使中国城市污水处理厂污泥中重金属含量得到充分控制。
我国城市污水厂污泥的平均重金属含量虽然符合国家标准,但并不意味着我国所有城市污水厂污泥的重金属含量符合国家要求。
近年来进行的调查表明,一些城市污水处理厂污泥中重金属含量远远高于国家标准。
2、污泥重金属含量的影响因素城市污水处理厂污泥中重金属的质量分数受到各种因素的影响,例如污水处理厂的水质、重金属的形状、废水处理的规模和废水处理过程。
复杂体系分离分析结课报告污泥中重金属的形态提取—BCR三态提取法污泥中重金属的形态提取——BCR三态提取法摘要污泥中重金属的形态分析成为评估重金属可迁移性及生物可利用性的有效方式。
围绕其形态提取,西方研究者提出了多种提取方法。
BCR三态提取法逐渐被各国研究者接受,并在实际应用中的到推广。
这也为不同地域污泥重金属毒性评估提供了一个统一的标准。
关键词污泥重金属形态提取BCR三态提取法评估引言自1857年英国伦敦建立世界第一个污水处理厂以来,世界上污水处理业快速发展而不断产生新的废弃物一污泥,同时污泥的处理也成为政府管理中的一项重要问题。
目前,国内外应用比较广泛的污泥处理方式主要有4种,分别为填埋处理,填海处理,焚烧处理和土地利用。
各国在四种处理方式所占处理总量的比例不同。
污泥填埋处理是意大利、荷兰和德国对污泥的主要处理方式。
污泥填海处理的方法简单,不用花费大量能源,却可污染海洋,会导致全球环境问题,此方法目前已受到限制。
污泥的焚烧处理可以最大量地减少污泥体积,但设备和运行费用昂贵,易造成大气污染问题。
而污泥的土地利用能够实现其稳定化、无害化、资源化的目的,因此土地利用逐渐为人们所重视。
但是要实现污泥的土地利用,首先要检测、评估其重金属毒性。
1污泥重金属形态提取现状传统的对重金属的污染分析一般只是测定样品中待测元素的总量或总浓度。
然而,从20世纪70年代开始,人们认识到重金属的生物毒性和生物有效性不仅与其总量有关,而且更大程度上取决于该元素在环境中存在的化学形态及物理形态[1,2]。
因此,人们对环境介质中的重金属研究的侧重点也逐渐集中到确定重金属的形态分布及其影响方面。
颗粒物中重金属的形态分析是从土壤科学研究发展起来的,其方法是借用土壤中选择性提取金属的化学试剂逐级提取以确定污泥颗粒物中金属的形态[3]。
目前,国内外采用的重金属的形态连续提取技术多种多样,且由于采用的提取试剂以及操作方法的不同,从而也产生了由于缺乏统一标准而使实验数据难以比较状况和结论相差较大等问题。
重金属污水处理重金属污水是指含有高浓度重金属离子的废水,如铅、镉、汞等。
这些重金属对环境和人体健康都具有严重的危害。
因此,重金属污水处理是环境保护和健康保障的重要任务。
本文将从不同角度探讨重金属污水处理的方法和技术。
一、物理处理方法1.1 沉淀法:通过加入沉淀剂使重金属形成不溶性沉淀物,然后通过沉淀沉降的方式将其从水中分离出来。
1.2 膜分离技术:利用微孔膜、超滤膜等膜分离技术,将水中的重金属离子与水分离开来。
1.3 离子交换法:利用离子交换树脂吸附水中的重金属离子,然后再用盐溶液进行再生。
二、化学处理方法2.1 氧化还原法:通过加入氧化剂或还原剂,将重金属离子转化为不溶性的氧化物或硫化物,然后沉淀分离。
2.2 pH调节法:通过调节水体的pH值,使重金属离子形成不溶性的沉淀,然后通过过滤等方式分离。
2.3 螯合法:利用螯合剂与重金属离子形成稳定的络合物,然后通过沉淀或膜分离将其分离出来。
三、生物处理方法3.1 植物吸附法:利用植物根系吸附水中的重金属离子,达到净化水体的目的。
3.2 微生物还原法:利用微生物将重金属离子还原成不活性的形式,降低其毒性。
3.3 生物膜反应器:通过生物膜的附着和生长,利用微生物降解水中的重金属离子。
四、综合处理方法4.1 聚合物复合材料吸附法:利用聚合物复合材料吸附水中的重金属离子,然后再进行再生利用。
4.2 电化学方法:通过电解、电沉积等电化学方法将水中的重金属离子转化为固体沉淀。
4.3 磁性材料吸附法:利用磁性材料吸附水中的重金属离子,然后通过外加磁场将其分离出来。
五、未来发展趋势5.1 绿色环保技术:未来重金属污水处理将更加注重绿色环保技术的应用,减少对环境的影响。
5.2 循环利用:重金属污水处理后的废水将更多地被循环利用,实现资源的再生利用。
5.3 智能化技术:未来重金属污水处理将更多地采用智能化技术,提高处理效率和降低成本。
综上所述,重金属污水处理是一个复杂而重要的环保课题,需要多种方法和技术的综合应用。
含重金属废水处理技术介绍一、废水情况简介1.1 含重金属废水处理难点重金属种类多,一些重金属需要特殊的处理方法含重金属废水一般可生化性不高,污泥需要特别处理国内当前的一些处理方法(加碱沉淀法)运行成本高,企业负担重1.2含重金属废水处理方法含重金属离子废水的处理方法主要有:氧化还原法、离子交换法、电解法、反渗透法、气浮法、化学沉淀法等。
这些处理方法在净化效率及经济效益方面都存在一些问题,而吸附法的研发可以很好的解决效率和经济效益问题,值得重视。
二、我们的工艺2.1 工艺流程调节池微电解反应器混合沉淀综合池含重金属废水煤质改良活性炭吸附器污泥处理固化处理活性炭再生重金属回收重金属提取回收2.2工艺说明通过微电解反应器对水中Cr6+有很好的去除效果,在混合沉淀综合池投加石灰乳或氢氧化钠,进行沉淀,沉淀物送入干化机煤质改良活性炭是一种专门吸附悬浮态重金属物质的活性炭,保证出水达标,吸附饱和的煤质改良活性炭通过廉价的再生过程,可以重复使用沉淀物通过板框压滤机干化后,再经过集中的处理回收重金属。
处理后污泥达到《国家危险废物填埋污染控制标准》(GB18598-2001)中规定的危险废物进入填埋区的标准后,进行无害化填埋,或采用水泥作为固化基材进行稳定化吸附饱和的煤质改良活性炭的再生处理过程中通过浸出回收重金属、热解等过程将煤质改良活性炭再生,循环利用根据不同的水质可进行优化设计,在水中六价铬含量符合国家排放标准的情况下,工艺中可不需要微电解反应器2.3 煤质活性炭介绍煤质类吸附剂主要指泥炭、褐煤等,资源丰富的低品质煤质类矿物。
经过适当处理如炭化、活化等能改善煤质类吸附剂的吸附性能。
泥炭和褐煤是一种天然腐殖酸类物质,它们与活性炭等吸附剂相似,具有微孔结构和较大的比表面积,有优异的吸附性能。
专家研究表明,它们可用于金属离子的吸附。
褐煤和泥炭含有羟基、羧基等活性基团,其吸附性能与这些活性基团有关,金属离子在其表面既有物理吸附,又有化学吸附。
处理污水中重金属的方法有处理污水中重金属的方法主要包括物理方法、化学方法和生物方法。
以下将详细介绍这些方法,并列举一些常见的处理技术。
物理方法是通过物理手段将重金属从污水中分离出来。
常见的物理方法包括沉淀、过滤和膜分离。
沉淀是将污水中的重金属以固体形式沉淀下来,主要依靠重金属与沉淀剂之间的化学反应。
一般使用的沉淀剂包括硫化物、氢氧化物和碳酸盐等。
过滤是通过过滤介质将污水中的重金属颗粒截留下来。
常用的过滤介质有沙子、石英砂、活性炭等。
膜分离是利用半透膜将重金属离子从污水中分离出来。
常用的膜分离方法包括超滤、纳滤和反渗透等。
化学方法是利用化学反应将重金属离子转化为无害的物质。
常用的化学方法有沉淀法、络合法和氧化还原法。
沉淀法是通过添加沉淀剂将重金属离子转化为固体沉淀物,从而将其从污水中去除。
络合法是利用金属络合剂将重金属离子与络合剂形成络合物,从而改变其溶解性,使其易于去除。
氧化还原法是利用氧化剂将重金属离子氧化为无害的物质或固体沉淀物,从而使其沉淀下来。
生物方法是利用生物生长、代谢和吸附作用等生物作用将重金属从污水中去除。
常见的生物方法包括活性污泥法、生物膜法和植物吸收法。
活性污泥法是利用污泥中的微生物对重金属进行生物吸附和生物还原等作用,将其从污水中去除。
生物膜法是利用生物膜上的微生物对重金属进行吸附和生物降解等作用,将其从污水中去除。
植物吸收法是利用植物根系对重金属进行吸收和富集,将其从污水中去除。
常用的植物包括铜皮藓、铜绿镶锈藻等。
除了以上具体的处理方法,还有一些综合治理技术可以应用于处理污水中的重金属污染。
例如,物化生一体化技术将物理、化学和生物方法结合起来,通过多个步骤对重金属进行去除和降解。
此外,还有电化学法、光催化法和吸附剂等新型技术可以应用于重金属污水处理中。
综上所述,处理污水中重金属的方法较为丰富,包括物理方法、化学方法和生物方法等多种技术。
根据具体情况,可以选择合适的处理方法或组合多种方法以提高处理效果。
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。
污泥重金属处置方案背景随着现代化工业的发展和城市化进程的加速,许多地区出现了重金属污染的问题。
重金属污染是一种长期、多影响因素共同作用下的生态环境问题,对人们的健康和生态系统的平衡都有很大的威胁。
其中,污泥是重金属污染的主要来源之一。
因此,污泥重金属处置方案成为了当前重要的研究方向之一。
常用污泥处理方法常规污泥处理方法常规污泥处理方法包括深度干化、压滤、中温干化、高温干化等,这些方法能够有效地改良污泥的性质,如减轻其体积、降低湿度、稳定化有机成分等,但并不能彻底解决问题,因为重金属不能被有效去除。
生物化学法生物化学法通过微生物群的作用,将污染物转化为不可挥发或不溶于水的物质,以达到减轻污染负荷的目的。
这种方法具有成本低、安全环保的优点,但其处理效果受环境因素等因素的影响较大,因此需要较高的技术要求。
重金属离子交换法重金属离子交换法是通过使用各种特定材料来吸附、富集和去除污染物。
吸附剂有很多种,如离子交换树脂、硅胶、炭、氧化铁等,且都具有高度选择性。
但这种方法存在较大的处理成本和后期处理问题,如吸附剂的去除和处置等。
焙烧法焙烧法是将污泥烧至高温,使污染物转化成无害物质。
这种方法能够有效地除去有机质和水分,并将重金属锁定在矿物基质中,但其烧法需要大量燃料,低效且有空气污染问题。
综合处理方法考虑到以上几种方法各有优缺点,我们可以采取一些综合处理方法,来彻底解决污泥重金属污染问题。
过氧化物氧化法过氧化物氧化法采用高浓度的过氧化氢与多孔炭复合物,形成活性氧,将那些难以出水的物质氧化和去除。
此外,其氧化机制能够很好地处理重金属像二价铜或镉等。
经过治理后的污泥可以作为施肥的有机肥料。
热解/焚烧法热解/焚烧法是将污泥加热到一定的温度,将产生的有机物分解成炭和气态物质,炭与重金属的联系变得不紧密,经过酸洗可以得到純净的金属质量。
因而这种方法能够相对快捷、高效地处理污泥,并将重金属的去除效率提高到70%-90%以上。
污泥中重金属处理方法发布时间:2021-09-14T02:08:21.961Z 来源:《基层建设》2021年第17期作者:王庆丽[导读] 摘要:科技在迅猛发展,社会在不断进步,污泥特别是燃煤电厂脱硫废水污泥中的重金属严重超标,属于危险固体废物。
中国市政工程西北设计研究院有限公司新疆乌鲁木齐 830002摘要:科技在迅猛发展,社会在不断进步,污泥特别是燃煤电厂脱硫废水污泥中的重金属严重超标,属于危险固体废物。
据统计,我国市政污泥年产量已经突破5000万吨,脱硫废水污泥每年产量更是高达9000万吨,如果不进行妥当的重金属处置,会造成严重的二次污染和环境健康风险。
本文介绍了污泥处理的国内外现状和污泥重金属的测定及评价方法,并从原理、反应装置、研究进展和热点等方面详细总结了化学法、电动法、生物法、热处理法和稳定化法的优缺点,阐明了各种方法中的现存问题和发展前景,最后对多方法联合方案提出了前景展望。
关键词:污泥;重金属;处理方法引言污泥中含有很高的N、P、K及有机质等营养成分,农用已成为目前比较有吸引力的污泥处置方法。
但污泥中也含有难降解的有机物、重金属等有害物质,若处理不当将会带来土壤的二次污染。
在环境中,重金属毒性及危害不仅取决于其含量,更大程度上受其赋存形态的影响,因此污泥中重金属的形态分析就显得尤为重要。
有研究结果表明,城市污泥中Zn主要以不稳定态存在,占总含量的70%以上;Cu则主要以可氧化态存在,其次是赋存于矿物晶格中的残渣态。
Cr、Pb和As等毒性较强的元素主要是稳定态存在。
这些研究多针对局部区域或部分城市的污泥,对于全国范围内污泥中重金属赋存形态的整体状况,尚未见相关报道。
1样品采集与保存该城镇污水处理厂污泥加入添加剂调质后,经板框压滤机处理。
选择城镇污水处理厂板框压滤机脱水处理后的污泥,随机设置3个采样点,每个采样点采集样品2kg,带回实验室自然风干后混合,得到污泥样品。
去除杂质后进行四分法取样,研磨过100目筛后烘干,转入玻璃瓶中存放。
污泥中重金属怎么处理污泥重金属的危害不仅与其含量有关,还与其存在形态密切相关。
相应地的处理方式也有两种,一种是将污泥中的重金属固定或者隐定,另一种方式是将重金属从污泥中去除。
对前者来说,重金属仍存在于污泥或其衍生物中,但由易溶、有毒、不稳定的状态变为低溶或不溶、无毒、稳定的状态,即通过减少重金属不稳定态的含量、降低重金属的活性和生物有效性使污泥达到无害化;后者则通过减少污泥中重金属的总量来处理污泥。
1 污泥重金属的稳定污泥重金属的稳定一般是向其中加入钝化剂,提高污泥的pH值,使重金属转化成氢氧化物等沉淀,达到钝化重金属并杀死病原菌的效果。
曹仲宏等研究了添加剂对填埋污泥重金属稳定的影响,实验结果表明生石灰、粉煤灰和黏土三种添加剂均有利于Cr和Cd向稳定形态转化,其中粉煤灰对Cr向稳定态转化的促进作用最明显,而黏土对Cd 的稳定作用最强;生石灰能促进Pb和Zn的稳定,而粉煤灰和黏土则有相反的作用;粉煤灰对Ni有促进作用,生石灰和黏土则反之。
由此可知,加入添加剂后污泥重金属的形态发生变化,当向稳定态转化时即起到了固定重金属的作用;不同添加剂对同一金属的稳定效果不同,即使是同种添加剂对不同金属的稳定作用也不一样,有时甚至会起相反的作用,因此在实际中应综合考虑各种重金属后选择适宜大多数重金属稳定的添加剂。
Gan等学者将近年来发展的微波法应用于污泥重金属的稳定,之后一些学者研究了微波在添加剂的作用下对重金属的稳定效果。
Chen 等研究了微波在不同添加剂作用下对重金属铜的稳定作用,表明铁粉比其它添加剂如碳酸钠、硅酸钠等在促进铜离子的稳定方面效果更显著,能将铜离子的浓度从179.4mg/L降低到6.5mg/L。
Hsieh等则深入探索了微波处理重金属的影响因素,认为适当的提高微波功率,延长反应时间,在加热过程中通入惰性气体N2等方法均能促进金属铜的固定。
微波法固定污泥中的重金属是微波辐射通过破壁、堆积、包埋、固定、成孔过程将重金属有效的闭塞在固定的孔穴实现的。
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。
1 污泥中的重金属赋存形态重金属的生物毒性不仅与其总量有关,而且在更大程度上由其分布形态所决定。
关于重金属元素在污泥中的赋存形态研究,早在上个世纪70年代就已倍受科学家的关注。
研究表明,不同原料、pH值、堆肥工艺过程及堆制时间等,对重金属形态分布的影响不同;采用不同的提取方法所得的重金属形态分布也不同。
以七态分级法、五态分级法和三态分级法应用较多。
Tessier等的五步提取法应用最为广泛。
他们将固体颗粒物中的重金属分为五种形态:可交换的离子态、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。
前三种形态稳定性差,易释放而影响环境,后两种形态则稳定性强。
由于不同提取方法所得结果难以比较,欧共体标准测试分析委员会提出了一种三步提取法,简称BCR法,该方法非常适合于ICP分析。
目前,对重金属元素形态的分析重点,是确定重金属元素的活性形态及其影响。
2 污泥中的重金属元素处理方法2.1 电化学方法电化学方法可以有效地清除污泥中的重金属。
基本做法是将电极插入土壤,加上直流电,以地下水或外加电解质作电解液。
主要反应是阳极放氧和阴极放氢,重金属离子通过电迁移、对流和扩散的形式在土壤中运动,最后在阴极沉积而除去。
目前,在重金属污泥处理中,应用较多的电化学方法主要是电修复技术。
电修复技术的基本原理是,利用外加电场所导致的动电效应,驱动土壤及地下水中污染物沿电场方向作定向迁移。
它可以打破所有的土壤一重金属键,使可迁移的重金属元素从阳极向阴极迁移,并在阴极室富集。
富集的污染物可在电极区得到集中处理或分离。
电化学方法由于其对现场环境影响小、处理周期短、效果明显等优点,可适合于不能改变现场环境的区域,如受污染区域有建筑物,对于质地均匀的粉土、粘土处理效果更为显著。
但该方法还需不断完善,特别是在电极的结构材料、电极的选择性、电极的活化等方面有待进一步提高,而且能源消耗量大,电极材料消耗过多,当反应物浓度不高时,处理时间延长,电流效率降低。
因此,在使用该方法时,应多注意与其他传统的化学、物理方法相结合,以对金属的处理和回收率达到最佳。
2 .2 微波法微波技术是一种崭新的、极有潜质的样品消解技术。
其工作原理与传统的加热方法不同,它不是利用热传导使试样从外部受热分解,而是用频率高达300 MHz~300 GHz的微波辐射,使样品内外同时加热,在不改变化学反应机理的基础上,达到高效快速消解的目的。
使用此方法对重金属污泥进行加热,使重金属在污泥颗粒内解析而达到修复的目的。
该技术常用于消解一些易挥发性的重金属,如汞或硒等,可以使它们保留在溶液中,防止挥发造成结果的偏差和对环境的污染。
微波消解法具有消解快速、精度高、试剂消耗量少、节约能源、无尾气泄露、降低分析人员的劳动强度等优点。
不足之处是依然置于电热板上加热赶酸,但加酸量少,且不加高氯酸,赶酸时间也明显缩短,基本干扰减少,可提高工作效率。
2.3 酸化法酸化法是采用硫酸、盐酸、硝酸、磷酸和有机酸等化学试剂来溶出重金属的一种方法。
黄铁矿和硫粉与两种底物配合可加速污泥中的重金属Zn、cu浸出,其去除率分别可达89.2%、56.5%,但该法操作烦琐,不利于批次运行。
酸化处理虽然处理效果好、技术成熟、耗时短,但酸的耗费量大、费用昂贵,且污泥酸化速率可能会受到污泥种类、加硫量、污泥浓度和曝气强度的影响,酸化处理后的废液需要用大量的石灰来中和,易增加成本,并且易造成二次污染。
2.4 络合剂处理法络合剂可使难溶的金属化合物转化成可溶态的金属络合物予以去除。
有机物料在分解时可生成有机酸,它们具有活性基团(如,COO一、一NH、一NH、一PO 、一s一、一O一等),极易作为配位体与重金属元素络合或螯合,从而影响重金属的有效性。
用络合剂、表面活性剂来处理重金属污泥,其自身容易给环境带来影响,极易对地下水造成污染,所以必须选择易降解和无毒的络合剂,或表面活性剂来处理污泥中的重金属。
2.5 离子交换法离子交换法,是活性污泥所结合的金属离子被另一些结合能力更强的金属离子替代的一种方法。
离子交换法常与其他方法联合使用,可以作为一种替代技术,常用作后续处理,用于从处理液中回收重金属,使得处理液能够继续使用,而且处理重金属离子后,离子交换树脂能再生,但该法处理成本偏高。
2.6 吸附法吸附法是对溶解态污染物的物理化学分离技术,主要利用固体吸附物的物理和化学吸附性能去除多种污染物。
用吸附法处理重金属污泥效果较明显,但吸附材料常具有专一性,并且再生效率不高。
2.7 氨浸法氨浸法是用含氨的碳酸盐溶液作浸渍剂,使污泥中的Cu、Ni、Zn和Cd等金属形成可溶性的氨碳酸错盐而被浸渍到溶液中的一种技术。
在一定的条件下,可使Cu、Ni、Zn错盐发生金属碳酸盐的解离沉淀,利用硫酸和有机溶剂可对金属离子进行回收。
氨浸法操作方便,能够有选择地浸出,产品质量好,产值较高,并且基本不产生二次污染。
但氨水浸渍速率较慢,且具有臭味,易使民众反感。
3 结语综合比较各种重金属污泥的非生物处理方法,酸化法、络合剂法、离子交换法等方法研究历史长,对污泥中的重金属去除效果显著。
但它们的花费大,工程复杂,并且极易造成二次污染,甚至可能会导致土壤结构破坏、土壤生物活性下降和土壤肥力退化等问题。
因此,仅适用于面积小、污程度轻的土壤修复。
吸附法虽然在吸附重金属离子方面效果好,但不同的吸附材料对重金属离子的吸附具有选择性,且再生效率低,从而增加了处理成本。
氨浸法能够较好地处理重金属污泥,但速度慢并伴有臭味,不易让人接受。
电化学方法和微波消解法作为环境友好技术,见效快,效率高,操作简便且无二次污染,在实际操作过程中结合其他处理方法,效果更明显。
但该方法在国内重金属污泥的处理中应用还不多,应加大研究力度。
对于重金属污泥的处理,仅采用某单一方法可能无法达到满意的效果,为满足日益严格的环保要求,实现重金属污泥农用和重金属回收,应将几种方法集成起来,联合处理重金属污泥,扬长避短。
但也不应当总是被动地去寻找补救方法,应该从问题的本身出发,限制重金属废水、污泥的随意排放,从根本上杜绝重金属污泥对环境的危害。
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