污泥中重金属去除方法研究展望

本文详述了研究污泥中重金属去除的现实意义和国内外有关这方面的研究现状以及存在的现实问题。     

城市污泥中重金属去除方法研究

随着我国城市化进程的加快,城市污水处理率逐年提高,城市污水处理厂的污泥产量也急剧增加。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,如何处理好重金属是目前研究的一个热点和难点。本文介绍了生物淋滤、化学处理、电动力修复、植物提取法等重金属去除方法,并在分析这些方法特点的基础上,提出了今后研究去除城市污泥中重金属方法的方向。     

生物淋滤法对污水污泥中重金属去除效果研究

利用Tessier五步法,对某污水处理厂初沉池和二沉池混合的浓缩污泥进行重金属形态分析和测定,结果显示,所测定的重金属均未超过我国污泥农林利用碱性土壤标准,只有Cu和Zn超过了污泥农林利用酸性土壤标准;污泥中Zn不稳定形态所占比例较高,其余重金属稳定性较好。在此基础上,研究了用生物淋滤法去除Cu、Zn时,不同接种量和不同底物投加量的溶出率。结果表明,当接种量体积分数为3%、硫的质量浓度为3 g/L时去除效果最好。本研究结果为城市污泥农用前降低重金属毒性奠定了基础。     

动电技术去除污泥重金属的资源化研究

污泥是污水处理过程中的必然产物,污泥中含有氮、磷、钾及有机质等农作物所需营养元素,但是污泥中含有的重金属成为制约资源化应用的首要因素。主要阐述了利用动电技术去除其中的重金属,处理后有机质含量变化不大,不影响污泥资源化利用。不同电压降对重金属的去除率不同,去除效果以1.5,V·cm-1电压降处理较为理想。经过酸化以后的污泥,在电动力作用下可以提高重金属去除率。电渗流受电流影响较大,电渗流与电流变化规律基本相似。     

人工湿地对海水淡化厂污泥中重金属和COD去除效果的初步研究

选用芦苇作为人工湿地的植物,构建了4个规格为5 m×10 m×1.5 m的人工湿地,并进行了实验。结果表明:人工湿地对污泥中重金属Pb、Cd、Hg、As及渗滤液中COD均有一定的去除作用。系统经过6个月的试运行后,测得上述4种重金属的去除率在49%~65%之间;2013年8~11月期间测得的渗滤液中COD去除率不太稳定,最高为63.5%。本研究为合理利用人工湿地技术对海水淡化厂污泥进行稳定和无害化处理提供参考。     

浅析用生物淋滤法去除城市污泥中的重金属

随着城区污泥量的增加,污泥中重金属造成的二次污染越来越受到人们的重视.在介绍国内外污泥中重金属去除技术发展现状基础上,较为详细地介绍了生物淋滤法去除污泥中重金属机理及影响淋滤效果的因素.     

城市污泥中重金属形态分析及去除方法探讨

分析了福州市洋里污水厂、祥坂污水厂和快安污水处理厂污泥中部分重金属总量和赋存形态,结果表明,污泥中的不同重金属含量存在着很大差异,其中快安污水厂的铅、铜、铬的含量都最高,分别为326.4 mg/kg、440.69 mg/kg、1 742.76 mg/kg,洋里污水厂的铅含量最高,达到401.9 mg/kg.同时铜、铅、锌、铬的可交换态、碳酸盐结合态与铁锰氧化物结合态分布总体较低,残余态和有机结合态分布较高.概述了污泥中重金属的去除方法,通过分析可知,重金属赋存形态对重金属的去除效率有很大影响,在选择去除方法时应该考虑重金属的赋存形态分布情况.     

污泥活性炭吸附剂同时脱除硫化氢和氨气研究

为消除污水处理厂产生的大量污泥和臭气造成的二次污染,阐述了硫化氢和氨气等臭气的毒性、危害和污染控制现状,以及污泥活性炭吸附剂的制备方法和同时去除硫化氢和氨气的研究,探讨了污泥活性炭的结构与脱臭性能的关系,以及污泥活性炭脱臭过程中可以用Langmuir或Freundlich吸附等温线来表述.     

利用膨润土及硫化物对污泥中重金属的稳定化研究

分别采用膨润土及硫化物对污泥中重金属进行了稳定化研究，通过重金属形态分析及浸出毒性实验，研究了两种物质吸附及稳定化污泥中重金属的作用，从而为污泥农用中重金属的处理提供一个有效的方法。结果表明，经过处理后，污泥中重金属的浸出毒性减少，可以满足污泥农用标准，重金属不稳定形态含量显著减少。其中，膨润土对重金属Cd、Ni具有较好的吸附效果，pH值是影响吸附的重要因素；而硫化物对重金属Zn、Cu和Cd具有较好的稳定化效果，当加入10％的药剂时，Zn的浸出浓度仅为4．96mg／L，同时污泥中重金属不稳定形态的比例减少了约50％～60％。     

电动力学法去除铅冶炼污泥中的重金属

以河南豫光金铅有限公司污水处理厂的二沉池脱水污泥为试验对象,采用电动力学法强化处理污泥中Pb、Cu、Zn这3种重金属。研究了污泥酸化预处理、电解时间、阴极pH控制等对去除率的影响,并且采用离子交换膜代替传统渗透膜,探讨其对3种重金属去除率的影响。研究结果表明:随着电解时间的延长,重金属去除率有所增加,并逐渐趋于稳定;污泥的酸化和循环阴极液控制阴极pH值,可以提高去除率;综合使用循环阴极液和离子交换膜对Pb、Cu、Zn这3种重金属的总去除率分别达75.68%、85.32%和94.28%。     

活性污泥吸附重金属离子的研究

重金属废水的污染日益严重,寻找廉价高效的吸附剂是经济地处理重金属废水的关键.试验选择活性污泥为吸附剂,考察其对重金属离子Cu2+、Zn2+和Cd2+的吸附性能.实验结果表明,活性污泥对3种重金属离子都有很强的吸附能力,且吸附很快,前4 min时的去除率和吸附量上升最快;在常温范围内,温度对活性污泥吸附金属的影响并不显著,而体系pH值和吸附剂投加量的影响较为重要;活性污泥对3种重金属离子的吸附均符合Langmuir模型.     

污水厂污泥中重金属有效态分布特征研究

通过Tessier逐步提取法结合AAS测试进行Cu、Pb、Cr、Cd、Zn、Ni六种重金属元素的有效态试验,并对污水厂污泥和当地土壤进行了对照分析。分析结果表明,Cu、Pb、Cr、Cd、Zn、Ni在污水厂污泥中主要以不容易迁移的有机态和残渣态存在。Cu、Ni、Zn的可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态含量要高于当地土壤,Pb、Cr、Cd等元素易迁移的前三种有效态含量低于当地土壤。当该污水厂污泥用于土壤调节或植物栽培时,有可能引起Cu、Ni、Zn等元素由污泥向土壤继而通过土壤向植物和水体迁移,不宜直接用于土地利用或土壤改良。     

Effects of Heavy Metals on Activated Sludge Microorganism

The efforts of heavy metals on activated sludge microorganisms are reviewed. Although some heavy metals play an important role in the life of microorganism, heavy metals concentrations above toxic levels inhibit biological processes. Copper, zinc, nickel, cadmium and chromium were mostly studied because of their toxicity and widely used, regardless of single or combination. The microorganism response to these heavy metals varied with species and concentrations of metals, factors such as pH, sludge age, MLSS etc. also affect toxicity on the microorganism. The acclimation could extend the microorganism tolerance of heavy metals. The effects of heavy metals on sludge microorganisms could be described with different models, such as Sigmoidal and Monod equation. The kinetic constants are the useful indexes to estimate the heavy metals inhibition on activated sludge system. Methods to measure the toxicity and effects on microorganism community were also reviewed.     

驯化活性污泥富集高盐度废水中金属离子的研究

以城市污水处理厂的剩余活性污泥为初始原料,通过驯化后研究其对某矿山废水中的Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)两种金属离子的富集.结果发现,经驯化后的污泥可很好地起到对该废水中金属离子的预富集.在室温下,活性污泥质量浓度(MLSS)为3.1 g·L-1的每升驯化活性污泥能够富集大约493mg的铜和305 mg的锌.污泥的驯化盐分和富集时的pH值对富集率影响较为重要.与常规的活性污泥吸附淡水中金属离子实验相比较,驯化污泥的富集速率和方式都有较大变化.     

粉末活性炭对水中重金属离子的吸附性能研究

活性炭是一种具有丰富孔隙结构和巨大比表面积的碳质吸附材料,在污水净化领域具有广泛的应用价值.根据单一变量原则,研究了粉末活性炭对水中重金属离子Cr(VI)、Cu(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)的吸附作用.实验结果表明,粉末活性炭能有效去除3种重金属离子,且去除效果受温度、吸附时间、活性炭用量、溶液p H值的影响.随着活性炭用量、温度或吸附时间的增加,3种离子的去除率先增后减,而溶液p H值增加时,Cu(Ⅱ)离子的去除率几乎不变,Cr(VI)和Fe(Ⅲ)离子的去除率却逐渐降低.吸附时间超过30 min时,粉末活性炭对3种离子中的Cu(Ⅱ)离子去除效果最好,去除率达90%以上.Cu(Ⅱ)离子的去除最优条件为40℃(温度)、30 min(吸附时间)、0.15 g(活性炭用量)和2.0(p H).     

利用藻类去除电镀废水中重金属的实验研究

用正交实验分析温度、金属浓度等因素对3种藻粉（小球藻粉、螺旋藻粉、海带粉）吸附电镀废水中重金属（Pb^2＋、Cu^2＋、Zn^2＋）的影响，同时比较活藻和藻粉对重金属的吸附量．研究结果表明：藻粉和活藻对3种重金属的吸附量顺序均为Pb^2＋〉Cu^2＋〉Zn^2＋，3种藻粉在温度为40℃，浓度为6mmol/L时均达到最大吸附量，每种藻粉对金属的吸附量与重金属溶液浓度呈正相关．死藻对重金属的吸附量明显大于活藻，死藻在工业上运用更具优势．     

脱墨废水的混凝——活性污泥的处理

对脱墨废水采用混凝—活性污泥处理效果进行了研究,结果表明：脱墨废水经过混凝处理,可使BOD5、CODcr和SS的去除率达到64.44%、72.21%和73.93%,混凝后的脱墨废水再经活性污泥处理,其BOD5和 CODcr的去除率达到89%和60%。处理后的废水可循环回用并完全达到国家GWPB2—1999所规定的排放要求。     

重金属污染底泥固化体负载铁去除水中磷的研究

采用免烧结技术将重金属污染的底泥固化稳定化,在满足安全性的基础上,利用FeCl₃对固化体改性,研究改性固化体吸附去除水中磷的性能及机制。研究结果表明：经过免烧结固化之后,当水泥掺量质量分数为40%,养护龄期28 d,Cd,Cu与Pb稳定化率达到92.5%,91.8%,99.5%;Cd,Cu和Pb的浸出浓度分别为1.00×10^-4 ,1.18×10^-2和1.40×10^-4 g·L^-1;改性后底泥固化体的磷去除率由41.2%提升至98.7%,铁改性固化体较佳的铁含量配比为112.0 g·kg^-1（Fe/固化体）;在水体除磷应用中,当磷浓度为5.00×10^-3 g·L^-1,改性固化体投加比为10 g·L^-1、pH为6、在90 min时达到吸附平衡,吸附过程符合Freundlich模型,且与准二级动力学方程的拟合程度高。     

碱渣对重金属的竞争吸附实验研究

本研究从竞争吸附系数的角度探讨了三种重金属共存时碱渣表面的吸附规律。研究显示,随着体系pH和初始浓度的升高,Cu2＋的竞争吸附系数呈下降趋势,Zn2＋、Cd2＋呈上升趋势;但是随着温度的升高Cu2＋竞争吸附系数呈现升高的趋势,Zn2＋、Cd2＋的竞争吸附系数则呈现减小的趋势。Zn2＋、Cd2＋呈现明显的协同吸附作用,而Zn2＋、Cd2＋与Cu2＋则呈现拮抗作用。