城市污泥中重金属的去除方法研究进展

[3] 沈德中． 污染环境的生物修复 [M]. 第 2 版． 北京： 化学工 业出版社，2002： 312 - 313.
[4] TYAGI R D, COUILLARD D, TRAN F T. Heavy metals removal from anaerobiocally digest ed sludge by chemical and microbiological methods [J]． Environ Pollut，1998 (50)： 295 - 316．
第 22 卷 增刊第 1 期 2009 年 6 月
环境科技 Environmental Science and Technology
Vol．22 Supp．1 Jun．2009
城市污泥中重金属的去除方法研究进展
池星云
（福州市政建设管理处， 福建 福州 350005）
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， 如何有效去除城市污泥中的重金属是当
文献标识码: A
文章编号: 1674－4829（2009）S1－0082－02
Progress on Removal of Heavy Metals from Municipal Sewage Sludge CHI Xing－yun
Abstract： The heavy metal in the municipal sewage sludge is the main factor which affects the municipal sewage sludge to be harmless and reusing. How to effectively remove the heavy metals in the municipal sludge is a hot research spot for the current municipal engineers and the environmental experts. This paper mainly introduced the removal methods for the heavy metals in municipal sewage sludge such as the electro-kinetic technology, microbiological flushing, phytoextraction, chemical methods and stabilization. Based on analyzing the characteristics of these methods, the future research directions were proposed. Key words： Municipal sewage sludge； Heavy metal； Removal
2 研究与应用展望
综上所述， 城市污泥中重金属的去除方法基本 能有效地去除重金属， 处理后的污泥重金属含量能 达到农用标准， 但是这些方法普遍都存在处理成本 高，有二次污染等问题，而且不同地区不同污水厂的 污泥的处理效果不同，重现性差。 所以今后研究中， 要在经济成本、 机理及工艺参数等方面做更深入的 试验研究， 同时要把污泥的性质及重金属的赋存状 态与处理工艺结合起来， 研究适合不同地区不同性 质污泥都适用的重金属去除方法。
[5] JENKINS R L, SCHEYBELER B J，SMITH M L. Metals removal and recovery from municipal sludge [J]. JWPCF， 1981，53(1)： 25 - 32．
[6] 王白雪. 污泥中重金属处理方法研究进展[A]. 中国化学会 第八届水处理化学大会暨学术研讨会论文集 [C]. 北京：[出 版者不祥], 2006： 513 - 515. （责任编辑 胡燕荣）
[参考文献]
[1] 林 小 英 ，李 玉 林．动 电 技 术 去 除 城 市 污 泥 中 重 金 属 的 可 行 性探讨[J]． 环境技术，2006，24(2)： 18 - 20.
[2] 莫测辉． 微生物方法降低城市污泥的重金属含量研究进展 [J]． 应用与环境生物学报，2001，7(5)： 511 - 515．
第 22 卷 增刊第 1 期
池星云 城市污泥中重金属的去除方法研究进展
83
属的处理还处于试验研究阶段。 从已报道的文献看， 研究主要集中在污泥浓度和种类 、 温度与起始 pH 值、基质种类与用量、氧化还原电位等影响因素与重 金属去除效率间的关系。
生物淋滤法可以把污泥的好氧消化和重金属淋 滤结合起来， 但只有在负荷能力低和污泥固体浓度 高时，生物淋滤过程才较为经济，同时影响微生物方 法剔除污泥中重金属效果的因素是相当复杂的，其 具体的操作参数和机理还有待进一步研究。 相对其 它方法而言, 生物淋滤法去除污泥中的重金属是经 济的、高效的，但是高浓度重金属淋出液的处理问题 也是今后需要进一步探索的内容。 1．3 植物提取法
1．5 固化－稳定化方法 污泥中重金属的固化－稳定化是指利用物理化
学方法将污泥和稳定化惰性材料掺合在一起, 依靠 惰性材料的吸附、 固化等作用使重金属转变成低溶 解性及低迁移性的稳定状态而不易被浸出, 以此达 到消除重金属污染的目的[6]。 固化－稳定化方法主要 包括水泥固化、石灰固化、热塑性固化、熔融固化、自 胶结固化等。 常用的固化剂有水泥、沥青、玻璃、水玻 璃等。 许多学者通过大量的实验验证了此项技术对 污泥重金属固定的有效性。 但是固化体中重金属的 长期稳定性问题和填埋场占地等问题将使固化－稳 定化处理方法失去其优势。
1 重金属去除方法
1.1 动电技术 动电技术的基本原理是在固体－液相系统中插
入电极，通过施加微弱直流电形成电场，利用直流电 场产生的各种电动力学效应， 使污染物发生迁移并 富集于阴极区，从而将百度文库染物去除[1]。 动电技术主要
收 稿 日 期 ：2009-03-02 作 者 简 介 ：池 星 云 （1969- ），男 ，福 建 福 安 人 ，大 学 ，工 程 师 ，从 事 城 市
植物提取法是利用专性植物的根系超量吸收一 种或几种污染物，特别是有毒重金属，并将其转移到 植物茎叶， 然后收割茎叶， 异地处理的一种方法[3]。 1988 年 至 今 已 发 现 有 400 多 种 植 物 对 重 金 属 具 有 吸收超富集作用， 但由于超量积累植物经常只能积 累某些元素而无法积累所有重金属元素， 同时植物 生长缓慢，它们的农艺性状、病虫害防治、育种潜力 及生理学也了解很少，因此，目前还需要不断扩大寻 找超量积累植物，以及改良超量累积植物品种。 从目 前的研究过程来看要把植物提取法运用到实际工程 中，还需要在以下方面做更深入的试验研究，即：植 物超富集重金属的机理， 植物体内重金属的回收再 利用或者后续处理问题， 全国超富集植物资源的数 量和分布， 同时还要在有代表性的地区创建植物提 取法的示范研究基地，以便总结经验向全国推广。 1．4 化学方法
前市政工程和环境工程研究的热点。 在此简要介绍了动电技术、生物沥滤、植物提取、化学处理等重金属去除方法，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 。
关键词： 城市污泥； 重金属； 去除
中图分类号: X7
化学法处理污泥中重金属通常是用硫酸、 盐酸 或硝酸将污泥的酸度降低，通过溶解作用，使难溶态 的金属化合物形成可溶解的金属离子， 或者用 EDTA、 柠 檬 酸 等 络 合 剂 通 过 氯 化 作 用 、 离 子 交 换 作 用、酸化作用、鳌合剂和表面活性剂的络合作用，将 其中的重金属分离出来， 达到减少污泥重金属总量 的目的[4－5]。 最常用的化学试剂包括盐酸、硫酸、硝酸 和一些有机络合剂，如 EDTA、柠檬酸等。 用酸或络 合剂对污泥进行处理，可溶解大量的重金属，最大去 除率一般在 60％左右，少量达到 80％以上。 但是，由 于化学淋虑方法操作费用高、运作困难、化学试剂和 生石灰的用量大等问题， 使得化学方法不能大规模 应用于实际之中。
0 引言
随着城市化进程的加快和我国对污水处理率的 提高，每年产生的污泥量越来越多。城市污泥的处理 处置和资源化问题成为市政工程管理的难题和环境 工程研究的热点。 大多数城市污泥都含有丰富的有 机物、氮磷等营养元素，具有重新利用的价值，但由 于污泥中除含有丰富的养分外， 或多或少都含有重 金属，限制了污泥的资源化利用。 因此，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， 拓宽了传统的污泥处 理处置思路。
市政建设和污水处理管理技术工作.
有以下几种工艺：电化学自然氧化技术、阳离子选择 性 膜 法 、 阳 极 陶 土 外 罩 法 、Lasagna 技 术 、Electro－ KleanTM 电分离技术、CEHIXM 工艺、电化学离子交 换技术、电吸附技术等。 动电技术去除城市污泥中的 重金属作为一门新兴技术，已经越来越受到重视。 从 已报道的的文献看， 目前已开展一些探索性试验研 究。 研究结果表明，动电技术去除城市污泥中重金属 从技术层面上是可行的， 但研究还停留在重金属的 赋存形态和 pH 值、电压梯度、添加剂和强化技术等 因素对重金属去除效率的影响方面， 对于更深层次 的原理、 污泥性质、 处理过程中出现的浓差极化问 题、重金属的迁移特性、阴极区高浓度重金属污泥的 后续处理问题及运行成本等问题仍处于空白状态， 这些方面仍有待进一步的研究。 1．2 生物沥滤法
生物沥滤法是指在有氧及含硫条件下， 利用污 泥中的某些微生物的静电吸附、共价吸附、络合、螯 合、离子交换和无机微沉淀等作用，使污泥固相中处 于吸附、化合状态的不溶性重金属得以释放，转移到 液相中变为可溶态离子形式， 而达到从污泥固相中 去除重金属的目的[2]。 生物沥滤法在土壤重金属修复 方面应用和研究较广， 但是应用到城市污泥中重金