城市污水厂污泥重金属特征及处理研究贝学友

水利水电建设城市污水厂污泥重金属特征及处理研究贝学友深圳市国源环境集团有限公司摘要：文章概述了城市污水处理厂污泥重金属特征及目前的处理技术进展，并提出了采用新型有机稳定剂对污泥中重金属进行稳定化处理的技术，可以达到相关指标要求。关键词：污水厂污泥；重金属；含量；特征；稳定化；有机稳定剂1引言污泥的土地利用可以实现废物资源化，是环境友好的一种处理方法，值得提倡。但在污水处理的过程中，污水中一半以上的重金属会进入到污泥中，比如铜、锌、镉、铅、铬等。部分地区污水厂污泥重金属的含量大大超过《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918－2002)标准限值。这些重金属具有难迁移、易富集和危害大等特点，限制了污泥的土地利用，要使污泥无害化、资源化，则需要对污泥中的重金属元素进行控制。2城市污泥重金属特征2.1城市污泥重金属特征根据从2010年-2015年关于城市污水厂污泥重金属含量的文献及资料调研发现[2-3]，污泥中重金属主要为铜、锌、镍、总铬、镉、铅、汞和砷8种重金属，这些重金属含量都高于当地土壤背景值，其中铜、锌和镉超背景值100～200倍，是污泥中主要的污染元素。2.2城市污泥重金属处理技术概况目前对于污泥中重金属的控制技术主要包括物理法、生物法化学法、电动修复、固定化/稳定化等方法，这些方法各有优缺点。如，化学法由于要对污泥进行酸化，且处理过后的酸性溶液需要中和，增加了试剂和设备成本；电动修复电能消耗大，每次处理的污泥量有限，一般情况下会与其它的处理技术联用，应用受到限制；生物法处理时间长，工艺稳定性差。重金属稳定剂主要有无机稳定剂和有机稳定剂两种。现无机稳定剂的应用较为常见，但其存在状态不够稳定，在稳定化开展过程中易受环境变化从而使重金属重新进入地表水或地下水。3城市污泥重金属处理技术研究污泥样品取自某污水处理厂，是经机械脱水后的剩余污泥，含水率为80.5％，固含量为19.5％，污泥样品(干基)中的重金属含量如表1。表1污泥样品(干基)中重金属含量(mg/kg)成分含量As44Zn920Cu260Cd2.4Cr131Hg5.2Ni85Pb32(1)污泥预处理：取1000g湿污泥样品(干重196g)，加水1000g，制成污泥浆，加入硫酸25g，加入双氧水40g，搅拌30min后，加入石灰，将污泥浆的pH值调节至7.5；(2)污泥中重金属的脱除：将预处理后的污泥浆置于浮选机中，加入硫化钙2g，搅拌10min后，加入丁黄药0.05g，丁铵黑药0.05g，搅拌10min后，加入松醇油0.05g，搅拌5min后，进行浮选，浮选刮泡时间12min，得到泡沫产品，泡沫产品(干基)质量为8.5g，泡沫产品相对于污泥样品(干基)的产率为4.36％。浮选泡沫产品(干基)中重金属含量与品位如表2，浮选后污泥(干基)中重金属含量如表3，污泥(干基)中重金属的脱除率如表4。表2浮选泡沫产品(干基)中重金属含量(mg/kg)与品位(％)成分含量品味As44230.44Zn960009.6Cu269400.27Cd2430.024Cr111231.11Hg4650.046Ni85490.86Pb37560.37表3浮选后污泥(干基)中重金属含量(mg/kg)成分含量As4.4Zn46Cu14Cd0.6Cr58Hg1.1Ni6.6Pb3.2表4污泥(干基)中重金属的脱除率(％)成分脱除率As91Zn94Cu94Cd82Cr65Hg81Ni93Pb94由表2、表3和表4可知，污泥中的重金属大部分富集到浮选泡沫产品中，污泥中重金属的脱除率较高，除了Cr的脱除率只有60％，其它重金属的脱除率均大于等于80％。由表2还可以看出，泡沫产品中的重金属品位较高，Zn的品位达到了9.5％，Cu的品位达到了2.8％，超过了一般锌矿石、铜矿石中Zn的品位和Cu的品位，可以作为优质的金属资源加以利用。4结束语(1)城市污水厂污泥重金属中铜、锌、镍、总铬、镉、铅、汞和砷含量都高于背景值，应对这些重金属分别对待处理。(2)采用新型有机稳定剂对重金属超标的城市污泥进行处理发现，处理后的污泥指标达到园林绿化用泥质(GB/T23486－2009)、土地改良用泥质(CJ/T291－2008)等要求，可以实现资源化利用。参考文献：[1]陆凤娟.污水处理厂污泥重金属特征及潜在生态风险[J].环境科学与管理,2013(4):139～142.[2]陈韶勇.城市污水处理厂污泥重金属污染状况及特征分析[J].资源节约与环保,2015(6):64.[3]陆凤娟.污水处理厂污泥重金属特征及潜在生态风险[J].环境科学与管理,2013(4):139～142.197DOI:10.16767/j.cnki.10-1213/tu.2017.04.174