城市污水廠污泥重金屬特征及處理研究

貝學友

深圳市國源環境集團有限公司

城市污水廠污泥重金屬特征及處理研究

貝學友

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文章概述了城市污水處理廠污泥重金屬特征及目前的處理技術進展，并提出了采用新型有機穩定劑對污泥中重金屬進行穩定化處理的技術，可以達到相關指標要求。

污水廠污泥；重金屬；含量；特征；穩定化；有機穩定劑

1 引言

污泥的土地利用可以實現廢物資源化，是環境友好的一種處理方法，值得提倡。但在污水處理的過程中，污水中一半以上的重金屬會進入到污泥中，比如銅、鋅、鎘、鉛、鉻等。部分地區污水廠污泥重金屬的含量大大超過《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918－2002)標準限值。這些重金屬具有難遷移、易富集和危害大等特點，限制了污泥的土地利用，要使污泥無害化、資源化，則需要對污泥中的重金屬元素進行控制。

2 城市污泥重金屬特征

2.1 城市污泥重金屬特征

根據從2010年-2015年關于城市污水廠污泥重金屬含量的文獻及資料調研發現[2-3]，污泥中重金屬主要為銅、鋅、鎳、總鉻、鎘、鉛、汞和砷8種重金屬，這些重金屬含量都高于當地土壤背景值，其中銅、鋅和鎘超背景值100～200倍，是污泥中主要的污染元素。

2.2 城市污泥重金屬處理技術概況

目前對于污泥中重金屬的控制技術主要包括物理法、生物法化學法、電動修復、固定化/穩定化等方法，這些方法各有優缺點。如，化學法由于要對污泥進行酸化，且處理過后的酸性溶液需要中和，增加了試劑和設備成本；電動修復電能消耗大，每次處理的污泥量有限，一般情況下會與其它的處理技術聯用，應用受到限制；生物法處理時間長，工藝穩定性差。

重金屬穩定劑主要有無機穩定劑和有機穩定劑兩種。現無機穩定劑的應用較為常見，但其存在狀態不夠穩定，在穩定化開展過程中易受環境變化從而使重金屬重新進入地表水或地下水。

3 城市污泥重金屬處理技術研究

污泥樣品取自某污水處理廠，是經機械脫水后的剩余污泥，含水率為80.5%，固含量為19.5%，污泥樣品(干基)中的重金屬含量如表1。

表1 污泥樣品(干基)中重金屬含量(mg/kg)

(1)污泥預處理：取1000g濕污泥樣品(干重196g)，加水1000g，制成污泥漿，加入硫酸25g，加入雙氧水40g，攪拌30min后，加入石灰，將污泥漿的pH值調節至7.5；

(2)污泥中重金屬的脫除：將預處理后的污泥漿置于浮選機中，加入硫化鈣2g，攪拌10min后，加入丁黃藥0.05g，丁銨黑藥0.05g，攪拌10min后，加入松醇油0.05g，攪拌5min后，進行浮選，浮選刮泡時間12min，得到泡沫產品，泡沫產品(干基)質量為8.5g，泡沫產品相對于污泥樣品(干基)的產率為4.36%。浮選泡沫產品(干基)中重金屬含量與品位如表2，浮選后污泥(干基)中重金屬含量如表3，污泥(干基)中重金屬的脫除率如表4。

表2 浮選泡沫產品(干基)中重金屬含量(mg/kg)與品位(%)

表3 浮選后污泥(干基)中重金屬含量(mg/kg)

表4 污泥(干基)中重金屬的脫除率(%)

由表2、表3和表4可知，污泥中的重金屬大部分富集到浮選泡沫產品中，污泥中重金屬的脫除率較高，除了Cr的脫除率只有60%，其它重金屬的脫除率均大于等于80%。由表2還可以看出，泡沫產品中的重金屬品位較高，Zn的品位達到了9.5%，Cu的品位達到了2.8%，超過了一般鋅礦石、銅礦石中Zn的品位和Cu的品位，可以作為優質的金屬資源加以利用。

4 結束語

(1)城市污水廠污泥重金屬中銅、鋅、鎳、總鉻、鎘、鉛、汞和砷含量都高于背景值，應對這些重金屬分別對待處理。

(2)采用新型有機穩定劑對重金屬超標的城市污泥進行處理發現，處理后的污泥指標達到園林綠化用泥質(GB/T23486－2009)、土地改良用泥質(CJ/T291－2008)等要求，可以實現資源化利用。

[1]陸鳳娟.污水處理廠污泥重金屬特征及潛在生態風險[J].環境科學與管理,2013(4):139～142.

[2]陳韶勇.城市污水處理廠污泥重金屬污染狀況及特征分析[J].資源節約與環保,2015(6):64.

[3]陸鳳娟.污水處理廠污泥重金屬特征及潛在生態風險[J].環境科學與管理,2013(4):139～142.