城市污水處理廠污泥中重金屬污染治理方法研究進展

楊峻 李明 史政偉 楊宏偉 白云志

摘要：城市污水處理廠當中的污泥重金屬，對于污泥資源在利用方面隸屬于一種潛在形式的危害。所以，針對污泥當中存在的各種重金屬物質，如何將其進行有效消除，是當下相關人員亟需解決的一項問題。本文首先針對城市污水當中的重金屬所產生的危害展開了分析，然后針對城市污水處理廠當中的污泥重金屬，在污染治理方面展開了分析，以供參考。

關鍵詞：城市污水;處理廠;污泥;重金屬污染;治理

前言：當下，我國城市化的進程一直在不間斷的加快，針對污水的水質在處理方面提出了更高層次的要求。污泥屬于污水處理廠所造成的污染物，近些年以來產量在逐漸增加，因此對其進行處置的時候，對于技術應該予以重視，針對其在去除方法方面進行研究，很有意義。

1 城市污水當中存在的重金屬，所產生的各種危害

1.1 對人體的危害

城市污水當中由于含有汞、鎳、鉻、鉛等重金屬性物質，導致生物體內重金屬的含量一直在不斷增加，城市污水通常都是以兩種情況針對人的身體造成威脅：第1種，是直接飲用的水源遭受到了重金屬的污染，進而重金屬就會直接進入體內，對人體各種機能造成一定程度上的危害;第2種，就是城市污水對于土壤造成了污染，進而土壤當中重金屬含量就會增加，最終導致農作物當中的重金屬含量急劇超標，亦或是城市當中的污水排放到了湖泊、河流當中，進而導致其水生動物受到了重金屬的污染。由于人處在食物鏈頂端，一旦這些食物受到污染，人體對其進行食用時就會被重金屬所污染，程度嚴重的情況下可能會出現惡心、頭暈這些現象，甚至可能對身體機能造成一種沒有辦法逆轉的破壞，對于下一代健康成長也會造成影響。

1.2 對水生植物造成的危害

城市污水是通過排放的形式，進而逐步的流淌到大海、河流等水源當中，隨之針對其中生存的水生植物，在生命安全方面造成了極大的危害，也導致水生植物當中的重金屬含量急劇升高，最終導致嚴重污染情況[1]。

2 污泥當中的重金屬所造成污染的具體治理方法

2.1 電動力學的修復方法

固體相液的體系當中，電動力學的修復方法是使用插入電流的方法，讓受到污染的介質能夠在電流的作用之下形成電場梯度，之后流經直流電場的時候會產生相應的電動效應，重金屬就會被轉移到陰極區，進而對重金屬實現有效治理。這一技術對環境工程學、土壤學等這些學科進行了有效的綜合，在污泥介質上面對直流電壓進行有效添加，讓其形成有效的電場梯度，這時介質中的帶電荷會出現移動情況，方向是朝著電極相反的方向。之后溶液對其進行有效的收集、處理，對于污染介質當中的樣品進行有效清理，最終方可達到有效清潔效果。介質當中的污染物會在電場的作用之下出現運動狀況，運動當中的具體機制主要有電滲流、電遷移等。其中，電遷移指的是電離子會在介質溶液的相互作用之下出現反向移動情況;電滲流指的是在介質的微孔當中，液體會受到電場一些影響，由于帶電層以及電場相互作用，進而導致帶電介質的表層出現移動現象。當下在新型污泥重金屬的具體處理方法當中，采用相對比較廣泛的一種就是陽離子選擇膜，其可以針對有害物質進行有效的分離以及提取。

作為一種相對比較環保的技術，電動力學的修復方法能夠對能源消耗起到有效的減少作用，根據周圍環境在影響方面起到有效降低作用。通常情況之下，這種技術會在酸化污泥當中進行有效應用，可以把污泥當中的很多重金屬物質進行有效去除，達到一個理想化的效果。因此，電動力學的修復方法，在重金屬的消除中成為了一種主要形式。

2.2 生物瀝濾的方法

生物瀝濾的方法，是在有氧、含硫的環境條件中，使用污泥當中的氧化硫、硫桿菌等這些物質，在其代謝產物的相互作用之下，能夠形成靜電吸附等各種反應，讓污泥當中的pH值可以出現逐漸下降情況，污泥當中處在吸附狀態的重金屬，由于不相容就會從固相當中被溶出，進而被逐漸的轉化成可被溶解的離子，最后就可以針對污泥當中的重金屬實施去除，進而在凈化方面達到有利的效果。通常情況之下，生物瀝濾的方法主要在有氧、含硫的環境當中進行應用，這種技術當下尚且處于起步階段。經過相關調查研究獲悉，25度對于生物瀝濾而言屬于最佳溫度，在經濟方面運行的溫度在20度，如果想要讓污泥重金屬在去除方面得到最理想的效果，通常情況下需要使用PH作為生物瀝濾的具體終點。經過研究發現，相比較化學浸提法而言，生物瀝濾的方法操作的時間相對比較長，但是針對污泥當中重金屬去除的效果相對更好。相比較于其他的方法而言，針對污泥當中的重金屬進行有效去除的時候，生物瀝濾的方法在耗酸量方面相對比較少，設備也相對比較簡單，而且運行當中的成本相對比較低，在去除方面的效果相對也比較理想，在城市污泥處理的領域當中得到了非常廣泛的應用。

2.3 植物提取法

植物提取的方法，通常是使用重金屬超富集相對比較高的植物，對污泥當中的一種亦或是多種污染物進行有效吸收，尤其是重金屬，可以將其對植物的根莖進行有效轉移，然后將莖葉直接切除，通過異地處理的方法，能夠對污泥當中的重金屬實現有效清除作用。經過相關研究可以獲悉，植物針對重金屬而言在除去效果方面，對于重金屬在形態方面會產生直接的影響。針對穩定性能相對不夠高的重金屬，植物在吸收的效率方面相對比較高。

當下發現的一些重金屬超富集的植物，大概有七百多種。植物提取的方法，對于場地在結構方面不會造成不利影響，對地下水亦不會造成二次污染，同時能夠通過最少的成本對污水當中的重金屬進行最有效的處理。因此，這項技術在很多個國家都得到了應用、認可。但是，大部分的重金屬超富集的植物，通常只能夠富集一種、幾種重金屬，這對于植物提取法在重金屬污泥處理效果方面會起到直接的影響[2]。

結束語：綜上所述，城市當中的污水針對環境造成了巨大的破壞，給水源、農作物、土壤都帶來了極大程度上的污染。因此，針對城市污水具體處理過程當中，對于其原則必須進行有效遵循，盡最大可能就地進行直接處理，可以有效防止二次造成污染。而且在相應處理之前，對于重金屬具體含量要予以有效明確，然后采取最有效的方法對其進行處理。

參考文獻：

[1]孫娟. 城市污水處理廠污泥中重金屬污染治理方法研究進展[J]. 中國資源綜合利用， 2020， v.38;No.407（10）：114-115+118.

[2]成末紅. 城市污水處理廠污泥重金屬污染狀況探討[J]. 資源節約與環保， 2020， No.219（02）：75+96.