城市污水處理廠污泥中重金屬污染治理方法研究進(jìn)展

楊峻 李明 史政偉 楊宏偉 白云志

摘要：城市污水處理廠當(dāng)中的污泥重金屬，對(duì)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(duì)污泥當(dāng)中存在的各種重金屬物質(zhì)，如何將其進(jìn)行有效消除，是當(dāng)下相關(guān)人員亟需解決的一項(xiàng)問(wèn)題。本文首先針對(duì)城市污水當(dāng)中的重金屬所產(chǎn)生的危害展開(kāi)了分析，然后針對(duì)城市污水處理廠當(dāng)中的污泥重金屬，在污染治理方面展開(kāi)了分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：城市污水;處理廠;污泥;重金屬污染;治理

前言：當(dāng)下，我國(guó)城市化的進(jìn)程一直在不間斷的加快，針對(duì)污水的水質(zhì)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(lái)產(chǎn)量在逐漸增加，因此對(duì)其進(jìn)行處置的時(shí)候，對(duì)于技術(shù)應(yīng)該予以重視，針對(duì)其在去除方法方面進(jìn)行研究，很有意義。

1 城市污水當(dāng)中存在的重金屬，所產(chǎn)生的各種危害

1.1 對(duì)人體的危害

城市污水當(dāng)中由于含有汞、鎳、鉻、鉛等重金屬性物質(zhì)，導(dǎo)致生物體內(nèi)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(duì)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(jìn)而重金屬就會(huì)直接進(jìn)入體內(nèi)，對(duì)人體各種機(jī)能造成一定程度上的危害;第2種，就是城市污水對(duì)于土壤造成了污染，進(jìn)而土壤當(dāng)中重金屬含量就會(huì)增加，最終導(dǎo)致農(nóng)作物當(dāng)中的重金屬含量急劇超標(biāo)，亦或是城市當(dāng)中的污水排放到了湖泊、河流當(dāng)中，進(jìn)而導(dǎo)致其水生動(dòng)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(duì)其進(jìn)行食用時(shí)就會(huì)被重金屬所污染，程度嚴(yán)重的情況下可能會(huì)出現(xiàn)惡心、頭暈這些現(xiàn)象，甚至可能對(duì)身體機(jī)能造成一種沒(méi)有辦法逆轉(zhuǎn)的破壞，對(duì)于下一代健康成長(zhǎng)也會(huì)造成影響。

1.2 對(duì)水生植物造成的危害

城市污水是通過(guò)排放的形式，進(jìn)而逐步的流淌到大海、河流等水源當(dāng)中，隨之針對(duì)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(dǎo)致水生植物當(dāng)中的重金屬含量急劇升高，最終導(dǎo)致嚴(yán)重污染情況[1]。

2 污泥當(dāng)中的重金屬所造成污染的具體治理方法

2.1 電動(dòng)力學(xué)的修復(fù)方法

固體相液的體系當(dāng)中，電動(dòng)力學(xué)的修復(fù)方法是使用插入電流的方法，讓受到污染的介質(zhì)能夠在電流的作用之下形成電場(chǎng)梯度，之后流經(jīng)直流電場(chǎng)的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的電動(dòng)效應(yīng)，重金屬就會(huì)被轉(zhuǎn)移到陰極區(qū)，進(jìn)而對(duì)重金屬實(shí)現(xiàn)有效治理。這一技術(shù)對(duì)環(huán)境工程學(xué)、土壤學(xué)等這些學(xué)科進(jìn)行了有效的綜合，在污泥介質(zhì)上面對(duì)直流電壓進(jìn)行有效添加，讓其形成有效的電場(chǎng)梯度，這時(shí)介質(zhì)中的帶電荷會(huì)出現(xiàn)移動(dòng)情況，方向是朝著電極相反的方向。之后溶液對(duì)其進(jìn)行有效的收集、處理，對(duì)于污染介質(zhì)當(dāng)中的樣品進(jìn)行有效清理，最終方可達(dá)到有效清潔效果。介質(zhì)當(dāng)中的污染物會(huì)在電場(chǎng)的作用之下出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀況，運(yùn)動(dòng)當(dāng)中的具體機(jī)制主要有電滲流、電遷移等。其中，電遷移指的是電離子會(huì)在介質(zhì)溶液的相互作用之下出現(xiàn)反向移動(dòng)情況;電滲流指的是在介質(zhì)的微孔當(dāng)中，液體會(huì)受到電場(chǎng)一些影響，由于帶電層以及電場(chǎng)相互作用，進(jìn)而導(dǎo)致帶電介質(zhì)的表層出現(xiàn)移動(dòng)現(xiàn)象。當(dāng)下在新型污泥重金屬的具體處理方法當(dāng)中，采用相對(duì)比較廣泛的一種就是陽(yáng)離子選擇膜，其可以針對(duì)有害物質(zhì)進(jìn)行有效的分離以及提取。

作為一種相對(duì)比較環(huán)保的技術(shù)，電動(dòng)力學(xué)的修復(fù)方法能夠?qū)δ茉聪钠鸬接行У臏p少作用，根據(jù)周圍環(huán)境在影響方面起到有效降低作用。通常情況之下，這種技術(shù)會(huì)在酸化污泥當(dāng)中進(jìn)行有效應(yīng)用，可以把污泥當(dāng)中的很多重金屬物質(zhì)進(jìn)行有效去除，達(dá)到一個(gè)理想化的效果。因此，電動(dòng)力學(xué)的修復(fù)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(huán)境條件中，使用污泥當(dāng)中的氧化硫、硫桿菌等這些物質(zhì)，在其代謝產(chǎn)物的相互作用之下，能夠形成靜電吸附等各種反應(yīng)，讓污泥當(dāng)中的pH值可以出現(xiàn)逐漸下降情況，污泥當(dāng)中處在吸附狀態(tài)的重金屬，由于不相容就會(huì)從固相當(dāng)中被溶出，進(jìn)而被逐漸的轉(zhuǎn)化成可被溶解的離子，最后就可以針對(duì)污泥當(dāng)中的重金屬實(shí)施去除，進(jìn)而在凈化方面達(dá)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(huán)境當(dāng)中進(jìn)行應(yīng)用，這種技術(shù)當(dāng)下尚且處于起步階段。經(jīng)過(guò)相關(guān)調(diào)查研究獲悉，25度對(duì)于生物瀝濾而言屬于最佳溫度，在經(jīng)濟(jì)方面運(yùn)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(diǎn)。經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，相比較化學(xué)浸提法而言，生物瀝濾的方法操作的時(shí)間相對(duì)比較長(zhǎng)，但是針對(duì)污泥當(dāng)中重金屬去除的效果相對(duì)更好。相比較于其他的方法而言，針對(duì)污泥當(dāng)中的重金屬進(jìn)行有效去除的時(shí)候，生物瀝濾的方法在耗酸量方面相對(duì)比較少，設(shè)備也相對(duì)比較簡(jiǎn)單，而且運(yùn)行當(dāng)中的成本相對(duì)比較低，在去除方面的效果相對(duì)也比較理想，在城市污泥處理的領(lǐng)域當(dāng)中得到了非常廣泛的應(yīng)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(duì)比較高的植物，對(duì)污泥當(dāng)中的一種亦或是多種污染物進(jìn)行有效吸收，尤其是重金屬，可以將其對(duì)植物的根莖進(jìn)行有效轉(zhuǎn)移，然后將莖葉直接切除，通過(guò)異地處理的方法，能夠?qū)ξ勰喈?dāng)中的重金屬實(shí)現(xiàn)有效清除作用。經(jīng)過(guò)相關(guān)研究可以獲悉，植物針對(duì)重金屬而言在除去效果方面，對(duì)于重金屬在形態(tài)方面會(huì)產(chǎn)生直接的影響。針對(duì)穩(wěn)定性能相對(duì)不夠高的重金屬，植物在吸收的效率方面相對(duì)比較高。

當(dāng)下發(fā)現(xiàn)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(duì)于場(chǎng)地在結(jié)構(gòu)方面不會(huì)造成不利影響，對(duì)地下水亦不會(huì)造成二次污染，同時(shí)能夠通過(guò)最少的成本對(duì)污水當(dāng)中的重金屬進(jìn)行最有效的處理。因此，這項(xiàng)技術(shù)在很多個(gè)國(guó)家都得到了應(yīng)用、認(rèn)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(duì)于植物提取法在重金屬污泥處理效果方面會(huì)起到直接的影響[2]。

結(jié)束語(yǔ)：綜上所述，城市當(dāng)中的污水針對(duì)環(huán)境造成了巨大的破壞，給水源、農(nóng)作物、土壤都帶來(lái)了極大程度上的污染。因此，針對(duì)城市污水具體處理過(guò)程當(dāng)中，對(duì)于其原則必須進(jìn)行有效遵循，盡最大可能就地進(jìn)行直接處理，可以有效防止二次造成污染。而且在相應(yīng)處理之前，對(duì)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(duì)其進(jìn)行處理。

參考文獻(xiàn)：

[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(jìn)展[J]. 中國(guó)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(jié)約與環(huán)保， 2020， No.219（02）：75+96.