生物淋滤液循环利用去除污泥中重金属

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 生物淋滤液循环利用去除污泥中重 金属 摘要:对传统生物淋滤法进行改进， 通过生物淋滤液循环使用方式去除污泥 中重金属。考察了生物淋滤液在 5 次循 环过程中 Cu 的总量及不同形态的去除 情况。小试试验结果表明：生物淋滤液 循环使用处理污泥中重金属是可行有效 的，Cu 在循环至第 5 次时去除率下降 为为 30.13%，处理后污泥满足国家排 放标准要求：对于不同重金属生物淋滤 液循环使用的最佳循环次数也不相同， 重金属 Cu 的最佳循环次数为 3 次；生 物淋滤液循环具有将不稳定形态重金属 转化为较为稳定形态的能力。 中国论文网 /2/view-12897570.htm -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 关键词：污泥处理；生物淋滤法； 淋滤液循环；重金属形态 Abstract：On the traditional biological leaching method was improved, through the way of removing heavy metal from sludge by biological leachate recycle. Examines the biological leachate during the 5 cycle ofCu amount and different forms of removal. Laboratory test results show: Biological treatment of leachate recycle of heavy metals in sludge is feasible and effective, Cu in circulation to fifth when the removal rate decreased to 30.13%, treated sludge meet the national discharge standard: For different heavy metal leachate recycling using the optimal cycle is not the same, heavy metalsCu best cycles respectively 3 times; Biological leachate circulation has ability that can transform unstable speciation of heavy metals into a more stable form. Key word：Sludge -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 treatment；Bio-leaching method；Filtrate leaching cycle；Speciation of heavy metals 中图分类号： TU992.3 文献标 识码：A 文章编号： 生物淋滤法的基本原理为通过微 生物自身的氧化，还原，络合等过程， 将污泥中的某些不溶解成分从固相淋滤 为液相，再对污泥进行脱水，从而达到 去除污泥中重金属的目的。1 本研究 通过对淋滤液的循环再利用，研究在不 同循环次数条件下生物淋滤法对污泥中 重金属的去除效果和处理过程中重金属 形态变化情况。 探讨生物淋滤液循环 利用的可行性，并确定生物淋滤液循环 使用的最佳循环次数。达到降低生物淋 滤液产量和提高生物淋滤液去除重金属 能力的目的。 1、试验材料与方法 1.1 污泥来源及基本性质 本试验用污泥取自沈阳市北部污 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 水处理厂的浓缩污泥，污泥重金属含量 见表 1 所示。 表 1 污泥中重金属不同形态含量 单位：mg/kg(干物质) 重金属 Cu Ni Pb Mn 酸溶态/交换态 0.00 9.01 0.06 0.00 还原态 22.83 11.81 89.81 184.3 金属硫化物 313.2 15.46 30.06 69.56 残渣态 3.76 0.00 0.00 0.00 总量 340 36.28 119.9 253.8 由表 1 可知试验用污泥中重金属 Cun 总量超出我国酸性土壤污泥农用标 准(GB4284-1984)分别为 250mg/l、500mg/l，其余各类重金属则 满足国家规定的相关标准(GB4284-1984) ， 故本次试验中着重研究生物淋滤液循环 使用对上述重金属的去除效果，由于重 金属的稳定性强弱顺序大致为：酸溶态/ 交换态可还原态金属硫化物残渣态 26 本试验进行了生物淋滤液循环利 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 用过程中上述 3 种金属酸溶态、可还原 态、金属硫化物、残渣态四种形态的变 化情况与总量分析的研究。 1.2 试验材料与方法 本试验首先采用硝酸氢氟酸 高氯酸联合使用方法消解污泥7。用 WFX-320 原子吸收分光光度计进行污 泥总量测定。 图 1.试验反应装置图 水箱；阀门；供氧 泵；气体流量计；温控仪；加热 棒；排泥口 生物淋滤法试验装置如图 1 所示， 每个运行周期开始时将待处理污泥由水 箱重力流送入反应器内进行生物淋滤处 理。控制反应器内污泥平均浓度在 15g/l、溶解氧量为 2.0mg/L，温度为 28。在运行过程中不断监测生物淋滤 法对污泥中 Cu 重金属的去除效果及污 泥中重金属形态的变化情况，当淋滤法 对污泥中重金属的去除效果降低或逐渐 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 稳定于同一水平时，则表示一个反应周 期结束开始进行下一次生物淋滤液循环。 在第 2 次循环过程开始前重新放入新的 污泥样品，利用上一次循环使用的淋滤 液对污泥进行处理，直至污泥中重金属 的去除率稳定，此次循环过程结束。如 此周而复始，直至淋滤法对污泥中重金 属去除效果维持在较低水平，淋滤液不 适宜继续使用为止。 2、结果与讨论 生物淋滤液循环使用去除重金属 Cu 的情况见图 2、3，由于 Cu 残渣态 的富集较具有代表性，单独设置图 2 表 示残渣态 Cu 在循环过程中富集情况。 图 2.生物淋滤液循环利用去除重 金属 Cu 的情况 图 3 残渣态 Cu 在循环过程中富 集情况 图 2 为试验过程中污泥中重金属 Cu、可还原态 Cu 与金属硫化物态 Cu -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 的浓度变化情况。如图所示，在生物淋 滤的过程中论是 Cu 总去除率还是可还 原态 Cu 与金属硫化物态 Cu 的去除率 均在循环过程中逐渐降低，表现出平缓 的下降趋势，循环至第五次去除率分别 为 30.13%、11.90%、39.20% ，处理后 污泥仍满足国家排放标准要求。这种平 缓的下降趋势表明，与生物淋滤法处理 Zn 相比较可知生物淋滤法可持续去除 污泥中的 Cu，而不会出现在处理 Zn 中 出现的在试验处理至某一阶段时，由于 淋滤液中 Zn 浓度过高对微生物产生抑 制作用而出现的去除率突然下降的情况， 影响对其的处理效果。说明生物淋滤液 中微生物可承受一定浓度 Cu，在试验 的过程中该类微生物始终保持有较高的 生物活性。 图 2 为污泥中残渣态 Cu 含量在 试验过程中变化情况，在生物淋滤的第 1 次循环过程中，残渣态 Cu 含量略有 去除，从第 2 次循环开始，污泥开始大 量富集残渣态 Cu 并在第 3 次循环过程 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 中达到最大值 41.79mg/l。这主要是由 于在生物淋滤过程中，微生物生命活动 不断利用化学形态较为活泼的重金属 Cu，经生物代谢后将其转化为不利于被 生物利用化学性质稳定的残渣态 Cu。 而比较其他重金属残渣态富集情况，残 渣态 Cu 的大量富集表明，重金属 Cu 更适合生物淋滤液的淋滤循环。 在试验过程中污泥本身未检测出 交换态 Cu，而淋滤过程也未富集交换 态 Cu，故本文不再对试验过程中交换 态 Cu 的去除进行赘述。 在淋滤液循环使用 3 次后，重金 属 Cu 的去除率降低至较低水平，并且 残渣态 Cu 的富集也呈现转折下降。故 将重金属 Cu 的生物淋滤液循环最佳循 环使用次数确定为 3 次。 3、结论 (1)生物淋滤液循环使用处理污泥 中重金属是可行有效的，Cu 在循环至 第 5 次后去除率下降为 30.13%，处理 后污泥满足国家排放标准要求。 -精选财经经济类资