（环境工程专业论文）表面活性剂与螯合剂对城市污泥中cd、cr的去除.pdf

摘要 随着人嗣的增加帮城市纯鞠翔快爹污嚣棒为城市污拳艇理的瑟臻严镌雾藁瓣教量也拥 瘟增加蛰鹩混的处理处置是令很多污水处理厂头痛的大事擎其出路主要肖填埋、焚烧等 饕 耗竭性处理及农业利用等资源纯处理技术d 由于环糍压力、资源浪费的缘故雾耗竭性越 理援恭逐灏减少藏棱禁止雾丽被认为攘有潜力的海淀处理处置是对其进行地剩用整 理，它不仅可以有效剩用污泥中对植物有用的营养物质堂健其重新参与生态系统的物质 循环，而且费用低廉。消纳量也很大霸无论是污泥壹接经过简单处理施入农丽，还是将 污潺发酵傣为有桃原辫爹生产膏棍舞爨葳裔枫嚣帆复台麓雾都不爵避免地将瓣霉境有害麴 重垒属带入环境霸因此需采取一定的控制措施将污淀中重金属予以分离除去镄 ， 在分离污泥重金属的化学鹣物理及生物学等诸多方法中，化学方法具有觅效快、可 操律牲强等慌点蔼被广泛使用豢戳前所选用豹忧学提取裁多集中在无枫强酸，霄瓿酸帮 螯台剂等单一物质主墨对其复合去赊教瘟则研究甚少豢特别是利用表面活性剂来强化螯 合剂去除污泥重金属的研究还来见报辱尊近来已陆续出现了刹用豢面活性剂与螯合荆的 联合寨謦复壤薰垒属污染熬相关研究臻摄据壤与污溅的裙儆性蒙囊雾可黻剩蔫螯合 荆和装面活性剂寨去滁瓣泥中熏金属絷了一+ 。 本文首先评价污水处理系统中各种污泥熏金属的安全性，并对化学方法去除污泥重 金属鹩数暴进褥了评麓雾建立了他学方渡的照霸骧；剩及评拚指标体系毋茬熊基磁上雾蘧 过模拟试验鎏重点研究了螫台刹与表褥活性剩单独或复合去除重垒属的效果爹分析了这 几种化学物质对污泥重叠属去陈的主教应及复合效应，并考察了化学去陈重金属对污渥 氮素损失的影晌帮处理前后污混重盒满的形蒸变化雾为城市污混的袁瘸淹源能提供科学 依据赫 通过对重庆市唐家桥污水处理厂的生污泥、活性污泥一次厌氧消化污泥、三次厌 氧潲忧污澹中的重金属避行测诲并馘国家标淮0 8 4 2 8 4 - - 8 4 为粼定依据雾栗褥单项评 价与n e m e r o w 指数综舍懈擒方法对备类污淀昀寝用安全姓进行了评输霪发现湾捉在鸦 水处理流程中，其熏金属有从生污泥、活性污泥、一次厌氧消化污泥、二次厌氧消化污 混透渐富纂滚缩随趋势零尽管备污漉中重金属誊量均未超过农用括港梦毽占城市污漉绝 大部分的二淡消化污溉中的c d 融非常接近表阕标准爹其农用潜在风险加大雾必须在瓣 泥资源化前将其去除。 通过对现行分离去隰污泥重金属的寿涪遴行评髂碧发现化学去除污漉中重垒属的方 耋 法是口】行鳓。优选污泥薰金属化学去艨的原则是最大限度地去除重金属争最大限度地保 全霄用成努掌最大限度遗减少二次污染擎最大限魔地节约经济成本，默及最大隈度方便 操捧簧据溉可确定评价他学去除方法麴指撅体系是藏的重金属去除率鹣擅物募分损失率飞 产水系数葛投资系数与可操作蒸数费 模拟试验以上述莓类污沆中产生量最大的二次厌氧溺化污瓣为材料擎选择两种栈表 牲的重金属c d 阚离子型赋纛湛c r ( 酸撮阕离子型赋枣为去除对象爹考察螯合剂柠 檬酸、e d t a 及表面活性剂十二烷基磺酸钠( s d 8 等兰种化学物质对c 文c r 的去除 效暴豁试骏分a 蔫b 、e 、d 霸缀进行瞧a 缀为化学提取潮的单独淋滤试验梦柠檬酸的 浓度设巍0 0 5 雾。薹雾0 。2 爹0 3 m o lr 藿雾e d t a 设为0 0 2 5 雾0 。0 5 雾 ，1 2 5 雾0 2 5 m 黪ll - 整s d s 设为0 0 0 5 势0 0 重，0 0 2 m 。ll 一常淋滤剂量设为50 0 m i k 9 9 1 与10 0 0 m l 蚝( 即固液比分别 为2 ：i 与i ：1 ；b 组为能学提取剂的复合淋滤试验笋分荆闺定柠檬酸、e d t a 浓度为0 。3 与0 2 5 m o if 薹a 组中最佳浓凄爹然后分别与0 0 0 5 雾0 0 1 蘩0 0 2 m o ! u 3 的s d s 进行复 合淋滤，在复合中又设混合淋滤( 两种化学物质重：l 混合液) 和顺序淋滤两种化学物 质先后淋滤聋淋滤总n i t 仍隽5 0 0 m lk 9 4 舄i 0 0 0 湖k 番2 两个水平；c 组为傀学提取剂 的单独掘蓠试验雾所阕浓度与a 缉穗闻雾攘蒺酎闻设 。彝雾董雾霪擎碡雾施id 缀为纯学 提取剂的复合振荡离心试验堂分别固定柠檬酸、e d t a 浓度为o 。3 与0 2 5 m o i 1 b 组 中最佳滚魔聋然后分茹礴与o 。鳓5 ，0 。，0 0 2 m o ! p 的s d s 进行混合振荡或顺序振荡， 总的振荡时闯撰设0 。薹雾薹羹2 掌4 擎8 h 等拳平耋坦顺序振荡中每稀物羼的振荡时闻均溅 半霸 根据上述试验方案，淋滤试验采用内径为4 c m 长为2 0 c m 的硬质塑料管，用尼龙 布固定底郝雾再赫l c m 厚石奠移与一层晨龙布雾装入9 0 9 风干的污嚣擎上藤铺设整龙 布及石英砂零装撞完嘉雾以去离子水浸泡至污泥湿润爹以0 5 m i r a i n 。的流速连续淋滤爹 测定淋出液c d 、c r 含薰嚣振蒲试验燕将3 9 污泥样加入3 0 m l 提取液中，放入5 0 m l 离 心管恒温攘荡至谶定时闽擎然藤以1 5 0 0 攀m 离心8 r a i n 雾灏攀定上满渡c d 糯c r 含量巷上述 试验均重复2 旋臻最后选取单独处理或复合处理中的效累较佳的2 1 个组合擎测定去除 重叠属后的氮素攒失率，结果鼹示耄 在他学物质攀独楚理中誉慧的趋势是螯鲁荆柠檬酸e d t a ) 要谎予襄面活性荆 s d s 稽在振荡中掌c d 的最大去除率4 。7 6 要显著赢予c r 5 。2 5 参在淋滤中转| | | 好相反，c d c r 的最大去除率分别为10 8 2 n 16 0 。3 6 霸柠檬酸与s d s 复合，在淋滤 去陈c d 飞c r 串襄现为接挽效碰爹在攘荡去除爨醛表现为蛰阐效应绫独立效靡掺e d t a 与 s d s 复合，除了在淋滤去除c d 中表现为协同效应外，对淋滤去除c r 及振荡去除c d 、 c r 均表现为拮抗效应。考虑到n 素保全及经济成本，去除污泥c d 中的最佳条件可推 荐为：用0 3 m o ll “柠檬酸与0 0 2 m o ll 。s d s 按l ：1 0 固液比，依次振荡1 h ( 共2 h ) ，其 c d 去除率为6 3 7 1 ，n 素损失率为1 2 3 0 ；去除c r 的最佳条件为用0 3 m o ll 。1 柠檬 酸溶液，按1 0 0 0 m lk g 。1 淋滤污泥，其c r 去除率为6 0 3 6 ，n 素损失率为4 4 6 。 最后，选取c d 、c r 去除率最高的两个污泥样品，以处理前污泥样品为对照，采用 连续浸提的方法，分析了污泥处理前后c d 、c r 的形态分布，发现处理前后，污泥中c d 、 c r 的形态分布均产生较为明显的变化。原始污泥有效态c d 含量较高，污泥中潜在重金 属供应能力较强，经淋滤和振荡处理后，c d 活性有所降低，污泥中c r 主要以残留态和 碳酸盐结合态存在，潜在重金属供应能力弱对植物影响不大一， ， 关键词：污泥，镉，铬，螯合剂，表面活性剂 川4 a b s t r a c t s l u d g e ，a sb y p r o d u c t o fs e w a g et r e a t m e n tp l a n t ，i sd i s c h a r g e di n c r e a s i n g l y w i t h p o p u l a t i o ng r o w t h a n du r b a n i z a t i o n t h ef a t eo f s l u d g e i n c l u d e s e x h a u s t i n g a n d a g r o u t i l i z a t i o n t h e f o r m e rs u c ha s l a n d f i l l i n g ，i n c i n e r a t i o n a r e a p p l i e d a n df o r b i d d e n d e c r e a s i n g l y b e c a u s eo fe n v i r o n m e n t a lp r e s s u r ea n d r e s o u r c e sw a s t e o p p o s i t e l y , t h e a g r o u t i l i z a t i o n i su s e di n c r e a s i n g l y , b e c a u s et h a t i tn o to n l y e f f e c t i v e l y m a k e su s eo f n u t r i e n t sb u ta l s oh a sl o w e x p e n d i t u r ea n dl a r g et r e a t m e n ta m o u n t s a g r o u t i l i z a t i o ni n c l u d e s t w om e t h o d s ，o n ei sd i r e c t l ya p p l y i n gs l u d g et of a r m l a n da f t e rb e i n gs i m p l yt r e a t e d ，a n dt h e o t h e ri s m a n u f a c t u r i n go r g a n i co ro r g a n i c i n o r g a n i cc o m p l e xf e r t i l i z e r s t h e s e t r e a t m e n t s h a v eb e c o m ep r o b l e m a t i cb e c a u s eh e a v ym e t a l si ns l u d g em a ye n t e ri n t oe n v i r o l u n e n ta n d p o t e n t i a l l yp o s i n gat h r e a t ，c o n s e q u e n t l y ，i ti se s s e n t i a lt or e m o v eh e a v ym e t a l sf r o ms l u d g e b ym e a n s o f p h y s i c a l ，c h e m i c a la n db i o l o g i c a lm e t h o d s c h e m i c a la g e n t sa r eb e i n ge m p l o y e dw i d e l yf o ri t s q u i c k l ye f f e c ta n dm a n e u v e r a b i l i t y m a n y a t t e n t i o n sh a v eb e e np a i dt ot h el e a c h i n go fc h e m i c a la g e n t ss u c ha ss t r o n gi n o r g a n i c a c i d s ，o r g a n i ca c i d sa n dc h e l a t o r si nt h ep a s td e c a d e s h o w e v e r , t h e r ea r el i t t l er e p o t sa b o u t c o m b i n a t i o na g e n t s ，e s p e c i a l l yu s i n gs u r f a c t a n t st oe n h a n c er e m e d i a t i o no fc h e l a t o r s t h e c h e l a t o r s e n h a n c e de x t r a c t i o no fh e a v ym e t a l sf r o mc o n t a m i n a t e ds o i l sb ys u r f a c t a n t sh a s b e c o m e i n c r e a s i n g l yi n t e r e s t c o n s i d e r i n gt h ec o m p a r a b i l i t yo fs l u d g et os o i l ，i ti sf e a s i b l et o e x t r a c t i n gh e a v ym e t a l sf r o ms l u d g eb y c h e l a t o r sa n ds u r f a c t a n t s ，t o o f i r s t l y ，t h es e c u r i t yo fh e a v ym e t a l sw a se v a l u a t e dw i t h i nf o u rs o r t so fs l u d g e ，w h i l et h e e f f i c i e n c yo f r e m o v a lo f h e a v y m e t a l sb ya g e n t sw a s a s s e s s e d ，a n dt h e nt h es t a n d a r d sa n dt h e e v a l u a t i o ns y s t e mo fc h e m i c a lm e t h o dw e r es u g g e s t e d s e c o n d l y , t h es i m u l a t e dl e a c h i n ga n d s u r g i n ge x p e r i m e n t sw e r ec o n d u c t e dt od e t e r m i n et h er e m o v a lo fc d ，c rf r o ms l u d g eb y s e v e r a l a g e n t ss o l e l y o rj o i n t l y f i n a l l y , t h e n i t r o g e n l o s ta n df o r m so f c d ，c rw e r e i n v e s t i g a t e dc o n t r a s t i v e l ya m o n gt r e a t e ds l u d g e ，a i m i n gt op r o v i d es c i e n t i f i cb a s i sf o rp r o p e r a g r o u t i l i z a t i o no fs l u d g e t h er a ws l u d g e ，a c t i v a t e ds l u d g e ，i a n a e r o b i c a l l yd i g e s t e ds l u d g ea n d i i a n a e r o b i c a l l y d i g e s t e ds l u d g ew e r es a m p l e df r o mt h et i a n g j i a q i a os e w a g e p l a n ti nc h o n g q i n g a tt h eb a s e o f h e a v ym e t a l s d e t e c t i o no fs e v e r a lk i n d so f s l u d g e ，t h es e c u r i t yo fs l u d g ew a sa s s e s s e db y 4 粥崩醐嘲重越i n d e xdn e m e r o w i n d e x 裟c o r d i n g t og b 4 2 8 4 - 8 4 。镌巷r e s u l ts h o w e d 颦f o l l 獬： 妇h e a v y ：m e t e s w e r ee n r i c h e d g r a d u a l l y i n 妇o r d e r o f 重薹赫巍a e m b i e a l l yd i g e s t e d 惑讽髀 1 一m a e r o b i c a l l yd ig e s t e ds l u d g e 巍e ：i v a t e ds l u d g e r a ws l u d g e ，a l t h o u g ht h ec o n t e n to f h e a w 瓣越冀磷b e l o w t h en a t i o n a ls 激d a r d 雾t h ec a 抵i u m i 9 n 蓁蓁黼裁勰瓣b i e a l l yd i g e s t e d s l u d g ew 鹬n e a r l ye x c e e d i n g s 溉d a r d 。孙e r e f o r e i th 瓤印e 辩da g r o u t i l i 蕊t i o no f s l u d g e ， 鞣蠖薹ti sc s s e n t m l 赫r e m o v e 濂h e a v y m e t a l s 。 t h 。c o m p a r eo f t h ew a yo f r e i n o v i n 。gh e a v y m e n sf r o mt h es i u d g es h o w e dt h a ti ti s f e 瓣i b i et ou s e a g e n t s 。t r a m s o f s c r e e n i n ga g e n t s w e r ed e s c f i b 醚t or e m o v e h e a v y m e t a l s e 蘸c i e m i y , 撼s a v e u s e f u lm a t t e l 蝤l o w e r c o s t 爹蝤。辨r a t e 豢勰i 瓤s om e 锄 紫砖c o u l db e s u g g c 髓e d 黼r c m o v a l r a t i oo fh e a v y m e t a i s ，饿黪l o s l i r a t i oo fn u t r i e n t 妻c o n t e m p o r 删： w a s t e w a t e r a m o 警翻涮雹e 篓e i e n c y , m a d 魏越瓣i u v e r a b i ! i n d e x ， c i t ea c i d c t a ) ，e d t a 锄s o d i u md o d e c y l s m f a t e ( s d s ) w e r eu s e d t oe x t r a c t l ： o m c ) 繇遽t h m ( a 懿j o n ) 耋魏鋈熏-r a b i d l y 械g e s t e d s l u d g e 。t h e e x p e r i m e n 憾e o n s i s t e do f a 黪b ，c 堂dg r o u p s 。a g r o u pw 淞! c a c h i n g t e s tb y a g e n t 8s o l e l 弘7 e a c h p i e 鞣瑟橱e a t e d 漱t d i f f e 黼n t e x a c t o r s 羹n 揪m e l y , 0 ；0 5 0 1 雾o 2 鞠速0 3 m o l 鹜2c t a 黪 0 0 2 5 ，0 。0 5 冀0 。1 2 5 虢d0 2 5 t o o lo e d t a 橐筑5 警q 。0 1 嘲0 0 2t o o lo 1 s d s 。t h e ! e a c h i n g d o s e ：w a s d 觚l e v e l 霉e 雾蓦萋k s 2 a n di0 0 i k g 薰冀bg r o u p 嘲w a s i e a c h i n g t e s t b ya g e m 塞jo i n t l y , i nw h i c h0 3 t o o ll 舻3c t a 痢o 。2 5m o 重r 1e d t a w e i rm i x e d 诚m 0 0 0 5 ，0 一i 删0 2 m 0 1 l t s d s ，r e s p e c t i v e l y t h ei e a c h i n g w i i i yi n c l u d i n gm i x i n gt r e a 卸e n t ( 心 蠡鹣霉v o l u i t l er a t eo ft h et w o s o l m i o n 辫勰1 - 1 a n d t h e l e a c h i n g i ns e q u e n c e ( t h et w os o i u t i o n r e a c t e d 诵耄hs l u d g ei n s e q u e n c e ) w e r ec o n d u c t e d 。孙e ! e a c h i n gd o s ew a s50 0 m l k g a n d l0 0 0 m l k g “2 i c g r o u p w a s s m 禧i n g t e s tb y a g e n t ss o l e l y , w h i e h t h et r e a 鞠e n tl 黎攀棼l 霪躐辩蘧霪 t h es 锄ea sa 帮 印。t h e p r o c c s sw a s e 蛳诧do u t b ys h y i n g t h em i x t u r ef b rd i 糟e 糟n t p e 精o d s f t i m e * 5 擎1 雾2 参4 赫遣霉崎；d 霉哟w a s 瓣罐i 谴辇t e s t 姆a g e n t sj o i m l y , i nw h i 棼h 激si n g t i m ew a s 蹴鹳d 0 5 妻警2 豢4a n d8 h ，h s e q u e n t i ne x t r a c t i o n , 妇t i m e o f e v e 搿a g e n t w a s t h eh a l fo ft o t a l 。 9 0 gs l u d g e w a sa d d e dt o4 c m - d i 趱e t e r a n d 2 0 c m - l e n g t h 掬埘趟p i 鹅t i c c o ls 妫蹴幽棼 b o r o m 飘趟姊w a s l a i d 诵m n y l o n 皴dq 嘲z i t e ( i c m - 黼c k n e s s ) , r e s p e c t i v e l y a r e rb e i n g s a e d 诚m 峨d e i o n 耋绷w a t e l 蛾罄s l u d g e w a sl e a c h e d b y 她e x 辨f i m e n t a l 毂蛹瓣鳓鹅戤 t h er a t eo f0 。5 m ! r a i n1 ，鳓醴t h e n 饿翳c o n t e n t so f c d 碧c ri n 臁! e a e h a t ew e r em o n i t o 鞲d 强e 螽 s u r g i n ge x t r a c t i o nw a sp e r f o r m e db yc o n t a i n i n g3 9o fs l u d g ew i t h3 0 m ls o l u t i o ni n 5 0 m l p o l y p r o p y l e n ec e n t r i f u g et u b e s t h es e r i e so f r e a c t o r sw e r ee q u i l i b r a t e di na no r b i t ms h a k e r f o rc e r t a i nt i m ea n dt h e nt h e s a m p l e sw e r ec e n t r i f u g e d a t15 0 0 r p mf o r8 m i na n dt h e s u p e m a t a n t sw e r e d e t e c t e df o rc da n dc r t h ee x p e r i m e n t sw e r er e p e a t e dt w i c e t w e n t y o n e s a m p l e s ，w h i c hw e r ep r e f e r a b l et r e a t m e n t ，w e r ec h o s ef o rd e t e r m i n a t i o no fn i t r o g e nc o n t e n t t h er e s u l t ss h o w e da sf o l l o w s ： t h er e m o v a lo fc d ，c rb yc h e l a t o r ss u c ha sc t aa n de d t aw a sh i g h e rt h a nt h a tb y s u r f a c t a n ts d si naa n dc g r o u p c de x h i b i t e dt h em a x i m u me x t r a c t a b i l i t y ( 6 4 7 6 ) w h i l e c r5 7 2 5 i nt h es u r g i n ge x p e r i m e n t s a n dt h ec o n t r a s tr e s u l t sw e r eo b s e r v e di nt h e l e a c h i n g t e s t s ，w h i c hm a x i m u me x t r a c t a b i l i t yo fc d ，c rw a s1 0 8 2 a n d6 0 3 6 ，r e s p e c t i v e l y s d s c o u l de n h a n c et h ee x t r a c t i o ne f f i c i e n c yo fc t ai nb a t c h s u r g i n g ，w h i l et h er e s u l tw a s r e v e r s e i nc o l u m nt e s t s s d sw i t he d t ac o u l d p r e s e n ts y n e r g i s mi nt h er e m o v a lo f c d b yl e a c h i n g ， a n dt h ei r r e g u l a re f f e c t sw e r eo b s e r v e di no t h e r e x p e r i m e n t s t a k i n gt h el o s to fn i t r o g e na n d c o s ti n t oa c c o u n t ，t h eo p t i m u mc o n d i t i o nw a ss u g g e s t e da sf o l l o w s ：i no r d e rt or e m o v ec d f i ：o ms l u d g e ，t h ec e r t a i ns l u d g ew a sa d d e di n t ot h em i x t u r eo fo 3 m o ll 。c t aa n d0 0 2 t o o l l “s d sa t1 ：1 0 p r o p o r t i o no f s o l i d t os o l u t i o n ，a n dw a ss h a k e nf o rl h ，w h i c hc o u l dr e m o v e 6 3 7 1 c d ，b u tl o s en i t r o g e no n l yf o r1 2 3 0 s i m i l a r l y , t h eo p t i m u mc o n d i t i o n o f r e m o v i n g c rc o u l db ed e s c r i b e dt h a tt h es l u d g ew a sl e a c h e db y0 3 m o ll 。1 c t aw i t h1 0 0 0 m lk g 。1 u m o u n t ，a n dt h em a x i m u me x t r a c t a b i l i t yo fc rw a s6 0 3 6 ，m i n i m u mn i t r o g e n l o s i n gr a t e w a s4 4 6 i nt h el a s t ，t h ef o r m so f c d ，c ri ns l u d g ew e r ec h a n g e db e f o r ea n da f t e rt h ei ia n a e r o b i c d i g e s t i o ns l u d g ew e r et r e a t e db ym e a n so ft h es e q u e n t i a le x t r a c t i o n t h er e s u l ts h o w e dt h a t n o t r e a t e d s l u d g ep l a y e dah i g ha v a i l a b i l i t yo fc d ，a n dt h ep e r c e n to fl a b i l ep a r t i t i o nh a d d r o p p e d a n dt h em a i nf r a c t i o n so f c rw e r er e s i d u a la n db o u n dt oc a r b o n a t e sa f t e rt r e a t m e n t i t w a ss a f et ou s e s l u d g ea f t e rr e m o v i n gh e a v y m e t a l s k e y w o r d s ：s l u d g e ，c a d m i u m ，c h r o m i u m ，c h e l a t o r , s u r f a c t a n t 6 文献综述 城市污泥指处理污水所产生的固态、半固态及液态的废弃物。随着城市人口的增加 和城市化的加快，作为城市污水处理的副产物，污泥不仅排放量巨大，占污水的o 3 左右，而且增长迅速。1 9 9 0 年全国有污水处理厂7 8 座，污水处理率仅为2 9 ，每年排 放污泥( 脱水) 约3 0 0 5 0 0 万吨。而在2 0 0 1 年城市污水和工业废水处理率已分别达到 2 5 和9 4 7 ，故产生的污泥也翻了数番，仅城市污泥就达到4 0 0 0 万吨( 赵庆祥，2 0 0 2 ) 。 为了有效控制长江、嘉陵江重庆段的水污染，保护城区段的饮用水源水质，以及保 护三峡库区的水环境质量，重庆市的排水工程建设在今后将有较大的发展。据预测，重 庆主城区在2 0 1 0 年将建成设计规模为3 0 万m 3 d 的两座大型的二级污水处理厂及规模 1 0 万m 3 d 以下的4 座污水处理厂( 郝以琼等，1 9 9 9 ) 。若污泥量按处理水量的o 3 o 5 计( 含水率9 7 ) ，2 0 1 0 年两座大型污水处理厂的产泥量就分别为9 0 0 1 5 0 0 m 3 d 。 因此，今后在加强污水处理的同时，必须妥善解决污泥的处理处置问题，以充分发挥污 水处理厂消除环境污染的作用，并对污泥进行积极的资源化利用。 虽然产生的污泥体积通常只占到废水体积1 以下，但污泥处理设施投资却占到总 投资的3 0 4 0 。因此，无论从污染物净化的完善程度还是废水处理技术开发中的重 要性及投资比例，污泥处置都占有重要地位。故把污泥处理比作废水处理过程中的两大 车轮之一，缺一不可，由此可见污泥处置的重要性。 l 城市污泥的排放与性质 1 1 城市污泥的排放 污泥是污水处理过程中产生的物质，它以好氧微生物为主体，同时包括混入生活污 水或工矿废水中的泥沙、纤维、动植物残体等固体颗粒及其吸附的有机物、金属、病菌、 虫卵等物质的综合体( 王凯军，2 0 0 1 ) 。城市污水和工业废水在污水处理厂进行处理的 过程都将产生各种污泥。污泥中的固体有一部分是截留下来的悬浮物质，一部分是由生 物处理系统排出的生物污泥，还有一部分是因投加药剂而形成的化学污泥。污水处理法 有活性污泥法、s b r 法、生物膜法等，不同处理方法污泥的排放程序也不尽相同，图l 为活性污泥法的污泥排放程序示意图。 从污水处理厂排出来的污泥一般是由松散的物质组成，含水率较高，达9 5 0 ，9 9 ， 污泥容积可达其所含固体容积的数十倍，性质也很不稳定，极易腐化，不利于运输和处 7 震恕故需爱时进行减容化和无害化处理擎使含誊瘸蒙性徽生物、教发出恶奠的腐化物震 数量减少并使羹分解。一般传绫的污泥处理工芑过程如翻2 所示攀 参 滋饼外逮 霸1 拳城市污泰处理中污瓣妁排蘸 f i g u r e l 臻t h ed i s c h a r g e o f s l u d g e i n 黼畦秘_ i c i p a 曩s e w a g et r e a t m e n t 豳2 传统污泥处理工艺流程 f i g u r e 2 臻t h e p r o c e s s o fc o n v e n t i o n a l s l u d g e t r e a t m e n t 污泥产生的数量，视废水水质与处理工艺而异嵇例如掌以每人每天产生2 0 0 l 污水 秉说，经潦缩藤麓萋，5 l 髫2 # 人重爹脱水薅0 2 5ld , l m 人爹污澹干忧赢0 0 7 k g d l 。人一绻污 溯的体积取决于污淀的含水率掌等于污泥的于重除以污溜的含固率( 污渥的含水搴) 梦 印： 污混体禚m 3 ) 慧_ _ = 。望季辜，攀。二羔。，。一 1 一污泥含承率喾m 盔) 以2 耄干污泥为例，污泥含水牵与体积的关系霓袭l 潦 表重蠹浮泥含水率与体积曲美豢 ，。；。，。雾塾冀篓茎壁量：。! 篓墅壁型曼壁空塑兰墅壁。塾塑坚! 璧塑。里型望l 翌登曼。墨壁坠兰茎塑。曼登壁! 熊塑受! 竺曼! 璧。壁鐾竺。，。，。一 含水率tm 。30 9 8e 。9 6执9 20 8 40 6 8 污漉傣积m 3 10 05 0 2 51 i 黧，56 2 5 国家瓣城市污水污染控铡翡援求政策聂新灏嚣的城镇污水楚理厂污染物排藏标准 ( g b l8 9i8 - 2 0 0 2 ) 罗对城市污水厂的污泥稳定和农田利用育明确的要求。但实际情况是， 污水处理厂的建设往往只注意污永处理要迭到排艘标准龉运几年爹由于有脱辚脱氮要求雾 演变出不少污水生物处理工艺，丽对污泥处理和处置，设计中一般只提将脱水污泥外运 和综合剩霸攀未计算其授黉和经常赞焉雾逮势必会造成二次污染龉楚理厂建褥越雾攀浮 混的二次污染亦越广泛沈光范掌2 0 0 3 ) 臻 重瓣2 城市污泥的性质 城市污泥中岔有丰富的氮飞磷翔和有祝属磬不投酉黻作势壤改良粼以改善 壤结构雾提高保水性能和保月墨能力，丽且可作为有机肥重其效用与农家腮相当 ( o 蕊e b u r ge t 藏薹9 9 3 臻污混农业剩用禚国外已育近酉颦的历史掌含育多种植物必需 薰分是污娓的农监价值痨在旗般慕说藩在没有其它限囊臻露素时豢养分浓度越高农监剩 用价值越大。通过农用赉源化，既可以大饔量地提供污漉消纳的渠道，又可使这些有用 携鹰重耨参与生态系统的糖质循嚣臻此辨碧在污漉农用过程中应注意污漉牲旗与土壤特 性的结合，从电导率的数据可以看出，p h 值在6 ；辞7 。7 之间污泥的含有较离的盐分必在 农渣利用时；按暴施用到水分蒸发量较大的壤絷可麓会引起盐分靛襄聚蕊使作物减产 ( 乔显亮等，2 0 0 1 静 毽易一方面雾污泥中运含有0 琏e 爹x e 麓、麓g 糯n i 、弛嚏巯、a 霪等有害重垒属要其 含量约占污泥于重的；| 。5 砭( w o n ge ta i 。纂重9 8 4 ) 甚至更高稳这些重金属幽于具肖难迂 移、易富集危害大等特点一壹是限制污混农业利用的最主要因素算特别是污嚣露中的有 害重金属积累于主壤中黎使壤环境恶撬稽黧镊毒性强；争在动檀掳然内青撮强的羲累性燎 在人和动植物体内霞译使宙薰很低的e d 也会与含硫基、羟基和氨基的蛋白震分子结合，从 丽挪制一些酶系统嬲活髅雾霉l 起贫壶飞黯氇肾脏瘸囊等许多痰瘸颜鞠娲雾19 9 9 蠕长期 麓用污肥盾掌土壤表层o 酬i 0 c m 的锌含量运年上升，同时亦不断淋溶下渗警使锌几乎全部 滞黧在时办嘲土屡中嬖f 攀n i 3 d , n 霪壤表屡仍膏簿的残窝( g o t o 蠢e la l 。糟9 9 9 ) 辔许参研究 结累还证实( m c g r a t h ，露葶a l ，繁2 0 0 0 ；l u o 事霹萨a l 。摹19 9 8 ；c h u g , e ta l , 鸯i9 9 8 ) 霉污泥施用不仅 鏖 增加了土壤和佯物中的熏金属古薰，丽鲺与污漉施用量成一定的线性羡系a 有研究报道， 金属离子的藩勰度随嘏降低丽增加璺铡搬当靴值为譬。塑黎；薅时蓼交换态g 琏占2 。3 豢 当p h 降至4 5 时，交换恋c d 达9 0 以上郭酃兰蒋争19 9 5 ) 甜故当施用污泥的壤p h 较低 时擎羹叠属对撼物和食物链会产生较大危害叠详多国家都瓣可农业剩阕浮混的重金属含 量做了明确规定攀关注的重点主要集中在镉、铅、砷鹣铜、锌等一些对环境生物和人 粪健康有严重危害的元素卷一般丽言雾生活污水产生的污泥中重金属禽量鞍低；爹丽工擞 污水污漉的重垒属含量刺往往较蔫丞 城市污水在处理过程中，薰中的病原体大部分被颗粒物吸附丽富集刭污混中磐主要 懿瘸照体有缎藏粪、病毒和蠕鱼卵器羹中以沙爹疆氏菌魂蛔虫等最常见旗这些瘸蔗薅污染 传播与污泥的性质和类型有关，还与污泥施用方法、场地条件殿管理措施密切相关，如 污泥表露擞麓水捻喷籀和地襄下注入污泥对瘸屎体存活的影响都不周臻在污漉应蔫过 程中病原体主要通过气溶胶、农作物或牧草、污染水体和土壤介质传播龋因此爹在污水 楚理过程中应建立消毒潍稳定能环节雾杀死大量病原体翱消除污淀恶嶷张藿军等雾 薹9 9 7 ) 国污泥中遂含有多种有毒蒋机化台物( h m s m i c 零e t 藏豢l9 、9 3 ) 雾在德凋城市湾混中就 发现了嚣3 2 种可能危害人体和环境韵商帆污染搦掌其中蒋匏种常检测勤，搬多是属于 优先污染物( d r e s c h e r , e ta ! 霪19 9 2 ) 瓣广州市大坦沙污水楚理厂韵污水遥行检测雾发现毒 性有机污染物5 4 种，主要包括邻苯二甲酸酯粪、单环芳烃、多环芳烃鹣苯酸类、芳香 胺类飞芳香酸类稳氨基串酸单醮衍生物和杂环能合均等薰其含量多在几十娑霎l 3 毁上雾 最高达8 0 8 gl 一，这些有机污染物通道颗粒物吸附会大量地富集在污混中( 莫测辉等， 2 0 0 0 ) 臻 另外掌城市污泥中还含有大量的铁豫铝、钙镁硫、钠等其它元素摹这些元素虽 然不是严重的霄毒、有害元素；坦随污混进入壤系统蜃誊长期累积对壤圈糖质循环 翱壤生态系统会产生俺种影响堂目前已有的研究结果髻艇少密要实现污泥安全有效的利 雳，需要通过研究对冀遴行生态风险评价乔显亮等孽2 0 0 1 臻 2 城市污泥的处理与处置现状 通常把改变污水厂污泥性质的过程萝如稳定和脱水等( 一般脱水至含水率达7 0 霉僦) 称俸污潺的处理耨将污混的出路安排麴罐肥、壤堙干忧霸加热处理及利用等劳 称为污混的处置高廷耀等爹2 0 0 0 ) 霹污泥的处理和处嚣擎就是通过适当的技术措施掌 嫠污泥得到再剩篇或以纂种不擐害环境的形式丽重新运回到色然环境中婚污泥缝理处置 技岽太救可以分为蘸大粪霉一是糕竭性处理技拳污潺俸为废物不刹用蓉= 是资源诧挂 术，充分利用污泥中的有用成分，实现变废为宝( 赵庆祥，2 0 0 2 ) 。 2 1 耗竭性处理处置技术 耗竭性技术主要有填埋、焚烧。虽然它处理彻底，且消纳量大，但其缺点也是显而 易见的，一是处理费用高。无论是填埋还是焚烧，尤其是后者，处理费用可高达一个污 水处理厂的建设与日常管理总费用的5 0 左右( c o u i l l a r d ，e t a l ，1 9 9 1 ) 。二是浪费了污泥 中的氮、磷及植物生长所需要的多种其它