城市污水处理厂污泥中重金属污染治理方法研究进展

杨峻 李明 史政伟 杨宏伟 白云志

摘要：城市污水处理厂当中的污泥重金属，对于污泥资源在利用方面隶属于一种潜在形式的危害。所以，针对污泥当中存在的各种重金属物质，如何将其进行有效消除，是当下相关人员亟需解决的一项问题。本文首先针对城市污水当中的重金属所产生的危害展开了分析，然后针对城市污水处理厂当中的污泥重金属，在污染治理方面展开了分析，以供参考。

关键词：城市污水;处理厂;污泥;重金属污染;治理

前言：当下，我国城市化的进程一直在不间断的加快，针对污水的水质在处理方面提出了更高层次的要求。污泥属于污水处理厂所造成的污染物，近些年以来产量在逐渐增加，因此对其进行处置的时候，对于技术应该予以重视，针对其在去除方法方面进行研究，很有意义。

1 城市污水当中存在的重金属，所产生的各种危害

1.1 对人体的危害

城市污水当中由于含有汞、镍、铬、铅等重金属性物质，导致生物体内重金属的含量一直在不断增加，城市污水通常都是以两种情况针对人的身体造成威胁：第1种，是直接饮用的水源遭受到了重金属的污染，进而重金属就会直接进入体内，对人体各种机能造成一定程度上的危害;第2种，就是城市污水对于土壤造成了污染，进而土壤当中重金属含量就会增加，最终导致农作物当中的重金属含量急剧超标，亦或是城市当中的污水排放到了湖泊、河流当中，进而导致其水生动物受到了重金属的污染。由于人处在食物链顶端，一旦这些食物受到污染，人体对其进行食用时就会被重金属所污染，程度严重的情况下可能会出现恶心、头晕这些现象，甚至可能对身体机能造成一种没有办法逆转的破坏，对于下一代健康成长也会造成影响。

1.2 对水生植物造成的危害

城市污水是通过排放的形式，进而逐步的流淌到大海、河流等水源当中，随之针对其中生存的水生植物，在生命安全方面造成了极大的危害，也导致水生植物当中的重金属含量急剧升高，最终导致严重污染情况[1]。

2 污泥当中的重金属所造成污染的具体治理方法

2.1 电动力学的修复方法

固体相液的体系当中，电动力学的修复方法是使用插入电流的方法，让受到污染的介质能够在电流的作用之下形成电场梯度，之后流经直流电场的时候会产生相应的电动效应，重金属就会被转移到阴极区，进而对重金属实现有效治理。这一技术对环境工程学、土壤学等这些学科进行了有效的综合，在污泥介质上面对直流电压进行有效添加，让其形成有效的电场梯度，这时介质中的带电荷会出现移动情况，方向是朝着电极相反的方向。之后溶液对其进行有效的收集、处理，对于污染介质当中的样品进行有效清理，最终方可达到有效清洁效果。介质当中的污染物会在电场的作用之下出现运动状况，运动当中的具体机制主要有电渗流、电迁移等。其中，电迁移指的是电离子会在介质溶液的相互作用之下出现反向移动情况;电渗流指的是在介质的微孔当中，液体会受到电场一些影响，由于带电层以及电场相互作用，进而导致带电介质的表层出现移动现象。当下在新型污泥重金属的具体处理方法当中，采用相对比较广泛的一种就是阳离子选择膜，其可以针对有害物质进行有效的分离以及提取。

作为一种相对比较环保的技术，电动力学的修复方法能够对能源消耗起到有效的减少作用，根据周围环境在影响方面起到有效降低作用。通常情况之下，这种技术会在酸化污泥当中进行有效应用，可以把污泥当中的很多重金属物质进行有效去除，达到一个理想化的效果。因此，电动力学的修复方法，在重金属的消除中成为了一种主要形式。

2.2 生物沥滤的方法

生物沥滤的方法，是在有氧、含硫的環境条件中，使用污泥当中的氧化硫、硫杆菌等这些物质，在其代谢产物的相互作用之下，能够形成静电吸附等各种反应，让污泥当中的pH值可以出现逐渐下降情况，污泥当中处在吸附状态的重金属，由于不相容就会从固相当中被溶出，进而被逐渐的转化成可被溶解的离子，最后就可以针对污泥当中的重金属实施去除，进而在净化方面达到有利的效果。通常情况之下，生物沥滤的方法主要在有氧、含硫的环境当中进行应用，这种技术当下尚且处于起步阶段。经过相关调查研究获悉，25度对于生物沥滤而言属于最佳温度，在经济方面运行的温度在20度，如果想要让污泥重金属在去除方面得到最理想的效果，通常情况下需要使用PH作为生物沥滤的具体终点。经过研究发现，相比较化学浸提法而言，生物沥滤的方法操作的时间相对比较长，但是针对污泥当中重金属去除的效果相对更好。相比较于其他的方法而言，针对污泥当中的重金属进行有效去除的时候，生物沥滤的方法在耗酸量方面相对比较少，设备也相对比较简单，而且运行当中的成本相对比较低，在去除方面的效果相对也比较理想，在城市污泥处理的领域当中得到了非常广泛的应用。

2.3 植物提取法

植物提取的方法，通常是使用重金属超富集相对比较高的植物，对污泥当中的一种亦或是多种污染物进行有效吸收，尤其是重金属，可以将其对植物的根茎进行有效转移，然后将茎叶直接切除，通过异地处理的方法，能够对污泥当中的重金属实现有效清除作用。经过相关研究可以获悉，植物针对重金属而言在除去效果方面，对于重金属在形态方面会产生直接的影响。针对稳定性能相对不够高的重金属，植物在吸收的效率方面相对比较高。

当下发现的一些重金属超富集的植物，大概有七百多种。植物提取的方法，对于场地在结构方面不会造成不利影响，对地下水亦不会造成二次污染，同时能够通过最少的成本对污水当中的重金属进行最有效的处理。因此，这项技术在很多个国家都得到了应用、认可。但是，大部分的重金属超富集的植物，通常只能够富集一种、几种重金属，这对于植物提取法在重金属污泥处理效果方面会起到直接的影响[2]。

结束语：综上所述，城市当中的污水针对环境造成了巨大的破坏，给水源、农作物、土壤都带来了极大程度上的污染。因此，针对城市污水具体处理过程当中，对于其原则必须进行有效遵循，尽最大可能就地进行直接处理，可以有效防止二次造成污染。而且在相应处理之前，对于重金属具体含量要予以有效明确，然后采取最有效的方法对其进行处理。

参考文献：

[1]孙娟. 城市污水处理厂污泥中重金属污染治理方法研究进展[J]. 中国资源综合利用， 2020， v.38;No.407（10）：114-115+118.

[2]成末红. 城市污水处理厂污泥重金属污染状况探讨[J]. 资源节约与环保， 2020， No.219（02）：75+96.