化学淋滤法--污泥中重金属处理

随着城市化进程的加快，生活废水和工业废水的排放量日益增多，作为污水处理副产物的污泥产量也相应增多。污泥成分复杂，含水率极高且不易脱水，含有较多难降解的有机污染物、有害重金属及病原微生物等，严重威胁着人类的生存、健康和发展。实践证明污泥资源化利用是污泥处理的必然出路，然而污水处理过程中超过一半的重金属会转移到污泥中，污泥中的重金属严重阻碍了污泥的资源化利用。

化学淋滤法处理污泥中的重金属通常是采用硫酸、盐酸或硝酸等将污泥的酸度降低，通过溶解作用，使难溶态的金属化合物形成可溶解的金属离子；或者用EDTA、柠檬酸等络合剂通过离子交换作用、酸化作用，鳌合剂和表面活性剂的络合作用，将其中的重金属分离出来，达到减少污泥重金属总量的目的。Stylianou等研究了酸处理对雅典市政污水污泥重金属去除的影响，结果表明当反应温度为80℃，浓度为20%的硫酸与污泥作用30min后对污泥重金属的去除效果最明显，其中Ni、Cu、Cr和Zn的去除率高达70%以上，对Pb的去除效果不是很明显。无机酸处理虽然对大部分金属去除效果较好但其环境危害性大，为此黄翠红等[25]对有机酸柠檬酸去除化工厂污泥中的镉、铅进行研究，发现当pH值在3左右，柠檬酸浓度0.2mol/L，摇床转速200r/min，反应时间1d时，污泥中镉、铅的最大去除率分别为91.5%和96.5%，且用此法去除其它污泥中的重金属镍、铜也取得了很好的效果。与无机酸有所不同，有机酸柠檬酸能高效的去除重金属是由柠檬酸的酸性和阴离子的络合特性共同发挥作用的结果；同时柠檬酸易于生物降解，对环境污染较小。一些学者还认为：仅用酸来降低污泥的pH值不利于重金属硫化物向可溶态离子形式转化，当污泥的氧化还原电位Eh值升高时，金属硫化物才能被氧化成硫酸盐溶解出来。为此，Yoshizaki等[27]采用8%的磷酸和H2O2的室温下处理污饼，水力停留时间1h的处理效果即可与1mol/L的盐酸相当，在H2O2存在的情况Cu很容易从污泥中去除，大部分磷酸可以循环利用。由于加入H2O2提高了污泥的氧化还原电位，因而重金属的沥滤效果得到了进一步的提高。