污泥重金屬處理

1、For personal use only in study and research; not forcommercial use艿污泥重金屬處理膅隨著當(dāng)今世界人口快速增長和經(jīng)濟的迅速發(fā)展，環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重。各城市污水處理廠的大量興建，有效緩解了 城市生活污水和工業(yè)廢水對環(huán)境的污染。但污水處理過程中 產(chǎn)生的大量污泥很容易對環(huán)境造成二次污染，由于污泥中含 有豐富的氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素，其資源化農(nóng)用已經(jīng)成為當(dāng) 今研究的熱點，但污泥中重金屬元素已成為制約污泥資源化 農(nóng)用的關(guān)鍵因素。許多學(xué)者針對如何減少和降低城市污泥中 重金屬毒害作用展開了廣泛的研究，但系統(tǒng)性、經(jīng)濟性和實 用性還達不到要求。因此

2、對城市污泥進行重金屬去除方法和 資源化農(nóng)用的系統(tǒng)研究，就顯得有十分重要的意義。袂本文以桂林市污水處理廠的污水污泥作為試驗對象，以有效去除和降低城市污泥中有毒有害重金屬元素為目的，以污 泥的資源化農(nóng)用作為研究的最終手段，從生物、化學(xué)和電化 學(xué)處理三個方面對污泥中重金屬的去除進行了分析研究。羈本文對桂林市城市污泥的成分和化學(xué)性質(zhì)作了詳細分析， 得出桂林城市污泥完全符合污泥資源化農(nóng)用的營養(yǎng)物質(zhì)要 求。同時對桂林城市污泥中各重金屬元素的化學(xué)形態(tài)分布情 況進行了詳細測定，對重金屬的生物毒性作了評述，為進一 步采用不同方法去除污泥中重金屬提供了基礎(chǔ)。通過對污泥 中重金屬的化學(xué)形態(tài)分析得出，桂林市 污泥中大

3、多數(shù)元素以 穩(wěn)定性較好的硫化物及有機結(jié)合態(tài)、殘渣態(tài)形式存在， 通過 適當(dāng)?shù)奶幚砗罂梢园踩丶右再Y源化利用。螅試驗得出： 微生物方法更能有效地去除污泥中的重金屬離 子。重金屬元素的去除除與 pH 值有關(guān)外， 微生物的代謝、 吸附等特性也可以大大促進污泥中的重金屬形態(tài)的轉(zhuǎn)變和 促使重金屬元素的溶出。 同時對硫和硫酸亞鐵鹽作基質(zhì)時最 佳的投配比進行了討論，得出硫作基質(zhì)時投配比分別為 3g/l 最佳。 在污泥接種時，去除污泥中重金屬離子可以達到較好 的效果，且有利于淋濾周期的縮短。試驗首次證實，硫酸亞 鐵鹽作基質(zhì)時在曝氣條件下可以不需預(yù)酸化，也可以達到較 好的處理效果。 論文系統(tǒng)地比較了不同的酸劑處理

4、污泥中 重金屬的效果，得出不同酸劑對不同的重金屬元素的去除效 果存在一定差異。重金屬元素不同，其最佳的處理環(huán)境也不 同； pH 值越低，重金屬元素的去除效果越好，氧化劑可對 污泥中部分重金屬的去除有較好的促進作用。膇通過試驗，對桂林市的部分超標(biāo)污泥采用2%H2O2 和10%HCl 處理后效果更好， 完全能滿足我國農(nóng)用污泥中重金 屬含量標(biāo)準(zhǔn)的要求。芄本文對電化學(xué)法去除污泥中重金屬進行了探索，采用高電壓和高電流更能有效去除金屬離子。 首次針對污泥處理設(shè)計 了污泥區(qū)與重金屬回收區(qū)分離的處理裝 WP=6 置，在極液 與污泥交界面設(shè)置隔膜，避免重金屬元素重新發(fā)生沉積的可 能，在通電 4h 左右，對污泥中

5、重金屬有較好的去除效果。蒀文中也對不同方法的經(jīng)濟性進行了比較，采用微生物處理污泥中的重金屬， 所需費用約為 1.04 元/ m3 ，采用化學(xué)方法 時，用2%H2O2和10%HCI的處理費用為 6.03元/ m3，而 采用電化學(xué)方法每處理 1 噸污泥需耗電費 4.4 元。 并得出了 目前的最佳處理方法為微生物法。 利用城市污水處理廠的 污泥經(jīng)處理后制成的有機復(fù)混肥對水稻等作物有較好的增 產(chǎn)效果，肥效優(yōu)于市場上同水平的其它有機復(fù)合肥， 表明污 泥資源化利用具有較好的前景。同時不會造成水稻的稻谷和 稻莖中重金屬元素含量的增加，因此，盡管在污泥中含有一 定量的重金屬，但經(jīng)過處理后在水稻種植中施用是安全

6、的。 但須重視部分重金屬 As 、Pb、Zn 在土壤中富集作用。蒆國內(nèi)去除污泥中重金屬研究動態(tài)及分析羄-生物淋濾法前景廣闊莃摘要： 城市污泥中的重金屬是影響城市污泥無害化和資源 化的主要因素，如何有效去除污泥中重金屬是當(dāng)前市政工程 和環(huán)境工程研究的熱點，本文收集了目前我國正在研究且與 環(huán)保疏浚關(guān)聯(lián)性較強的重金屬去除方法，并簡單分析、比較 每種方法的優(yōu)缺點，綜合評價生物淋濾法發(fā)展前景廣闊，可 做進一步的研究， 以便較早應(yīng)用于環(huán)保疏浚生產(chǎn)中。 關(guān)鍵詞： 城市污泥 重金屬 去除 生物淋濾法衿隨著城市化進程的進一步加快， 城市生活污水和工業(yè)廢水 對環(huán)境的污染越來越嚴(yán)重，為減輕水域污染指數(shù)，全國大中 小

7、城市大量上馬增建了污水處理廠，伴隨而來的是污水處理 過程中產(chǎn)生大量的污泥，一方面污泥的任意堆放不僅占地 多，而且還可造成二次污染；另一方面污泥內(nèi)含豐富的 N 、 P、 K 及植物所需的微量元素，具有很好的肥效，綜合營養(yǎng) 物質(zhì)含量高于普通農(nóng)家肥，若不加以利用將是對資源的巨大 浪費。但污泥中同時還含有對人畜產(chǎn)生危害的重金屬，而重 金屬與其它污染物不同，不能被微生物所降解，一旦進入土 壤，容易被作物吸收，而且會在植物體內(nèi)累積，最終通過食 物鏈對人畜產(chǎn)生危害，因而污泥中重金屬成為限制其污泥進 一步利用的主要因素。如何有效去除重金屬是解決污泥處理 處置和資源化利用的關(guān)鍵性問題。目前，很多學(xué)者在這方面 進

8、行了研究探討，涌現(xiàn)出許多新的技術(shù)和方法，本文收集整 理了國內(nèi)正在研究或初見成效的去除污泥中重金屬方式方 法，并對每種方法的優(yōu)缺點稍做分析，通過比對生物淋濾法 去除污泥中重金屬效果較好，且工藝簡單，操作方便，成本 費用較低，本文將重點做介紹。芆1.重金屬的危害及污泥中重金屬的來源肅1.1 、何為重金屬蒁從環(huán)境污染方面所說的重金屬，是指密度大于5g/cm3 具有明顯的生物毒性的一類金屬元素。重金屬具有毒性大，生 物富集性強， 不可自然降解及來源復(fù)雜等特點。 主要包括鎘、 鉻、汞、鉛、銅、鋅、銀、錫、砷、鋁等，按毒性來講汞、 鎘、鉛、鉻、砷毒性較強，稱 ?五毒 ?。艿 1.2 重金屬的危害羇重金屬的

9、危害主要表現(xiàn)為：膇（1）抑制動植物生長。動植物飲用或澆灌受污染的水， 輕者影響生長，重者動植物生病死亡，莊稼棵粒不收。袃（2）通過飲水或食物危害人體健康。重金屬可以經(jīng)過生 物鏈的生物放大作用，在較高級生物體內(nèi)成千萬倍富集起 來，然后通過食物進入人體，在人體的某些器官中積蓄起來 造成慢性中毒，危害人體健康。如日本著名公害事件?骨痛病?就是因為消費者長期食用了被礦山與冶煉廠鎘污染了的 稻米和大豆所引起的；還有國內(nèi)每年以幾何倍數(shù)增長的 ?血 鉛病?等都是重金屬污染造成的。 最近 2011 年 10 月 14 日經(jīng) 濟參考報報道： 土壤重金屬污染集中多發(fā)，多地出現(xiàn)癌癥 村，記者走訪了多個癌癥及怪病多發(fā)

10、村，都是重金屬污染 造成的。癌癥村最小死亡者僅 9 歲，有的村大人吃當(dāng)?shù)厮?給孩子買礦泉水。很多原來被老白姓傳得神乎其神的怪病村 現(xiàn)在多數(shù)被證實是重金屬污染造成的。（螈 3）重金屬長期在土壤存留， 造成土壤板結(jié)， 地力下降。 1.3 污泥中重金屬的來源螇污泥中重金屬來源主要有工業(yè)排放、 輸水管道的腐蝕和城 市地表徑流三個方面。其中工業(yè)排放或礦山開采是形成癌癥 村的主要危險源。 城市污水通過污水處理后， 70%-90% 的重 金屬元素會通過吸附或沉淀轉(zhuǎn)襖移到污泥中，有人采集了全國 30 個大中城市污水處理廠 的污泥樣品，化驗分析了其金屬含量，其中鋅和銅（管道腐 蝕）在污泥中含量最高，是污泥中最

11、主要的金屬污染物，其 次是鉻、錳、鐵。羂 2、重金屬污染的控制及處理方法比較2.1 源頭控件蒁重金屬的溶解度小，性質(zhì)穩(wěn)定，難以去除。降低重金屬污 染首先應(yīng)從源頭做起：即加強對各工業(yè)企業(yè)污水排放監(jiān)控， 將有害工業(yè)廢水單獨處理，實現(xiàn)安全排放，從源頭防止有害 工業(yè)廢水進入城市排水網(wǎng)，降低重金屬的污染。蕆 2.2 污泥中重金屬處理方法比較羆一旦造成重金屬污染， 應(yīng)積極采取措施對污泥中重金屬進 行預(yù)處理，國內(nèi)外在這方面做了大量工作，提出了很多方式 方法?，F(xiàn)介紹幾種去除率高、與環(huán)保疏浚關(guān)聯(lián)性強的方法， 并比較如下：芄（1）化學(xué)法：常用去除污泥中重金屬的化學(xué)方法主要有 利用酸化法提取重金屬和加入改良劑使重金

12、屬穩(wěn)定化兩種。 酸化法去除重金屬是通過向污泥中投加硫酸、鹽酸、硝酸等 酸性化學(xué)物質(zhì)，降低污泥的 PH 值，使污泥中大部分重金屬 轉(zhuǎn)化為離子形態(tài)溶出；或者用 EDTA 、檸檬酸等絡(luò)合劑通過 氯化作用、離子交換作用、酸化作用、螯合劑和表面活性劑 的絡(luò)合作用，將其中的重金屬分離出來，達到減少污泥重金 屬總量的目的。有試驗表明：按照1： 1 的 HCL/H2SO4 對污泥進行處理，重金屬的去除率均在60% 以上，多數(shù)達到100% 。袁這種方法去除效果很好，而且所需時間較短，但處理中需 消耗大量的酸，處理后需要大量的水和石灰來沖洗或中和污 泥，同時儀器易被強酸腐蝕，使該工藝花費較大，而且操運 煩瑣，使得

13、化學(xué)法不能大規(guī)模應(yīng)用于實際之中。膈（ 2 ）電化學(xué)法：在污泥中插入電極對，在電極對上施加 微弱直流電形成直流電場，污泥內(nèi)部的礦物質(zhì)顆粒、重金屬 離子及其化合物、有機物等物質(zhì)在直流電場的作用下，發(fā)生 一系列復(fù)雜的電化學(xué)反應(yīng)，通過電激發(fā)、電化學(xué)溶解、電遷 移、自由擴散等方式發(fā)生遷移，并富集到電極兩端，使重金 屬以沉淀或金屬形式析出，加以回收。此方法首先將不同形 態(tài)的金屬污染物轉(zhuǎn)變成可溶態(tài)進入液相系統(tǒng)，然后在電場作 用下通過離子遷移和電滲定向遷移出土壤。該方法對可交換 態(tài)或溶解態(tài)的重金屬去除效果較好，但是對于不溶態(tài)的重金 屬首先需改變其存在狀態(tài)使其溶解再將其去除。因此重金屬 的存在狀態(tài)對效果影響較大

14、。螃該方法對金屬的去除效果較好，所需的耗能也較低，去除 過程中不需要添加任何對環(huán)境不利的物質(zhì)，但此方法也有很 大的局限性，對于滲透性高傳導(dǎo)性差的污泥不太適用。該技 術(shù)還處于起步階段，還需進行大量的研究試驗。蒂（ 3 ）重金屬固定技術(shù)：芀就是通過加入藥劑將重金屬加以固定， 降低其生物有效性 或活性，以使污泥土地使用后重金屬難以被植物吸收利用且 不宜遷移轉(zhuǎn)化，從而減少對人類健康和環(huán)境的危害。 。固定 作用的工藝主要有堆肥、減性穩(wěn)定和熱處理等。 2010 年我 們環(huán)保事業(yè)部承擔(dān)的中新天津生態(tài)城污水庫治理項目，就使 用了重金屬固化中的減性穩(wěn)定技術(shù)。羈重金屬的固定作用在一定程度和一定時期內(nèi)能減輕重金 屬

15、的危害，但不能從根本上降低重金屬的含量，對人類健康 和環(huán)境仍存在著潛在的威脅。襖（4）生物淋濾法薁生物淋濾法是指利用自然界的微生物的直接作用或其代 謝產(chǎn)物的蝕間接作用，產(chǎn)生氧化、還原、絡(luò)合、吸附或溶解作用，將 固相中某些不溶成分（重金屬、硫及其它金屬）分離浸提出 來的一種技術(shù)，最初用于難浸提礦石或貧礦中金屬的溶出或 回收。目前全世界正將此技術(shù)擴展應(yīng)用到環(huán)境污染治理領(lǐng) 域，并做了大量的研究、試驗工作。蠆污泥生物淋濾技術(shù)是通過向污泥中添加一定的底物使污 泥中存在的特異化能自養(yǎng)型的嗜酸性硫桿菌獲得能量，加強 催化、氧化作用，降低污泥體系的 PH 值，使難溶態(tài)的重金 屬從固相溶出進入液相，再通過污泥脫

16、水而達到去除污泥中 重金屬的目的。此方法操作簡單，去除效率較高，一般重金 屬去除率達 90% 以上，成本費用也較低。 其主要優(yōu)點如下：袆生物淋濾不需要加酸對污泥進行預(yù)酸化， 與化學(xué)瀝濾比 可節(jié)省 80% 的耗酸量。袃啟動迅速，瀝濾效益高、時間短，適用于處理任何污 泥。操作簡單，運行過程無需特殊控制，在10-37度范圍內(nèi)均能瀝濾重金屬（最佳溫度是 25-30 度），冬季也無需加 熱，所用基質(zhì) S 和 FeSO4.7H2O 容易保存和運輸。腿污泥經(jīng)生物淋濾后，脫水性能大幅度提高，脫水時不需 要添加絮凝劑，有效節(jié)省污泥脫水成本。生物淋濾污泥脫水 性比厭氧消化污泥提高 38 倍。葿污泥中病原微生物易造

17、成疾病傳播，生物淋濾既能去除重金屬又能殺滅病原菌，并使 VSS 下降。蚃通過比較上述幾種重金屬的去除方法，生物淋濾法去除重金屬較經(jīng)濟、有效、可行，它提高了污泥農(nóng)用的安全性，能 使污泥變廢為寶， 真正實現(xiàn)污泥的減量化、 無害化和資源化。肂3.生物淋濾法去除污泥中重金屬機理薈生物淋濾法的主要機理是通過向污泥中添加能量物質(zhì)，增加污泥中現(xiàn)有硫桿菌的氧化活性，降低污泥體系的 PH 值， 使難溶態(tài)的重金屬從固相溶出進入液相，再通過污泥脫水而 達到去除污泥中重金屬的目的。腿 3.1 生物淋濾法采用的菌種及其特性：螄?yán)梦⑸锓ㄈコ勰嘀兄亟饘伲?使用最為廣泛的微生物 是氧化亞鐵硫桿菌（ T.f ）和氧化硫硫

18、桿菌（ T.t ）和鐵氧化釣 端螺旋菌（ L.f ）。它們都是嚴(yán)格好氧的化能自養(yǎng)菌，通過氧 化還原態(tài)的硫化物獲得能量，能耐受高濃度重金屬的毒性， 這些硫桿菌根據(jù)其酸化能力可分為弱嗜酸硫桿菌和嗜酸硫 桿菌。嗜酸硫桿菌是生物淋濾過程中起主要作用的微生物。 這種菌通常在酸性環(huán)境下生長， PH 值 2-5 時生長良好，這 主要與硫或硫化物的存在和氧化有關(guān)。運用微生物方法去除 污泥中重金屬，只有個別元素（ Cr、Pb ）的去除率稍低外， 其它大部分重金屬的去除率均在 70-90% 。生物淋濾技術(shù)運 行成本低，實用性強，是一種經(jīng)濟有效極具潛力的重金屬去 除方法。莄 3.2 生物淋濾法去除重金屬的機理節(jié)厭氧

19、消化污泥是國內(nèi)外污泥消化的主要形式， 污泥中的重 金屬 70% 以難溶性的硫化物形式存在。 在氧化亞鐵硫桿菌等 細菌的作用下，金屬硫化物變成可溶性的硫酸鹽，污泥中的 重金屬由原來的有機質(zhì)結(jié)合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)，通過固相分離達 到去除污泥中重金屬的目的。根據(jù)硫桿菌氧化硫化合物的方 式不同，氧化硫桿菌溶出污泥中重金屬有兩種作用機理，即 直接機理和間接機理。蚆（1）直接機理螆氧化亞鐵硫桿菌和氧化硫硫桿菌的直接作用機理是一樣 的。細菌通過其分泌的胞外多聚物直接吸附在污泥中金屬硫 化物的表面，通過蒂細胞內(nèi)特有的氧化酶直接氧化金屬硫化物，生成可溶性的硫酸鹽。蟻 T.f MS+2O2 MSO4 M2+SO42-

20、T.t莆（2）氧化亞鐵硫桿菌的間接機理 Fe2+薃被氧化亞鐵硫桿菌氧化成 Fe3+蟻 Fe3+ 進一步將重金屬硫化物氧化為重金屬硫酸鹽而瀝 出并產(chǎn)生硫酸肀硫酸進一步與重金屬硫化物反應(yīng)生成重金屬硫化物和 單質(zhì)硫膆單質(zhì)硫被氧化亞鐵硫桿菌氧化成硫酸， 這樣就構(gòu)成了一 個氧化還原的循環(huán)系統(tǒng)。只要對脫出的污水進行適當(dāng)處理， 即可達到去除重金屬的目的。微生物淋濾后的污泥其 PH 值 低于 2.0 ，更加促進了重金屬的瀝出。蚅 T.f羃 2FeSO4+0.5O2 Fe2(So4)3+H2O薀4Fe2(SO4)3+2MS+4H2O+2O2 8FeSO4+4H2SO4+2M SO4袇MS+0.5O2+H2SO4

21、 MSO4+H2O+S S+1.5O2+H2O T.f H 2SO4 ( 3)氧化硫硫桿菌的間接淋濾機理：螆在有氧的條件下，氧化硫硫桿菌將單質(zhì)硫氧化成硫酸，然 后在硫酸的作用下把重金屬生成可溶性硫酸鹽，使重金屬從 污泥中淋濾出。肁 S + H20 + 1.502 T.t H2SO4罿4.1 生物淋濾法工藝簡單：蚇生物淋濾法去除污泥中重金工藝流程如下；利用生污泥中的有益菌進行富集培養(yǎng)獲取接種液向生污泥中添加能量 物（硫酸亞鐵添加量是 5g/L ，單質(zhì)硫是 4g/L ） -向生污泥中 添加接種液充分混合、 間歇攪拌， 在好氣條件下培養(yǎng)到 PH 下降到 2.5 以下脫毒污泥壓濾脫水 -脫水污泥經(jīng)石灰

22、中和 后施入土壤。蒃4.2 生物淋濾法技術(shù)要求不強蒄生物淋濾法的主要技術(shù)是進行微生物富集培養(yǎng)。而培養(yǎng)過程極為簡單，可操性強。莈所謂富集培養(yǎng)：就是在較適宜溫度、 PH 值條件下，通過 向污泥中添加一定數(shù)量的能量物質(zhì)（底物） ，使污泥中原有 的有益菌活性增強，繁殖速度加快，重復(fù)操作 2-3 次，最終 獲取活性更強、菌群更大的接種液。如氧化硫硫桿菌的富集 培養(yǎng)過程如下：莇取一定量生污泥， 按 10g/L（ 硫粉重量 /污泥體積 ）加入硫粉， 置于 100r/min, 溫度 28 度怛溫箱中振蕩培養(yǎng)，待污泥樣品中 的 PH 值降到 2.0 以下，停止振蕩。取培養(yǎng)好的接種液，按 5% （5 份接種液 /

23、100 份生污泥）的接種量加到生污泥中， 同樣加入 10g/L 的硫粉，在同樣條件下振蕩培養(yǎng)，待 PH 值 降到 2.0 以下，按同樣的方法再富集培養(yǎng)一次，培養(yǎng)期間通 過采用稱量法補充蒸發(fā)掉的水份，經(jīng)過 2-3 次富集培養(yǎng)所得 的混合液即為經(jīng)馴化后的可用于污泥重金屬生物淋濾的硫 細菌接種液。薅氧化亞鐵硫桿菌的富集培養(yǎng)方法同上。薂另外，很多科研單位或?qū)W校都在進行這方面的研究，我們 可以和其合作，盡快將生物淋濾法應(yīng)用到生產(chǎn)實踐中去。 5. 影響生物淋濾過程中重金屬去除效果的因素肂影響去除效果的因素較多，其中最為主要的是PH 值、微 生物的數(shù)量、溫度及污泥的濃度。生物淋濾法在土壤重金屬 修復(fù)方面應(yīng)用

24、和研究較廣，但是應(yīng)用到城市污泥中重金屬的 處理還處于試驗研究階段。從已報道的文獻看，研究主要集 中在污泥濃度和各類溫度與起始 PH 值、基質(zhì)種類與用量、 氧化還原電位等影響因素與重金屬去除效率間的關(guān)系。具體 如下：膈 5.1 PH 值：硫桿菌的生長狀況是由污泥中的 PH 值來決定 的，硫桿菌通過氧化還原態(tài)的硫化物來獲得其生長所需的能 量，伴隨這一過程， PH 值降低，污泥中的重金屬由原來的 有機結(jié)合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)。有研究表明： PH 為 4.0 時，嗜酸 硫桿菌生長迅速，但不同起始 PH 值的處理并不影響重金屬 的最終去除效率，而是影響達到最終效果所需要的時間，因 此從節(jié)約成本的角度，生物淋濾無

25、需進行預(yù)酸化處理。蚆 5.2 氧化還原電位：氧化還原電位越高，金屬硫化物被氧 化為硫酸鹽而溶解出來速度越快。蟻 5.3 溫度： 7-35 度范圍內(nèi)， 氧化亞鐵硫桿菌， 隨溫度升高， 能耗加大，淋濾速度加快，周期縮短。氧化亞鐵硫桿菌的最 佳生長溫度是 30 度；氧化硫硫桿菌的最佳生長溫度是 28 度。 這也是微生物氧化能力最強的溫度。蒁 5.4 污泥種類和濃度袈 由于不同類型污泥（一沉污泥、活性污泥、消化污泥） 中重金屬蒃存在狀態(tài)不同，污泥的種類和特性會影響生物淋濾效率。 厭氧消化污泥中 Cu 去除率高于好氧消化污泥；生物淋濾過 程采用的污泥濃度越高就越有利于降低運行成本。然而，濃 度越高，對

26、pH 的緩沖性能越好，因而淋濾過程 pH 下降也 越困難。重金屬的去除效率也降低。肅 5.5 氧氣濃度羈 生物淋濾過程中起主要作用的細菌都是好氧的無機化 能自養(yǎng)細菌，氧氣的供應(yīng)量與細菌的生長繁殖息息相關(guān)。在 適宜的 pH 條件下，氧化亞鐵硫桿菌催化的亞鐵生物氧化速 率是化學(xué)氧化的 105106倍，最大耗氧量達到21000山/（mg細胞N h ）。而30 C下，水中的氧化飽和濃度僅為 7.5mg/L, 在溫度更高的酸性條件下氧氣溶解度還要下降。因 此必須采取措施保證在淋濾過程中有足夠的氧氣供應(yīng)。在連 續(xù)攪拌池式反應(yīng)器（ CSTR ）中一般采用高速攪拌來增加空氣與液相的接觸，也可從底部鼓入空氣（一

27、般每升污泥每分鐘通 0.5L 空氣），但這些措施都需消耗大量的能源。在大規(guī) 模應(yīng)用過程中氧氣的供應(yīng)還需做進一步的研究。蕿 5.6 底物：底物的種類和用量會影響微生物的生長速度及 數(shù)量，從而影響金屬的淋濾效果， 硫酸亞鐵做底物效果最好， 依次是單質(zhì)硫，硫代硫酸鹽。同一基質(zhì)，不同用量對重金屬 的淋溶效果也有明顯產(chǎn)差異。蒅氧化亞鐵硫桿菌需添加硫酸亞鐵做底物， 太原理工大學(xué)試 驗：設(shè) 2g/L 、5g/L 、8g/L 、10g/L 4 個底物投放量，除 2g/L 外，其它三個隨投放量的加大， PH 值降低速度加快，重金 屬去除率到達最大值的時間縮短，但最終 PH 值和重金屬最 終去除率差別不大，只是

28、2g/L 投放量因 Fe2+ 的總量小，無 法滿足氧化亞鐵硫桿菌生長的需要，所以PH 下降幅度小，重金屬去除率也相對較低，綜合考慮，以5g/L 亞鐵投加量膁最為合理有效。莀同樣方法氧化硫硫桿菌添加單質(zhì)硫試驗，添加4g/L 單質(zhì) 硫粉較經(jīng)濟高效荿 5.7 接種量：接種量的多少將直接影響淋濾效果。太原理 工最佳接種量試驗：經(jīng)過富集培養(yǎng)后的氧化亞鐵硫桿菌，用 于污泥中重金屬的去除，設(shè)置多種接種量，最后 5% 的體積 比(5 份菌液， 100 份污泥)的接種量，對于 Zn、Cr 和 Cu 這三種金屬而言，與高接種量達到相似的重金屬瀝出效率。 因此，綜合考慮污泥重金屬的去除率及經(jīng)濟因素，選用 5% 的接

29、種量是科學(xué)合理的。多種金屬的瀝出率達 90% 以上。薆同樣的方法試驗氧化硫硫桿菌的接種量為3% 的菌量較經(jīng)濟有效，酸化效果好。薄 5.8 攪拌速度：菌液加入污泥后需充分混合才發(fā)揮淋濾作 用，一般采用攪拌機來完成此操作，通過試驗攪拌速度以每 分 150 轉(zhuǎn)( 150r/min ) ,即可滿足生物淋濾過程中對溶解氧 DO 的要求，時間以攪拌 20 分，停 40 分所取得的淋濾效果 和一直攪拌效果接近，故應(yīng)選 150 轉(zhuǎn)的攪拌機，每攪拌 20 分鐘，停 40 分種既節(jié)約能源又不影響效果。蝿 6. 生物淋濾法的應(yīng)用前景聿經(jīng)過生物淋濾后的污泥中鋅和銅的去除率均在90% 以上，Cr 達 75% 以上，使重金屬含量大大減少，污泥中殘余的重 金屬含量均符合我國污泥農(nóng)林利用土壤標(biāo)準(zhǔn)。莄生物淋濾法的應(yīng)用前景螞