化學(xué)方法降低城市污泥的重金屬含量及其前景分析

王錚

一、城市污泥中的重金屬化學(xué)方法治理作用

城市污泥中富含豐富氮磷鉀以及有機(jī)物質(zhì)、重金屬和各種致病菌，但其具有較為廣闊的農(nóng)用前景，為實(shí)現(xiàn)生態(tài)文明城市建設(shè)，環(huán)境工程從污水處理以及垃圾處理等角度探索城市污泥的處理方法，認(rèn)為要發(fā)揮城市污泥有效利用價(jià)值，促進(jìn)城市環(huán)境治理的循環(huán)化發(fā)展，需要積極回收城市污泥中的重金屬以及清除污泥中的致病菌等，將城市污泥轉(zhuǎn)為農(nóng)用肥料，從降低城市污泥中超標(biāo)的重金屬入手，積極通過化學(xué)方法將城市污泥中的重金屬有效回收利用，通過對(duì)污泥的處理提高城市污泥的利用效率和環(huán)境治理效果。其實(shí)，從本質(zhì)上而言，城市污泥并不是一種泥土，而是污水形成的固態(tài)或者是半固態(tài)、液態(tài)等廢棄物，以往城市污泥處理是通過堆肥、土地利用或是焚燒等方式，但重金屬低效率除去降低了城市污泥的利用前景，以致于在城市環(huán)境治理中城市污泥成為雞肋，為避免量城市污泥中的重金屬帶入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，需要在利用前先剔除重金屬，降低污泥中的重金屬含量，其中化學(xué)方法及處置方式是常用的使用方法。

二、城市污泥重金屬的來源和危害

城市污泥中的重金屬多數(shù)是由于人為活動(dòng)造成，所以城鎮(zhèn)污泥的重金屬含量顯著高于農(nóng)村，由于城鎮(zhèn)化以及工業(yè)化的高速發(fā)展，工業(yè)區(qū)以及人口密集中心的形成加重了重金屬污染程度，污水所含有的重金屬有不少轉(zhuǎn)移到了土壤中，對(duì)土質(zhì)環(huán)境和生態(tài)環(huán)境造成影響，城市環(huán)境工程建設(shè)中將污泥作為重點(diǎn)排查和治理對(duì)象，目前城市污泥呈現(xiàn)的是電源污染形式，接班上以一個(gè)污染源為中心，隨著距離增加污泥及重金屬含量下降，不同城市共嫩故的重金屬污染情況差異性顯著，城市午睡中重金屬多數(shù)與有色金屬廠以及化工廠等等，人們?nèi)粘Ｊ褂玫挠推嵋约盁煵莸榷寄芊现亟饘傥镔|(zhì)，這些會(huì)相對(duì)地下水中造成直接性的污染，對(duì)于以地下水為主要水源的地區(qū)，重金屬的滲透會(huì)導(dǎo)致飲用水出現(xiàn)問題，嚴(yán)重的會(huì)誘發(fā)癌癥。重金屬對(duì)環(huán)境的危害與其他污染物不同，多數(shù)重金屬無法被微生物分解，一部分重金屬會(huì)被在水體中被魚類吸收，其余多數(shù)都吸附在水中膠體或者是顆粒物，最終沉淀在水體底部，但這種沉降過程十分復(fù)雜，水中的重金屬濃度與水溫密切相關(guān)，夏季水溫較高時(shí)候濃度最高，這些重金屬物質(zhì)對(duì)人體的傷害不同，汞若是以有機(jī)物形式進(jìn)人體則造成脾臟以及肝臟危害，且最終通過血液積蓄在大腦組織中，嚴(yán)重會(huì)造成炎癥，降低城市污泥中重金屬含量，實(shí)現(xiàn)城市污泥的有效利用能顯著提高城市污泥的利用效率，阻礙重金屬對(duì)人體傷害的威脅。

三、化學(xué)方法降低城市污泥的重金屬含量的途徑

化學(xué)方法降低城市污泥重金屬含量的第一步，要先降低污泥中的不可溶態(tài)重金屬轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄缘幕瘜W(xué)離子，第二步則是利用電化學(xué)原理則是還原金屬離子的點(diǎn)位，并降低溶液的酸度，第三步通過化學(xué)處置方式將金屬和污泥分解開，從而實(shí)現(xiàn)污泥的高效利用，并提出重金屬污染。利用化學(xué)法將不可溶態(tài)重金屬轉(zhuǎn)變成溶解性的金屬離子或者是金屬——有機(jī)物形式，需要依據(jù)重金屬的種類選取合適的化學(xué)試劑，通過氯化作用、離子交換作用以及酸化作用等難溶性的金屬化合物轉(zhuǎn)變成可溶解的金屬離子或者是金屬絡(luò)合物，采用的是硫酸（H2SO4）、鹽酸（HCl）、硝酸（HNO3）或者是有機(jī)絡(luò)合劑（EDTA）。除去重金屬則是采用酸或者是絡(luò)合劑，將被大量的重金屬溶解成溶解性的金屬離子，就像吳啟堂則是H2SO4 及NH4HCO3、EDTA 對(duì)銅鋅等嚴(yán)重超標(biāo)的城市污泥進(jìn)行處理，最終銅去除率達(dá)到66.8%以及鋅50.7%等，且處理后的污泥符合農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)。重金屬種類在相同處理?xiàng)l件下，需要針對(duì)不同金屬元素在污泥中的形態(tài)和有機(jī)物結(jié)合能力等，選擇合適的處理方法，例如用HCI/H2SO4 為1：1 進(jìn)行污泥處理，在相同PH 值以及固體濃度和時(shí)間調(diào)價(jià)下，金屬除去率的高低排序依次為zn =N i = C d ＞ p b ＞ C r，而用0. 5mol /L 硫酸對(duì)于 50/54g 固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)的污泥處理時(shí)，在PH=15 的時(shí)候除去效果最為明顯，Zn78%一90%，pb49%一56%，Cr155%一57%。

四、結(jié)語

綜上所述，采用化學(xué)方法能夠?qū)⒅亟饘?化學(xué)試劑的方式，將重金屬轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙庑越饘匐x子，除去污泥中的重金屬，處理后的污泥依舊符合各種有機(jī)質(zhì)以及氮磷鉀、鈉等物質(zhì)，可以成為優(yōu)良的有機(jī)肥源。所以，采用化學(xué)方法處理城市污泥，可有效為城市污泥提供各種處理方式，解決重金屬對(duì)城市環(huán)境的影響，實(shí)現(xiàn)城市污泥的回收利用。