作业帮污泥中重金属 如何除去?
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：化学作业 时间：2024/05/03 09:13:02
污泥中重金属 如何除去?
污泥中的重金属去除方法包括化学法、生物淋滤法、植被修复法、固化法、稳定化法.化学法去除污泥中重金属的效果良好,但酸化污泥及中和浸出液中的酸,都要消耗大量的化学试剂,不仅费用较高,而且操作起来较麻烦；目前植物修复仅限于小规模的种植,若大规模地应用,不仅需时太长,经济上也不合算；而且植被修复法对重金属具有一定的选择性,难以全面清除所有的污染物,处置富集了重金属的植物也是一个问题；固化技术一般应用于危害性较大的危险废弃物,需耗用大量的固定化材料,对于大量污泥来说,一是固定化材料消耗太大,二是固定化的废物最终处置也是一个问题；稳定化技术是一个新的研究开发领域,近年来国际上提出采用高效的化学稳定化学药剂技术,但稳定化技术也存在消耗大量的稳定化药剂、增加污泥量、降低污泥肥效的缺陷.生物淋滤法因耗酸极少、运行成本低、重金属去除效率高、实用性强等优点而越来越受到关注.
生物淋滤法的机理
生物淋滤技术是利用氧化亚铁硫杆菌（Acidithiobacillus ferrooxidans）与氧化硫硫杆菌（Acidithiobacillus thiooxidans）等嗜酸性硫杆菌的生物氧化作用,将污泥中难溶性重金属从固相中溶出进入水相,再通过固液分离法加以去除.一般认为氧化亚铁硫杆菌的溶出污泥中重金属有两种作用机理.
第一,直接机理：细菌通过其分泌的胞外多聚物（EPS）直接吸附在污泥中金属硫化物（MS）表面,通过细胞内特有的氧化酶系统直接氧化金属硫化物,生成可溶性的硫酸盐.
第二,间接机理：主要是利用氧化亚铁硫杆菌的代谢产物——硫酸高铁与金属硫化物起氧化—还原反应,硫酸高铁被还原成硫酸亚铁并生成元素硫,金属以硫酸盐形式溶解出来,而亚铁又被细菌氧化成高铁,元素硫被细菌氧化生成硫酸,构成一个氧化—还原的循环系统.通过生物淋滤,污泥pH下降到2.0左右,这又大大促进了污泥中重金属的溶解,其反应方程如下：
2Fe2++1/2O2+2H+→2Fe3++H2O(T.ferrooxidans,L.ferroox idans等亚铁氧化菌)
MS+2Fe3+→M2++2Fe2++S(化学氧化)
2S+3O2+2H2O→2H2SO4(T.ferrooxidans.T.thiooxidans等硫氧化菌)
生物淋滤法的步骤
为获得较高的重金属去除效果与缩短滞留时间,在实际应用或连续运行的工艺设计中,常采用以下5个步骤：
第一,污泥（含固相率2%～10%）预酸化至pH4.0左右（近来有报道无须预酸也可获成功）；
第二,添加能量物,如FeSO47H2O(5g/L～20g/L污泥)、元素硫（5g/L～10g/L污泥）；
第三,回流污泥以添加接种物（回流率在10%～20%）搅拌,并在好气条件下培养数天至数周；
第四,脱毒污泥压滤脱水；第五,脱水污泥经石灰中和后农用.
生物淋滤法的机理
生物淋滤技术是利用氧化亚铁硫杆菌（Acidithiobacillus ferrooxidans）与氧化硫硫杆菌（Acidithiobacillus thiooxidans）等嗜酸性硫杆菌的生物氧化作用,将污泥中难溶性重金属从固相中溶出进入水相,再通过固液分离法加以去除.一般认为氧化亚铁硫杆菌的溶出污泥中重金属有两种作用机理.
第一,直接机理：细菌通过其分泌的胞外多聚物（EPS）直接吸附在污泥中金属硫化物（MS）表面,通过细胞内特有的氧化酶系统直接氧化金属硫化物,生成可溶性的硫酸盐.
第二,间接机理：主要是利用氧化亚铁硫杆菌的代谢产物——硫酸高铁与金属硫化物起氧化—还原反应,硫酸高铁被还原成硫酸亚铁并生成元素硫,金属以硫酸盐形式溶解出来,而亚铁又被细菌氧化成高铁,元素硫被细菌氧化生成硫酸,构成一个氧化—还原的循环系统.通过生物淋滤,污泥pH下降到2.0左右,这又大大促进了污泥中重金属的溶解,其反应方程如下：
2Fe2++1/2O2+2H+→2Fe3++H2O(T.ferrooxidans,L.ferroox idans等亚铁氧化菌)
MS+2Fe3+→M2++2Fe2++S(化学氧化)
2S+3O2+2H2O→2H2SO4(T.ferrooxidans.T.thiooxidans等硫氧化菌)
生物淋滤法的步骤
为获得较高的重金属去除效果与缩短滞留时间,在实际应用或连续运行的工艺设计中,常采用以下5个步骤：
第一,污泥（含固相率2%～10%）预酸化至pH4.0左右（近来有报道无须预酸也可获成功）；
第二,添加能量物,如FeSO47H2O(5g/L～20g/L污泥)、元素硫（5g/L～10g/L污泥）；
第三,回流污泥以添加接种物（回流率在10%～20%）搅拌,并在好气条件下培养数天至数周；
第四,脱毒污泥压滤脱水；第五,脱水污泥经石灰中和后农用.