隨著我國環(huán)保形勢日趨嚴峻，脫硫廢水污泥排放量逐年增加，展開對污泥處理技術的相關研究，具有很大的應用價值和環(huán)保意義。本文通過對燃煤電廠的污泥樣本進行樣本分析，對化學淋洗法、電動法、微生物法進行多方面對比，分析出使用電動法耦合微波震動法對污泥重金屬回收效率高，操作簡單，無任何毒副作用，是我們下一步重點研究的方向。
近年來，隨著我國環(huán)境問題的突出，政府對環(huán)境保護的要求越來越嚴格。燃煤電廠所排放的煙氣中含有大量的氮氧化物、二氧化硫和粉塵，對環(huán)境造成了嚴重污染。目前，我國燃煤電廠重點推廣使用的技術是石灰石-石膏濕法脫硫，脫硫效率高達95%以上且運行穩(wěn)定，該技術對煤質含硫量變化適應性大、脫硫吸收劑的利用率高，使我國煙氣二氧化硫的排放情況得到極大改善。但是，濕法脫硫副產物-脫硫廢水越來越多，導致脫硫污泥也日益增加。
濕法脫硫廢水的水質特征為弱酸性，懸浮物高，顆粒細小，主要成分為粉塵和脫硫產物(CaSO4、CaSO3)，含有可溶性的氯化物和氟化物、硝酸鹽等，還有溶解性的Hg、Pb、Ni、As、Cd、Cr等重金屬離子，經常規(guī)單級處理工藝處理后，水質可達到DL/T99-2006《火電廠石灰石-石膏濕法脫硫廢水水質控制指標》，其中大多數(shù)污染物質富集到處理系統(tǒng)產生的污泥中。
1脫硫廢水污泥成分析
經過對電廠脫硫污泥的分析，發(fā)現(xiàn)脫硫廢水污泥的性質如表1所示：其中1#廣東省某電廠污泥樣品，2#代表某北方電廠污泥樣品。
脫硫污泥因為含有大量的CaSO4˙2H2O石膏成分，黏性較大，脫水性能不好。因為石膏在結晶過程中把一部分的自由水結晶在石膏晶體內部，造成脫硫廢水污泥的含水率上升。廢水中的Cl-和Ca2+會形成強吸水性Ca2Cl，污泥中的Ca2Cl存儲在石膏晶粒之間，加上廢水中的阻垢劑、殺菌劑和絮凝劑會大增加污泥的含水量和粘度[1]。
從表2可以看到脫硫污泥中含有Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb、Hg等重金屬元素。而且我們可以看出1#污泥樣品中檢測的Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb、Hg8種重金屬中有5種重金屬Cr、Zn、As、Cd、Hg超標，2#污泥樣品有6種重金屬Cr、Ni、Zn、As、Cd、Hg超標。其中的As、Cd、Hg的超標倍數(shù)非常大，已經大大超出農用污泥的標準限值，如果不加處理，直接排放，會對環(huán)境污染造成很大的危害，所以必須對污泥進行重金屬處理，降低環(huán)境危害性。
2污泥重金屬去除方法的方案對比
2.1污泥重金屬脫除方法匯總
國內外對污泥和土壤的重金屬處理已經有了很多方法，主要可以分為兩大類，即穩(wěn)定固化重金屬和脫除重金屬。穩(wěn)定固化技術是通過化學法將重金屬以螯合物的形式固化在污泥和土壤中[2]。隨著污泥的外可氧化態(tài)轉化為殘渣態(tài)，以此來降低重金屬的生物毒性和提高污泥生物有效性。
該法工業(yè)應用成本低、可操作性強，短期效果明顯，國內普遍使用此技術。但這種方法本身并不能降低污泥中重排和農用，外界物理化學條件的改變，可能使重金屬再次分解和釋放，造成再次污染。因此需要對固化的污泥土壤進行長期跟蹤觀測。脫除重金屬技術就是將污泥和土壤中的重金屬去除掉，從根本上降低污染的風險源。目前常見的方法有化學淋洗法、電化學修復法、熱化學轉化法、生物修復法、生物淋濾法、吸附法等(見表3)。
2.2污泥重金屬去除方法經濟性分析
我們將微生物方法、化學方法和電化學方法從處理形式、處理費用等方面進行比較，結果如表4所示。
從表4可以看出，采用化學方法和微生物方法的處理費用較為接近，相對于電化學法更經濟，且處理效果較好。電化學方法處理費用偏高，但其處理方式更便于操作。針對不同處理方法的優(yōu)缺點進行總結，結果如表5所示。
由于單獨使用一種方法進行污泥重金屬的去除存在很大不足，某一種方法只能對某個或者幾個脫除效果好，故課題組針對現(xiàn)有樣品采用其他輔助手段或使用兩種或多種脫除重金屬方法進行組合，能有效提高重金屬脫除率[5]。
目前主要采用的是電動+化學淋洗、淋洗+固化穩(wěn)定化、超聲+化學、微波+化學淋洗、超聲波+電動等。目前研究結果表明，采用微波輔助檸檬酸浸出城市污泥中的重金屬，發(fā)現(xiàn)較無微波條件下，重金屬浸出率平均提升了50.7%，反應時間縮短了8h，處理后污泥重金屬含量達到《農用污泥中污染物控制標準》[6]。
3結語
根據(jù)研究進展，對化學淋洗法、電動法、微生物法進行多方面對比，微生物法經濟成本低，操作簡單，處理周期短，無二次污染。電動法有利于重金屬回收，處理速度快，一般只要幾個小時，操作簡單，無任何毒副作用，也是我們重點研究的方法。配合微波或超聲輔助法可以有效提高重金屬脫除效率，降低二次污染。但是具體脫除結果和成本隨著污泥中重金屬種類和含量變化，需要通過多次實驗后確定。
來源:《科技資訊》 作者:趙宇明
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