城市污水处理厂的污泥农用对土壤的重金属影响

污泥农用是城市污水处理厂污泥资源化利用的有效途径，但污泥中的重金属元素含量高，可能成为环境中的一种安全隐患。重金属对环境的危害不仅与其总量有关，更大程度上由其形态分布所决定。实验研究了污泥农用所引入的重金属对土壤重金属总量及其形态的影响，研究结果表明，污泥农用虽然明显增加了土壤中的重金属总量，但重金属在土壤中的活性却受到了抑制，从而降低了重金属通过食物链危害人类健康的风险。     

添加不同钝化剂降低污泥堆肥的植物毒性研究

高温堆肥后污泥的土地利用可充分发挥资源化、无害化的优势，污泥土地利用防止重金属污染一直是污泥施用中最重要的问题。通过测验发芽率指数这一代表植物毒性的指标证明，通过在污泥堆肥中加入粉煤灰、磷矿粉和草炭等不同的改性剂或重金属钝化剂可大大降低堆肥的植物毒性，从而降低污泥中重金属的可利用性。     

污泥与煤、木屑燃烧过程中重金属排放特性研究

为了考察燃料燃烧过程中重金属的迁移转化规律，对污泥、煤与木屑及其混合物在不同温度下氧气中燃烧灰渣中的重金属元素进行分析。结果表明，燃料中重金属在高温燃烧时表现出不同的挥发特性，大部分元素随着温度的升高挥发率增加，其中Cd、Pb和Zn元素挥发性较强，Cr、Cu和Ni挥发性较弱。污泥与木屑混合燃烧灰渣仍以污泥灰为主，重金属含量与污泥灰相近，污泥中混入煤后使灰中大部分重金属含量有所降低。燃烧过程会改变重金属存在形态，污泥与煤原料中以酸溶态和可还原态存在的重金属含量较高，具有较强的生物有效性和迁移性，而燃烧灰渣中酸溶态和可还原态含量显著下降，混合燃烧灰渣中除As外的其他重金属几乎全部以残渣态存在，其含量达到90％以上，焚烧过程有效降低了燃料灰渣中重金属的生物毒性。     

实现污泥、水浮莲资源化

无锡新利环保生物科技有限公司通过自主研发的核心技术，将污泥混合水浮莲制成生态型有机肥，一举攻克了城市污泥、水浮莲资源化利用难关。新鲜水浮莲经粉碎机粉碎、脱水，然后与污泥按比例混合，再加入自主研发的微生物菌种发酵，使原来无法被农作物吸收的高分子有机物，分解成可吸收的低分子形态；辅料中的重金属钝化剂，可将污泥中的重金属由活跃的离子态转化为稳定的化合物。该公司生产的生态型有机肥，经检测，包括养分、重金属在内的10项指标，     

污泥热干化过程中重金属Pb、Cu、Zn的形态转化及稳定特性

基于不同干化工艺条件下,对城市脱水污泥在不同的温度下进行干化预处理研究,对干化后污泥中重金属的量及不同形态进行定量分析,研究污泥干化过程前后影响污泥中重金属含量及形态变化的条件因子。结果表明,污泥中不同重金属的含量差异较大,在不同工艺温度干化作用下,不同重金属形态含量发生了明显的变化,且不同重金属在干化过程中各形态含量变化差异较大。污泥在高温干化作用下,可使一部分重金属的交换态、可还原态和可氧化态向残渣态转化。高温对污泥中重金属形态有较好的稳定作用。研究结果对城市污泥热处理过程中重金属的污染迁移及控制有重要指导意义。     

“中老龄”垃圾渗滤液重金属和氨氮的厌氧毒性

通过厌氧毒性试验（ATA）研究了“中老龄”垃圾渗滤液的重金属和氨氮对厌氧微生物的毒性抑制作用。试验结果表明,“中老龄”垃圾渗滤液中的重金属和氨氮使厌氧污泥产甲烷活性分别下降14.4%和36.7%，4倍受试渗滤液重金属浓度或4 000 mg/L的氨氮浓度均可使污泥活性受到重度抑制。通过对不同浓度重金属和氨氮的厌氧毒性的关系进行回归分析，得出氨氮和重金属对厌氧微生物的IC50分别为2 265 mg/L和2.9倍试验用渗滤液的重金属浓度；“中老龄”垃圾渗滤液中氨氮对厌氧污泥的毒性影响较大，高浓度重金属对厌氧污泥活性的抑制较难恢复；实际渗滤液处理工艺中，在采用厌氧工艺前，应对氨氮进行预处理以减少其对厌氧微生物的毒性作用，同时避免水质剧烈波动对厌氧处理系统的冲击。     

畜禽养殖废水生物处理剩余污泥臭氧减量过程中的重金属释放

采用臭氧氧化污泥减量法对畜禽养殖废水SBR中的剩余污泥进行处理。当臭氧反应时间控制在30min时，污泥的溶解比例在30％左右（以MLSS计）。上清液中一定量的SCOD溶出可为生物处理单元提供充足的碳源，同时在上清液中，TN、TP及水相重金属浓度增加有限，臭氧氧化后的污泥液回流污水处理系统后造成的N、P处理负荷较小，重金属对污泥微生物的活性抑制风险较低。若继续延长臭氧的反应时间，上清液SCOD、TN、TP以及重金属cu、Pb的释放速率明显增加，同时上清液的C／N降低，臭氧化后的污泥液回流反而不利于生物单元的脱氮处理。综合考虑TN、TP及水相重金属浓度增加的危害性，臭氧反应时间应控制在30min，臭氧实际投加量应为123．1mg O3／gSS。     

污水污泥中重金属污染物的溶出过程研究

污水污泥中污染物尤其是重金属的水体浸出作为重要的二次污染途径备受关注。为了探讨污水污泥中重金属的溶出规律,对上海7个污水处理厂的污水污泥进行了重金属总量分析,并采用水平振荡法对上述污水污泥中重金属进行了溶出动力学研究。结果表明,污水污泥中Cu、Cr和Zn的含量均较高,之后依次是Pb、As、Cd和Hg;污水污泥中重金属溶出动力学过程分为快速反应和慢速反应两个过程,可以用Elovich方程进行模拟;污水污泥中各重金属的溶出负荷差异较大,Cu、Cr和Zn的溶出负荷较大,其他较小,但各重金属相对于污水污泥中重金属总量的溶出百分比差异不大,基本处于10%以下。     

畜禽养殖废水生物处理剩余污泥臭氧减量过程中的重金属释放简

采用臭氧氧化污泥减量法对畜禽养殖废水SBR中的剩余污泥进行处理。当臭氧反应时间控制在30 min时，污泥的溶解比例在30%左右（以 MLSS计）。上清液中一定量的SCOD溶出可为生物处理单元提供充足的碳源，同时在上清液中，TN、TP及水相重金属浓度增加有限，臭氧氧化后的污泥液回流污水处理系统后造成的N、P处理负荷较小，重金属对污泥微生物的活性抑制风险较低。若继续延长臭氧的反应时间，上清液SCOD、TN、TP以及重金属Cu、Pb的释放速率明显增加，同时上清液的C/N降低，臭氧化后的污泥液回流反而不利于生物单元的脱氮处理。综合考虑TN、TP及水相重金属浓度增加的危害性，臭氧反应时间应控制在30 min，臭氧实际投加量应为123.1 mg O₃/g SS。     

Fenton氧化联合人工湿地处理污泥中的重金属

针对单独应用Fenton氧化技术处理污泥的不足以及人工湿地在处理污水污泥方面的优势,以污水处理厂污泥浓缩池中含重金属污泥为对象,研究其依次经过Fenton氧化和人工湿地处理后重金属的去除效果及形态变化,以及污泥pH、TN和TP的变化情况。结果表明,Fenton氧化提高了污泥重金属的生物有效性,并促进了人工湿地对重金属的去除。Fenton氧化污泥经人工湿地处理后,Cu、Zn、Ni和Mn的去除率分别为67.2%、79.7%、37.0%和17.0%,与对照相比重金属的平均去除率提高了27.5%。经人工湿地处理后Fenton氧化污泥和原污泥重金属的生物有效性均降低。Fenton氧化污泥pH为4.4~4.6,经人工湿地处理后为6.2~7.1。人工湿地对Fenton氧化污泥和原污泥中TN的影响较小,而对TP表现出较高的去除率,2系统TP的去除率分别为51.1%和45.5%。     

污泥淋溶器的改进对重金属淋溶行为的影响

为增强污泥淋溶器固定污泥重金属的效果,降低其淋滤液中重金属含量从而更加安全地农业利用,在前期研究基础上对污泥淋溶器进行了改进,实验不同高度开孔和在污泥中间垂直放置黑网两个改进措施。研究表明,距淋溶器底部2 cm处开孔,污泥淋滤液的Cd和Cu总量显著低于底部开孔(原始污泥淋溶器)。淋溶器底部2 cm形成厌(缺)氧层使得下层硫化物态Zn、Cd和Cu含量显著高于孔的上层,提高了污泥重金属的生物稳定性。添加中间黑网可显著降低污泥淋滤液Cu总量。上述污泥淋溶器的两个改进措施均可有效固定污泥中某些重金属,减小污泥淋滤液重金属累计总量,促进污泥淋滤液更安全农用。     

改性污泥替代垃圾填埋场覆土的研究

以市政污泥为研究对象，采用固化剂对污泥进行改性，通过分析不同固化剂添加比例下固化产物的抗压强度和渗透系数，比较不同养护时间下污泥固化产物浸出液的COD、氨氮和重金属性质，探讨市政污泥固化产物作为垃圾填埋场覆土可行性。实验结果表明：固化剂添加比例为30％的固化产物抗压强度高于50kPa，其渗透系数达到10^-7cm／s数量级，基本满足覆土材料的标准要求。污泥固化产物重金属的最大浸出量远远低于《污水综合排放标准》（GB8978-88）中一级排放标准。随养护时间延长，固化产物浸出液COD和氨氮浸出浓度亦呈下降趋势，重金属Pb、Cd浸出量明显减少，浸出比例小于1％。养护有利于降低固化产物的浸出污染程度，30％的污泥固化产物养护3d后可作为垃圾填埋场日覆盖材料。     

蚯蚓直接处理城市剩余污泥的研究

以城市剩余污泥为饲料，根据蚯蚓的繁殖、生长时间，定时引出成蚓换料连续饲养，并改变留在原泥中蚓卵的生存环境来控制卵的发育之蚯蚓养殖方法，并对城市剩余污泥直接饲养蚯蚓的可行性及其重金属转移规律进行研究。结果表明，城市剩余污泥直接饲养蚯蚓是可行的；饲养过程中蚯蚓体内的重金属浓度随着饲养时间而上升，至4个月左右，蚯蚓体内重金属浓度达到极限，且该养殖法具有蚯蚓产量低，对蚯蚓具有易于处理和处置的优点。     

城市污泥的重金属生物活性及其控制

随着土壤法规的加强 ,城市污泥中的重金属严重影响着污泥的处理、处置。介绍了污泥中重金属的分配和化学形态 ,以及迄今为止几种主要的控制方法     

剩余污泥处理与资源化研究进展

随着城市的发展，新的污水处理厂的不断建立，剩余污泥的排出量越来越大，这些污泥的主要成分为有机物、重金属、病原菌等，污泥的资源化主要利用污泥中的有机物合成PHAs、生化纤维板、可燃气体等，实现变废为宝，这也是剩余污泥处理和资源化的主要发展趋势。     

曝气强度对城市污泥重金属生物沥滤过程的影响研究

以氧化亚铁作为底物，氧化亚铁硫杆菌（Thiobacillusferrooxidans）为主要沥滤微生物，在底物投配比为10 g/L，温度为25℃，污泥浓度为123g/L的条件下，采用5种不同曝气强度对桂林城市污泥中重金属进行生物沥滤试验。结果表明，生物沥滤的经济曝气强度宜控制在每升污泥0.4L/（min·L），沥滤3 d后，污泥中超标元素Cu、Zn和Cd的去除率分别达到62.53%、67.80%和54.63%，沥滤处理后污泥中残余重金属含量符合污泥农用的国家标准。     

堆肥污泥重金属在黄土中的淋滤特征

堆肥污泥中所含重金属是污泥堆肥土地利用最大的障碍,实验选用北方贫瘠的黄土作为供试样品,通过室内土柱淋滤实验,对堆肥污泥重金属在黄土中的淋滤特征进行了研究。结果显示,在0～40 cm的浅层淋滤层,各种重金属在黄土中的纵向迁移能力为:Pb>Zn>Ni>Cu,而在50～55 cm的深层淋滤层,Cd在黄土中的迁移能力相对其他4种重金属是比较强的;各种重金属在50～60 cm深层淋滤层中会出现二次富集,出现明显富集层。研究揭示了堆肥污泥重金属在黄土中的迁移特征,为有效控制和消除堆肥污泥土地利用中重金属的污染研究提供了理论依据。     

污泥耐受性草本植物的筛选及其对重金属Cu、Zn的富集

为探索植物修复污泥中重金属污染的可行性,配制不同污泥含量的介质土开展盆栽实验,对从河南、云南和上海等地收集的抗逆性强的19种草本植物进行污泥适应性筛选；研究了植物对污泥的生理响应及其对重金属Cu、Zn的吸收和分布.结果表明,上海市浦东新区白龙港污水处理厂污泥农用是可行的,农用时污泥比例应控制在60％以下；筛选出三叶鬼针草、稗子、荆芥和金叶马兰4种污泥耐受性植物；三叶鬼针草具有修复重金属Cu、Zn污染土壤的潜力；稗子具有修复重金属Zn污染土壤的能力；金叶马兰具有修复重金属Cu、Zn污染土壤的能力.     

生物淋滤技术对城市污泥中高浓度重金属的去除

实验以单质硫粉作为能源基质,考查了生物淋滤技术针对城市污泥中高浓度重金属的去除效果,探讨了生物淋滤处置前后污泥中重金属的形态变化规律。结果表明,生物淋滤技术能够有效去除污泥中的高浓度重金属。在硫粉投加量为4 g·L~(-1)、HRT为5 d、污泥回流比为50%、污泥浓度为4%、温度为30℃的条件下,生物淋滤系统pH值可降低至1.5左右,污泥中残留重金属Zn、Cu、Cr、Ni分别可降低至400、400、900和200 mg·kg~(-1)左右,达到了《城镇污水处理厂污泥处置林地用泥质》(CJ/T 362~(-2)011)标准重金属限值。生物淋滤处置后,污泥中残留重金属Zn、Cu、Cr、Ni均主要以稳定形态存在,环境风险较低,为进行土地利用奠定了物质基础。     

山东省城市污水处理厂污泥重金属污染特征及风险评价

采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)和原子吸收光谱仪重点研究了山东省城市污水处理厂污泥中重金属Cu、Cd、Ni、Pb、Mn、Zn和Cr的污染特征,并对其做了潜在生态风险评价。结果表明:(1)山东省城市污水处理厂污泥呈现高有机质、高氮、高磷和高钾的特点,具有较好的利用价值。(2)污泥中的Mn占重金属总量的质量分数最高,Zn、Cu和Cr占重金属总量的质量分数较高,Cd占重金属总量的质量分数最低。不同城市的重金属浓度大体表现为淄博市济南市枣庄市青岛市烟台市。(3)污泥中生态危害指数最高的重金属为Cu、Cd和Ni;污泥中重金属的复合生态危害指数表现为淄博市济南市枣庄市青岛市烟台市,淄博市和枣庄市城市污水处理厂污泥的重金属潜在生态风险均为中等,其余城市的重金属潜在生态风险均为轻微。Cu和Cd是污泥重金属潜在生态风险的主要贡献因子。(4)对重金属进行主成分分析,第1主成分主要反映了Cu、Ni和Cd的富集程度;第2主成分主要反映了Pb的富集程度;第3主成分主要反映了Zn和Mn的富集程度。