生物淋滤对城市污水处理厂污泥重金属的去除

doi:10.11894/iwt.2018-0653

工业水处理 ›› 2019, Vol. 39 ›› Issue (8): 23-27. doi: 10.11894/iwt.2018-0653

生物淋滤对城市污水处理厂污泥重金属的去除

康得军^1,²(),孙佳文^2,³,席北斗³,唐虹²,龚斌³,李垒⁴,赵颖³

1. 福州大学晋江科教园, 福建晋江 362251
2. 福州大学土木工程学院, 福建福州 350108
3. 中国环境科学研究院, 国家环境保护地下水污染控制模拟与控制重点实验室, 北京 100012
4. 北京市水科学技术研究院, 北京 100084

收稿日期:2019-06-11 出版日期:2019-08-20 发布日期:2019-08-21
作者简介:康得军(1981-),博士,副教授。电话:0591-22865361, E-mail:djkang@fzu.edu.cn
基金资助:
福建省教育厅科技项目(JA15094);福州市科技计划项目(2014-G-58);福州大学博士后科研启动基金(0041-510119);福州大学人才基金资助项目(XRC-1268);福州大学科技发展基金资助项目(2013-XY-23);福州大学技术开发项目(0050-1556);福州大学贵重仪器设备开放测试基金(2016T040)

Removal of heavy metals from sludge in municipal sewage treatment plant by bioleaching

Dejun Kang^1,²(),Jiawen Sun^2,³,Beidou Xi³,Hong Tang²,Bin Gong³,Lei Li⁴,Ying Zhao³

1. Jinjiang Science and Education Park, Fuzhou University, Jinjiang 362251, China
2. College of Civil Engineering, Fuzhou University, Fuzhou 350108, China
3. State Environmental Protection Key Laboratory of Simulation and Control of Groundwater Pollution, Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012, China
4. Beijing Water Science and Technology Institute, Beijing 100084, China

Received:2019-06-11 Online:2019-08-20 Published:2019-08-21
Supported by:
福建省教育厅科技项目(JA15094);福州市科技计划项目(2014-G-58);福州大学博士后科研启动基金(0041-510119);福州大学人才基金资助项目(XRC-1268);福州大学科技发展基金资助项目(2013-XY-23);福州大学技术开发项目(0050-1556);福州大学贵重仪器设备开放测试基金(2016T040)

摘要/Abstract

摘要：

以福州市大学城污水处理厂沉淀池污泥为培养基质，用单质硫粉作底物培养以氧化硫硫杆菌为优势菌种的接种液，采用生物淋滤法去除污泥中的重金属，研究底物投加量及驯化污泥接种量对污泥重金属去除效果的影响，并分析淋滤过程中重金属的形态变化。结果表明，当接种量为5%、硫粉投加量为5 g/L时，生物淋滤可使污泥中重金属元素Zn、Cu和Cr的去除率分别达到91.9%、62.1%、32.0%，大大降低了污泥中的重金属含量。生物淋滤后污泥中的重金属Zn、Cu和Cr主要以残渣态的形态存在，生物可利用性和迁移性降低。

关键词: 城市污水, 污泥, 重金属, 生物淋滤

Abstract:

The sedimentation sludge in the sewage treatment plant of the Universitytown of Fuzhou City is used as the culture medium, and the dominant bacteria of Thiobacillus thiooxidans cultivated by sulfur powder is used as the inoculated fluid. The bioleaching method is used to remove heavy metals from the sludge. The effects of different substrate dosage and domesticated sludge inoculation amount on the removal of heavy metals in sludge are studied, the morphological changes of heavy metals in leaching process is also analyzed. The results show that when the inoculation amount is 5% and the sulfur powder dosage is 5 g/L, the removal rates of heavy metal elements Zn, Cu and Cr in the sludge reach 91.9%, 62.1% and 32.0%, respectively, greatly reducing the heavy metal content in the sludge. The heavy metals Zn, Cu and Cr in the sludge after bioleaching mainly exist in the form of residual state, and the bioavailability and mobility are decreased.

Key words: municipal sewage, sludge, heavy metal, bioleaching

中图分类号:

X703

康得军,孙佳文,席北斗,唐虹,龚斌,李垒,赵颖. 生物淋滤对城市污水处理厂污泥重金属的去除[J]. 工业水处理, 2019, 39(8): 23-27.

Dejun Kang,Jiawen Sun,Beidou Xi,Hong Tang,Bin Gong,Lei Li,Ying Zhao. Removal of heavy metals from sludge in municipal sewage treatment plant by bioleaching[J]. Industrial Water Treatment, 2019, 39(8): 23-27.

https://www.iwt.cn/CN/Y2019/V39/I8/23

图/表 8

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pH	总氮/（g·kg^-1）	总磷/（g·kg^-1）	有机质/%	总固体/（g·L^-1）	含水率/%	Cu/（mg·kg^-1）	Zn/（mg·kg^-1）	Cr/（mg·kg^-1）
6.38	27.8	7.7	40.6	39.0	93.6	236	550	208

pH	总氮/（g·kg^-1）	总磷/（g·kg^-1）	有机质/%	总固体/（g·L^-1）	含水率/%	Cu/（mg·kg^-1）	Zn/（mg·kg^-1）	Cr/（mg·kg^-1）
6.38	27.8	7.7	40.6	39.0	93.6	236	550	208

序号	添加成分
0	150 mL原污泥+5%接种液+0 g S粉（对照组）
1	150 mL原污泥+5%接种液+1 g/L S粉
2	150 mL原污泥+5%接种液+2 g/L S粉
3	150 mL原污泥+5%接种液+5 g/L S粉
4	150 mL原污泥+5%接种液+7 g/L S粉
5	150 mL原污泥+5%接种液+10 g/L S粉

序号	添加成分
0	150 mL原污泥+5%接种液+0 g S粉（对照组）
1	150 mL原污泥+5%接种液+1 g/L S粉
2	150 mL原污泥+5%接种液+2 g/L S粉
3	150 mL原污泥+5%接种液+5 g/L S粉
4	150 mL原污泥+5%接种液+7 g/L S粉
5	150 mL原污泥+5%接种液+10 g/L S粉

序号	添加成分
0	150 mL原污泥+5 g/L S粉+0%接种液（对照组）
1	150 mL原污泥+5 g/L S粉+1%接种液
2	150 mL原污泥+5 g/L S粉+5%接种液
3	150 mL原污泥+5 g/L S粉+10%接种液
4	150 mL原污泥+5 g/L S粉+15%接种液

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mg/kg
项目	重金属	可交换态	可还原态	可氧化态	残渣态
生物淋滤前	Zn	258.5	165.0	49.5	77
	Cu	18.9	49.6	115.6	51.9
	Cr	12.5	10.4	104.0	83.2
生物淋滤后	Zn	7.5	4.4	8.8	23.3
	Cu	9.1	7.5	14.9	51.5
	Cr	9.9	7.1	25.4	98.7

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