如何去除污泥中的重金属？

污泥中重金属的去除方法包括化学法、生物淋滤法、植被恢复法、固化法和稳定化法。化学法去除污泥中的重金属效果较好，但污泥的酸化和渗滤液中酸的中和需要消耗大量的化学试剂，不仅价格昂贵，而且操作麻烦。目前，植物修复仅限于小规模种植。如果大规模应用，不仅耗时太长，而且不划算。而且植被恢复法对重金属有选择性，很难完全去除所有污染物，处理富含重金属的植物也是个问题。固化技术一般应用于危险废物，需要大量的固定化材料。对于大量的污泥，首先是固定化材料的消耗量太大，其次是固定化废弃物的最终处置也是一个问题。稳定化技术是一个新的研究和发展领域。近年来，国际上已提出采用高效化学稳定剂技术，但该稳定化技术也存在消耗大量稳定剂、增加污泥体积、降低污泥肥效的缺陷。生物浸出法因其耗酸量少、运行成本低、重金属去除效率高、实用性强等优点越来越受到人们的关注。

生物浸出法的机理

生物浸出技术是利用嗜酸氧化亚铁硫杆菌、嗜酸氧化硫硫杆菌等嗜酸硫杆菌将污泥中不溶性重金属从固相溶解到水相，然后通过固液分离去除。一般认为氧化亚铁硫杆菌有两种溶解污泥中重金属的机制。

一、直接机理:细菌通过自身分泌的胞外聚合物(EPS)直接吸附污泥表面的金属硫化物(MS)，通过细胞内特有的氧化酶系统直接氧化金属硫化物，生成可溶性硫酸盐。

二、间接机理:主要利用氧化亚铁硫杆菌的代谢产物——硫酸铁与金属硫化物进行氧化还原反应，硫酸铁被还原成硫酸亚铁并生成单质硫，金属以硫酸盐形式溶解，而亚铁被细菌氧化成三价铁，单质硫被细菌氧化成硫酸，形成氧化还原循环系统。通过生物淋滤，污泥的pH值降低到2.0左右，大大促进了污泥中重金属的溶解。反应方程式如下:

2fe 2 ++ 1/2 O2+2h+→2fe 3 ++ H2O(亚铁氧化细菌如氧化亚铁硫杆菌和氧化亚铁硫杆菌)。

MS+2Fe3+→M2++2Fe2++S(化学氧化)

2S+3O2+2H2O → 2H2SO4(硫氧化细菌，如氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌)

生物浸出法的步骤

为了获得较高的重金属去除效果和缩短停留时间，在实际应用或连续操作工艺设计中，常采用以下五个步骤:

首先将污泥(含固量为2% ~ 10%)预酸化至pH4.0(最近有报道称无需预酸化即可成功实现)；

其次，添加能量物质，如FeSO 47 H2O (5 g/L ~ 20 g/L污泥)、元素硫(5 g/L ~ 10 g/L污泥)；

第三，加入接种物搅拌回流污泥(回流率为10% ~ 20%)，在好氧条件下培养数天至数周；

第四，将解毒后的污泥过滤脱水；第五，脱水后的污泥用石灰中和，然后用于农业。