重慶市城市污泥特性及其農(nóng)用安全性研究.pdf

1、城市污泥是城市污水處理廠經(jīng)各級處理凈化污水而產(chǎn)生的沉積物，主要來自初沉池和剩余污泥的排放。城市污泥中含有豐富的氮、磷、鉀等多種微量元素和有機質(zhì)，但也含大量的病原體、寄生蟲(卵)、重金屬和多種有毒有害有機污染物，隨意堆放或不合理處理會帶來二次環(huán)境污染。隨著污水處理率的提高，城市污泥的產(chǎn)生量日益增大，城市污泥成為影響城市生態(tài)環(huán)境的主要問題之一，城市污泥的安全處理已受到國內(nèi)外廣泛關(guān)注。 本研究采用現(xiàn)場調(diào)查的方法分析了重慶市城市污泥的特

2、性，分析了重慶市城市污泥農(nóng)用的可行性，研究了進水水質(zhì)、污水處理工藝、工段對污泥成分含量的影響，結(jié)果如下：重慶市城市污泥pH在5.95～7.73之間，呈中性，脫水生污泥平均含水率為77.2﹪。重慶市污泥有機質(zhì)含量與豬廄肥相當，總氮、總磷和總鉀含量分別為47.15g/kg、19.72g/kg和13.87g/kg，重慶市污泥的速效氮含量較低，只占全氮的4～8﹪，速效磷的平均含量占全磷的10﹪左右，污泥的速效鉀含量最高，均值為4.70g/kg，

3、占全鉀的30～50﹪。從養(yǎng)分角度考慮，重慶市污泥中的氮、磷、鉀含量相當高，其全氮、磷、鉀含量分別是豬廄肥的5倍、4.2倍和1.46倍，農(nóng)用價值很高，可合理開發(fā)成為有機肥或適量農(nóng)田施用。 污泥中的重金屬一直以來是影響污泥農(nóng)用的主要因素，重慶市各污水廠污泥的重金屬較低，各重金屬的平均含量均低于我國(1999-2004)統(tǒng)計的平均含量。重慶市城市污泥重金屬含量最高的是Zn，最低的是Hg。Pb含量變化范圍幅度較大，在21.25～107.

4、24mg/kg之間。各重金屬含量高低順序為Zn＞Cu＞Pb＞As＞Cd＞Hg。 采用超標單項評價指數(shù)和Nemorow綜合評價指數(shù)對重慶市各污水處理廠污泥農(nóng)用安全性進行評價，按標準(GB4284-84)計算，大部分污水廠污泥Zn單項指數(shù)超標，以石柱和譚家溝污水廠污泥的綜合污染指數(shù)1)最高，超過了1。若按標準(GB18918-2002)計算，重慶市各污水廠污泥的單項指數(shù)，綜合評價指數(shù)均小于1，符合我國污泥農(nóng)用標準。因此，重慶市城市污

5、泥的重金屬從含量看農(nóng)用是安全的。 為了進一步評價重慶市污泥農(nóng)用重金屬的安全性，按Tessier等人提出的重金屬分級方法對重慶市各污水廠污泥中的重金屬進行形態(tài)分級，結(jié)果表明重慶市不同污泥中的重金屬活性不同，60﹪-80﹪的Cd以不穩(wěn)定態(tài)存在，50﹪左右的Zn以不穩(wěn)定態(tài)存在，而Cu和Pb則主要以穩(wěn)定態(tài)存在，兩者的不穩(wěn)定態(tài)所占比例均不超過10﹪。各重金屬的不穩(wěn)定性大小順序為：Cd＞Zn＞Cu＞Pb。 對不同污水處理工藝產(chǎn)生的城

6、市污泥的養(yǎng)分含量、重金屬及其賦存形態(tài)的分析研究，發(fā)現(xiàn)不同污水處理工藝污泥中的氮、磷、鉀等養(yǎng)分主要與其工藝的脫氮除磷能力、進水氮磷鉀濃度等因素有關(guān)，A2/O工藝污泥的總氮和總磷含量最高。而不同工藝不同重金屬的含量相差甚大。其中，傳統(tǒng)活性污泥法的Pb和Cd的含量最高，A2/O工藝中的Cu和As含量較其它工藝高，UNITANKS工藝污泥中的Zn和Hg含量較其它工藝污泥高，而CASS工藝污泥中的Cu、Cd、Hg和As較其它工藝污泥低。研究分析發(fā)

7、現(xiàn)采用CASS污水處理工藝產(chǎn)生的污泥重金屬含量總體而言含量最低。不同工藝污泥各重金屬的賦存形態(tài)不同，總的而言，不同工藝同一重金屬的賦存形態(tài)相差不大。 為了進一步了解重金屬在污水處理過程中的分配情況，本研究選取唐家橋污水處理廠的傳統(tǒng)活性污泥工藝作為研究對象，對不同工段污水、污泥中的重金屬含量進行連續(xù)監(jiān)測分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在污水處理過程中各重金屬的去除效率不同，Hg的去除率最高達76.36﹪，Pb的去除效果最差，去除率只有29.73﹪

8、，其它重金屬的去除效果順序為：Cu＞Zn＞Cr＞Cd＞As。研究發(fā)現(xiàn)不同工段污水各重金屬的去除效率不同，相應的各工段污泥中的重金屬含量也有所差異。Cu、Cr和Cd主要在曝氣池中被除去，相應的曝氣池污泥中其含量較高。Pb、Zn、As、Hg主要在初沉池中被除去，相應的初沉池污泥中這幾種金屬的含量較曝氣池污泥高。 根據(jù)上述對重慶市不同工藝城市污泥養(yǎng)分含量、重金屬總量以及其賦存形態(tài)分析，可知在綜合考慮施用土壤的環(huán)境容量及施用作物的情況下