垃圾渗滤液中重金属去除方法的研究进展

绿色化工ChenmicalIntermediate当代化工研究2016·0356重金属的危害主要体现为在生物体内的富集累积性，它不会降解，只会随着食物链不断富集，当达到一定浓度后就会呈现毒性，对人类的健康甚至生命造成严重的威胁。重金属在环境污染研究中多指Hg、Cd、Pb、Cr以及类金属As等生物毒性显著的元素；其次是指Zn、Cu、Ni、Co和Sn等金属离子垃圾渗滤液中重金属的主要来源是垃圾填埋处理过程中的工业固体废物、焚烧炉灰烬、矿山废弃物以及人们日常生活中丢弃的有害物质，如：电气设备、温度计、电池、农药、涂料、染料和其他化工产品等。国内垃圾渗滤液中重金属的种类主要有As、Fe、Zn、Cd、Ni、Pb、Cr、Cu。为了人类的健康免受威害、生态系统免遭破坏，垃圾渗滤液中重金属去除方法的研究迫在眉睫。一、垃圾渗滤液中重金属去除方法的研究目前，国内外研究垃圾渗滤液中重金属去除方法主要为吸附法、生物法、混凝吸附法、植物修复法等。1.吸附法吸附法是利用吸附剂来实现渗滤液中重金属从液态水中向固态吸附剂中迁移转化的过程。去除效果的好坏与吸附剂的正确选用有直接关系。吸附法之所以能高效、迅速的去除垃圾渗滤液中的重金属，原因就在于吸附剂分子中存在各种活性基团(如羟基、巯基、羧基、氨基等),通过与吸附的重金属离子形成离子键或共价键,达到吸附重金属离子的目的；可与氢键也可与盐键形成具有类似网状结构的笼形分子,可对许多重金属离子进行螯合,因此能有效的吸附溶液中的重金属离子。活性炭因其比表面积大、吸附能力强被广泛应用于各种水处理中。MagdaCotman研究用粉末活性炭处理渗滤液中的重金属，当粉末活性炭的投加量为50g/L时，对重金属Cr和Fe的去除率可达50%和79%以上。活性炭虽吸附效果好，但价格昂贵、再生困难，限制其成为垃圾渗滤液中重金属去除的合理吸附剂。粉煤灰作为火力发电厂的一种废弃物，具有较大的吸附能力，能去除污水中各种污染物,以粉煤灰为吸附剂处理垃圾渗滤液中重金属的环境效益和经济效益都很高。安晓雯、孙道玮等的实验室小试结果表明，在1L的垃圾渗滤液中加入粉煤灰64g，搅拌75分钟，沉淀30分钟，对重金属Cu、Cd、Zn、Pb、Cr的去除率均可达到90%以上。此外，膨润土、钙硅材料等都被应用于处理渗滤液中重金属的研究。张富韬等研究用“组合”改性(酸改性+有机改性)后钙基膨润土处理北京安定垃圾卫生填埋场渗滤液；经过混凝吸附实验（改性膨润土投加量6.667g/L,吸附时间30min），得出其对Hg、Cd、Cr、Pb的去除率分别可达80.97%，76.36%，88.02%，98.44%。韦旭用钙硅材料对广西南宁生活垃圾填埋场渗滤液进行预处理，结果表明当投加量为100g/L，振荡时间为24h，对Mn、Pb、Ni、Zn、As、Fe的去除率分别为100%、100%、89%、87%、54%、99%，出水中重金属浓度达标排放。在中试研究方面，EmmaNehrenheim在瑞典某垃圾填埋场做了以松树皮和高炉矿渣为滤料的过滤方式处理垃圾渗滤液，发现松树皮比高炉矿渣对Cu、Zn、Pb、Ni的去除效果要好。相比较而言，吸附法具有简便、高效、选择性强等优点，对于处理像垃圾渗滤液这种成分复杂、重金属含量变化较大的废水是一种较好的选择。虽说目前使用的吸附剂价格昂贵，吸附法受到了一定限制，但人们正在努力开发各种廉价、高效的吸附剂，前景乐观。2.生物法生物法主要是依靠微生物的生物学性质对废水溶液中的重金属离子进行生物去除和生物体内积累，然后通过一定的方法使金属离子从生物体内释放出来，以降低重金属离子的浓度，从而消除重金属离子对环境的污染。IsmailTrabelsi在实验室采用缺氧+好氧+粉末活性炭的方式处理突尼斯某垃圾填埋场渗滤液，得出生物处理阶段（缺氧+好氧）对Ni、Pb、Fe、Zn的去除率分别为：53.3%垃圾渗滤液中重金属去除方法的研究进展ＯＯ刘淑波（广州建设工程质量安全检测中心有限公司ＯＯ广东广州ＯＯ510000）摘要：从实验室研究和中试研究两个角度归纳总结目前国内外处理垃圾渗滤液中重金属的方法，并分析其去除机理及优缺点。得出现阶段的研究主要以吸附法为主，此外还有生物法、混凝吸附法、植物修复法等。简要分析水中重金属的去除方法应用于垃圾渗滤液中重金属去除的可行性，得出吸附法可作为垃圾渗滤液中重金属去除的首选方法进而与其它工艺结合以适应大小规模的垃圾渗滤液处理系统的建设。关键词：垃圾渗滤液；重金属；吸附法中图分类号：x文献标识码：AResearchDevelopmentOnTheMethodOfHeavyMetalRemovalInLandfillLeachateLiuShubo（GuangzhouTestingCentreofConstructionQualityandS