Study and Development of Activated-Sludge Treatment of Heavy Metal-Containing Wastewater
LIU　Hui, CHAI Li-yuan, MIN Xiao-bo, WANG Yun-yan, YU Xia
(Department of Environmental Engneering, School of Metallurgical Science & Technology, Central South University,Changsha, 410083, China)

　　Abstract：The effects of activated-sludge treatment of heavy metal-containing wastewater are discussed in respect of different types of activated sludge and treatment of different heavy metals．The mechanisms of activated-sludge treatment of heavy metal-containing wastewater are analyzed，with possible ways put forward to improve the treatment capability of activated sludge，which provide some references for the improvement and perfection of the study of activated-sludge treatment of heavy metal-containing wastewater．
　　Key words：activated sludge; anaerobic sludge; treatment of heavy metal-containing wastewater; microorganism

　　传统上处理重金属废水的方法主要是物理化学法，如吸附法、离子交换法、化学沉淀法、膜分离法、氧化还原法等，但这些方法都具有二次污染严重，处理成本高等问题。近年来人们开始为重金属废水的处理寻找新的方法。过去人们普遍认为活性污泥法不宜用来处理重金属废水，因为重金属废水中有机物质较少，而且重金属对污泥中的微生物有很强的毒害作用。但近年的研究结果表明，通过改造现行的活性污泥法可以处理重金属废水^[1-2]。活性污泥法处理重金属废水主要是利用活性污泥中的细菌、原生动物等微生物与悬浮物质、胶体物质混杂形成的具有很强吸附分解能力的污泥颗粒来完成的。目前研究主要集中在活性污泥对重金属吸附能力以及活性污泥处理重金属废水的机理等方面。本文旨在通过对活性污泥处理重金属废水的工艺现状及其机理的分析，提出一些能提高活性污泥处理能力的切实可行的途径，为该方法的进一步研究和推广应用提供参考。

1 活性污泥对重金属废水的处理

　　不同的活性污泥体系对重金属的去除效果和机理都不尽相同，选择一个适应范围广、抵抗重金属能力强的污泥体系是当前研究的重点之一。
1.1 不同类型活性污泥的处理效果
　　活性污泥可分为厌氧污泥和好氧污泥。好氧污泥主要利用生物絮凝和细菌分泌的胞外聚合物吸附—螯合重金属，因为好氧污泥含有的胞外聚合物和所带负电荷均高于厌氧污泥，所以好氧污泥比厌氧污泥更易形成絮凝体，去除水中的重金属。厌氧污泥主要利用细菌分解产物沉淀重金属。本人对好氧污泥和厌氧污泥处理含铬废水进行了比较，通过两个月对污泥的驯化，厌氧污泥可以处理Cr(Ⅵ)的质量浓度为600mg／L的废水，而好氧污泥只能达到100mg／L左右，这主要是因为厌氧条件下，Cr(Ⅵ)被细菌产生的强还原性物质硫化氢还原成Cr(Ⅲ)，Cr(Ⅲ)以氢氧化物的形式从水中沉淀去除，而在好氧条件下，污泥中的氧化还原电位高，Cr(Ⅵ)不易被还原。
　　此外，不同类型的污泥吸附重金属的效果也不尽相同。E．Bux等^[3]，对剩余活性污泥和消化污泥吸附锌作了对比研究。当处理锌的质量浓度为1 200mg／L的废水时，剩余活性污泥与消化污泥各自的最大吸附量为22.65和16.8mg／g，剩余污泥吸附锌的能力要强于消化污泥，同时随着锌浓度的提高剩余污泥的吸附总量也提高了，这是因为剩余污泥比消化污泥具有更高电负性。
1.2 活性污泥对不同重金属的去除效果
　　不同重金属对活性污泥的毒害机制是不同的，这就决定了活性污泥对其去除效果的差异性。
1.2.1 锌
　　B．W．Atkinson等^[4]研究了剩余活性污泥处理电镀废水，该电镀废水中主要含有110mg／L锌，同时还含有少量的Cu²⁺，Cd²⁺，Ni²⁺，Cr³⁺和Cr⁶⁺户，其研究结果表明活性污泥对锌的去除率高达96％，其他金属平均去除率均为80％以上。马晓航等^[5]，研究了用SRB(硫酸盐还原菌)处理含锌废水的活性污泥床工艺及影响运行的主要因素，该工艺可在进水COD和锌的质量浓度分别为320mg／L与100mg／L时有效运行，有机物和Zn²⁺的去除率分别达到73.8％和99.63％。在水力滞留时间降至6h时，Zn²⁺的去除率仍可达94.55％。进水Zn²⁺的质量浓度低于500mg／L时装置可以稳定运行，而当质量浓度达到600mg／L时，硫酸盐还原菌受到Zn²⁺的明显毒害，去除效果显著降低。
1.2.2 铅
　　王士龙等

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