随着我国经济和社会的不断发展,城市化的进程逐步加快,矿山、鞣皮厂、电镀厂、油漆厂等工厂的大量建立和运行在为社会创造价值的同时也造成了重金属污染,这些重金属以废水、废渣的形式排放,污染了土壤和水。被其污染的水在处理厂中得到净化的同时,50%~80%的重金属元素通过吸附或沉淀从水中转移到污泥中[1]。这严重影响了污泥的农用和资源化。污泥处理过程中的限速步骤(污泥的水解)的反应速率的提高和从污泥中去除重金属便成为了现今研究者们探讨的一大焦点。而表面活性剂的加入将是解决这一问题的有益尝试。一旦表面活性剂被引入污泥的间隙,表面活性剂分子的疏水端将与有机物亲合,使分子固定在污泥表面;亲水端溶于污泥孔隙内的水中,这种双亲基团的不同作用使水在污泥颗粒表面形成稳定的液膜,最大可能的为微生物的反应提供表面环境。同时,表面活性剂分子的疏水端会提高有机物在水膜中的溶解度,从而加速微生物对有机物的分解;表面活性剂的加入还有利于提高难降解有机物的生物可利用性;并且,适量的表面活性剂还能使重金属离子从污泥结合态中解离出来。本文首先介绍了污泥处理处置方法、污泥重金属污染现状及去除污泥重金属污染的方法,最终确定通过加入表面活性剂来改善污泥中微环境以达到促进污泥水解和污泥中重金属去除的目的。通过对长沙市金霞污水处理厂的二沉池剩余脱水污泥一年内的3次检测,并根据我国农用污泥重金属含量标准,可以发现被测污水厂污泥中Zn、Cd含量略低于我国酸性土壤的污泥农用标准,最大值与污泥农用标准非常接近,其农用潜在风险大,必须在污泥资源化前将其去除。试验中分别测试生物表面活性剂鼠李糖脂(rhamnolipid)、不同浓度的非离子表面活性剂Tween-80和Triton X-100在污泥厌氧消化过程中对污泥厌氧消化作用的影响及对供试污泥中Zn、Cd的去除作用。研究发现,Tween-80可以促进污泥的厌氧消化作用,不同浓度的Tween-80对其促进作用并不相同;鼠李糖脂对污泥厌氧消化作用没有明显影响;Triton X-100对污泥厌氧消化有抑制作用。厌氧消化过程对污泥中Zn、Cd离子有一定的去除效果,且对不同污泥结合态的去除效果不相同,其中对残留态Zn、Cd的去除作用最差。添加非离子表面活性剂对污泥中重金属的去除均有一定效果,且对不同污泥结合态的去除效果不同。在所试范围内,低浓度的Tween-80对于污泥中Zn的去除作用大于高浓度的Tween-80;而高浓度的Triton X-100对于污泥中Zn、Cd的去除作用大于低浓度的Triton X-100。其中添加0.03%的Tween-80,总Zn的去除率达最大,为53.35%;添加0.3%的Tween-80,总Cd的去除率达最大,为100%。可见,添加一定浓度的表面活性剂可以促进污泥的厌氧消化,并且促进污泥中重金属从污泥中的解离,大大加强厌氧消化对污泥重金属的去除作用,从而使污泥可以得到更为广泛的再利用,也初步解决了污泥资源化的主要问题。