随着城市污水处理量的不断增加,城市污泥产量也随之大幅度增加。污水处理厂污泥的处理处置已成为当前急需解决的重要环境课题。污泥中重金属的存在是制约污泥资源化利用的主要障碍。目前Fenton氧化技术广泛应用于生活污水处理、特种废水处理和城市污泥处理,尤其Fenton氧化处理污泥具有破解EPS(胞外聚合物),提高污泥絮凝性和改善污泥脱水性能的优势。不足之处在于,Fenton氧化污泥的pH值较低,污泥滤液中TN、TP和COD的浓度较高,同时污泥重金属仍存在于污泥固液相中。因此,Fenton氧化污泥需进一步脱水、提高pH和去除重金属,以利于其资源化。基于此,考虑到人工湿地处理污水和污泥的优势,本研究提出利用Fenton氧化联合人工湿地处理城市污泥重金属方法,以期实现污泥重金属的去除和污泥的无害化、资源化。现将主要研究内容和结果总结如下:1.Fenton氧化污泥条件优化及其重金属去除效果。Fenton氧化处理剩余污泥过程重金属各形态变化显著,且受到初始pH、H2O2投加量、H2O2/Fe2+比和温度的影响,但反应时间对重金属形态变化的影响较小。在初始pH为1、H2O2投加量为12 g·L-1、H2O2/Fe2+比为10和温度为50℃的条件下,污泥中Cu、Mn、Zn和Ni的弱酸溶解态分别达到72.7%、90.1%、87.5%和53.9%。Fenton氧化后污泥中Cu、Mn、Zn和Ni分别下降了 186.20、34.80、358.55 和 73.00 mg·kg-1,去除率分别达到 67.2%、17.0%、79.7%和37.0%。2.Fenton氧化联合人工湿地去除污泥重金属效能。Fenton氧化污泥联合人工湿地处理后Cu、Zn、Ni和Mn的去除率分别为67.2%、79.7%、37.0%和17.0%,与对照相比重金属的平均去除率提高了 27.5%。且经人工湿地处理后Fenton氧化污泥和原污泥重金属的生物有效性均明显降低。在不同的污泥负荷条件下Fenton氧化污泥重金属的去除效果存在明显的差异,除了重金属Mn外,在污泥负荷分别为1、2、3、4 L·d-1和对照系统中污泥重金属平均去除率分别为48.0%、34.5%、35.8%、43.1%和18.9%,且重金属含量随着污泥负荷的增加而呈先增加后减小的趋势。3.Fenton氧化污泥重金属在人工湿地系统中的迁移转化。人工湿地处理降低了 Fenton氧化污泥中Cu、Mn、Zn和Ni的生物有效态含量,分别为 23.16、130.04、97.44 和 14.40mg·kg-1。处理 Fenton氧化污泥人工湿地基质中各重金属的浓度随基质深度增加而增加,Cu、Mn、Zn和Ni在基质中的浓度分别为 18.00、382.75、127.25、121.75 mg·kg-1。Fenton 氧化系统中植物对重金属富集贡献率为0.23%-0.43%。值得注意的是,Fenton氧化污泥抑制植物生长,其植物根系和茎叶的干重较对照分别减少了77.8%和 83.2%,为 50.68 g 和 30.26 g。