電鍍污泥中重金屬的回收及固化處置

電鍍污泥中重金屬的回收及固化處置電鍍污泥是電鍍廢水處理之后剩余的產(chǎn)物，其中含有非常豐富的重金屬，是非常典型的危險(xiǎn)廢物之一，對環(huán)境和人體健康帶來非常大的威脅。我國電鍍污泥的資源化利用水平還比較低，存在嚴(yán)重的二次污染。電鍍污泥中重金屬的回收以及固化處置研究是非常有必要的，在浸出重金屬之后，利用沉淀法分離其中的重金屬，然后對浸出的金屬殘?jiān)M(jìn)行固化，提升資源利用率。電鍍污泥的來源及其特點(diǎn)1.電鍍污泥來源電鍍污泥是電鍍廠廢水處理過程中必然產(chǎn)生的固體廢棄物，目前常見的電鍍廢水處理方法就是在其中加入堿液，促進(jìn)其沉淀，這也是電鍍污泥的主要來源之一。國內(nèi)大半電鍍廠都采用堿液沉淀的方法處理廢水，必然會(huì)產(chǎn)生金屬氫氧化物，經(jīng)過污泥壓濾脫水之后就會(huì)形成電鍍污泥。電鍍廢水的處理中會(huì)加入還原劑、酸、堿、氧化劑等藥劑，所以電鍍污泥中的物質(zhì)種類非常多，成分也非常復(fù)雜。根據(jù)電鍍廢水粗粒方式的不同將電鍍污泥分為混合污泥和分質(zhì)污泥兩類，混合污泥是指經(jīng)過將經(jīng)過不同工藝和環(huán)節(jié)的污泥集中起來進(jìn)行統(tǒng)一粗粒;分質(zhì)污泥就是將不同的電鍍廢水分類處理，污泥中包含某種主要重金屬。國內(nèi)外相關(guān)研究文獻(xiàn)和處理技術(shù)都是以混合污泥為主要對象的。2.電鍍污泥的危害電鍍生產(chǎn)行業(yè)在全球范圍內(nèi)都屬于重度污染行業(yè)，其中各類物質(zhì)復(fù)雜，難以降解，性質(zhì)非常不穩(wěn)定。如果不能科學(xué)合理地處置電鍍污染物，那么其產(chǎn)生的后果將會(huì)非常嚴(yán)重。電鍍污泥中的重金屬很容易進(jìn)入水和土壤，對環(huán)境造成破壞，甚至影響人類和動(dòng)植物的健康。土壤污染是指電鍍污泥中的有害重金屬逐漸向下滲透，進(jìn)入土壤之后能夠殺死微生物，土壤質(zhì)量快速下降，導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)量降低甚至枯死，對生態(tài)平衡帶來非常嚴(yán)重的破壞。土壤中的重金屬進(jìn)入瓜果植物，然后進(jìn)入人體，對人類身體健康帶來極大的威脅。水體污染也是一個(gè)非常嚴(yán)重的危害，電鍍污泥如果未經(jīng)妥善處理，那么下雨后將會(huì)產(chǎn)生大量含有污染物的液體，逐漸污染水體，帶來極大的水資源安全威脅，直接影響依賴水體生存的動(dòng)植物，造成更加嚴(yán)重的后果。電鍍污泥中存在的金屬物質(zhì)會(huì)通過食物鏈或者大氣環(huán)境的方式進(jìn)入人體，對人類健康產(chǎn)生極大威脅，輕者導(dǎo)致皮膚和呼吸道不適等，重者可能導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)受損。甚至造成嚴(yán)重的器官障礙。電鍍污泥處理技水1.資源化利用技術(shù)資源化利用技術(shù)的一個(gè)研究熱點(diǎn)就是找到操作簡單、成本低、效果好的電鍍污泥資源化回收方法。常見的資源化利用技術(shù)包括濕法提取、火法提取和制造建材三類：濕法提?。和ㄟ^化學(xué)方法將電鍍污泥浸出的重金屬物質(zhì)分離出來，并保證重金屬能夠穩(wěn)定地存在于溶液中。酸性、堿性和中性是常見的三種浸出劑。在電鍍污泥中，重金屬多數(shù)是以氫氧化物的方式存在，所以中性浸出劑的應(yīng)用較少。常見的堿性浸出劑包括碳酸鈉、碳酸銨以及氨水等，可選擇性比較高，但是這種方法并不能保證所有金屬都可以浸出。常見的酸性浸出劑包括硝酸、鹽酸以及硫酸等，不同的酸濃度會(huì)產(chǎn)生不同的浸出效果，所以要根據(jù)電鍍污泥的特點(diǎn)尋找合適的方式。沉淀法、還原法和萃取法是三種常見的濕法提取重金屬的方法。濕法提取重金屬具有非常良好的效果，在電鍍污泥重金屬回收中應(yīng)用廣泛，也是資源化利用最主要的方法?；鸱ㄌ崛。涸诟邷氐臈l件下分解電鍍污泥，并回收其中的重金屬，常用的火法提取方法包括煅燒、離子電弧、焚燒和微波等，也可以和碳進(jìn)行熱處理，創(chuàng)造高溫條件。高溫處理能夠減少電鍍污泥的體積，有效降低其中的一部分有毒物質(zhì)，可以促進(jìn)金屬物質(zhì)反應(yīng)，形成化合物或者單質(zhì)，也可以將火法提取和濕法提取的方式結(jié)合起來，聯(lián)合使用提取電鍍污泥中的重金屬。但是，使用火法提取必須有加熱的過程，很可能帶來重金屬煙氣污染等，這也是使用過程中應(yīng)該避免和重視的問題。制造建材：處理電鍍污泥的一種方式就是將其制造成為建造材料，例如將其添加在水泥中，這是一種成本較低，也比較理想的方法，但是目前尚處于實(shí)驗(yàn)階段。目前有將電鍍污泥應(yīng)用在紅標(biāo)磚制造中的案例。但是確認(rèn)磚中的浸出毒性是否符合標(biāo)準(zhǔn)才是進(jìn)一步推廣這種方法的關(guān)鍵所在。2.固化處置技術(shù)固化處置是電鍍污泥處理的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，目的就是讓重金屬均保持在惰性狀態(tài)，降低危險(xiǎn)性，最后進(jìn)行填埋處理。固化就是在污泥中使用添加劑，讓污泥變成緊密的無法流動(dòng)的固體的過程，通過改變廢物的強(qiáng)度、滲透性和可壓縮性的方式來實(shí)現(xiàn)。常見污染物質(zhì)固化方式包括石灰固化、水泥固化、熱固性材料固化、大型包封固化、玻璃固化等。固化處置包括四個(gè)基本步驟，首先是對廢物進(jìn)行預(yù)處理，也就是干燥、分選、破壞氧化物;第二步是在其中添加固化劑;第三種是凝固和混合;第四種是對其進(jìn)行最終處理。電鍍污泥中重金屬的固化技術(shù)發(fā)展逐漸呈現(xiàn)多樣化趨勢，效果也在逐漸趨于穩(wěn)定，正在向著產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展。電鍍污泥中重金屬的回收及固化處置驗(yàn)證1.重金屬提取采用實(shí)驗(yàn)的方式對電鍍污泥中重金屬的回收及固化處2017年5月期中國金屬通報(bào)置進(jìn)行驗(yàn)證，電鍍污泥選擇混合質(zhì)的污泥，表面有油污，外觀呈灰色。電鍍污泥中含有鐵、鋅、銅、鎳等多種重金屬。實(shí)驗(yàn)化學(xué)試劑的選擇包括鹽酸、硫酸、硝酸、硫化鈉、氫氧化鈉等酸堿試劑。選擇的實(shí)驗(yàn)設(shè)備包括酸度計(jì)、原子吸收分光光度計(jì)、天平、干燥箱、攪拌器、過濾裝置、萃取機(jī)等。電鍍污泥中重金屬含量的分析項(xiàng)目多樣，包括體積、含水率、重金屬濃度、PH值、抗壓性，以及產(chǎn)品物相等。含水率的計(jì)算是利用常壓熱千燥法測算得出;PH值是根據(jù)《水質(zhì)PH值的測定玻璃電極法》中的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行測定;體積參數(shù)主要用于計(jì)算增容比;重金屬濃度的測算主要使用原子吸收光譜分析，用標(biāo)準(zhǔn)曲線法進(jìn)行計(jì)算，如果是水溶液，那么可以直接測量其中的重金屬含量，如果是固體，需要將其轉(zhuǎn)化到水溶液中，然后進(jìn)行分析;產(chǎn)品物相可以利用x射線衍射儀來分析;抗壓強(qiáng)度通過壓力試驗(yàn)機(jī)來測定。電鍍污泥中重金屬的氫氧化物沉淀過濾是非常困難的，如果采用氫氧化物沉淀的方式來回收，那么重金屬分離的難度將會(huì)非常大。所以采用氫氧化物沉淀的方式提取其中的鉻金屬。除此之外，利用硫化沉淀的方式將其中的鎳、鋅和銅等逐步分離。2.重金屬固化電鍍污水經(jīng)過浸出口會(huì)產(chǎn)生殘?jiān)渲幸琅f含有少量重金屬，這些重金屬在處理過程中可能會(huì)深入土壤和地表水，進(jìn)而造成環(huán)境污染。在填埋之前還需要進(jìn)行毒性分析，決定是否需要進(jìn)行固化處理。如果浸出殘?jiān)械暮手笜?biāo)比較高，那就需要先進(jìn)行脫水處理，在脫水之前要采用物理處理的方式進(jìn)行調(diào)質(zhì)，改造顆粒結(jié)構(gòu)，保證其具有良好的過濾性能。常見調(diào)質(zhì)方式包括熱水解、濕性氧化以及水熱干化等，最常見的方式就是無機(jī)化學(xué)鹽