电镀污泥是指电镀行业中废水处理后产生的含重金属污泥废弃物被列_第1页
电镀污泥是指电镀行业中废水处理后产生的含重金属污泥废弃物被列_第2页
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文档简介

电镀污泥无害化处理及资源化利用趋势电镀污泥是电镀行业废水处理后产生的含重金属的污泥废弃物,是列在国家危险废物清单上的第17型危险废物。作为电镀废水的“最终状态”,其数量比废水少得多,但废水中的Cu、Ni、Cr、Zn、Fe等重金属被转移到污泥中,因此从某种意义上说,电镀重金属污泥比电镀废水对环境更有害。这种高度有害的电镀污泥如果不进行任何处理,对生态环境的破坏就不言而喻,相反,如果不回收电镀污泥中质量很高的重金属物质,就意味着资源的巨大浪费。因此国内外学者对重金属污泥电镀无害化处理和资源化的综合利用进行了不少研究工作,取得了很多阶段性成果。根据电镀废水处理方法,电镀污泥可以分为混合污泥和单个污泥两类。电子是通过混合不同种类的电镀废水处理而产生的污泥;后者是通过单独处理不同类型的电镀废水(例如含铬污泥、含铜污泥、含镍污泥、含锌污泥等)而产生的污泥。但是实际上大多数电镀小企业的废水经过处理后主要是混合污泥。因此,目前以电镀污泥为对象的处理及资源利用率混合污泥为主要对象。对于电镀污泥的特性及危害性,从防止环境污染和资源回收的角度来看,主要采用以下两种处理方法:一种是在不造成二次污染的情况下,销毁并保管的,即无害的处置。二是实现污泥中重金属资源的综合回收,即循环利用。电镀污泥的无害化处理主要是固化剂固化、填埋、铸造、焚烧热处理和生物处理。在固体废物的多种处理手段中,固化技术是危险废物处理中的重要技术,在区域集中管理系统中占有重要地位。与其他处理方法相比,硬化材料容易得到,处理效果好,成本低。固化过程是利用添加剂改变废弃物的工程特性(如渗透性、可压缩性、强度等)的过程。近年来,美国、日本和欧洲的一些国家对有毒固体废物普遍使用固化处理技术,认为这是将水泥、石灰、玻璃、热塑料等危险物质转化为非危险物质的最终处理方法。其中,水泥固化是国内外使用最多的固化技术,在美国被列为一种方法的技术,证明对一些重金属的固定是非常有效的。美国环境保护局也确认,清除部分特殊工厂制造的污泥有很好的效果。从经济、技术、废物现状来看,填埋技术是更适合中国国情的危险废物无害处理途径,但电镀污泥等危险废物的国内填埋技术仍处于较低水平。大部分工业危险废物只是简单的积累或填埋,因此环境破坏严重,地下水的污染问题尤为突出。但是技术的障碍是时限,现在和最近的未来仍然需要填埋。特别强调,危险废物的安全掩埋,即填埋前,应通过预处理稳定,尽量减少毒性或溶解性带来的潜在危险。近年来,电镀污泥等危险废物的管理和处置度逐渐提高。1995年,广东深圳建成了第一个符合国际标准的危险废物填埋场。2001年,该国公布了危险物填埋污染控制标准 (GB 18598-2001),这为电镀污泥实际无害化处置打下了良好基础。图解法实际上是污染物的迁移,通过选择适当的距离和深度处置场所,将电镀污泥倒入海洋这个大受体。曾经,美国从1899年到1965年,将重金属污泥电镀等多种废弃物投入海洋,将EC国家英国、爱尔兰等25%到45%的固体废弃物投入海洋,这也是污泥处理的重要方法。但是毒性明显的污泥要凝固后,才能投入海洋。无论是直接扔到海里还是凝固后再扔到海里,都很难避免对海洋生态系统和人类健康的威胁。因此,国际公约自1998年以来禁止直接向海洋排放污物。污泥焚烧利用高温完全氧化分解污泥中的有机物,最大限度地减少污泥中某些剧毒成分的毒性。燃烧热处理可以大大减少电镀污泥的体积,减少对环境的危害。焚烧的产物也有利用价值,例如砖、包装或可用于其包装的商品,焚化的热量可以用来发电。因此,焚烧热处理是实现电镀污泥计量、无害化的快速有效的技术。因为电镀污泥本身所具有的微生物的毒性生物法还处于探索阶段。在我国的“8月5日”期间,对这个项目进行了研究。中科院成都生物研究所也进行了“电镀污泥中铬及其他重金属的微生物净化和回收示范项目”的主题。有关于使用SRv细菌去除Cu的文献。嘿9 等还研究了细菌还原的6价Cr。铃木的工作证明,细菌实际上可以有效地从电镀废弃物中去除Cu,Cr。根据Atkinson的工作,生物法可以有效地从电镀污泥中去除Cu、Zn、Cr、Ni等多种金属离子。在Bewtra的实验中,细菌可以有效地将电镀污泥中的金属离子转化为不溶于水的硫化物,但由此产生的重金属污泥是否形成二次污染,如何培养适应性强有力的废物处理效率高的菌株仍然是生物法面临的一大难题。重金属污泥的综合利用现状包括重金属回收、铁氧体方法、烧砖、农业可行性研究、水晶塑料产品的生产。回收重金属的第一步是将电镀污泥中的重金属酸浸或氨浸后,从浸出液中选择性地回收重金属。酸浸的选择性不好,目前国际上倾向于浸出氨,从污泥中浸出Cu、Zn、Ni,并将难以处理的Fe和Cr放在固体中。浸出液中的金属离子可以作为液体一液萃取,利用溶剂进行离子交换,将重金属离子浓缩在有机相中回收。电镀污泥一般是通过电镀废水中的铁絮凝剂絮凝的产物,因此电镀污泥通常含有大量铁离子,可以通过适当的武器技术制成复合铁氧体。在这个过程中,几乎所有的重金属离子都进入韧性铁氧体晶格内硬化。这是因为在复合铁氧体的生成过程中,电镀污泥中的铁离子和其他各种金属离子被绑在半尖晶石表面立方体的氧化铁晶体上。其结构的稳定性达到了二次去污的目的。铁氧化硬化分为干法和湿法工艺。铁氧体硬化产物具有固化稳定性(重金属离子在加热、弱酸碱等条件下长期稳定)、磁性(可以用作磁性材料,但容易分离)、产物可以进一步产品化的特点。电镀污泥反应产生的铁氧体作为磁性材料或铁黑颜料,是等级高的综合利用产品。而且处理方法简单,可以实现无害化及综合利用的统一,比传统的被动固化、处置等方法更合理、更高效。烧砖是处理电镀污泥的最重要的方法。我国多年来的探索证明,只要掌握适当的工艺条件,电镀污泥烧制的砖就不会产生二次污染。但是该法的主要缺点是经济利益太低。Dyatiova讨论了用电镀污泥生产硅酸盐产品的可能性,并评价了玻璃、釉等产品的毒性。上海交大的研究人员对农业可行性进行了具体工作,对电镀污泥合成铁氧体磁化后磁性肥料的技术和现场应用进行了研究。结果表明,适当应用电镀污泥合成的磁肥,继母烹饪、大葱等农作物的增产效果明显,增长周期缩短。通过x射线衍射分析,发现植物的重金属含量与正常情况下种植的作物的重金属含量基本相同。将电镀污泥和废塑料结合起来生产变质塑料产品是国内唯一的新技术,由上海多家科研机构共同开发。其基本原理是将电镀污泥用作填充物,在适当的温度下与废塑料混合,经过压制或注射成型、成型等过程,制造变质塑料产品。电镀污泥在特殊TGZS 300型高湿材料干燥机中经过400 600 的高温干燥后,重金属基本稳定,浸出试验符合国家标准。研究结果表明,未经修改的电镀污泥和塑料物理混合,包裹型硬化。但是,在转化为油酸钠等表面活性剂后,x射线粉末衍射模式分析表明,化学作用很好,污泥的疏水性提高,接触角度约为100,预计与塑料的相容性好,填料均匀,机械特性提高。该工艺生产的塑料产品(包括水晶、干燥的电镀污泥)通过浸出试验表明,重金属的浸出率和塑料产品的机械强度均可达到。电镀污泥和废塑料共同生产水晶塑料产品,解决废物的安全处置,充分利用废物资源,将废物变成宝藏,回收利用,实现废物回收利用的重要途径,具有良好的社会和环境效益。目前,在5种主要处理方法中,固化/稳定化技术、材料化学技术比较成熟,但重金属回收基本无法回收,经济效益很低,综合效益一般只适合区域内。热化学技术可以大大减少电镀污泥的体积,减少对环境的影响,但是在燃烧过程中,如果环境容易发生二次污染,则需要在焚化中加入辅助燃料,投资和运营成本高的情况下,还存在需要进一步改善的缺点。宝贵的金属回收技术,很早就开始研究,相对成熟,重金属回收率高,经济、环境效益也是目前最好的处理、利用技术。微生物处理技术便宜、高效、无二次污染、吸附剂来源广等发展潜力巨大

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