污水处理技术工艺

电镀污泥来源、特点及处理技术

发布日期:2019-06-24 / 发布者:鸿淳环保科技 / 点击:

电镀污泥是电镀废水处理之后剩余的产物,其中含有非常丰富的重金属,是非常典型的危险废物之一,对环境和人体健康带来非常大的威胁。

据观察,我国电镀污泥的资源化利用水平还比较低,存在较严重的二次污染。电镀污泥中重金属的回收以及固化处置研究是非常有必要的,一般是在浸出重金属之后,利用沉淀法分离其中的重金属,然后对浸出的金属残渣进行固化,提升资源利用率。本文从来源、特点、处理技术等方面出发,解答了电镀污泥回收处置相关问题。

电镀污泥的来源及特性

1.电镀污泥来源

电镀污泥是电镀厂废水处理过程中必然产生的固体废弃物,目前常见的电镀废水处理方法就是在其中加入碱液,促进其沉淀,这也是电镀污泥的主要来源之一。

大多数国内电镀厂使用碱液沉淀来处理废水,这不可避免地产生金属氢氧化物。通过污泥压力过滤脱水后,形成电镀污泥。

电镀废水的处理中会加入还原剂、酸、碱、氧化剂等药剂,所以电镀污泥中的物质种类非常多,成分也非常复杂。

根据电镀废水粗粒方式的不同将电镀污泥分为混合污泥和分质污泥两类,混合污泥是指经过将经过不同工艺和环节的污泥集中起来进行统一粗粒;分质污泥就是将不同的电镀废水分类处理,污泥中包含某种主要重金属。

*国内外相关研究文献和加工技术大多以混合污泥为主要目标。

2.电镀污泥的危害

电镀行业是世界上污染严重的行业,其各种物质复杂、难降解、性质极不稳定。

如果不能科学合理地处置电镀污染物,那么其产生的后果将会非常严重。电镀污泥中的重金属很容易进入水和土壤,对环境造成破坏,甚至影响人类和动植物的健康。

土壤污染是指电镀污泥中的有害重金属逐渐向下渗透,进入土壤之后能够杀死微生物,土壤质量快速下降,导致农作物产量降低甚至枯死,对生态平衡带来非常严重的破坏。

土壤中的重金属进入瓜果植物,然后进入人体,对人类身体健康带来极大的威胁。水体污染也是一个非常严重的危害,电镀污泥如果未经妥善处理,那么下雨后将会产生大量含有污染物的液体,逐渐污染水体,带来极大的水资源安全威胁,直接影响依赖水体生存的动植物,造成更加严重的后果。

电镀污泥中存在的金属物质会通过食物链或大气环境进入人体,对人体健康构成极大威胁。轻的会引起皮肤和呼吸不适等,重的会对神经系统造成损害。它甚至会导致严重的器官紊乱。

电镀污泥处理技术

1.资源化利用技术

资源利用技术的研究热点是寻找一种电镀污泥的回收方法,操作简单,成本低,效果好。

常见的资源化利用技术包括湿法提取、火法提取和制造建材三类:湿法提取:通过化学方法将电镀污泥浸出的重金属物质分离出来,并保证重金属能够稳定地存在于溶液中。酸性、碱性和中性是常见的三种浸出剂。

在电镀污泥中,重金属大多以氢氧化物的形式存在,所以很少使用中性浸出剂。

据了解,常见的碱性浸出剂包括碳酸钠、碳酸铵以及氨水等,可选择性比较高,但是这种方法并不能保证所有金属都可以浸出。常见的酸性浸出剂包括硝酸、盐酸以及硫酸等,不同的酸浓度会产生不同的浸出效果,所以要根据电镀污泥的特点寻找合适的方式。

沉淀法、还原法和萃取法是三种常用的重金属湿法萃取方法。

湿法提取重金属具有很好的效果,广泛应用于电镀污泥的重金属回收。它也是资源利用的最重要的方法。

火灾提取:高温下电镀污泥的分解和重金属的回收。常用的火灾提取方法有烧蚀、离子弧、焚化、微波等。它们也可以用碳进行热处理,以创造高温条件。

高温处理能够减少电镀污泥的体积,有效降低其中的一部分有毒物质,可以促进金属物质反应,形成化合物或者单质,也可以将火法提取和湿法提取的方式结合起来,联合使用提取电镀污泥中的重金属。

然而,使用火的提取必须有一个加热过程,这很可能会带来重金属烟雾污染,这也是在使用过程中应该避免和重视的一个问题。

制造建材:处理电镀污泥的一种方式就是将其制造成为建造材料,例如将其添加在水泥中,这是一种成本较低,也比较理想的方法,但是目前尚处于实验阶段。

目前存在将电镀污泥应用于制造红标砖的情况。但是,确认砖中的浸出毒性是否符合标准是进一步推广这种方法的关键。

2.固化处置技术

固化处理是电镀污泥处理的最后一步。目的是保持重金属处于惰性状态,降低风险,最后进行填埋处理。

固化就是在污泥中使用添加剂,让污泥变成紧密的无法流动的固体的过程,通过改变废物的强度、渗透性和可压缩性的方式来实现。

常见的固化方法有石灰固化、水泥固化、热固化材料固化、大包层固化、玻璃固化等。

固化处理包括四个基本步骤,第一个步骤是废物的预处理,即干燥、分类和销毁氧化物;第二个步骤是在其上添加固化剂;第三个步骤是固化和混合;第四种是最后的治疗。

电镀污泥中重金属的固化技术发展逐渐呈现多样化趋势,效果也在逐渐趋于稳定,正在向着产业化方向发展。

电镀污泥中重金属的回收及固化处理验证

1.重金属提取

通过实验验证了电镀污泥中重金属的回收和固化。2017年5月,中国设立了金属通知书办公室。将电镀污泥选为油性、灰色混合污泥。

电镀污泥含有各种重金属,如铁,锌,铜和镍。实验化学试剂的选择包括酸碱试剂,例如盐酸,硫酸,硝酸,硫化钠和氢氧化钠。

选择的实验设备包括酸度计、原子吸收分光光度计、天平、干燥箱、搅拌器、过滤装置、萃取机等。电镀污泥中重金属含量的分析项目多样,包括体积、含水率、重金属浓度、PH值、抗压性,以及产品物相等。

含水率的计算是利用常压热千燥法测算得出;PH值是根据《水质PH值的测定玻璃电极法》中的相关规定进行测定;体积参数主要用于计算增容比;重金属浓度的测算主要使用原子吸收光谱分析,用标准曲线法进行计算,如果是水溶液,那么可以直接测量其中的重金属含量,如果是固体,需要将其转化到水溶液中,然后进行分析;产品物相可以利用x射线衍射仪来分析;抗压强度通过压力试验机来测定。

电镀污泥中重金属的氢氧化物沉淀很难过滤。如果用氢氧化物沉淀进行回收,重金属的分离将非常困难。

采用氢氧化物沉淀法提取金属铬。此外,镍、锌、铜通过硫化沉淀逐渐分离。

2.重金属固化

电镀污水经过浸出口会产生残渣,其中依旧含有少量重金属,这些重金属在处理过程中可能会深入土壤和地表水,进而造成环境污染。在填埋之前还需要进行毒性分析,决定是否需要进行固化处理。

如果浸出残渣中的含水率指标比较高,那就需要先进行脱水处理,在脱水之前要采用物理处理的方式进行调质,改造颗粒结构,保证其具有良好的过滤性能。

常见调质方式包括热水解、湿性氧化以及水热干化等,最常见的方式就是无机化学盐化学法。

电镀污泥固化时,可采用多种新材料,包括石膏、环氧树脂等,并可根据实际情况选择合适的处理方法。

结语

电镀污泥中重金属的回收和固化对降低重金属风险、提高资源利用率具有重要作用。

电镀污泥来源、特点及处理技术

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