Ⅰ 电镀污泥有哪些危害
电镀污泥的化学成份相当复杂,主要含铬、铁、镍、铜、锌等重金属化合物及可溶性盐类,其中的含铬化合物属国家一级危险废物,如处理不当,对环境的危害很大,重金属超过一定浓度都对人体有毒
Ⅱ 电镀污泥是什么
电镀污泥是电镀行业废水处理的“终态物”,里面含有大量铜、镍、铬、铁、锌等贵重金属。
电镀污泥主要来源于工业电镀厂各种电镀废液和电解槽液通过液相化学处理后所产生的固体废料,由于各电镀厂家的生产工艺及处理工艺不同,电镀污泥的化学组份相当复杂,主要含有铬、铁、镍、铜、锌等重金属化合物及可溶性盐类。
电镀企业在初步处理电镀污泥时,都需要将电镀废液中的各种重金属盐类转化为相应的氢氧化物并沉淀固化,因而一般电镀厂家在处理电镀废液时都加入了相关的还原剂、中和剂及絮凝剂等化学药品,导致电镀污泥中化学组份增多,各种重金属化合物在组份中分散而含量偏低。特别是某些电镀企业采用石灰或电石作为中和剂,在中和处理时通过化学反应产生大量石膏或氢氧化钙,更使电镀污泥的总量增大,重金属组份含量降低,以致进一步的无害化处理、分离和综合利用较为困难。根据我们的实地调查,一般新处理产生的电镀污泥含水率很高,达75%~80%,铬、铁、镍、铜及锌的化合物含量一般在0 5%~3%左右(以氧化物计),石膏(硫酸钙)含量为8%~10%,其他水溶性盐类及杂质含量为5%左右。
Ⅲ 电镀污泥处理技术及其进展
电镀在工业发展中是一个不可或缺的环节,但其对环境的污染也是不可忽视的,现如今国内外关于如何处理电镀污泥做了大量的研究和实验,中达咨询为您带来目前电镀污泥处理技术进行综述及对其未来发展前景进行分析。
到目前为止,电镀行业是工业发展中不可或缺的一道程序,现在除了开发寻找可以取代其功能的技术之外,着重还是在于电镀污染的防治。电镀生产过程产生的污泥含有多种现在处理的技术还不是很成熟,所以单纯的无害化处理电镀污泥还是当前处理技术的主流。但总而言之,资源化处理电镀污泥技术将是处理重金属污染的重点研辩旦究方向。
1电镀污泥无害化处理
1.1固化/稳定化技术
固化/稳定化技术是无害化处理电镀污泥的一项重要技术。主要包括了水泥固化、石灰固化、热塑性固化等,通常使用的固化剂有水泥、石灰、沥青、玻璃、HAS土壤固化剂等,以此与污泥加以混合进行固化,使污泥的有害金属封闭在固化体中从而达到消除污染的目的。其中,水泥固化是最常用的一种技术,应该也是一种相对成熟的处理技术,王继元等携晌扰人通过实验得出在在水泥固化处理中,加入适当的添加剂,调整水泥:电镀重金属污泥:河沙:活性氧化铝:硅酸钠=1:0.8:0.2:0.08:0.06,其抗压的强度可在30MPa以上,其固化效果相当明显。ARoy等人在对单一水泥固化/稳定化系统研究的基础上,又进一步研究了以水泥和粉煤灰的混合物固化重金属(含铬、镍、锡等)的方法,这样可以达到以废治废、节约成本的目的。涂洁等人采用HAS土壤固化剂代替传统固化基材对电镀污泥进行了常温固化处理,并能得到具有良好抗浸出性、耐腐蚀性、抗渗透性、足够机械强度的护坡砖,该固化工艺开辟了电镀污泥资源化利用的新途径。钟玉凤等采用水泥和细砂作固化基材处理含Ni、Cr、Cu等重金属的电镀污泥,通过固化块的浸出实验,发现水泥固化该电镀污泥效果良好,固化过程中加入适当的螯合剂KS-3,可以提高固化效果。
1.2热化学处理技术
热化学处理技术(如焚烧、焙烧、熔炼、离子电弧及微波等)是在高温条件下对废物进行分解,使其中的某些剧毒成分毒性降低,实现快速、显著地减容,谨锋并对废物的有用成分加以利用。目前,有关电镀污泥热化学处理技术的研究,以对在焚烧处理电镀污泥过程中重金属的迁移特性等问题的研究比较突出,其优点是可以大幅度的减少电镀污泥的体积,可降低其对环境的危害,但由于这种方法能耗较高,对焚烧设备和条件有一定要求,一般的小电镀厂家难以承受巨额的处理费用,而且在焚烧的过程中容易对环境造成二次污染,所以这种处理方法相对难以得到推广。
2电镀污泥资源化处理
电镀污泥本身也是一种资源,其中含有多种工业必不可少的金属,如铬、镍、锌等,故而能回收其中的重金属或者直接利用污泥中含有的各种重金属直接作为生产的资源,如此既可以解决重金属的污染,还可以达到不可再生资源的循环利用,真正的形成可持续发展的模式。
2.1化学法回收有价金属
化学法回收有价金属只是指利用化学的分离和提取方法将电镀污泥中的有重金属进行分离和回收。其中包括酸浸法和氨浸法、化学沉淀法、离子交换膜法等等。
2.1.1酸浸法和氨浸法
酸性浸出法是湿法冶金中应用最广泛的浸出方法之一,常用的浸出剂有盐酸、硫酸、硝酸、王水等。电镀污泥中的金属大多以其氢氧化物或氧化物形态存在,通过酸浸的方式可以使污泥中的重金属以离子或络合物的形式存在,然后再通过混合氨性溶液或者有机溶液将浸出液中的重金属进行分离和选择性回收,回收的重金属有高品位的金属单质或者是金属盐类等。
氨浸法通常是使用氨液用作浸出剂,采取氨络合分组浸出——蒸氨——水解渣硫酸浸出——溶剂萃取——金属盐结晶回收工艺,从电镀污泥中回收大部分的有价金属,其中铜、锌、镍、铬、铁的回收率分别大于93%、91%、88%、98%、99%。
酸浸或氨浸处理电镀污泥时,有价金属的总回收率及同其他杂质分离的难易程度,主要受浸取过程中有价金属的浸出率和浸取液对有价金属和杂质的选择性控制。酸浸法的主要特点是对铜、锌、镍等有价金属的浸取效果较好,但对杂质的选择性较低,特别是对铬、铁等杂质的选择性较差;而氨浸法则对铬、铁等杂质具有较高的选择性,但对铜、锌、镍等的浸出率较低。
2.1.2离子交换膜法
由于离子交换膜对离子具有选择性透过,所以离子交换膜在工业中许多分离方法在冶金溶液分离工艺上有着重要的应用价值。离子交换膜法就是将液膜置于污泥浸出液中,流动载体在膜外选择性的络合金属离子,然后再向膜内扩散并在膜上接触络合,最终使金属离子进入膜内,反复重复这种方式最终将金属离子富集在膜内,净化废水,使金属离子得到重新使用。
2.2生物处理技术
生物处理技术主要是通过微生物对污泥中的一些重金属进行还原代谢。但是现在这门技术还在探究阶段,还未形成系统的处理方案,只是通过一些个别的实验证明了微生物可对某些重金属进行还原代谢,但微生物对重金属还原代谢产生的机理尚未了解完全。例如,SSilverMarques等人对Cr3+用假单胞杆菌属进行还原代谢。Bewtra的试验表明,细菌能有效地将电镀污泥中的金属离子转化为不溶与水的硫化物。吴乾菁等研究了微生物治理电镀废水及污泥的新工艺,该工艺对Cr(VI)、Cr3+、Ni2+、Cu2+等离子的净化率达99.9%以上,金属回收率85%。
2.3制作各种工业材料
电镀废水经处理后,由于成分及含量的不同,可以做成不同的工业材料。如含有铬的电镀污泥由铁氧体法产生剩余产物可制成磁性材料,国内已成功利用含铬污泥制成MX-400中波天线磁棒──一种锰锌铁氧体,而且,该工艺具有简单、成品率高、无二次污染、处理成本低等优点;由电解法、铁屑铁粉法含铬污泥则可制成工业催化剂,一些科研单位利用这种污泥制成了合成氨用的中变触媒,如C4-2、C6和B104一类中温变换铁铬系催化剂。
2.4制成肥料
电镀污泥制成肥料就是在人工控制下,在一定水分和通风等条件下通过微生物发酵,然后再将发酵产物与化肥制成复合肥的过程。研究表明,对电镀废铬液经处理后的含铬污泥进行处理,其物理和化学性状明显发生改变,含量明显下降,对植物的危害明显降低,然后,再将处理后含铬污泥与化肥配制成复合肥,对植物的良好生长有明显的功效。因而将电镀污泥制成肥料既解决了污泥污染同时又提高农业生产,取得了双重效益。
3电镀污泥的材料化处理
电镀污泥的材料化处理就是以污泥我原料或者辅助材料生产建筑材料或者其他材料的过程,电镀污泥的材料化技术主要包括有:烧制砖瓦、生产改性塑料制品等。
3.1烧制砖瓦
烧制砖瓦能够大量的消纳电镀污泥而且能够得以维持的电镀污泥处置和利用方法。实验表明,对电镀污泥和粘土按一定比例制成红砖和青砖进行试验及质量检测,金属的浸出浓度均能满足生活饮用水源水质标准及生活饮用水卫生标准,因此烧制砖瓦的方法亦是合理。
3.2生产改性塑料制品
生产改性塑料制品是一项新技术,是由上海多家科研单位联合研制开发的。其基本原来还是通过塑料固化的方法,将电镀污泥作为填充料,与废塑料在适当的温度下混炼,并经压制、成型等过程,制成改性塑料制品,而且,产品的浸出试验也符合国家标准,电镀污泥与废塑料联合生产改性塑料制品,除了解决废塑料的安全处置,又充分利用了废物资源,实现了废物资源化处理,具有良好的社会和环境效益。
4前景分析与展望
电镀污泥的成分和性质十分复杂,其有效处理一直是研究的重点和难点。不过就目前国内外关于电镀污泥所有处理和利用方法中,固化/稳定化技术和材料化学技术虽然相对比较成熟,但对于重金属回收的态度就是基本不进行回收,因而经济效益极低,综合效益一般,只适合在局部范围内使用。热化学技术虽然可以于大幅度的减少电镀污泥的体积,并可降低其对环境的危害,但也有其内的缺点,如容易在焚烧过程中对环境造成二次污染,焚烧中需要加辅助燃料,且投资及运行费用较高,也难以得到大范围的推广,因此需要进一步的改进。电镀污泥的资源化处理,特别是有价金属的回收技术,开始研究也很早,相对成熟,重金属回收率高,经济、环境效益也好,是目前最好的处理、利用技术。微生物处理技术具有廉价、高效、无二次污染、吸附材料来源广泛等优点,最具有发展潜力,但在降低电镀污泥中高含量的重金属对微生物的毒害作用,以及如何培养出适应性强、治废效率高的菌种以及了解微生物如何处理重金属的机理,仍然还是个挑战。电镀污泥的资源化利用符合当今社会可持续发展的要求,既能有效消除电镀污泥危害,又能带来可观经济和环境效益,成为电镀污泥处理技术发展的重点,其中利用化学方法处理并回收有用金属元素是今后研究的主要内容,将生物技术运用于电镀污泥处理是一个全新的发展方向。
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Ⅳ 电镀污泥怎么处理
电镀污泥是电镀行业废水处理的“终态物”,里面含有大量铜、镍、铬、铁、锌等贵重金属。
电镀污泥主要来源于工业电镀厂各种电镀废液和电解槽液通过液相化学处理后所产生的固体废料,由于各电镀厂家的生产工艺及处理工艺不同,电镀污泥的化学组份相当复杂,主要含有铬、铁、镍、铜、锌等重金属化合物及可溶性盐类。
Ⅳ 污泥属于危废哪一类
泥污中的所含物质不同,其所属的分类也不同。
1、重金属超标的电镀废水与电镀污泥:
电镀污泥属于危险废物,废物类别往往同时属于HW17、HW21、HW22、HW23。重金属超标的电镀废水,属于废水污染防治范围,纳入废水管理,不适用《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》的范围,不属于危险废物。
虽然超标废水未纳入危险废物管理,但是根据《两高司法解释》(2016版),如果废水中一类重金属(如铅、汞、铬、镉、砷)超标3倍、或者二类重金属(如镍、铜、锌、锰、钒)超标10倍以上的,除处以行政处罚外,照样会被追究刑事责任。
2、生活污水处理厂产生的污泥:
属于固体废物,不属于危险废物。根据环办【2010】157号文件,该类废物在转移管理的过程中,“参照危险废物管理,建立污泥转移联单制度。”该类污泥不属于危险废物,但是要提高管理层级,尤其是要加强台账管理,防止运输过程中抛洒滴漏与非法倾倒。
然而工业企业污水处理过程中产生的污泥,往往因其浸出毒性超标、或者含有其他有毒有害物质和其他危险特性,绝大部分应属于危险废物范畴(判定方法主要依据企业环评、行业规律、物料来源、专家认定、属性鉴别等)。
3、生活垃圾焚烧产生的飞灰:
属于危险废物(HW18)。但是在满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)中6.3条要求后,进入生活垃圾填埋场填埋不纳入危险废物管理;
另一种情形是,如果经过预处理后,满足《水泥窑协同处置固体废物污染控制标准》(GB30485-2013)有关要求的,协同处置过程也纳入豁免管理范畴。
4、医疗机构污水处理过程中产生的污泥:
大部分属于危险废物。《医疗废物管理条例》(国务院令第380号)规定,“医疗废物,是指医疗卫生机构在医疗、预防、保健以及其他相关活动中产生的具有直接或者间接感染性、毒性以及其他危害性的废物。”
《国家危险废物名录》规定,“医疗废物属于危险废物。医疗废物分类按照《医疗废物分类目录》执行。”《医疗废物分类目录》中的“感染性废物”中列有“其他被病人血液、体液、排泄物污染的物品”,医疗机构污水处理过程中产生的栅渣、沉淀污泥和化粪池污泥等,应列入此类。
如果某医疗机构在环评时,对于废水处理工艺经过专门设计,并且已对污泥做出了属性判定,如果管理部门认为该类污泥应当纳入危险废物管理,则应通过危险废物鉴别程序进行最后判别。
(5)电镀产生的污泥污水厂产生的污泥扩展阅读:
《国家危险废物名录》规定具有下列情形之一的固体废物和液态废物,列入本名录:
(一)具有腐蚀性、毒性、易燃性、反应性或者感染性等一种或者几种危险特性的;
(二)不排除具有危险特性,可能对环境或者人体健康造成有害影响,需要按照危险废物进行管理的。
医疗废物属于危险废物。《医疗废物分类目录》根据《医疗废物管理条例》另行制定和公布。
未列入本名录和《医疗废物分类目录》的固体废物和液态废物,由国务院环境保护行政主管部门组织专家,根据国家危险废物鉴别标准和鉴别方法认定具有危险特性的,属于危险废物,适时增补进本名录。
Ⅵ 电镀污泥怎么处理填埋还是焚烧
目前的方法是两种都有,但是以焚烧为主,因为电镀污泥中含有重金属,通过焚烧,可以回收重金……
焚烧的方法是对含水量70--80%的污泥先进行造粒,然后进行初步干燥,待表面基本干燥后通过专用的焚烧炉焚烧,如果污泥中的可燃物含量过低时还应该加入粉煤等,燃烧排出的气体必须经过喷淋、等离子处理等等手段降低烟气中的有害物质含量,才可以排放到大气中。
中国现在实行严格的《水污染防治法》和《大气污染防治法》,污泥都是由有资质的污染处理厂家进行处理,焚烧排放严格符合《大气污染防治法》和《水污染防治法》,违反法律的行为将受到惩处。
Ⅶ 电镀污泥处理技术|电镀污泥烘干技术
电镀污泥处理和回收技术
电镀污泥是电镀废水处理过程中产生的排放物, 其中含有大量的铬、镉、镍、锌等有毒重金属, 成分十分复杂。在我国《国家危险废物名录》(环发[1998]89号) 所列出的47类危险废物中, 电镀污泥占了其中的7大类, 是一种典型的危险废物。目前, 由于我国电镀行业存在厂点多、规模小、装备水平低及污染治理水平低等诸多问题, 大部分电镀污泥仍只是进行简单的土地填埋, 甚至随意堆放, 对环境造成了严重污染。因此, 如何采取有效的技术处理凯散处置电镀污泥, 并实现其稳定化、无害化和资源化, 一直都是国内外的研究重点。
1、电镀污泥的固化/稳定化技术
目前, 电镀污泥的固化/稳定化研究主要集中在固化块体稳定化过程的机理和微观机制等方面。Roy 等以普游孙态通硅酸盐水泥作为固化剂, 系统地研究了含铜电镀污泥与干扰物质硝酸铜的加入对水泥水化产物长期变化行为的影响, 发现硝酸铜与含铜电镀污泥对水泥水化产物的结晶性、孔隙度、重金属的形态及pH 等微量化学和微结构特征都有重要的影响, 如固化体的pH 随硝酸铜添加量的增加而呈明显的下降趋势, 孔隙度则随硝酸铜添加量的增加而增大。Asavapisit 等[3]研究了水泥、水泥和粉煤灰固化系统对电镀污泥的固化作用, 分析了固化体的抗压强度、淋滤特性及微结构等的变化特性, 发现电镀污泥能明显降低两系统最终固化块体的抗压强度, 原因是覆盖在胶凝材料表面上的电镀污泥抑制了固化系统的水化作用, 但粉煤灰的加入不仅能使这种抑制作用最小化, 而且还能降低固化体中铬的浸出率, 原因可能是粉煤灰部分取代高碱度的水泥后, 使混合系统的碱度降到了有利于重金属氢氧化物稳定化的水平。
Sophia 等认为, 单一水泥处理电镀污泥的抗压强度优于水泥和粉煤灰混合系统, 但只要水泥与粉煤灰的配比适宜, 同样能满足对铬的固化需要。而固化过程中粉煤灰的使用对铜的长期稳定性并无益处。
添加剂的使用能改善电镀污泥的固化效果。在电镀污泥的固化处置中, 根据有害物质的性质, 加入适当的添加剂, 可提高固化效果, 降低有害物质的溶出率, 节约水泥用量, 增加固化块强度。在以水泥为固化剂的固化法中使用的添加剂种类繁多, 作用也不同, 常见的有活性氧化铝、硅酸钠、硫酸钙、碳酸钠、活性谷壳灰等。
2、电镀污泥的热化学处理技术
热化学处理技术(如焚烧、离子电弧及微波等) 是在高温条件下对废物进行分解, 使其中的某些剧毒成分毒性降低, 实现快速、显著地减容, 并对废物的有用成分加以利用。近年来, 利用热化学处理技术实现对危险废物电镀污泥的预处理或安全处置正引起人们的重视。
目前, 有关电镀污泥热化学处理技术的研究, 以对在焚烧处理电镀污泥过程中重金属的迁移特性等问题的研究比较突出。Espinosa 等对电镀污泥在炉内焚烧过程的热特性及其中重金属的迁移规律进行了研究, 发现焚烧能有效富集电镀污泥中的铬, 灰渣中铬的残留率高达99%以上, 而在焚烧过程中, 绝大部分污泥组分以CO2,H2O,SO2等形态散失, 因此减容减重效果非常明显, 减重可达34%。Barros 等利用水泥回转窑对混合焚烧电镀污泥过程进行了研究, 分析了添加氯化物(KCl,NaCl等) 对电镀污泥神源中Cr2O3和NiO 迁移规律的影响, 认为氯化物对Cr2O3和NiO 在焚烧灰渣中的残留情况几乎没有任何影响, 焚烧过程中Cr2O3和NiO 都能被有效地固化在焚烧残渣中。刘刚等利用管式炉模拟焚烧炉研究电镀污泥的热处置特性时, 分析了铬、锌、铅、铜等多种重金属的迁移特性, 认为焚烧温度在700℃以下时, 污泥中的水分、有机质和挥发分就能被很好地去除, 且高温能有效抑制污泥中重金属的浸出, 但这种抑制对各种重金属的影响各不相同, 如镍是不挥发性重金属, 在焚烧灰渣中的残留率为100%,铬在灰渣中的残留率也高达97%以上, 而锌、铅、铜的析出率则随焚烧温度的升高而有不同程度的增大。
在离子电弧、微波等其他热化学处理研究方面,Ramachandran 等用直流等离子电弧在不同气氛下对电镀污泥进行处理, 并对处理后的残渣及处理过程中产生的粉末进行了研究, 认为此法在实现铜、铬等有价金属回收的同时可将残渣转化成稳定的惰性熔渣。Gan 等通过微波辐射对电镀污泥进行了解毒和重金属固化实验, 发现微波辐射处理对电镀污泥中重金属离子的
固化效果显著, 原因可能是在高温干燥与电磁波的共同作用下, 有利于重金属离子同双极聚合分子之间发生强烈的相互作用而结合在一起, 而经微波处理的电镀污泥具有粒度细、比表面积高、易结团等特性。
此外, 热化学处理有利于降低电镀污泥中铬的毒性。Ku 等研究了高温热处理电镀污泥过程中铬的毒性价态变化, 认为高温热处理能将铬(Ⅵ) 转化成铬(Ⅲ), 且温度越高转化效果越明显; 在经高温处理的电镀污泥中, 主要以铬(Ⅲ) 为主。Cheng 等[16]将电镀污泥与黏土的混合物分别在900℃和1100℃的电炉中热养护4h 后, 对其中铬的价态进行了分析, 发现在经900℃热养护处理的混合物中, 铬(Ⅵ) 占有绝对优势, 而经1100℃热养护处理的混合物中, 铬则主要以铬(Ⅲ) 存在。
3、电镀污泥中有价金属的回收技术
3.1 酸浸法和氨浸法
酸浸法是固体废物浸出法中应用最广泛的一种方法, 具体采用何种酸进行浸取需根据固体废物的性质而定。对电镀、铸造、冶炼等工业废物的处理而言, 硫酸是一种最有效的浸取试剂, 因其具有价格便宜、挥发性小、不易分解等特点而被广泛使用。Silva 等以磷酸二异辛酯为萃取剂, 对电镀污泥进行了硫酸浸取回收镍、锌的研究实验。Vegli 惏等的研究显示, 硫酸对铜、镍的浸出率可达95%~100%,而在电解法回收过程中, 二者的回收率也高达94%~99%。
也可用其他酸性提取剂(如酸性硫脲) 来浸取电镀污泥中的重金属。Paula 等利用廉价工业盐酸浸取电镀污泥中的铬, 浸取时将5mL 工业盐酸(纯度为25.8%,质量浓度为1.13g/mL)添加到大约1g 预制好的试样中, 然后在150r/min的摇床上震荡30min, 铬的浸出率高达97.6%。
氨浸法提取金属的技术虽然有一定的历史, 但与酸浸法相比, 采用氨浸法处理电镀污泥的研究报道相对较少, 且以国内研究报道居多。氨浸法一般采用氨水溶液作浸取剂, 原因是氨水具有碱度适中、使用方便、可回收使用等优点。采用氨络合分组浸出-蒸氨-水解渣硫酸浸出-溶剂萃取-金属盐结晶回收工艺, 可从电镀污泥中回收绝大部分有价金属, 铜、锌、镍、铬、铁的总回收率分别大于93%,91%,88%,98%,99%。针对适于从氨浸液体系中分离铜的萃取剂难以选择的问题, 祝万鹏等开发了一种名为N510的萃取剂, 该萃取剂在煤油-H2SO4体系中能有效地回收电镀污泥氨浸液中的Cu2+,回收率高达99%。王浩东等[26]对氨浸法回收电镀污泥中镍的研究表明, 含镍污泥经氧化焙烧后得焙砂, 用NH3质量分数7%、CO2质量分数5%~7%的氨水对焙砂进行充氧搅拌浸出, 得到含Ni(NH3)4CO3的溶液, 然后对此溶液进行蒸发处理, 使Ni(NH3)4CO3转化为NiCO3·3Ni(OH)2,再于800℃锻烧即可得商品氧化镍粉。
酸浸或氨浸处理电镀污泥时, 有价金属的总回收率及同其他杂质分离的难易程度, 主要受浸取过程中有价金属的浸出率和浸取液对有价金属和杂质的选择性控制。酸浸法的主要特点是对铜、锌、镍等有价金属的浸取效果较好, 但对杂质的选择性较低, 特别是对铬、铁等杂质的选择性较差; 而氨浸法则对铬、铁等杂质具有较高的选择性, 但对铜、锌、镍等的浸出率较低。
3.2 生物浸取法
生物浸取法的主要原理是, 利用化能自养型嗜酸性硫杆菌的生物产酸作用, 将难溶性的重金属从固相溶出而进入液相成为可溶性的金属离子, 再采用适当的方法从浸取液中加以回收, 作用机理比较复杂, 包括微生物的生长代谢、吸附, 以及转化等。就目前能收集到的文献来看, 利用生物浸取法来处理电镀污泥的研究报道还比较少, 原因是电镀污泥中高含量的重金属对微生物的毒害作用大大限制了该技术在这一领域的应用。因此, 如何降低电镀污泥中高含量的重金属对微生物的毒害作用, 以及如何培养出适应性强、治废效率高的菌种, 仍然是生物浸取法所面临的一大难题[30],但也是解决该技术在该领域应用的关键。
3.3 熔炼法和焙烧浸取法
熔炼法处理电镀污泥主要以回收其中的铜、镍为目的。熔炼法以煤炭、焦炭为燃料和还原物质, 辅料有铁矿石、铜矿石、石灰石等。熔炼以铜为主的污泥时, 炉温在1300℃以上, 熔出的铜称为冰铜; 熔炼以镍为主的污泥时, 炉温在1455℃以上, 熔出的镍称为粗镍。冰铜和粗镍可直接用电解法进行分离回收。炉渣一般作建材原料。
焙烧浸取法的原理是先利用高温焙烧预处理污泥中的杂质, 然后用酸、水等介质提取焙烧产物中的有价金属。用黄铁矿废料作酸化原料, 将其与电镀污泥混合后进行焙烧, 然后在室温下用去离子水对焙烧产物进行浸取分离, 锌、镍、铜的回收率分别为60%,43%,50%。
4、电镀污泥的材料化技术
电镀污泥的材料化技术是指利用电镀污泥为原料或辅料生产建筑材料或其他材料的过程。Ract 开展了以电镀污泥部分取代水泥原料生产水泥的实验, 认为即使是含铬电镀污泥在原料中的加入量高达2%(干基质量分数) 的情况下, 水泥烧结过程也能正常进行, 而且烧结产物中铬的残留率高达99.9%。Magalh es等分析了影响电镀污泥与黏土混合物烧制陶瓷的因素, 认为电镀污泥的物化性质、预制电镀污泥与黏土混合物时的搅拌时间, 是决定陶瓷质量优劣的主导因素, 如原始电镀污泥中重金属的种类(如铝、锌、镍等) 和含量明显地决定着电镀污泥及其与黏土混合物的淋滤特性, 而预制电镀污泥与黏土混合物时, 剧烈或长时间的搅拌作用则有利于混合物的均匀化和烧结反应的进行。此外, 将电镀污泥与海滩淤泥混合可烧制出达标的陶粒。
5、结语
电镀污泥的处理一直是国内外的研究重点, 虽然有关人员在该领域已经开展了很多研究并取得了一定成果, 但仍存在许多急需解决的问题, 如传统的以水泥为主的固化技术、以回收有价金属为目的的浸取法存在对环境二次污染的风险等, 要解决这些问题必须采取新的研究途径。近年来, 利用热化学处理技术实现对电镀污泥的预处理或安全处置为未来电镀污泥的处理提供了更广阔的发展空间和前景。新近的研究显示, 热化学处理技术在电镀污泥的减量化、资源化及无害化方面都有明显的优势, 因此, 必将成为未来电镀污泥处理领域的一个重要研究方向。
然而, 由于热化学处理技术在电镀污泥处理方面的应用与研究还比较少, 许多问题还需进一步探索, 如对热化学处理电镀污泥过程中重金属的迁移特性、重金属在灰渣中的残留特性、热化学处理过程中重金属的析出特性及蒸发特性等都需要深入研究。