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危废知识
电镀污泥处理的三类方法
来源: 时间:2021-07-15
电镀是通用性强、应用面广的工业行业之一,作为我国重要的基础性加工行业,有着分布广泛、规模不同且分散各地的特点。
目前化学方法是处理电镀废水简单有效的方法,并为大多数电镀企业所采用。然而电镀废水处理后产生的电镀污泥富集了大量有害重金属,被列为危险废物。

污泥

而我国大部分电镀企业普遍规模小,产品多,产生的电镀污泥基本是含多种金属成分的混合污泥,甚于有些电镀污泥中金属含量高于一般金属矿。

电镀污泥含有氰化物以及六价铬、铜、锌、镉、镍等重金属,化学法处理电镀废水是产生污泥的主要来源,电镀污泥中有机物含量低,热值小。
电镀废水的除磷工艺,一般采用芬顿氧化技术,但由于芬顿技术并不能将次亚磷全部转化为正磷沉淀,所以磷的去除率较低,还需要投加过量药剂,会产生大量污泥。
在电镀废水处理过程中,由于其污染物含量高、加入的药剂量多,产生的污泥量也相应很大,会增加污泥处置的难度及成本,严重时甚至影响企业的正常生产。
电镀污泥含有铜、镍、铬和铁等多种金属,成分很复杂,有些具有电镀污泥还含有大量的氰化物等。电镀污泥中重金属等有害物质性质不稳定,在环境中会迁移性,导致生物体内积累,重金属在外部环境作用下会流入环境,分布在水体、大气和土壤中,后续进入食物链,造成全生态系统的污染。

污泥
一、电镀污泥的减量化处理
电镀污泥是来源电镀废水,作为电镀污泥的产生单位,要想实现电镀污泥的减量化,主要有三个办法:
1是采用更突出的、更环保的电镀工艺,做到电镀废水减量或电镀废水中的金属极大化利用。
2是实现电镀废水的分流,需将不同电镀工艺(电镀铜、电镀镍、电镀锌等)产生的废水分开存储与处理,一方面可提升电镀污泥中的金属品味,提高附加值;另一方面降低电镀污泥的处理难度。
3是采用节能减排技术,实现出厂的电镀污泥含水率降低,减少电镀污泥的总量,减轻了电镀污泥的存储、运输风险和下游危废处置企业的处置压力。

二、 电镀污泥的资源化处理
①火法处理技术
火法熔炼前,电镀污泥要进行烘干等前处理,有时为了提高熔炼效率,通过添加目标金属来提高污泥中的金属含量,加入铁矿石、石英石、石灰石等作为熔炼辅料,以煤炭、焦碳为燃料,并以碳和煤燃烧过程产生的一氧化碳为还原物,在电镀污泥火法熔炼中,添加剂的种类与用量等因素对工艺影响较大。由于电镀污泥含有大量水,热值低,同时金属含量相对较少且金属种类多等特点,所以火法熔炼在处理电镀污泥会存在能耗高、金属回收单一且回收率不高、烟气难以处理达标等缺点。
 ②湿法处理技术
电镀污泥湿法提取重金属是添加化学试剂将电镀污泥浸出与分离。其前提是将重金属从电镀污泥中浸出并在溶液中稳定存在,电镀污泥的处理主要有酸浸和氨浸两种工艺。
1.酸浸-以硫酸为浸出剂,研究电镀污泥中铜和镍的浸出率,从不同的酸加入量考察了对铜和镍浸出效果的影响,实验结果表明,加入 10%硫酸,振荡 0.5h 后,污泥中铜和镍的浸出率均在95%以上;分别考察了三种低分子有机酸对电镀污泥中锌和铅等重金属浸出效果,结果表明柠檬酸对锌和铅浸出效果比其他有机酸要好。湿法浸出电镀污泥的金属的大量研究结果发现:当浸出液浓度提高,整个工艺产生废水量小,但酸浸存在金属浸出选择性差,浸出液净化过程复杂,消耗大量的酸碱及除杂剂等缺点。
2.氨浸-因酸浸存在选择性差等缺点,研究者开发了氨浸法资源化处理电镀污泥中工艺。氨浸法是采用氨水为浸出剂,利用氨水中的铵根选择性络合电镀污泥中有价金属元素,从而达到与其他金属元素分离的目的。使用 NH3·H2O-(NH4)2SO4 体系对电镀污泥中铜、镍、锌浸出,采用氢还原实现氨浸液中铜、镍与锌的分离。但氨浸法也存在如浓度大于 18%时的氨水容易挥发,有很大的刺鼻气味等缺点,操作环境恶劣,所以氨浸法对设备的密封性要求很高,浸出装置要求较高的密封性和耐腐蚀性。
③火法-湿法联用处理技术
火法-湿法联合处理电镀污泥工艺,是先通过火法工艺进行预处理,脱除电镀污泥一些成分如水、有机物及部分杂质,预处理后,有价金属得到富集,再选用合适的浸出剂浸出有价金属。该工艺对处理高有机物、复杂成分的污泥较有意义。
对电镀污泥先采用炭还原和焙烧,再采用硫酸浸出和萃取对铜进行了分离,萃取得到的硫酸铜溶液,经浓缩结晶后,得到纯度大于 97%的硫酸铜晶体,该联用工艺解决了火法工艺处理电镀污泥的原料金属品位低、投资高、二次污染严重的问题,同时相对单独的熔炼设备,采用还原焙烧预处理工艺,其设备的投资和控制难度也低。为混合电镀污泥的资源化利用提供了另一个可行方案。

三、电镀污泥的无害化处理
材料化
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、磁性材料、陶瓷材料等材料的过程。研究发现,将含量是 2%的含铬电镀污泥加入水泥中,不会影响水泥的强度,这进一步为电镀污泥无害化处理提供了思路。
固化/稳定化
固化/稳定化处置电镀污泥是一种非资源化处置方法,目的是使电镀污泥中的重金属被包容起来,无净出毒性,以降低危险性,然后予以填埋。研究发现,水泥和粉煤灰按照一定的比例加入并固化,可以很好的防止重金属的浸出。