電鍍汙泥,危廢中的金礦,塗山環保

電鍍汙泥,危廢中的金礦,塗山環保

電鍍汙泥是電鍍廢水處理之後剩餘的產物,其中含有非常豐富的重金屬,是非常典型的危險廢物之一,對環境和人體健康帶來非常大的威脅。

據觀察,

我國電鍍汙泥的資源化利用水平還比較低,存在較嚴重的二次汙染。

電鍍汙泥中重金屬的回收以及固化處置研究是非常有必要的,一般是在浸出重金屬之後,利用沉澱法分離其中的重金屬,然後對浸出的金屬殘渣進行固化,提升資源利用率。

本文從來源、特點、處理技術等方面出發,解答了電鍍汙泥回收處置相關問題。

電鍍汙泥的來源及其特點

電鍍汙泥的來源及其特點

電鍍汙泥是電鍍廠廢水處理過程中必然產生的固體廢棄物,目前常見的電鍍廢水處理方法就是在其中加入鹼液,促進其沉澱,這也是電鍍汙泥的主要來源之一。

國內大半電鍍廠都採用鹼液沉澱的方法處理廢水,必然會產生金屬氫氧化物,經過汙泥壓濾脫水之後就會形成電鍍汙泥。

電鍍廢水的處理中會加入還原劑、酸、鹼、氧化劑等藥劑,所以電鍍汙泥中的物質種類非常多,成分也非常複雜。

根據電鍍廢水粗粒方式的不同將電鍍汙泥分為混合汙泥和分質汙泥兩類

,混合汙泥是指經過將經過不同工藝和環節的汙泥集中起來進行統一粗粒;分質汙泥就是將不同的電鍍廢水分類處理,汙泥中包含某種主要重金屬。

*國內外相關研究文獻和處理技術大都以混合汙泥為主要物件。

1.電鍍汙泥來源

電鍍生產行業在全球範圍內都屬於重度汙染行業,其中各類物質複雜,難以降解,性質非常不穩定。

如果不能科學合理地處置電鍍汙染物,那麼其產生的後果將會非常嚴重。電鍍汙泥中的重金屬很容易進入水和土壤,對環境造成破壞,甚至影響人類和動植物的健康。

土壤汙染是指電鍍汙泥中的有害重金屬逐漸向下滲透,進入土壤之後能夠殺死微生物,土壤質量快速下降,導致農作物產量降低甚至枯死,對生態平衡帶來非常嚴重的破壞。

土壤中的重金屬進入瓜果植物,然後進入人體,對人類身體健康帶來極大的威脅。水體汙染也是一個非常嚴重的危害,電鍍汙泥如果未經妥善處理,那麼下雨後將會產生大量含有汙染物的液體,逐漸汙染水體,帶來極大的水資源安全威脅,直接影響依賴水體生存的動植物,造成更加嚴重的後果。

電鍍汙泥中存在的金屬物質會透過食物鏈或者大氣環境的方式進入人體,對人類健康產生極大威脅,輕者導致面板和呼吸道不適等,重者可能導致神經系統受損。甚至造成嚴重的器官障礙。

2.電鍍汙泥的危害

電鍍汙泥處理技術

資源化利用技術的一個研究熱點就是找到操作簡單、成本低、效果好的電鍍汙泥資源化回收方法。

常見的資源化利用技術包括溼法提取、火法提取和製造建材三類

:溼法提取:透過化學方法將電鍍汙泥浸出的重金屬物質分離出來,並保證重金屬能夠穩定地存在於溶液中。酸性、鹼性和中性是常見的三種浸出劑。

在電鍍汙泥中,重金屬多數是以氫氧化物的方式存在,所以中性浸出劑的應用較少。

據瞭解,常見的鹼性浸出劑包括碳酸鈉、碳酸銨以及氨水等,可選擇性比較高,但是這種方法並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,不同的酸濃度會產生不同的浸出效果,所以要根據電鍍汙泥的特點尋找合適的方式。

電鍍汙泥處理技術

1.資源化利用技術

沉澱法

是三種常見的

還原法

重金屬的方法。

溼法提取重金屬具有非常良好的效果,在電鍍汙泥重金屬回收中應用廣泛,也是資源化利用最主要的方法。

萃取法

:在高溫的條件下分解電鍍汙泥,並回收其中的重金屬,常用的火法提取方法包括煅燒、離子電弧、焚燒和微波等,也可以和碳進行熱處理,創造高溫條件。

高溫處理能夠減少電鍍汙泥的體積,有效降低其中的一部分有毒物質,可以促進金屬物質反應,形成化合物或者單質,也可以將火法提取和溼法提取的方式結合起來,聯合使用提取電鍍汙泥中的重金屬。

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汙染等,這也是使用過程中應該避免和重視的問題。

溼法提取

:處理電鍍汙泥的一種方式就是將其製造成為建造材料,例如將其新增在水泥中,這是一種成本較低,也比較理想的方法,但是目前尚處於實驗階段。

目前有將電鍍汙泥應用在紅標磚製造中的案例。但是確認磚中的浸出毒性是否符合標準才是進一步推廣這種方法的關鍵所在。

火法提取

固化處置是電鍍汙泥處理的最後一個環節,目的就是讓重金屬均保持在惰性狀態,降低危險性,最後進行填埋處理。

固化就是在汙泥中使用新增劑,讓汙泥變成緊密的無法流動的固體的過程,透過改變廢物的強度、滲透性和可壓縮性的方式來實現。

常見汙染物質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。

固化處置包括四個基本步驟,首先是對廢物進行預處理,也就是乾燥、分選、破壞氧化物;第二步是在其中新增固化劑;第三種是凝固和混合;第四種是對其進行最終處理。

電鍍汙泥中重金屬的固化技術發展逐漸呈現多樣化趨勢,效果也在逐漸趨於穩定,正在向著產業化方向發展。

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製造建材

2.固化處置技術

採用實驗的方式對電鍍汙泥中重金屬的回收及固化處置進行驗證,電鍍汙泥選擇混合質的汙泥,表面有油汙,外觀呈灰色。

電鍍汙泥中含有鐵、鋅、銅、鎳等多種重金屬。實驗化學試劑的選擇包括鹽酸、硫酸、硝酸、硫化鈉、氫氧化鈉等酸鹼試劑。

選擇的實驗裝置包括酸度計、原子吸收分光光度計、天平、乾燥箱、攪拌器、過濾裝置、萃取機等。電鍍汙泥中重金屬含量的分析專案多樣,包括體積、含水率、重金屬濃度、PH值、抗壓性,以及產品物相等。

含水率的計算是利用常壓熱千燥法測算得出;PH值是根據《水質PH值的測定玻璃電極法》中的相關規定進行測定;體積引數主要用於計算增容比;重金屬濃度的測算主要使用原子吸收光譜分析,用標準曲線法進行計算,如果是水溶液,那麼可以直接測量其中的重金屬含量,如果是固體,需要將其轉化到水溶液中,然後進行分析;產品物相可以利用x射線衍射儀來分析;抗壓強度透過壓力試驗機來測定。

電鍍汙泥中重金屬的氫氧化物沉澱過濾是非常困難的,如果採用氫氧化物沉澱的方式來回收,那麼重金屬分離的難度將會非常大。

所以採用氫氧化物沉澱的方式提取其中的鉻金屬。除此之外,利用硫化沉澱的方式將其中的鎳、鋅和銅等逐步分離。

電鍍汙泥中重金屬的回收及固化處置驗證

電鍍汙水經過浸出口會產生殘渣,其中依舊含有少量重金屬,這些重金屬在處理過程中可能會深入土壤和地表水,進而造成環境汙染。在填埋之前還需要進行毒性分析,決定是否需要進行固化處理。

如果浸出殘渣中的含水率指標比較高,那就需要先進行脫水處理,在脫水之前要採用物理處理的方式進行調質,改造顆粒結構,保證其具有良好的過濾效能。

常見調質方式包括熱水解、溼性氧化以及水熱幹化等,最常見的方式就是無機化學鹽化學法。

電鍍汙泥固化中可以採取多種不同的新型材料,包括石膏、環氧樹脂等,可以根據實際情況來選擇合適的處理方式。

電鍍汙泥中重金屬的回收及固化處置驗證

電鍍汙泥中重金屬的回收和固化處置對降低重金屬危險性、提升資源利用率具有重要的作用,本文的研究對指導電鍍汙泥中重金屬處理應用具有重要作用,同時也具有一定的理論意義。