引 言
電鍍污泥是指電鍍行業(yè)中廢水處理后產生的含重金屬污泥廢棄物,被列入國家危險廢物名單中的第十七類危險廢物。作為電鍍廢水的“終態(tài)物”,雖然其量比廢水要少得多,但是由于廢水中的cu、Ni、cr、zn、Fe等重金屬都轉移到污泥中,從某種意義上說,電鍍重金屬污泥對環(huán)境的危害要比電鍍廢水嚴重。如果對這種危害性極大的電鍍污泥不作任何處置,其對生態(tài)環(huán)境的破壞是不言而喻的,另一方面,如果對電鍍污泥中品位極高的重金屬物質不加以回收利用,也意味著資源的巨大浪費。因此,對電鍍重金屬污泥進行無害化處置和資源化綜合利用,國內外的學者們在這方面做了不少研究工作,取得了許多階段性的成果。文中對電鍍污泥的各種無害化與資源化技術作一綜述,博采眾長,最終找到一種適應性強、能徹底解決電鍍污泥問題的處理途徑。
1 電鍍污泥的特點及其危害性
多數的電鍍廢水處理方法都要產生污泥,而化學沉淀法是產生污泥的主要來源。有些方法,如離子交換法和活性炭法雖不直接產生污泥,但在方法的某些輔助環(huán)節(jié),如再生液的處理也要產生污泥 。由于化學法在國內外都被作為一種主要的處理方法,所以電鍍污泥的形勢是很嚴峻的。按照對電鍍廢水處理方式的不同,可將電鍍污泥分為混合污泥和單質污泥兩大類。前者是將不同種類的電鍍廢水混合在一起進行處理而形成的污泥;后者是將不同種類的電鍍廢水分別處理而形成的污泥,如含鉻污泥、含銅污泥、含鎳污泥、含鋅污泥等。但是,實際上大多數電鍍小企業(yè)的廢水經過處理后得到的多是混合污泥。因此,目前針對電鍍污泥的處理和資源化利用也是以混合污泥為主要對象。
電鍍廢水處理過程中產生的污泥含有有害重金屬,它具有易積累、不穩(wěn)定、易流失等特點,如不加以妥善處理,任意堆放,其直接后果是污泥中的cu、Ni、zn、cr等這些重金屬在雨水淋溶作用下.將沿著污泥一土壤一農作物一人體的路徑遷移,并可能引起地表水、土壤、地下水的次生污染,甚至危及生物鏈,造成嚴重的環(huán)境破壞 。
針對電鍍污泥的特點及其危害性.從環(huán)境污染防治和資源循環(huán)利用的角度考慮,主要采用以下兩種處理方式,一是經過處理后,使污泥不會引起二次污染而丟棄并貯存,即無害化處置;二是使對污泥中的重金屬資源進行綜合回收,即資源化利用。
2 電鍍重金屬污泥的無害化處置
污泥處理與處置的無害化技術是實現污泥資源化利用的前提條件。中國在2001年12月17日發(fā)布的《危險廢物污染防治技術政策》(環(huán)發(fā)[2001]199號)中,要求到2015年,所有城市的危險廢物基本實現環(huán)境無害化處理處置。
2.1 固化劑固化
在危險固體廢物諸多處理手段中,固化技術是危險廢物處理中的一項重要技術,在區(qū)域性集中管理系統(tǒng)中占有重要地位。和其他處理方法相比,它具有固化材料易得、處理效果好、成本低的優(yōu)勢 。固化過程是利用添加劑改變廢物的工程特性(例如滲透性、可壓縮性和強度等)的過程。近年來,美國、日本及歐洲一些國家對有毒固體廢物普遍采用固化處置技術,并認為這是一種將危險物轉變?yōu)榉俏kU物的最終處置方法,所采用的固化材料有水泥、石灰、玻璃和熱塑料物質等 。其中,水泥固化是國內外最常用的固化技術,在美國被認為是一種很有前途的技術,它被證明對一些重金屬的固定是非常有效的。美國國家環(huán)保局也確認它對消除一些特種工廠所產生的污泥有較好的效果。賈金平等 在總結A Roy 等人有關水泥固化電鍍污泥研究經驗的基礎上,進行了一系列的試驗研究,結果發(fā)現,在電鍍重金屬污泥中加_人425號水泥,按混凝土與污泥為40:1或50:1進行固化試驗,所得樣品的強度(28 d)可達到275號水泥的標準。固化體對zn、cu、Ni、cr離子有很好固化效果,通過進一步研究發(fā)現,對電鍍污泥進行鐵氧體化預固化,然后再與混凝土按1:30的比例進行固化,對樣品及其浸出液進行分析,發(fā)現這一方法對zn、Ni、Cu、Cr的固化和穩(wěn)定效果更佳,且產物強度可達到325號水泥標準。吳少林等 以電鍍鉻污泥為對象,以水泥為固化劑,硫脲、硅酸鈉為添加劑,研究在不同的添加劑用量、配比以及不同的pH值的水中,研究鉻的浸出規(guī)律。實驗結果表明,水泥固化效果良好, (水泥): (鉻泥)為1.5:1.0即可。加入硫脲、硅酸鈉等添加劑,可降低鉻的浸出濃度,硫脲的穩(wěn)定化效果優(yōu)于硅酸鈉,二者存在一定的協(xié)同效應,且硅酸鈉可顯著提高固化塊的強度。涂潔等 利用HAS土壤固化劑代替水泥來固化電鍍污泥,能得到具有良好抗浸出性、耐腐蝕性、抗?jié)B透性、足夠機械強度的護坡磚。該固化工藝開辟了電鍍污泥資源化利用的新途徑。
2.2 填埋
從經濟、技術、廢物現狀來看,填埋技術是比較適合中國國情的一項危險廢物無害化處置途徑,但國內針對電鍍污泥這一類危險廢物的填埋技術仍處于較低的水平。由于對大多數工業(yè)危險廢物只是簡單的堆放或填埋,因此,對環(huán)境的破壞相當嚴重,特別是對地下水的污染問題十分突出。但技術的障礙是有限期的,在目前和不久的將來,填埋仍然是必要的。特別強調的是危險廢物的安全填埋,即在填埋前必須進行預處理使其穩(wěn)定化,以減少因毒性或可溶性造成的潛在危險。近年來,國家逐步提高了對電鍍污泥等危險廢物的管理和處置力度。1995年,在廣東深圳建成了第一座符合國際標準的危險廢物填埋場,2001年,國家頒布了《危險廢物填埋污染控制標準》(GB18598—2001),這對電鍍污泥真正實現無害化處置打下了良好的基礎。
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