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作者:李红娟;
单位:绍兴文理学院数理信息学院;
摘要:电镀污泥是电镀废水处理过程中产生的一种危险废物,环境危害巨大,但富含铜、镍、铬、铁、锌等重金属元素,亦是一种宝贵的二次资源。目前已有诸多学者对电镀污泥无害化处置和资源化利用进行了研究,无害化处置方式主要有固化稳定化、热处理等技术,资源化利用主要包括湿法浸出法、火法-湿法联合法、火法及材料化。固化稳定化技术对电镀污泥中重金属固化效果显著,但固化剂的添加增加了污泥总体质量和体积,增加了填埋负担和填埋成本,适用于含多种性质稳定污染物的电镀污泥;热处理技术可提高金属固定效率并实现电镀污泥减量化,但处理过程会导致环境污染和烧结产品孔隙率增加,限制了烧结产品再利用,此外,还造成有价金属资源的浪费。湿法回收电镀污泥中有价金属包括酸浸、氨浸、生物浸出等,酸浸和氨浸可以分阶段回收多种有价金属,但酸浸存在调控pH值分离难度较大、超声辅助工艺适应性问题,氨浸法需合理控制氨的挥发问题,生物浸出受生物菌种限制,浸出效率和周期不稳定。火法-湿法联合法可在焙烧过程中将电镀污泥中铜、镍、锌等金属转变为相应的氯化物挥发,在浸出过程中将铬转变为水溶性物相实现回收,但该方法受限于焙烧设备的腐蚀问题,在工业应用方面受限,且焙烧温度较高,能耗较高。火法工艺是利用高温将污泥中金属氧化物进行还原并以多元合金的形式进行回收,可根据污泥中成分选择不同还原剂,该方法的关键在于筛选合适的添加剂构建低熔点渣系。材料化技术主要通过湿法或火法技术,有目标地将电镀污泥中金属元素转变成吸附剂、催化剂、颜料等功能材料,该方法无冗长工艺过程,操作便捷,是一种环境更友好且成本更低的资源化利用的方法,应用前景广阔,但电镀污泥成分复杂,需深入研究除目标元素外的其他重金属、氯、有机污染物、硫等潜在有害物质的迁移规律,以及对目标材料性能的影响规律。实际资源化处理过程中,需要根据污泥成分考虑工艺方法,对于单组分电镀污泥,优先考虑湿法和材料化技术,以降低工艺能耗和设备投资成本;对于复杂多金属电镀污泥,优先考虑火法回收技术或湿法火法联合工艺,在实现资源利用的同时避免单一湿法过程多金属分离带来的环境风险。
关键词:电镀污泥;;危险废物;;无害化处置;;资源化利用;;固化稳定化;;热处理;;材料化
基金资助:国家自然科学基金“负载有机硫炭质还原剂还原-硫化复合焙烧锡铁精矿锡、铁分离机理与回收机制”(51874153)