电镀污泥处置需要满足哪些环保要求？

大多数电镀废水处理方法都会产生污泥，化学沉淀是污泥的主要来源。有些方法，如离子交换法、活性炭法，不直接产生污泥，但在方法的一些辅助环节，如再生液的处理，也会产生污泥。由于国内外都把化学法作为主要的处理方法，电镀污泥的形势非常严峻。根据电镀废水处理方法的不同，电镀污泥可分为混合污泥和简单污泥。前者是不同种类电镀废水混合处理形成的污泥；后者是将不同种类的电镀废水分别处理后形成的污泥，如含铬污泥、含铜污泥、含镍污泥、含锌污泥等。但实际上，电镀小企业的废水大多是经过处理后的混合污泥。因此，目前电镀污泥的处理和资源化利用也集中在混合污泥上。

电镀废水处理过程中产生的污泥含有有害重金属，易积累、不稳定、易流失。如果处理不当，就会随意堆放。直接后果是污泥中的铜、镍、锌、铬等这些重金属在雨水淋溶作用下，会沿着污泥、土壤、农作物和人体的路径迁移，可能造成地表水、土壤和地下水的二次污染，甚至危及生物链，造成严重的环境破坏。

根据电镀污泥的特性和危害性，从防止环境污染和资源回收的角度出发，主要采用以下两种处理方法。一种是处理后的污泥不会造成二次污染而被丢弃储存，即无害化处置；二是综合回收污泥中的重金属资源，即循环利用。

2电镀重金属污泥的无害化处置

污泥无害化处理处置技术是实现污泥资源化的前提。我国2001和2月17发布的《危险废物污染防治技术政策》(环发[2006 54 38+0]654 38+099号)中要求，到2015年，所有城市危险废物基本实现无害化处理处置。

2.1固化剂固化

在众多危险固体废物处理方法中，固化技术是危险废物处理中的一项重要技术，在区域集中管理系统中发挥着重要作用。与其他处理方法相比，具有固化材料易得、处理效果好、成本低的优点。固化过程是利用添加剂改变废物的工程特性(如渗透性、压缩性和强度)的过程。近年来，美国、日本和一些欧洲国家普遍对有毒固体废物采用固化处置技术，被认为是将有害物质转化为无害物质的最终处置方法。所用的固化材料是水泥、石灰、玻璃和热塑性物质。其中，水泥固化是国内外最常用的固化技术，在美国被认为是很有前途的技术。已经证明它在固定某些重金属方面非常有效。美国国家环保局也证实对消除一些特殊工厂产生的污泥有很好的效果。贾等人在总结A Roy等人对电镀污泥水泥固化研究经验的基础上，进行了一系列的试验研究。结果表明，在电镀重金属污泥中加入425号水泥，当混凝土与污泥的比例为40: 1或50: 1时，其28 d强度可达到275号水泥的标准。固化体对锌、铜、镍、铬离子具有良好的固化效果。通过进一步研究发现，电镀污泥采用铁氧体预固化，然后与混凝土以1: 30的比例固化。对样品及其浸出液进行分析，发现该方法对zn、Ni、Cu、Cr有较好的固化稳定效果，产品强度可达到325号水泥标准。吴少麟等以电镀铬污泥为对象，水泥为固化剂，硫脲和硅酸钠为添加剂，研究了不同添加剂用量、配比和不同pH值下铬在水中的浸出规律。实验结果表明，水泥固化效果较好，(水泥):(铬泥)比为1.5: 1.0。加入硫脲、硅酸钠等添加剂可以降低铬的浸出浓度，硫脲的稳定化效果优于硅酸钠，两者之间存在一定的协同效应，硅酸钠可以显著提高固化块的强度。用HAS土壤固化剂代替水泥固化电镀污泥，可获得具有良好抗渗性、抗渗性和足够机械强度的护坡砖。这种固化工艺为电镀污泥的资源化利用开辟了一条新途径。

2.2填埋

从经济、技术和废物现状来看，填埋技术是更适合我国危险废物无害化处置的方式，但国内对电镀污泥等危险废物的填埋技术仍处于较低水平。由于大多数工业危险废物只是简单堆放或掩埋，对环境的破坏相当严重，尤其是地下水的污染十分突出。但技术障碍有限，填埋在当前和近期仍有必要。特别强调危险废物的安全填埋，即填埋前必须进行预处理，使其稳定化，以减少毒性或溶解性带来的潜在危险。近年来，国家逐步完善电镀污泥等危险废物的管理和处置。1995年，广东省深圳市建成第一个符合国际标准的危险废物填埋场。2001年，国家颁布了《危险废物填埋污染控制标准》(GB 18598-2001)，为真正实现电镀污泥的无害化处置奠定了良好的基础。

2.3扔进海里

其实扔到海里就是污染物的转移。通过选择一个距离和深度合适的处置场，电镀污泥作为一个大接收器被倾倒入海。扔进海里曾经是污泥处置的重要方式。例如，美国在1899-1965将包括电镀重金属污泥在内的多种废物投入大海，欧洲国家英国和爱尔兰25% ~ 45%的固体废物采用投入大海的方式进行处理。但毒性明显的污泥必须经过固化处理后才能投入海洋。无论是直接扔入海中，还是固化后，对海洋生态系统和人类健康的威胁都是不可避免的，所以国际公约已经明确禁止，1998后不允许直接向海洋排放污染物。

2.4焚烧热处理

污泥焚烧是通过高温将污泥中的有机物完全氧化分解，从而将污泥中某些剧毒成分的毒性降到最低。通过焚烧热处理，可以大大减少电镀污泥的体积，减少对环境的危害。此外，焚烧的产物也有利用价值，如灰烬可用于制砖、铺路或其他用途，焚烧产生的热量可用于发电。因此，焚烧热处理是一种快速有效的电镀污泥无害化技术。近年来，一些学者在焚烧减量的基础上，对焚烧炉渣的资源化利用进行了广泛的研究。廖昌华等人以含低浓度铜、镍的电镀重金属污泥为研究对象，通过在适宜温度下焚烧预处理，提高污泥中重金属含量，从而为最终浸出有价金属生产海绵铜和硫酸镍产品创造条件。但由于能耗高，对焚烧设备和条件有一定要求，普通小型电镀厂难以承担巨额处理费用，因此难以大面积推广。

3电镀重金属污泥的综合利用

由于资源的枯竭和环境污染的加剧，电镀污泥作为重要的重金属资源的回收利用一直是国内外研究的热点。20世纪七八十年代，工业化国家普遍重视开发从电镀污泥中回收重金属的新技术。在“七五”和“八五”期间，中国还设立了电镀污泥资源化专项研究项目。电镀污泥作为一种廉价的二次资源，只要处理方法得当，可以变废为宝，带来可观的经济效益和环境效益。随着经济和社会的快速发展，电镀污泥的资源化利用将逐渐成为一个有前途的绿色产业。

3.1重金属回收

3.1.1浸出-沉淀法用于选择性浸出电镀污泥，使其中的重金属成团溶解，是回收重金属的关键步骤，也是决定后续金属回收率的关键。金属的浸出和溶解主要有酸浸和氨浸。目前国际上首选选择性相对较好的氨浸。由于采用沉淀法分离回收浸出液中的重金属，工艺简单，应用广泛。捷克u的研究人员提出了一种处理镀镍污泥的多级沉淀工艺，并在实验室进行了研究。该技术包括污泥酸浸和各种沉淀方法净化硫酸盐浸出液，使储存在镀镍污泥中的Fe、zn、cu、cr、Cd、A1等杂质被去除，最后沉淀中的镍以氢氧化物的形式从净化液中分离出来。最终镍沉淀的纯度足以直接在冶金工业中重复使用。毛等人呢？研究了硫化物沉淀分离提纯、氯酸钠硫酸体系浸出回收铜的工艺路线。铜的总回收率达到94.5%。支等研究了用常温浸出、铁屑置换、多步沉淀提纯和电镀污泥综合利用制备硫酸镍，得到了品位90%以上、回收率95%的海绵铜粉，还得到了回收率80%以上的工业纯硫酸镍。

3.1.2浸出-溶剂萃取法

电镀污泥的溶剂萃取法是在浸出液中加入与水互补相容的有机溶剂或含有萃取剂的有机溶剂，通过传质过程使污泥中的部分重金属物质进入有机相，从而达到分离浓缩的目的，也称液液萃取法。20世纪70年代，瑞典国家技术发展委员会支持查尔莫斯大学开发AM-MAR“浸出-溶剂萃取”工艺，从电镀污泥中回收铜、锌、镍等重金属，并逐渐形成工业规模。国内朱等人以溶剂萃取技术为主体，先后开展了一系列从电镀污泥中回收有价金属的试验研究。首先，通过氨络合、分组浸出、氨蒸发、硫酸水解、溶剂萃取和金属盐结晶工艺从电镀污泥中回收有价金属，并获得含铜、锌、镍和铬的各种高纯度金属盐产品。后来采用了N、煤油、H sO四级逆流萃取工艺，可使铜的萃取率达到99%，而储存在* * *中的镍、锌损失几乎为零。在此过程中，铜以铜盐CuSO 5h: O或电解高纯度铜的形式回收。初步经济分析表明，其产值抵消了日常运行费用，具有较高的经济效益。整个过程简单，可循环，基本不产生二次污染。后来改进工艺后，团队又研究了硫酸浸出-P ~煤油-硫酸体系萃取分离铁钠皂-P:。采用煤油-硫酸体系* * *萃取铬和铝-反萃工艺分离铬和铝，并从电镀污泥氨浸渣中回收金属。通过优化实验，确定了整个工艺的最佳工艺参数。结果表明，铁铬渣中的铬、铝和铁可以以高纯盐的形式回收，并可用作化学试剂，回收率在95%以上。葡萄牙的J.E.Silva等人研究了用硫酸浸出-置换除铜-沉淀除铬-D2EHPA和Cyancx 272萃取从含cu、cr、zn、Ni等重金属的电镀污泥中结晶锌和镍的过程。结果表明，D2EHPA对锌的萃取率高于Cyancx 272，有机相中的锌可全部回收。结晶后可得到高纯度的硫酸镍产品。在铜和铬的去除阶段，铜的回收率达到90%，生成的Cr-CaCO沉淀，有可能制成硅酸盐材料。

3.1.3电解法

根据物理化学中电解的基本原理，国内一些冶炼厂对主要含Fe(OH)和Cr(OH)的污泥进行电解处理，武汉冶炼厂的做法值得借鉴。他们在污泥中加入一定量的水和硫酸，煮沸30 min，将过滤后的滤液移至冷冻罐中，再加入1 ~ 2.5倍理论量的硫酸铵，使生成的硫酸铬和硫酸铁转化为硫酸铁，在低温(75℃)下根据铬和铁的溶解度差异进行分离。最后，90%以上的铬可以回收。

3.1.4氢还原分离法氢还原分离金属物质是一种比较成熟的技术。20世纪50年代以来，工业上用氢还原法生产铜、镍、钴，取得了显著的经济效益和社会效益。张冠东等人？。采用湿式氢气还原法综合回收电镀污泥氨浸产物中的铜、镍、锌等有价金属，并成功分离铜粉和镍粉。实验结果表明，在弱酸性硫酸铵溶液中，铜镍分离效果良好。两种金属粉末的纯度可达99.5%，满足3铜粉和3镍粉的产品要求。铜的回收率达到99%，镍的回收率达到98%以上。在此基础上，回收了还原尾液中的锌。该方法工艺简单，投资少，产品纯度高，值得在工业生产中进一步改进和推广。

3.1.5煅烧酸溶法Jitka Jandova等(通过实验研究发现，将含铜电镀污泥以铜盐的形式溶解、煅烧、再溶解并最终回收，是一种简单可行的方法。在高温煅烧过程中，大部分杂质，如铁、锌、铝、镍和硅，被转化为缓慢溶解的氧化物，从而使铜在后续过程中得以分离，并最终以Cu (SO) H: 0的形式回收。该方法工艺简单，不需要添加其他试剂，具有很强的经济性和简便性。但回收的铜盐杂质较多，工艺需要进一步优化。

3.2铁氧体综合利用技术

铁氧体技术是根据生产铁氧体的原理发展起来的。铁氧体综合利用技术处理电镀重金属污泥并制成合适的工业产品，是一种经过实验研究后得到众多学者肯定的方法。由于电镀污泥是电镀废水亚铁絮凝的产物，所以电镀污泥中一般含有大量的铁离子，特别是在含cr的电镀污泥中，通过适当的无机合成技术可以将其转化为复合铁氧体。电镀污泥中的铁离子等金属离子束缚在反尖晶石面心立方结构的Fe3O4的晶格位上，其晶体结构稳定，从而达到消除二次污染的目的。

铁氧体化可分为干法和湿法两种工艺。上海交通大学贾以上海电机厂、上海水泵厂产生的电镀污泥为原料，采用湿法合成铁黑产品，以铁黑颜料为原料研制出C43-31黑色醇酸涂料、Y53-4-2铁黑油性防锈漆等产品。然后在原有的基础上，用电镀污泥湿法合成铁氧体后，开发了干法还原干燥新工艺，并申请了专利。该工艺可合成性能优异的磁性探伤粉，具有工艺简单、产率高、无二次污染、处理成本低等优点。

3.3制作肥料的堆肥

国内外控制污泥重金属污染的主要方法是利用污泥堆肥。堆肥是在一定的水分、C/N和通风条件下，通过微生物发酵将有机物转化为肥料的过程。自然界中的许多微生物都具有氧化分解有机物的能力。实践证明，可以利用微生物在一定的湿度和pH条件下，对有机物进行生化降解，形成类腐殖质物质，用作肥料，改良土壤。根据微生物对0的要求不同，可分为好氧堆肥和厌氧堆肥，堆肥可以提高温度，加快其分解速度，杀灭致病菌。电镀污泥堆肥的研究仍处于探索阶段。周等利用电镀废铬液中的含铬污泥进行堆肥。24天后，1 g污泥中的铬(VI)含量由原来的4.060 mg降至0.028 mg，固化了大部分重金属，毒性大大降低。堆肥后的污泥应用于花卉盆栽实验，表现出良好的生长反应，避开了人类食物链，为含铬污泥的处理和资源化利用开辟了一条新的途径。上海交通大学的研究人员。。将电镀污泥合成的铁氧体进行磁化，制成磁性肥料，应用于田间。结果表明，施用该磁肥能明显提高鸡毛、洋葱等作物的产量，缩短生长周期。然而，我国电镀污泥重金属含量普遍较高，成分复杂。堆肥后的污泥用于农业仍然存在困难和风险，而且堆肥周期长、程序复杂，也限制了电镀污泥堆肥的研究。

3.4改性塑料产品的生产

利用电镀污泥和废塑料联合生产改性塑料制品，是国内独创的新技术，由上海多家科研单位联合开发。其基本原理是采用塑料固化的方法，以电镀污泥为填料，在适当的温度下与废塑料混合，通过压制或注射成型制成改性塑料制品。电镀污泥在专用TGZS 300高湿物料烘干机中400-600℃烘干后，重金属基本稳定，浸出试验符合国家标准。研究表明，未经改性的电镀污泥与塑料是物理混合的，属于包裹固化。但经表面活性剂(如油酸钠)改性后，X射线粉末衍射图谱分析表明，其具有明显的化学效应，提高了污泥的疏水性，接触角达到100。因此可以推断其与塑料的相容性较好，填充均匀会提高力学性能。该工艺生产的塑料制品(包括改性和干燥的电镀污泥)表明，重金属的浸出率和塑料制品的机械强度均可达到规定的指标。

利用电镀污泥和废塑料联合生产改性塑料制品，既解决了废料的安全处置，又充分利用了废弃资源。是变废为宝、综合利用、实现废物资源化的重要途径，具有良好的社会效益和环境效益。

4结论

电镀行业是当今世界三大污染行业之一。面对全球日益脆弱的生态环境和日益稀缺的资源，积极开展电镀污泥的无害化处置和综合利用具有重要意义，也是实现社会可持续发展的必然选择。