电镀污泥资源化的研究

孟丹　阮期平　王照丽

摘要：介绍了电镀污泥的主要理化性质，分析了目前国内外主要的电镀污泥资源化技术，对电镀污泥资源化的方法技术提出了展望。

关键词：电镀废水；重金属；电镀污泥；资源化

中图分类号：X781.1

文献标识码：A文章编号：16749944（2017）8010502

1引言

电镀污泥是电镀行业产生的主要固体废弃物，因电镀废水处理过程中大部分重金属附着在电镀污泥中而使电镀污泥的重金属严重超标，因此，电镀污泥被列为危险固废。就目前而言，我国的污泥处置发展落后于污水处理设施，在污水处理厂建设的初期，往往只重视污水的处理而忽略了因处理而产生的大量污泥的处理[1]。

电镀污泥作为固体废弃物也应遵循固废处理的3R原则：无害化、减量化、资源化。根据环境保护部发布的《城镇污水处理厂污泥处置及污染防治技术政策》，污泥处置的首要目标是“减量化”、“无害化”和“稳定化”，“资源化”，且作为更高层次的要求存在。但是作为污泥，它具有的污染性和资源性双重特性，在保证无害化的前提下对其进行一定的资源化是目前电镀污泥研究的重点。

2电镀污泥的特性

电鍍污泥因电镀工艺的不同存在一定的区别，这也是阻碍电镀污泥的资源化的一个重要原因。而污泥的理化性质是决定其处理方式的关键[2]。陈永松[3]等分析了12种来源不同的电镀污泥试样发现：电镀污泥的pH值在6.70～9.77之间（偏碱性）；水分（一般在75%～90%之间）、灰度含量高（>76%）；污泥组分十分复杂而且分布极不均匀；重金属含量很高，远远超过国家相关标准。在电镀污泥中的常规化合物有Al2O3、Fe2O3、CuO、SiO2、CaO、SO3、Na2O、MgO等[4]。

总的来说，电镀污泥具有含水率高、重金属质量分数大且热稳定性高、极易造成二次污染的特性。

3电镀污泥资源化的方法

目前，国内外对于电镀污泥资源化的方法研究主要集中在重金属回收技术和材料化技术这两大方向[4]。

3.1重金属回收技术

重金属回收技术通过化学、物理、生物等方法收集回收电镀污泥中的有价金属从而实现污泥的资源化。其主要的方法途径如下。

3.1.1浸提法

浸提法是指通过浸提剂与电镀污泥中的重金属反应来收集有价金属的方法。根据浸提剂的不同分为酸浸法、氨浸法和生物浸取法。酸浸法用硫酸、盐酸等作为浸提剂，主要针对铜、铁、镍等[5，6]有价金属的回收；氨浸法常用氨水作为浸提剂，主要针对铬[7]的回收利用；生物浸取法主要是利用化能自养微生物[8]的生化作用将电镀污泥中的重金属由固相变为游离态进入液相，再进行回收利用。

3.1.2熔炼法和熔烧浸取法

熔炼法主要用于回收电镀污泥中的铜、镍重金属[9]，但因回收的效率不高且能耗大，并未得到广泛运用。熔烧浸取法是先在高温下熔烧，去除电镀污泥中的一些杂质，然后用酸、水等介质提取有价金属的资源化方法。

3.1.3焚烧-回收法

焚烧-回收法是在电镀污泥经焚烧的基础上，对焚烧渣中的重金属进行回收利用的一门技术。裔兆君[10]等通过对电镀污泥焚烧残渣中的Cu、Ni形态分析发现焚烧处理能明显达到减量化。国内外研究表明焚烧-回收法能有效实现电镀污泥的“减量化”和“无害化”。此法不仅有效的减少了电镀污泥的体积，还能产热给其他产业提供热能，而且最后残渣中的重金属也有很好的去处——回收利用。

3.1.4复合法

目前，电镀污泥中重金属的回收多是采用复合方法，例如顾冬梅[11]等对电镀污泥进行还原焙烧—酸浸处理得出还原焙烧比直接焙烧更有利于电镀污泥中铜的选择性浸出：煤粉投加量为10%、碳酸钙投加量为0.5%、温度为700℃、焙烧时间为20 min时，电镀污泥中铜的浸出率可达98.3%，含量达到15.07%。郑顺[12]等对电镀污泥氯化焙烧-弱酸浸出工艺的研究表明：盐酸为1 mol/L、浸出时间为45 min、浸出温度为318 K、液固比为4∶1时，镍的浸出率为97.48%，铜的浸出率为87.65%。

3.2材料化技术

材料化技术是指利用经过无害化处理的电镀污泥，将其作为原料或者辅料用于生产建筑材料、有机化肥材料等的技术[4]。丁庆生等[13]用钢铁废水污泥、钡泥、铜渣和电镀污泥作为主要原材料，掺入页岩、淤泥等校正原料制成防辐射功能集料，其重金属浸出浓度达到GB5080.3—2007的要求。

3.3其他资源化技术

3.3.1电镀污泥铁氧体化处理法

李磊等[14]采用酸浸—铁氧体化—毒性浸出分析工艺实现了电镀污泥的资源化。经过TCLP毒性鉴别，发现残渣及合成铁氧体都达到无害化。残渣可以用于安全填埋或者作为材料化技术的安全原料；铁氧体则可以作为工业产品被运用于生产实践中。

3.3.2电镀污泥的生物处理法

曾猛等[15]利用嗜酸性氧化硫硫杆菌（A，t）进行生物淋滤，经处理后的电镀污泥适合于农田施用。电镀污泥之所以不能用于农田回用的一个主要原因就是重金属含量过高，而P、S、K等营养元素又极度匮乏。通过这种生物处理法，能够有效的改善这种情况，实现了电镀污泥回用农田的可能。

4分析与展望

电镀污泥的成分和性质十分复杂[16]，如何经济高效地将其资源化一直是研究的重点和难点。在对电镀污泥资源化的过程中应注意避免二次污染的产生。就目前电镀污泥资源化存在的问题分析，其资源化方法与技术在今后主要集中展现在以下几个方面。

（1）复合化：单一的重金属回收技术产生的二次污染对环境污染极大。重金属回收技术应多采用复合方法来减弱对环境的不利影响，进而有效避免二次污染的产生。这也是将来电镀污泥中重金属回收的发展趋势。

（2）无害化：是材料化技术电镀污泥资源化的前提；也是重金属回收技术的目标，只有做好无害化，才能更好的利用电镀污泥。

（3）生物化：生物法在处理环境问题中的优势愈加明显，如何更好地利用微生物处理电镀污泥是将来研究的重点。

参考文献：

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[14]李磊，唐伟，朱渊博，等.电镀污泥的铁氧化研究[J].电镀与现代化工，2013，33（10）：62～65.

[15]曾猛，靳辉，刘金友，等.生物淋滤去除电镀废水污泥中的重金属[J].电镀与精饰，2014，36（6）：43～46.

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