含铬污泥处理现状整理.doc

含铬污泥无害化处理技术总体上可分为两类：一类为固化稳定化技术，一类为再生利用技术。固化稳定化是利用固化剂将含铬废物固化在固化体内以避免重金属铬对环境的危害，此法污泥增容严重，不能回收利用金属。 [1] 1 固化稳定化技术 化学固定化是将污染体用胶凝材料包裹，胶凝材料固化后将其固定在固体结构中，从而控制危险污染废弃物发生扩散的技术。化学固定化技术所用的主体材料一般为传统的建筑用胶凝材料 ，如石灰 、普通硅 酸盐水泥、沥青等 ，其中石灰、水泥由于成本低廉和使用较简单应用最为广泛。化学固定化是一种广泛应用于欧美国家的比较成熟的固体废弃物处理技术，经过几十年的研究，已成功应用于放射性废物、污泥和土壤的无害化处理。 Wu[2]在利用下水道污泥进行铬渣热回固的研究中发现，在含有3%的六价铬的铬渣与下水道污泥混合过程中，59.8%-99.7%的铬被去除，当渣泥比为1/2，在氮气环境中使温度达到300摄氏度，总的铬浓度下降到0.55mg/L ，六价铬含量为0.17mg/L，45.5%的铬在热处理中以残余馏分形式存在。但是传统的胶凝材料在固化效果上存在局限性 ，尤其是固化铬污染土壤 时，由于对六价铬浸出浓度有着很严格的要求 ，往往难以达到理想的效果。[2] 2 再生利用技术 再生利用技术的普遍特点是用某种浸取剂浸出主要目标金属，进行再生利用。常用的回收方法有很多，下面一一列出。 2.1 浸出法[1] 主要的浸取方法有酸浸出、氨浸出。酸浸出，主要用硫酸和盐酸，两种酸都可以在一定条件下浸出金属铬，浸出率达90％以上。氨浸液中含铬可达0.5～1g。 2.1.1酸浸–氧化法 铬污泥中的金属大多以其氢氧化物或氧化物形态存在，通过酸浸大部分金属物质能以离子态或络合离子态溶出。常用的浸出剂有盐酸、硫酸、硝酸、王水等。如用80%的盐酸浸出电镀含铬污泥中的各金属，为了分离铬与浸出液中的其他金属元素，加入一定量30%的H2O2，发生以下反应使Cr(III)氧化成Cr(VI)： 在氧化过程中，其他金属以氢氧化物的形式沉淀下来。然后，用NaOH或KOH调节pH到7-11，使溶液中残余的金属杂质Mn、Zn、Fe、Ca、Mg等充分沉淀，再将溶液过滤便得到较纯的铬酸盐溶液。以净化后的铬酸钠或铬酸钾为原料，可以根据实际需要采用不同的成品制取工艺进行回收利用。各种铬盐回收工艺流程如下： 2.1.2 氨络合转化–铁氧体法 以氨或氨加铵盐作浸出剂的浸出过程称为氨浸。在一定条件下，利用氨浸法能将Fe、Cr、Ni、Cu等加以有效分离。其方法如下：在室温和氧分压为0.03 MPa下，向浸出液中鼓入空气，将多组分的电镀污泥用NH3–(NH4)2SO4溶液浸出，Cu–Ni–Zn体系转化为氨络合物Me(NH3)2+SO4而稳定在液相，污泥中的Fe、Cr元素则生成惰性铬铁沉淀，从而有效的将Fe、Cr与其它元素Cu、Zn、Ni等分离。然后在温度140°C和0.1-0.2 MPa的氧分压下，将形成的铁铬渣用烧碱溶液浸泡，使其中的Cr和Fe元素分别生成铬酸盐和Fe2O3： 经过滤可达到铁铬分离的目的。最后，铬污泥中Cr的回收率能达到95%，大大减少了氨浸铬渣对环境的潜在危害，同时能获得一定的经济效益。 2.2高温碱性氧化法[3] 碱性氧化焙烧工艺的原理见式(1)、式(2)。经灰化处理后的含铬污泥中的铬主要 以Cr2O3的形式存在，虽极难溶于酸和碱，但在高温条件下Cr2O3能与钠盐 (NaNO ，Na CO3，NaOH)反应生成铬酸盐，而含铬污泥中的铁等其他共存金属不参与反应。对焙烧后的熟料进行浸取时，由于铬酸盐易溶于水且不会与残渣 中的任何杂质发生化学反应，故铬酸盐进入浸出液中，而熟料中的铁、锌 、锡和铅等的化合物在常压下均不会发生水解反应，而残留在浸出渣中，从而实现了铬与其共存金属(尤其是铁)的有效分离，可回收铬。 碱性氧化焙烧工艺处理含铬}亏泥的工艺流程见图 1。经压滤、干燥 、灼烧和研磨等预处理后的含铬泥，先与适量的NaNO3、Na CO3、NaOH和浸出渣进行充分混合，然后进行高温焙烧。熟料冷却后用热水进行浸取，过滤后即可得到较为纯净的 Na2CrO4溶液，过滤后的浸出渣一部分作为填料返 回混合，其余部分可经解毒后进行安全处置。 2.4 制为农肥[4] 这种方法适用于含铬量比较少的污泥，源于意大利。意大利是世界上制革行业较发达国家，因此对制革污泥农用问题非常重视。意大利Sacro Cuore大学农业化学系Sandro Silva教授对制革污泥在农业应用方面研究较多，他通过对玉米、小麦和水稻的试验得出以下结论：(1)在已经施污泥的土壤上，植物吸收铬，未发现中毒现象或使产量降低现象，相反铬元素的存在对植物成长的生化作用有重要影响。(2)铬元素对人类营养的影响也非常重要