含鉻污泥處理現(xiàn)狀整理

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1、含鉻污泥無(wú)害化處理技術(shù)總體上可分為兩類(lèi)：一類(lèi)為固化穩(wěn)定化技術(shù)，一類(lèi)為再生利用技術(shù)。固化穩(wěn)定化是利用固化劑將含鉻廢物固化在固化體內(nèi)以避免重金屬鉻對(duì)環(huán)境的危害，此法污泥增容嚴(yán)重，不能回收利用金屬。[1]1固化穩(wěn)定化技術(shù)化學(xué)固定化是將污染體用膠凝材料包裹，膠凝材料固化后將其固定在固體結(jié)構(gòu)中，從而控制危險(xiǎn)污染廢棄物發(fā)生擴(kuò)散的技術(shù)?；瘜W(xué)固定化技術(shù)所用的主體材料一般為傳統(tǒng)的建筑用膠凝材料，如石灰、普通硅酸鹽水泥、瀝青等，其中石灰、水泥由于成本低廉和使用較簡(jiǎn)單應(yīng)用最為廣泛。化學(xué)固定化是一種廣泛應(yīng)用于歐美國(guó)家的比

2、較成熟的固體廢棄物處理技術(shù)，經(jīng)過(guò)幾十年的研究，已成功應(yīng)用于放射性廢物、污泥和土壤的無(wú)害化處理。Wu[2]在利用下水道污泥進(jìn)行鉻渣熱回固的研究中發(fā)現(xiàn)，在含有3%的六價(jià)鉻的鉻渣與下水道污泥混合過(guò)程中，59.8%-99.7%的鉻被去除，當(dāng)渣泥比為1/2，在氮?dú)猸h(huán)境中使溫度達(dá)到300攝氏度，總的鉻濃度下降到0.55mg/L，六價(jià)鉻含量為0.17mg/L，45.5%的鉻在熱處理中以殘余餾分形式存在。但是傳統(tǒng)的膠凝材料在固化效果上存在局限性，尤其是固化鉻污染土壤時(shí)，由于對(duì)六價(jià)鉻浸出濃度有著很?chē)?yán)格的要求，往往難

3、以達(dá)到理想的效果。[2]2再生利用技術(shù)再生利用技術(shù)的普遍特點(diǎn)是用某種浸取劑浸出主要目標(biāo)金屬，進(jìn)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，主要用硫酸和鹽酸，兩種酸都可以在一定條件下浸出金屬鉻，浸出率達(dá)90％以上。氨浸液中含鉻可達(dá)0.5～1g。2.1.1酸浸–氧化法鉻污泥中的金屬大多以其氫氧化物或氧化物形態(tài)存在，通過(guò)酸浸大部分金屬物質(zhì)能以離子態(tài)或絡(luò)合離子態(tài)溶出。常用的浸出劑有鹽酸、硫酸、硝酸、王水等。如用80%的鹽酸浸出電鍍含鉻污泥中的各

4、金屬，為了分離鉻與浸出液中的其他金屬元素，加入一定量30%的H2O2，發(fā)生以下反應(yīng)使Cr(III)氧化成Cr(VI)：在氧化過(guò)程中，其他金屬以氫氧化物的形式沉淀下來(lái)。然后，用NaOH或KOH調(diào)節(jié)pH到7-11，使溶液中殘余的金屬雜質(zhì)Mn、Zn、Fe、Ca、Mg等充分沉淀，再將溶液過(guò)濾便得到較純的鉻酸鹽溶液。以?xún)艋蟮你t酸鈉或鉻酸鉀為原料，可以根據(jù)實(shí)際需要采用不同的成品制取工藝進(jìn)行回收利用。各種鉻鹽回收工藝流程如下：2.1.2氨絡(luò)合轉(zhuǎn)化–鐵氧體法以氨或氨加銨鹽作浸出劑的浸出過(guò)程稱(chēng)為氨浸。在一定條件下

5、，利用氨浸法能將Fe、Cr、Ni、Cu等加以有效分離。其方法如下：在室溫和氧分壓為0.03MPa下，向浸出液中鼓入空氣，將多組分的電鍍污泥用NH3–(NH4)2SO4溶液浸出，Cu–Ni–Zn體系轉(zhuǎn)化為氨絡(luò)合物Me(NH3)2+SO4而穩(wěn)定在液相，污泥中的Fe、Cr元素則生成惰性鉻鐵沉淀，從而有效的將Fe、Cr與其它元素Cu、Zn、Ni等分離。然后在溫度140°C和0.1-0.2MPa的氧分壓下，將形成的鐵鉻渣用燒堿溶液浸泡，使其中的Cr和Fe元素分別生成鉻酸鹽和Fe2O3：經(jīng)過(guò)濾可達(dá)到鐵鉻分離的

6、目的。最后，鉻污泥中Cr的回收率能達(dá)到95%，大大減少了氨浸鉻渣對(duì)環(huán)境的潛在危害，同時(shí)能獲得一定的經(jīng)濟(jì)效益。2.2高溫堿性氧化法[3]堿性氧化焙燒工藝的原理見(jiàn)式(1)、式(2)。經(jīng)灰化處理后的含鉻污泥中的鉻主要以Cr2O3的形式存在，雖極難溶于酸和堿，但在高溫條件下Cr2O3能與鈉鹽(NaNO，NaCO3，NaOH)反應(yīng)生成鉻酸鹽，而含鉻污泥中的鐵等其他共存金屬不參與反應(yīng)。對(duì)焙燒后的熟料進(jìn)行浸取時(shí)，由于鉻酸鹽易溶于水且不會(huì)與殘?jiān)械娜魏坞s質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，故鉻酸鹽進(jìn)入浸出液中，而熟料中的鐵、鋅、錫和

7、鉛等的化合物在常壓下均不會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)，而殘留在浸出渣中，從而實(shí)現(xiàn)了鉻與其共存金屬(尤其是鐵)的有效分離，可回收鉻。堿性氧化焙燒工藝處理含鉻}虧泥的工藝流程見(jiàn)圖1。經(jīng)壓濾、干燥、灼燒和研磨等預(yù)處理后的含鉻泥，先與適量的NaNO3、NaCO3、NaOH和浸出渣進(jìn)行充分混合，然后進(jìn)行高溫焙燒。熟料冷卻后用熱水進(jìn)行浸取，過(guò)濾后即可得到較為純凈的Na2CrO4溶液，過(guò)濾后的浸出渣一部分作為填料返回混合，其余部分可經(jīng)解毒后進(jìn)行安全處置。2.4制為農(nóng)肥[4]這種方法適用于含鉻量比較少的污泥，源于意大利。意大利

8、是世界上制革行業(yè)較發(fā)達(dá)國(guó)家，因此對(duì)制革污泥農(nóng)用問(wèn)題非常重視。意大利SacroCuore大學(xué)農(nóng)業(yè)化學(xué)系SandroSilva教授對(duì)制革污泥在農(nóng)業(yè)應(yīng)用方面研究較多，他通過(guò)對(duì)玉米、小麥和水稻的試驗(yàn)得出以下結(jié)論：(1)在已經(jīng)施污泥的土壤上，植物吸收鉻，未發(fā)現(xiàn)中毒現(xiàn)象或使產(chǎn)量降低現(xiàn)象，相反鉻元素的存在對(duì)植物成長(zhǎng)的生化作用有重要影響。(2)鉻元素對(duì)人類(lèi)營(yíng)養(yǎng)的影響也非常重要，它能促進(jìn)葡萄糖的分解，增強(qiáng)碳水化臺(tái)物的代謝。缺鉻是動(dòng)脈硬化和冠心病的重要原因，同時(shí)也會(huì)引起其他病理綜合癥，如急性高血壓、神