电镀污泥的无害化处理及综合利用技术

电镀污泥的无害化处理及综合利用技术

摘要：随着我国机械制造业的迅猛发展，所使用的金属材料保护方式也随之

增多。电镀，作为机械制造业材料保护的重要工序，所产生的废水中不仅含有危

害较大的六价铬等重金属离子，还含有氰化合物、酸性物质、碱性物质、防银变

色剂、增光增亮剂等多种毒性物质，这些污染物对环境和人类有极大的危害。电

镀污泥作为电镀废水经处理后产生的絮凝沉淀物，由于其成分复杂、含有大量重

金属、处理成本高等一直备受环保者的关注。当前，电镀污泥处理技术包括固化

稳化法、热处理法、材料化法、火法、湿法、火法－湿法组合、生物法等。近年

来一些新工艺研究也有一些进展，例如，电镀污泥烧制陶粒技术、硫酸浸出－萃

取－反萃工艺、重选－氨法浸出工艺等。本文主要介绍了各种处理方法的现状，

并对电镀污泥处理技术的最新研究方向进行了阐述。

关键词：电镀污泥；无害化处理；综合利用

引言

目前，中国大多数含铜和镍的污泥仍处于安全处置阶段，最常用的处置方法

是将其固化并安全填埋。铜、镍、铬及其化合物等重金属是建设国民经济的重要

金属资源，其品位要比一般的天然矿物高得多，只能在安全的垃圾填埋场中处置，造成大量资源浪费。因此，合理利用含铜和镍的污泥不仅应消除其环境危害，而

且还应强调合理和有效利用宝贵资源。特别是，在资源日益稀缺的情况下，这对

于我国的可持续社会经济发展至关重要。

1电镀污泥的性质及危害

电镀废液在处理时一般都是通过投加相关的还原剂、中和剂和絮凝剂等将其

中的重金属转化为相应的氢氧化物后沉淀，所以电镀污泥中的化学组分不断增多，导致金属化合物在组分中较分散而含量降低。陈永松等对12种来源不同的电镀

污泥的基本理化特性进行了分析，结果显示，电镀污泥的pH值为6.70～9.70，

水分的质量分数为75%～90%，灰分的质量分数超过76%，二者相对较高；电镀污

泥组分分布不均匀，属于结晶度比较低的复杂混合体系。刘燕研究发现，一般电镀污泥的含水率在75%～80%，铬、铁、镍、铜及锌的化合物含量为0.5%～3.0%（以氧化物计），石膏（硫酸钙）含量为8%～10%，其他水溶性盐类和杂质含量约为5%。电镀污泥具有含水率高、重金属组分热稳定性高且易迁移等特点，其中铜、铬等重金属生物降解难度大，反而能在食物链的作用下快速富集。所以，电镀污泥如若未妥善处理，会带来一系列问题，例如，重金属在雨水的淋溶下沿着污泥、土壤、农作物和人体的路径迁移，污染地表水、土壤、地下水，以致危及生物链，进而和人体中的蛋白质及酶等发生作用，使其失去活性，甚至可以在人体的某些器官中累积，造成慢性中毒。

2电镀污泥的来源及特点

生产或开采电镀行业的液体废物或废水所产生的污泥称为电镀污泥。电镀污泥也可以分为染色剂污泥和电镀混合污泥。电镀分离污泥是主要含有重金属元素的电镀污泥，如铜污泥、镍污泥、铬污泥等。，用相同类型的电镀污泥(废水)处理。混合电镀污泥是主要含有两种或两种以上重金属元素的电镀污泥(废水)，如铜铬污泥、铜镍污泥等。由不同类型的电镀或不同的生产工艺产生，集中在废水池中进行收集和处理。如果随意排放电镀污泥，其所含重金属将通过淤泥→土壤→作物→人体等途径在雨中运输，从而造成环境污染并对人类健康造成危害。根据最新修订的国家危险废物清单，电镀污泥是HW17型表面处理的危险废物，其危险特性，包括毒性和腐蚀性，必须根据危险废物加以管理。电镀公司通常使用平板滤清器过滤废水处理产生的污泥，含水率在60%至80%之间，通常是散装或废渣；一些公司将对过滤后的污泥进行干燥处理，以降低处理成本，使所产生污泥的含水率达到30%至40%。

3电镀污泥处理技术

3.1电镀污泥固化稳化技术

固化稳化技术是向电镀污泥中投加固化剂、添加剂来使污泥封闭在固化剂形成的固化体内部，从而使有毒有害物质不迁移到环境中的一种方法。常见的固化剂有:水泥、沥青等，添加剂有:碳酸钙、氧化铝等。固化稳定技术的优点是处理

简单、价格低廉、速度快等，缺点是污泥固化后增容较大，堆存需要大量土地资源，污泥可能再次溶出造成二次污染等。采用碱活性炉渣与碱反应形成的碱活性

炉渣粘合剂，用于电镀污泥的固化稳化。

3.2电镀污泥的热处理技术

热处理技术(焚化、离子电弧、微波等)。在高温下分解废物、去除水和挥发

性物质、减少有毒成分、迅速显着降低处理能力和利用废物的有用成分。由于电

镀污泥的热值通常较低，因此通常由危险废物焚烧炉掺杂。热处理技术有助于最

大限度地减少电镀污泥的定量、稳定和中和，但它消耗大量能源，需要设备和焚

烧条件，而且焚烧过程受到气体的污染。热处理后产生的底渣和飞灰仍然是需要

进一步处理的危险废物。对电镀污泥热处理残留物的组成、浸出毒性和风险评估

的分析结果证实，烧结块、粉煤灰等。这些废物在经过热处理后仍然是危险废物，其特性不仅与污泥类型有关，而且受到热处理的影响，因为焚烧飞灰对环境构成

的风险最大。

3.3湿式焙烧/精炼组合工艺

含铜镍的污泥含有大量水分、有机物和其他杂质，直接使用湿法工艺可能会

消耗大量药品，从而使金属进一步精炼变得更加困难，并降低金属化合物的纯度。漫游-卫生联合方法为解决此问题提供了指导。该工艺首先使用炉膛对含铜和镍

的污泥进行光栅预处理。产品经过焙烧后再浸湿精制。研究表明，虽然火焰焙烧

可增加污泥中重金属含量，但高温焙烧可改变污泥中元素的组成，降低污泥中重

金属的浸出率。研究表明，当烹饪温度低于800c时，含镍和铜的焙烧污泥中

Cu2+、Ni2+的浸渍率随着烹饪温度的升高而上升，当温度高于800c时，焙烧后

污泥中Cu2+的浸渍率显着下降。

3.4微生物处理技术

研究表明，微生物可以促进植物吸收重金属。电镀污泥堆肥是指在一定条件下，利用微生物降解有机物，使得部分有害重金属得到转型，同时会产生肥料，

促进植物生长。李福德研究了SR复合功能菌的高效重金属去除功能对电镀污泥

中铬、铜、镍、锌等金属吸附分离效果，结果表明，金属回收率大于95%[7]。微