摘要：電鍍污泥作為電鍍廢水處理后的附屬產(chǎn)物，其成分復雜、易遷移，對人類和生態(tài)環(huán)境都具有較大的危害。隨著我國環(huán)境治理要求的不斷提高，電鍍污泥處理成為了阻礙電鍍產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的重要因素。如何綠色化、無害化、資源化處理電鍍污泥成為了當前電鍍、廢水處理、環(huán)境治理等多行業(yè)研究的重點。

隨著我國機械制造業(yè)的迅猛發(fā)展，所使用的金屬材料保護方式也隨之增多。電鍍，作為機械制造業(yè)材料保護的重要工序，所產(chǎn)生的廢水中不僅含有危害較大的六價鉻等重金屬離子，還含有氰化合物、酸性物質(zhì)、堿性物質(zhì)、防銀變色劑、增光增亮劑等多種毒性物質(zhì)，這些污染物對環(huán)境和人類有極大的危害。電鍍污泥作為電鍍廢水經(jīng)處理后產(chǎn)生的絮凝沉淀物，由于其成分復雜、含有大量重金屬、處理成本高等一直備受環(huán)保者的關注。當前，電鍍污泥處理技術包括固化穩(wěn)化法、熱處理法、材料化法、火法、濕法、火法-濕法組合、生物法等。近年來一些新工藝研究也有一些進展，例如，電鍍污泥燒制陶粒技術、硫酸浸出-萃取-反萃工藝、重選-氨法浸出工藝等。本文主要介紹了各種處理方法的現(xiàn)狀，并對電鍍污泥處理技術的最新研究方向進行了闡述。

一、電鍍污泥的來源、特征和危害

1、電鍍污泥的來源

電鍍污泥主要來源于電鍍廢水經(jīng)化學法、物理法或生物法處理后得到的絮凝沉淀物。電鍍污泥根據(jù)成分主要分為分質(zhì)污泥和混合污泥。分質(zhì)污泥是單個工序或含同類單一重金屬電鍍廢水匯合后得到含單一重金屬元素的電鍍廢水經(jīng)處理后得到的電鍍污泥；混合污泥是多個工序的不同類電鍍廢水混合后組成了含多種重金屬元素的電鍍廢水經(jīng)處理后得到的電鍍污泥。

2、電鍍污泥的特征

由于電鍍廢水的成分相對復雜，使電鍍污泥具有以下特征：1) 電鍍污泥中含有金、銀、鉻、銅等大量重金屬離子；2) 電鍍污泥中含有大量有機化合物，如平整劑、螯合劑、光亮劑等；3) 電鍍污泥中有害成分易遷移到自然環(huán)境中，污染環(huán)境。

3、電鍍污泥的危害

電鍍污泥如果沒有經(jīng)過凈化工序而任意排放，不僅會造成環(huán)境污染，而且危害人類健康，具體危害如下：

1) 電鍍污泥滲入到土壤中使土壤貧瘠，導致農(nóng)作物減產(chǎn)或者死亡；2) 電鍍污泥滲入到自然水體中使水體生物死亡，污染水資源；3) 電鍍污泥中含有的重金屬會通過食物鏈“污泥→土壤/水源→植物/動物→食物→人體”來危害人類健康。因此，如何使電鍍污泥減量化處理、資源化利用，是電鍍行業(yè)非常重要的研究課題。

二、電鍍污泥處理技術研究現(xiàn)狀

1、電鍍污泥減量化處理技術

電鍍污泥減量化處理技術主要是利用一些技術方法處理電鍍污泥使其快速體積減小、釋放土地資源的一類技術，目前常用的處理方式有固化穩(wěn)化技術和熱處理技術等。

①電鍍污泥固化穩(wěn)化技術

固化穩(wěn)化技術是向電鍍污泥中投加固化劑、添加劑來使污泥封閉在固化劑形成的固化體內(nèi)部，從而使有毒有害物質(zhì)不遷移到環(huán)境中的一種方法。常見的固化劑有：水泥、瀝青等，添加劑有：碳酸鈣、氧化鋁等。固化穩(wěn)定技術的優(yōu)點是處理簡單、價格低廉、速度快等，缺點是污泥固化后增容較大，堆存需要大量土地資源，污泥可能再次溶出造成二次污染等。Chen等人采用堿活性爐渣與堿反應形成的堿活性爐渣粘合劑，用于電鍍污泥的固化穩(wěn)化。研究表明，高爐中的六價鉻提高了含鉻電鍍污泥的穩(wěn)定性。

②電鍍污泥的熱處理技術

熱處理技術是在高溫條件下處理電鍍污泥后經(jīng)脫水、降毒、二次利用的一種方法。主要的方法有：焚燒法、微波、離子電弧等。例如，高毒性六價鉻經(jīng)熱處理后可以得到低毒性的三價鉻。熱處理技術的優(yōu)點是效率高、快速減小污泥體積等，缺點是處理過程耗能較高、熱處理裝置要求嚴格等。

2、電鍍污泥資源化處理技術

電鍍污泥資源化處理技術主要是利用一些技術方法處理電鍍污泥使其成為可回收利用的新資源的一類技術。例如，建筑材料、顏料、肥料等。目前常用的處理方式有材料化處理技術和生物堆肥處理技術等。

①電鍍污泥材料化技術

材料化技術是指在生產(chǎn)建筑材料、顏料、陶瓷材料、催化劑、磁性材料的過程中添加電鍍污泥來作為原料組分或添加劑的一種方法。目前研究較多的是利用電鍍污泥制成的建筑材料如黏土磚、水泥等。材料化技術的優(yōu)點是二次利用、減容釋放土地資源等。缺點是污泥成分不固定，使用前需分析化驗成分來調(diào)整其它添加劑的比例，產(chǎn)品的統(tǒng)一性很難保證。Matovic等人研究了將富鉻電鍍污泥完全轉化為黑色無機顏料的方法，制備的黑色無機顏料成分均一，無有毒金屬，具有與商業(yè)售賣的顏料相當?shù)纳珴?。因此，具有潛在的商業(yè)應用價值。

②生物堆肥處理技術

生物堆肥處理技術是借助微生物發(fā)酵技術，將電鍍污泥轉化為農(nóng)田有機肥料的一種方法。該方法的優(yōu)點是成本低、循環(huán)利用、環(huán)境友好，缺點是污泥中重金屬可能會通過生態(tài)系統(tǒng)進入人體，從而損害人類健康。因此，堆肥法發(fā)酵前必須分析清楚重金屬組成成分，嚴格控制有毒有害金屬含量。

3、電鍍污泥貴金屬回收處理技術

電鍍污泥貴金屬回收處理技術主要是利用一些技術方法處理電鍍污泥使其中的一些貴金屬得到提取回收、循環(huán)利用的一類技術，主要的回收方式有火法處理技術和濕法處理技術、火法-濕法組合處理技術和微生物浸取法等。

① 電鍍污泥火法處理技術

火法處理技術是在高溫條件下向電鍍污泥中加入還原性物質(zhì)，使有毒有害有機物直接分解或使高價重毒金屬離子轉變?yōu)榈蛢r輕毒金屬離子的一種方法。例如，高毒性六價鉻經(jīng)熱處理后可以得到低毒性的三價鉻。熱處理技術的優(yōu)點是效率高、減容釋放土地資源等，缺點是焚燒過程存在氣體污染、能耗高、設備要求高、飛灰殘渣需要二次處理等。

②電鍍污泥濕法處理技術

濕法處理技術是向電鍍污泥中投加浸出劑，使貴金屬溶解，然后經(jīng)過濾、純化、沉淀、析出金屬，最終回收得到貴金屬的一種方法。該技術主要有酸浸法、氨浸法。

1) 酸浸法。酸浸法是在酸性條件下 ( pH=1-3) ，對電鍍污泥中貴金屬進行溶解、分離、再次沉淀，從而將貴重金屬回收的一種方法。優(yōu)點是浸出液貴金屬離子濃度高、廢水量小等，缺點是操作復雜、藥品消耗大等。王伍等人采用硫酸常壓浸出法對電鍍污泥中的鋅離子 ( Zn2+) 、鎳離子 ( Ni2+) 、銅離子 ( Cu2+) 進行了回收，三種重金屬離子的浸出率都較高，它們分別為 99% 、99%、和95% 。

2) 氨浸法。氨浸法是利用銨根對貴金屬離子的選擇性絡合，將貴金屬從污泥中分離出來的一種技術。優(yōu)點是回收率高、雜質(zhì)金屬少、浸出劑回收循環(huán)使用等，缺點是氨水易溶于水和揮發(fā)、氣味刺激、設備要求高等。

③火法-濕法組合處理技術

火法-濕法組合處理技術又稱焙燒浸取技術，是先用火法脫除電鍍污泥中的水和有機物等雜質(zhì)，然后再用濕法浸取分離回收貴金屬的一種聯(lián)合處理工藝。優(yōu)點是回收多種金屬、廢水量小、產(chǎn)能大等，缺點是金屬成分復雜、設備較多、易二次污染等。

④微生物浸取法

微生物浸取法是利用微生物發(fā)酵產(chǎn)生酸性物質(zhì)，將貴金屬固體溶解成貴金屬離子，然后經(jīng)過濾、提純、除雜回收重金屬的一種方法。主要細菌有嗜酸性氧化硫硫桿菌和嗜酸性氧化鐵硫桿菌等。優(yōu)點是價格低廉、廢氣排放少、環(huán)境友好等，缺點是優(yōu)良菌株培養(yǎng)選育較難、處理周期長等。Sun等人研究了生物浸出法從含銅電鍍污泥中提取銅，結果表明，與其它浸出方式相比，生物浸出法具有更高的效率，即: 銅的生物浸出效率在第7天就達到了94.3%，比化學浸出效率高出21.1%。

三、新型電鍍污泥處理技術

1、電鍍污泥燒制陶粒技術

電鍍污泥燒制陶粒技術是一種資源化利用電鍍污泥的方法。陶粒作為一種建筑材料，具有質(zhì)量輕、顆粒均勻、用途廣等優(yōu)點。周宏建通過一系列數(shù)據(jù)研究了電鍍污泥造粒的工藝流程，經(jīng)檢測燒制出來的陶粒重金屬離子含量符合 GB5085. 3-2007 標準。

2、硫酸浸出-萃取-反萃工藝

硫酸浸出-萃取-反萃工藝是一種新型電鍍污泥濕法處理技術，目前主要應用在電鍍污泥中重金屬的回收。易龍生等人采用了此工藝提取電鍍污泥中銅離子，結果發(fā)現(xiàn)銅的硫酸浸出率、萃取率、反萃取率分別為 90%、99%和95%，最后，銅離子的總回收率為85%。此工藝流程對電鍍污泥中的銅離子進行了高效提取。

3、重選-氨法浸出工藝

重選-浸出工藝是將電鍍污泥先經(jīng)過重選脫泥除雜，再經(jīng)過氨法浸出工藝，來回收電鍍污泥中重金屬的一種方法。岳琦等人通過實驗研究了重選-浸出工藝，在最優(yōu)的工藝條件下，銅離子的浸出率為85.05% ，鎳離子的浸出率為 83.45% 。

四、電鍍污泥處理技術展望

電鍍污泥由于其成分復雜、易遷移，如何高效綠色化和減量化處理、無害資源化利用一直是研究熱點。未來電鍍污泥處理方式的發(fā)展方向會布局在以下三個方面：

1) 無害資源化：在無害化處理后，再經(jīng)過資源化處理制造出符合環(huán)保要求的新型建筑材料；2) 組合綠色化：開發(fā)出多種工藝組合在一起的綠色、經(jīng)濟、環(huán)保的電鍍污泥處理技術，是一個很有潛力的發(fā)展方向；3) 生物提取化：利用生物細菌的生命活動來提取電鍍污泥中的一些貴重金屬，剩下的有機物可以作為有機肥料。

五、結語

隨著我國環(huán)保要求的不斷提高，電鍍污泥的減量化、資源化、綠色化處理要求也越來越高，如何根據(jù)污泥成分選擇合適的處理工藝將是未來電鍍產(chǎn)業(yè)關注的一個重點。貴金屬回收率與純度的提高、成本優(yōu)化控制、資源化規(guī)范生產(chǎn)、綠色環(huán)境友好都將成為制約電鍍污泥處理技術發(fā)展的重要因素。目前電鍍企業(yè)對現(xiàn)有工藝進行升級改造，在成本上可能比較劃算，但是如何改造，或者說怎樣選擇和現(xiàn)有處理工藝相適應的改造方案還需要相關電鍍污泥處理工程師們認真分析、總結。未來，將計算機軟件系統(tǒng)接入到電鍍污泥處理系統(tǒng)實現(xiàn)自動化控制加藥品、排污泥、回收貴金屬等過程將是智能工業(yè)化應用的一個重要方面。

文章來源：中國危廢產(chǎn)業(yè)網(wǎng)