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科学防治重金属污泥二次污染的建议与对策
发布机构:无锡市老科技工作者协会    发布时间:2016-09-27 09:55:16.0
 

科学防治重金属污泥二次污染的建议与对策

(市老科协专家工作站专家顾福林研究员)

为了防治固体废物污染环境,保障人体健康,维护生态安全,促进经济、社会可持续发展。重金属污泥处理处置,资源化利用,这项与老百姓健康切切相关的环境污染防治工作,已到了刻不容缓的地。电镀污泥是指电镀行业中废水处理后产生的含重金属污泥废弃物。被列为国家危险废物名单中的第十七类危险废物。作为电镀废水的“终态物”,虽然其量比废水要少得多。但是,由于废水中的CrCuNiZnFe等重金属都转移到污泥中,从某种意义上来说,电镀重金属污泥对环境的危害要比电镀废水严重。如果对这种危害性极大的电镀污泥不作任何处置,其对生态环境的破坏是不言而喻的。另一方面,如果对电镀污泥中品位极高的重金属物质不加以回收利用,也意味着资源的巨大浪费。因此,国内外的学者们在这方面做了不少的研究工作,取得了许多阶段性成果。

一、重金属污泥二次污染的现状

无锡市共有含重金属危险废物产生企业200多家,其中重金属废物产生量最大的三个行业依次为电子元器件制造、电池制造和金属表面处理及热处理加工。下面是无锡市2011年对7个县(市)、区含重金属危险废物情况的统计和分析,

无锡市含重金属危险废物产生量为3745.52/年,综合利用量为2556.49/年,处置量为1189.03/年,储存量为0/年。

   1、电镀污泥来源、特点及其危害性

   多数的电镀废水处理方法都要产生污泥,而化学沉淀法是产生污泥的主要来源,有些方法如离子交换法和活性炭法,虽不直接产生污泥,但在方法的某些辅助环节,如再生液处理也要产生污泥。由于化学法在国内外都被作为一种主要的处理方法,所以电镀污泥的形势是很严峻的。按照对电镀废水处理方式的不同,可将电镀污泥分为混合污泥和单质污泥两大类。前者是将不同种类的电镀废水混合在一起进行处理而形成的污泥,后者是将不同种类的电镀废水分别收集处理而形成的污泥。如含铬污泥,含铜污泥,含镍污泥,含锌污泥等。但是,实际上大多数电镀小企业的废水经过处理后得到的多数是混合污泥。因此,目前针对电镀污泥的处理和资源化利用也是以混合污泥为主要对象。电镀废水处理过程中产生的污泥含有有害重金属,它具有积累不稳定,易流失等特点,如不加以妥善处理,任意堆放,其直接后果是污泥中CuNiZnCr等这些重金属在雨水淋溶作用下,将沿着污泥-土壤-农作物-人体的路径迁移,并可能引起地表水、土壤、地下水的次生污染,甚至危及生物链,造成严重的环境破坏。据中科院生态所研究,目前我国受锌、铬、铅等重金属污染的耕地面积近2000万公顷。针对电镀污泥的特点及其危害性,从环境污染防治和资源循环利用的角度考虑,主要采用两种处理方式:一是经过处理后,使污泥不会引起二次污染而丢弃并储存,即无害化处置。二是使对污泥中的重金属资源进行综合回收,即资源化利用。

   2、电镀重金属污泥的无害化处理处置和资源化利用的建议和有效措施

重金属 污泥处理为了防治固体废物污染环境,保障人体健康,维护生态安全,促进经济、社会可持续发展,国家于2015424日《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》修正版出台了。国家对固体废物污染环境的防治,实行减少固体废物的产生量和危害性,充分合理利用固体废物和无害化处置固体废物的原则。本法有691条。江苏省环境保护厅文件苏环办【2015327号关于加强工业废水处理污泥环境管理工作的通知,主要要求有实行分类管理,强化源头减量,规范收集储存,严格转移处置,引导综合利用,做好申报登记,强化保障措施。重金属污泥无害化处理处置以及资源化利用的主要方法:

一是固化剂固化

   在危险固体废物诸多处理手段中,固化技术是危险废物处理中的一项重要技术,在区域性集中管理系统中占有重要地位。和其他处理方法相比,它具有固化材料易得、处理效果好、成本低的优势。固化过程是利用添加剂改变废物的工程特性,所采用的固化材料有水泥、石灰、玻璃和热塑料物质等。其中,水泥固化是国内外最常用的固化技术,在美国被认为是一种很有前途的技术,它被证明对一些重金属的固定是非常有效的。

      二是填埋

   从经济、技术、废物现状来看,填埋技术是比较适合中国国情的一项危险废物无害化处置途径,但国内针对电镀污泥这一类危险废物的填埋技术仍处于较低的水平。由于对大多数工业危险废物只是简单的堆放或填埋,因此,对环境的破坏相当严重,特别是对地下水的污染问题十分突出。但技术的障碍是有限期的,在目前和不久的将来,填埋仍然是必要的。特别强调的是危险废物的安全填埋,即在填埋前必须进行预处理使其稳定化,以减少因毒性或可溶性造成的潜在危险。近年来,国家逐步提高了对电镀污泥等危险废物的管理和处置力度。

   三是焚烧热处理

      污泥焚烧是利用高温将污泥中的有机物彻底氧化分解,最大程度地使污泥中的某些剧毒成分毒性降低。通过焚烧热处理,可以大大减少电镀污泥的体积,降低对环境的危害。此外,焚烧的产物还有利用价值,如灰渣可用于制砖、铺路或他用,焚烧产生的热量可用于发电。因此,焚烧热处理是实现电镀污泥减量化无害化的一种快捷、有效的技术。

二、电镀重金属污泥的资源化综合利用的建议:

   从无锡市确定的,加大重金属重点防控行业,其中涉铬、涉铜、涉镍都列为之首。(无锡无涉汞、)因此,电镀行业防治好废水、废气十分严峻,防治好重金属污泥更为艰难。科学防治重金属污泥应对措施建议:

一是党政领导高度重视,作为“保护环境,造福人民”的民生工程。

二是加强职能部门立法、执法,切实落实企业治污措施。

三是科学规划,进一步构建完善重金属污泥处置利用体系。加大投入,加快重金属污泥集中处理处置设施建设;加快重金属污泥处理能力建设,使科学防治重金属污泥形成全社会的共识。

   四、常用的方法推荐

 由于资源贫化和环境污染的加剧,电镀污泥作为一种重要的重金属资源加以回收利用,一直是国内外研究的重点。我国在“七五”和“八五”期间也专门设立了关于电镀污泥资源化的攻关课题。作为一种廉价的二次资源,只要采用适当的处理方法,电镀污泥便能变废为宝,带来可观的经济效益和环境效益。随着经济与社会的快速发展,电镀污泥的资源化利用将逐渐成为前景广阔的绿色产业。

1、回收重金属

    浸出一沉淀法对电镀污泥进行选择性浸出,使其中的重金属分组溶出,这是回收重金属的关键一步,也是决定后续金属回收率的关键所在。金属的浸出溶解主要有酸浸和氨浸两种工艺。

      2、浸出一溶剂萃取法

   电镀污泥的溶剂萃取法,是在浸出液中加入与水互补相容的有机溶剂,或含有萃取剂的有机溶剂,通过传质过程,使污泥中的某些重金属物质进入有机相,从而达到分离浓集的目的,也称液一液萃取法。

      3、电解法

     根据物理化学中的电解基本原理,在国内一些冶炼厂对主要含Fe(OH),和Cr(OH)组分的污泥进行了电解法处理,使生成硫酸铬和硫酸铁转变为铁矾,根据铬矾和铁矾在低温(75)条件下溶解度的不同而达到铬、铁的分离,最后,可回收90%以上的铬。

    4、铁氧体综合利用技术

    铁氧体技术是根据生产铁氧体的原理发展起来的,应用铁氧体综合利用技术处置电镀重金属污泥,并制成合适的工业产品,是经过许多学者实验研究后得到肯定的一种方法。达到了消除二次污染的目的。

     5、堆肥化制作肥料

    国内外控制污泥重金属污染的主要方法,是采用污泥堆肥。堆肥化即人工控制在一定水分、CN和通风条件下通过微生物发酵作用,将有机物转变为肥料的过程。电镀污泥进行堆肥化处理的研究还处在探索阶段,通过堆肥后,污泥施用于花卉的盆栽试验。 

   6、生产改性塑料制品

    电镀污泥与废塑料联合生产改性塑料制品是国内一项独创的新技术,由上海多家科研单位联合开发。其基本原理是采用塑料固化的方法,将电镀污泥作为填充料,与废塑料在适当的温度下混炼,并经压制或注塑、成型等过程,制成改性塑料制品。

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