申请日2016.05.16
公开(公告)日2016.09.21
IPC分类号C04B28/00; C04B20/02; C04B18/04
摘要
本发明属于环境保护工程技术领域，具体涉及一种电镀污泥无害化处理的方法。所述方法包括如下步骤：取电镀污泥，加入一定量生石灰和脱硫石膏，充分破碎并搅拌均匀，静置一段时间，得到改性电镀污泥;取改性电镀污泥及粉煤灰，搅拌均匀，然后加入一定量的复合激发剂，再次充分搅拌后得到混合料;采用加压成型方式制得电镀污泥试块，然后将电镀污泥试块在室温环境下养护7～28天，得到电镀污泥固化体。采用本发明所述处理方法处理电镀污泥，具有工艺简单、成本低、电镀污泥固化量大、增容小等优点，同时处理后得到的电镀污泥固化体耐腐蚀性强、长期稳定、重金属浸出毒性低并具有一定抗压强度，可以作为一般固废进行填埋处理。
权利要求书
1.一种电镀污泥无害化处理的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)电镀污泥改性：取电镀污泥，加入一定量生石灰和脱硫石膏，充分破碎并搅拌均匀，静置一段时间，得到改性电镀污泥;
(2)取改性电镀污泥及粉煤灰，搅拌均匀，然后加入一定量的复合激发剂，再次充分搅拌后得到混合料;
(3)取步骤(2)所得混合料，采用加压成型方式制得电镀污泥试块，然后将电镀污泥试块在室温环境下养护7~28天，得到电镀污泥固化体。
2.根据权利要求1所述电镀污泥无害化处理的方法，其特征在于，步骤(1)所述生石灰的加入量为电镀污泥质量的5%~10%，所述脱硫石膏的加入量为电镀污泥质量的5%~10%，所述静置的时间不小于24小时。
3.根据权利要求1所述电镀污泥无害化处理的方法，其特征在于，步骤(1)所得改性电镀污泥的含水率为45wt%~60wt%。
4.根据权利要求1所述电镀污泥无害化处理的方法，其特征在于，步骤(2)所述粉煤灰的粒径范围为38~150μm，所述改性电镀污泥和粉煤灰的质量比为1.22~4.29:1。
5.根据权利要求4所述电镀污泥无害化处理的方法，其特征在于，所述粉煤灰的粒径范围为44~74μm，所述改性电镀污泥和粉煤灰的质量比为1.54~3.49:1。
6.根据权利要求1所述电镀污泥无害化处理的方法，其特征在于，步骤(2)所述复合激发剂为工业级固态Na2SiO3、KOH粉末和水的混合物，复合激发剂中Na2SiO3的浓度为1~8mol/L，KOH的浓度为1~6mol/L。
7.根据权利要求6所述电镀污泥无害化处理的方法，其特征在于，所述复合激发剂中Na2SiO3的浓度为3~6mol/L，KOH的浓度为1.5~4.5mol/L。
8.根据权利要求1所述电镀污泥无害化处理的方法，其特征在于，所述激发剂与总物料的质量比为0.1~0.35:1，所述总物料为改性电镀污泥和粉煤灰。
9.根据权利要求8所述电镀污泥无害化处理的方法，其特征在于，所述激发剂与总物料的质量比为0.15~0.3:1，所述总物料为改性电镀污泥和粉煤灰。
说明书
一种电镀污泥无害化处理的方法
技术领域
本发明属于环境保护工程技术领域，具体涉及一种电镀污泥无害化处理的方法。
背景技术
电镀污泥是电镀废水处理过程中产生的排放物，其中含有大量的铬、镉、镍、锌等有毒重金属，成分十分复杂。在我国《国家危险废物名录》(环发[1998]89号)所列出的47类危险废物中，电镀污泥占了其中的7大类，是一种典型的危险废物。就全国而言，每年产出约1000万吨电镀污泥。目前，由于我国电镀行业存在厂点多、规模小、装备水平低及污染治理水平低等诸多问题，在相当一部分地区，电镀污泥仍只是进行简单的处理，甚至随意堆放，其对环境已构成严重威胁。
通过广泛的市场调研，发现在一些电镀工业发达地区，电镀污泥的处理一般采用焚烧后填埋的方法。总的来说，该法可以大幅度减少电镀污泥的体积，同时降低电镀污泥对环境的危害。但由于该法对焚烧设备和条件有一定要求，这就导致部分地区根本无法自行进行焚烧处理，只得将其转运到有条件的地区代为进行焚烧处理，而这将进一步增加处理成本，而对于一般的小电镀厂家，更是难以承受如此之高的处理费用。因此，开发适用性更广、成本更低的电镀污泥无害化处理技术将意义深远。
固化稳定化技术是无害化处理电镀污泥的一项重要技术，相较于焚烧法而言，固化稳定化技术前期投入小，运行费用低，工艺也相对简单。目前，通常使用的固化剂主要有水泥、石灰、沥青、玻璃、HAS土壤固化剂等，以此与电镀污泥加以混合进行固化，使重金属封闭在固化体中从而达到消除污染的目的。然而，目前的固化技术主要存在着三方面问题，首先，固化体耐腐蚀性差，其依然存在着重金属被浸出的高风险，如水泥、石灰固化法;其次，增容明显，如水泥固化法，水泥的用量可达到几十倍;然后，固化成本高，操作复杂，如沥青、玻璃固化法。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，目的在于提供一种电镀污泥无害化处理的方法。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
一种电镀污泥无害化处理的方法，包括如下步骤：
(1)电镀污泥改性：取电镀污泥，加入一定量生石灰和脱硫石膏，充分破碎并搅拌均匀，静置一段时间，得到改性电镀污泥;
(2)取改性电镀污泥及粉煤灰，搅拌均匀，然后加入一定量的复合激发剂，再次充分搅拌后得到混合料;
(3)取步骤(2)所得混合料，采用加压成型方式制得电镀污泥试块，然后将电镀污泥试块在室温环境下养护7～28天，得到电镀污泥固化体。
上述方案中，步骤(1)所述生石灰的加入量为电镀污泥质量的5%～10%，所述脱硫石膏的加入量为电镀污泥质量的5%～10%，所述静置的时间不小于24小时，所述改性电镀污泥的含水率为45wt%～60wt%。
上述方案中，步骤(2)所述粉煤灰的粒径范围为38～150μm，所述改性电镀污泥和粉煤灰的质量比为1.22～4.29:1。更为优选地，粉煤灰的粒径范围为44～74μm，改性电镀污泥和粉煤灰的质量比为1.54～3.49:1。
上述方案中，步骤(2)所述复合激发剂为工业级固态Na2SiO3、KOH粉末和水的混合物，复合激发剂中Na2SiO3的浓度为1～8mol/L，KOH的浓度为1～6mol/L;所述激发剂与总物料的质量比为0.1～0.35:1，所述总物料为改性电镀污泥和粉煤灰。更为优选地，复合激发剂中Na2SiO3的浓度为3～6mol/L，KOH的浓度为1.5～4.5mol/L，激发剂与总物料的质量比为0.15～0.3:1。
本发明的有益效果：
(1)本发明首先对电镀污泥进行预处理改性，在一定程度上降低电镀污泥的含水率和有机质含量，然后直接在改性电镀污泥中掺加粉煤灰，采用碱激发的方式形成地质聚合物三维无定形体，利用地质聚合物的类沸石结构和多孔特性，将电镀污泥中的重金属离子“封锁”在其三维网络骨架结构中，从而最终实现电镀污泥的无害化;电镀污泥的重金属浸出毒性远低于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085.2-2007)的相关限值。
(2)本发明通过掺入适量强碱性的KOH和Na2SiO3作为激发剂，并辅以加压成型方式，电镀污泥固化体的早期强度发展迅速，无需苛刻的养护条件，符合工业化生产的基本要求。
(3)采用本发明所述处理方法处理电镀污泥，具有工艺简单、成本低、电镀污泥固化量大、增容小等优点，同时处理后得到的电镀污泥固化体具有耐腐蚀性强、长期稳定、重金属浸出毒性低并具有一定抗压强度，可以作为一般固废进行填埋处理。
(4)本发明对电镀污泥的来源、重金属的含量、重金属的种类无特殊要求，适用范围广;利用工业废物(粉煤灰)以废治废，处理成本低，每吨电镀污泥的综合处理成本可控制在400～500元之间，而且前期投资小。