專利名稱：一種實(shí)現(xiàn)電鍍污泥穩(wěn)定化、固定化的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電鍍污泥是電鍍廢水處理過程中產(chǎn)生的排放物，其中含有大量的鉻、鎘、鎳、鋅等有毒重金屬，成分十分復(fù)雜，屬于危險(xiǎn)固體廢物。目前，由于我國電鍍行業(yè)存在廠點(diǎn)多、規(guī)模小、裝備水平低及污染治理水平低等諸多問題，大部分電鍍污泥仍只是進(jìn)行簡單的土地填埋，甚至隨意堆放，對環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。因此，如何采取有效的技術(shù)處理處置電鍍污泥， 并實(shí)現(xiàn)其穩(wěn)定化、無害化和資源化，一直都是國內(nèi)外的研究重點(diǎn)。在危險(xiǎn)固體廢物諸多處理手段中，固化技術(shù)是危險(xiǎn)廢物處理中的一項(xiàng)重要技術(shù)， 并被認(rèn)為這是一種將危險(xiǎn)物轉(zhuǎn)變?yōu)榉俏ｋU(xiǎn)物的最終處置方法，所采用的固化材料有水泥、 石灰、玻璃和熱塑料物質(zhì)等。在區(qū)域性集中管理系統(tǒng)中占有重要地位。電鍍污泥的固定化、 穩(wěn)定化研究主要集中在固化塊體穩(wěn)定化過程的機(jī)理和微觀機(jī)制等方面。水泥固化過程中， 加入硫脲、硅酸鈉等添加劑，可顯著降低電鍍污泥固化體中重金屬鉻的浸出濃度，而且硫脲的穩(wěn)定化效果優(yōu)于硅酸鈉，主要原因是由于穩(wěn)定劑與固化劑之間存在一定的協(xié)同效應(yīng)。同時(shí)，固化體系的酸堿性高低與電鍍污泥中的重金屬穩(wěn)定化效果密切相關(guān)，混合系統(tǒng)的堿度應(yīng)控制在有利于重金屬氫氧化物穩(wěn)定化的水平。針對這種情況，本發(fā)明提出了生物炭質(zhì)材料作為穩(wěn)定劑的方法。生物質(zhì)炭具有堿性特征，生物炭表面的-C00-和-ο-等有機(jī)官能團(tuán)和生物質(zhì)炭中的碳酸鹽為堿的主要存在形態(tài)，在維持重金屬氫氧化物穩(wěn)定化水平的同時(shí)，表面-C00-和-ο-等有機(jī)官能團(tuán)通過絡(luò)合反應(yīng)進(jìn)一步穩(wěn)定電鍍污泥中的重金屬元素，加上硅酸鹽系列固定劑之間的協(xié)同效應(yīng)，從而顯著提高電鍍污泥中重金屬的穩(wěn)定化、固定化效果，降低重金屬浸出水平，滿足砌塊的國家環(huán)保要求與建材標(biāo)準(zhǔn)。在電鍍污泥穩(wěn)定化、固定化的方法研究過程中，接觸到了很多有關(guān)電鍍污泥安全處置方面的技術(shù)資料，其中具有一定參考價(jià)值的主要包括《電鍍清潔生產(chǎn)工藝》(北京化學(xué)工業(yè)出版社，2005)、《水泥基材固化處理含銅污泥的析出性能研究》(硅酸鹽學(xué)報(bào)，2002， Vol. 30,No. 4)、《電鍍重金屬污泥的水泥固化/穩(wěn)定化處理》(上海環(huán)境科學(xué)，1999, Vol. 18， No. 5)、《Remediation of acid soils by using alkaline biosolid》(Environmental Quality, 1995,24) > ((Effect of sodium sulfite on solidification electroplating/ stabilization of a synthetic electroplating sludge in cementations binder)) (Hazardous Materials,1992, 30)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種電鍍污泥高效穩(wěn)定化、固定化的方法，運(yùn)用生物炭表面的-C00-和-0-等有機(jī)官能團(tuán)和生物質(zhì)炭中的碳酸鹽的堿性特性，通過重金屬氫氧化物、 表面-COO-和-0-等有機(jī)官能團(tuán)的對重金屬的絡(luò)合作用以及硅酸鹽固定劑的協(xié)同效應(yīng)，顯著提高電鍍污泥中重金屬的穩(wěn)定化、固定化效果，降低重金屬浸出水平，并滿足砌塊的國家環(huán)保要求與建材標(biāo)準(zhǔn)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種實(shí)現(xiàn)電鍍污泥的穩(wěn)定化、固定化的處理方法，該方法包括以下次序的步驟①105°C溫度條件下，電鍍污泥經(jīng)脫水烘干后，研磨粉碎并過60目篩備用；②25 50°C溫度范圍內(nèi)，將以下重量百分比的組分混合30 55%的電鍍污泥、 40 60%的固化劑、5 10%的穩(wěn)定劑。按混合物總量10 20%的比例加入水后，攪拌機(jī)中強(qiáng)力攪拌1. 5 2h ；③對上述混合物進(jìn)行制模、固化成砌塊；④砌塊養(yǎng)護(hù)、風(fēng)干上述步驟②所采用的穩(wěn)定劑為生物炭質(zhì)穩(wěn)定劑。生物炭質(zhì)穩(wěn)定劑系玉米秸稈、蘆葦在400 500°C缺氧高溫?zé)峤猱a(chǎn)品，具有以下特征比表面積100 150m2/g，C/H = 1. 5 5. 0，C/0 = 3. 0 15. 0, C/N = 50 100。步驟②所采用的固定劑為硅酸鹽類固定劑。實(shí)施時(shí)，按照電鍍污泥成份適當(dāng)調(diào)整各組分比例，典型應(yīng)用實(shí)例如下①105°C 溫度條件下，含銅、鎳重金屬電鍍污泥經(jīng)脫水烘干后，研磨粉碎并過60目篩備用；②25 50°C溫度范圍內(nèi)，將以下重量百分比的組分混合40%的電鍍污泥、52%的固化劑、8%的穩(wěn)定劑。按混合物總量15%的比例加入水后，攪拌機(jī)中強(qiáng)力攪拌1. 5 2小時(shí)；③對上述混合物進(jìn)行制模、固化成40 X 20 X 30cm的砌塊；④砌塊養(yǎng)護(hù)場養(yǎng)護(hù)3天，每天自來水噴水霧1 次；自然風(fēng)干60天后得成品。對成品按GB 5085. 3-2007作毒性浸出測試，步驟如下固化塊粉碎過9. 5mm篩后， 稱取150g試樣并置于2L提取瓶中，加入1.5L的用濃硫酸和濃硝酸質(zhì)量比為2 1混合溶液所調(diào)節(jié)的PH為3. 20的蒸餾水，蓋緊瓶蓋后固定在翻轉(zhuǎn)式振蕩裝置上，轉(zhuǎn)速為30士2r/ min，于23士2°C下振蕩18士2h。0. 45 μ m膜濾得浸出液，每批樣品作三個(gè)平行。浸出液經(jīng)微波輔助酸消解后，電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定其中銅、鎳元素含量，每個(gè)浸出液平行測定三次，測得浸出液中銅、鎳的含量平均值分別為12. 8mg/L和0. 98mg/L，低于國家浸出毒性標(biāo)準(zhǔn)值100mg/L和5mg/L，完全符合國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。按建筑砌塊要求，對成品進(jìn)行抗壓強(qiáng)度、透水率、收水率和含水率指標(biāo)的測試，均達(dá)到國家建材二級標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)現(xiàn)電鍍污泥的穩(wěn)定化、固定化的處理方法，該方法包括以下次序的步驟①105°C溫度條件下，電鍍污泥經(jīng)脫水烘干后，研磨粉碎并過60目篩備用；②25 50°C溫度范圍內(nèi)，將以下重量百分比的組分混合30 55%的電鍍污泥、40 60%的固化劑、5 10%的穩(wěn)定劑。按混合物總量10 20%的比例加入水后，攪拌機(jī)中強(qiáng)力攪拌1. 5 2h ；③對上述混合物進(jìn)行制模、固化成砌塊；④砌塊養(yǎng)護(hù)、風(fēng)干。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電鍍污泥穩(wěn)定化、固定化的處理步驟，步驟②所采用的穩(wěn)定劑為生物炭質(zhì)穩(wěn)定劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生物炭質(zhì)穩(wěn)定劑系玉米秸稈、蘆葦在400 500°C下缺氧高溫?zé)峤猱a(chǎn)品，具有以下特征比表面積100 150m2/g，C/H = 1. 5 5. 0，C/0 = 3. 0 15. 0， C/N = 50 100。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電鍍污泥穩(wěn)定化、固定化的處理步驟，步驟②所采用的固定劑為硅酸鹽類固定劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電鍍污泥的穩(wěn)定化、固定化的處理方法，屬于環(huán)境保護(hù)工程技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的步驟如下(1)105℃溫度條件下，電鍍污泥經(jīng)脫水烘干后，研磨粉碎并過篩備用；(2)25～50℃溫度范圍內(nèi)，將上述電鍍污泥、穩(wěn)定劑、固化劑按一定重量百分比混合，并加入一定比例的水，攪拌機(jī)中強(qiáng)力攪拌；(3)對上述混合物進(jìn)行制模、固化成砌塊；(4)砌塊養(yǎng)護(hù)、風(fēng)干。砌塊樣品按GB 5085.3 2007作毒性浸出試驗(yàn)，符合國家環(huán)保要求，物理性能符合國家建材二級標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號B28B1/00GK102514079SQ201110388218
公開日2012年6月27日 申請日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月25日
發(fā)明者丁成, 嚴(yán)金龍, 全桂香 申請人:鹽城工學(xué)院