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电镀污泥烧结机 |
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电镀污泥是指电镀废水处理过程中所产生的以铜、铬等重金属氢氧化物为主要成分的沉淀物，成分复杂。由于电镀废水量大、成分复杂、COD高、重金属含量高，如不经处理任意排放，会导致严重的环境污染。在处理电镀废水的同时也将形成大量的电镀污泥，这些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，若不妥善处理，极易造成二次污染。
一般的电镀工业生产工艺由三部分组成：部分为前处理工艺，清洁和活化金属表面，其处理工序包括除油、清洗、酸浸、清洗等；第二部分为电镀工艺，利用电化过程将一层较薄的金属沉淀于导电的工件表面上；第三部分为后处理工艺，主要包括清洗及干燥工作。在整个生产过程中，前处理阶段和电镀之后的工件都需要用大量的水冲洗镀件，由此形成电镀废水。
镀件经过除锈清洗后产生的废水，一般是酸性废水。镀件电镀后清洗形成的废水主要含有微量金属元素，如铜、铬、镍、锌、镉和有机金属光亮剂等。
针对电镀生产工艺过程中所产生废水的性质和特点，对不同的金属离子的电镀废水有不同的处理方法。一般来说，电镀废水普遍采用酸碱中和、絮凝沉淀法进行处理，对含有铬、镍等金属的废水，用过量的碱液与其进行离子反应形成氢氧化物沉淀，通过自然沉降或滤床使之与水分离。对含锌的电镀废水，在pH值约为8.5时进行沉淀，因为氢氧化锌属于两性化合物，酸性或过碱性均可使之溶解。由以上这些方法处理电镀废水后形成的沉淀物，称为电镀污泥。
电镀污泥属于偏碱性物质，pH值为6.70~9.77，水分、灰分均很高，分别为75%—90%和76 %以上；电镀污泥的组分分布极为不均，属于结晶度比较低的复杂混合体系。
电镀污泥的固化稳定化研究主要集中在固化块体稳定化过程的机理和微观机制等方面。Roy等人以普通硅酸盐水泥作为固化剂，系统地研究了含铜电镀污泥与干扰物质硝酸铜的加入对水泥水化产物长期变化行为的影响，发现硝酸铜与含铜电镀污泥对水泥水化产物的结晶性、孔隙度、重金属的形态及pH值等微量化学和微结构特征都有重要的影响，如固化体的pH值随硝酸铜添加量的增加而呈明显的下降趋势，孔隙度则随硝酸铜添加量的增加而增大。Asavapisit等人研究了水泥和粉煤灰固化系统对电镀污泥的固化作用，分析了固化体的抗压强度、淋滤特性及微结构等的变化特性，发现电镀污泥能明显降低两系统终固化块体的抗压强度，原因是覆盖在胶凝材料表面上的电镀污泥抑制了固化系统的水化作用，但粉煤灰的加入不仅能使这种抑制作用小化，而且还能降低固化体中铬的浸出率，原因可能是粉煤灰部分取代高碱度的水泥后，使混合系统的碱度降到了有利于重金属氢氧化物稳定化的水平。Sophia等人认为，单一水泥处理电镀污泥的抗压强度优于水泥和粉煤灰混合系统，但只要水泥与粉煤灰的配比适宜，同样能满足对铬的固化需要。而固化过程中粉煤灰的使用对铜的长期稳定性并无益处。
添加剂的使用能改善电镀污泥的固化效果。在电镀污泥的固化处置中，根据有害物质的性质，加入适当的添加剂，可提高固化效果，降低有害物质的溶出率，节约水泥用量，增加固化块强度。在以水泥为固化剂的固化法中使用的添加剂种类繁多，作用也不同，常见的有活性氧化铝、硅酸钠、硫酸钙、碳酸钠、活性谷壳灰等。
在离子电弧、微波等其他热化学处理研究方面，Ramachandran等人用直流等离子电弧在不同气氛下对电镀污泥进行处理，并对处理后的残渣及处理过程中产生的粉末进行了研究，认为此法在实现铜、铬等有价金属回收的同时可将残渣转化成稳定的惰性熔渣。Gan等人通过微波辐射对电镀污泥进行了和重金属固化实验，发现微波辐射处理对电镀污泥中重金属离子的固化效果显著，原因可能是在高温干燥与电磁波的共同作用下，有利于重金属离子同双极聚合分子之间发生强烈的相互作用而结合在一起，而经微波处理的电镀污泥具有粒度细、比表面积高、易结团等特性。
由于电镀污泥是电镀废水投加铁盐后调pH值及投加絮凝剂后发生沉淀的产物，故电镀污泥中一般含有大量的铁离子，尤其在含铬废水污泥中，采用适当的技术可使其变成复合铁氧体，电镀污泥中的铁离子以及其他多种金属离子被束缚在反尖晶石面型立方结构的四氧化三铁品格格点上，其晶体结构稳定，达到了消除二次污染的目的。
