申請日2016.05.16
公開(公告)日2016.09.21
IPC分類號C04B28/00; C04B20/02; C04B18/04
摘要
本發明屬于環境保護工程技術領域，具體涉及一種電鍍污泥無害化處理的方法。所述方法包括如下步驟：取電鍍污泥，加入一定量生石灰和脫硫石膏，充分破碎并攪拌均勻，靜置一段時間，得到改性電鍍污泥;取改性電鍍污泥及粉煤灰，攪拌均勻，然后加入一定量的復合激發劑，再次充分攪拌后得到混合料;采用加壓成型方式制得電鍍污泥試塊，然后將電鍍污泥試塊在室溫環境下養護7～28天，得到電鍍污泥固化體。采用本發明所述處理方法處理電鍍污泥，具有工藝簡單、成本低、電鍍污泥固化量大、增容小等優點，同時處理后得到的電鍍污泥固化體耐腐蝕性強、長期穩定、重金屬浸出毒性低并具有一定抗壓強度，可以作為一般固廢進行填埋處理。
權利要求書
1.一種電鍍污泥無害化處理的方法，其特征在于，包括如下步驟：
(1)電鍍污泥改性：取電鍍污泥，加入一定量生石灰和脫硫石膏，充分破碎并攪拌均勻，靜置一段時間，得到改性電鍍污泥;
(2)取改性電鍍污泥及粉煤灰，攪拌均勻，然后加入一定量的復合激發劑，再次充分攪拌后得到混合料;
(3)取步驟(2)所得混合料，采用加壓成型方式制得電鍍污泥試塊，然后將電鍍污泥試塊在室溫環境下養護7~28天，得到電鍍污泥固化體。
2.根據權利要求1所述電鍍污泥無害化處理的方法，其特征在于，步驟(1)所述生石灰的加入量為電鍍污泥質量的5%~10%，所述脫硫石膏的加入量為電鍍污泥質量的5%~10%，所述靜置的時間不小于24小時。
3.根據權利要求1所述電鍍污泥無害化處理的方法，其特征在于，步驟(1)所得改性電鍍污泥的含水率為45wt%~60wt%。
4.根據權利要求1所述電鍍污泥無害化處理的方法，其特征在于，步驟(2)所述粉煤灰的粒徑范圍為38~150μm，所述改性電鍍污泥和粉煤灰的質量比為1.22~4.29:1。
5.根據權利要求4所述電鍍污泥無害化處理的方法，其特征在于，所述粉煤灰的粒徑范圍為44~74μm，所述改性電鍍污泥和粉煤灰的質量比為1.54~3.49:1。
6.根據權利要求1所述電鍍污泥無害化處理的方法，其特征在于，步驟(2)所述復合激發劑為工業級固態Na2SiO3、KOH粉末和水的混合物，復合激發劑中Na2SiO3的濃度為1~8mol/L，KOH的濃度為1~6mol/L。
7.根據權利要求6所述電鍍污泥無害化處理的方法，其特征在于，所述復合激發劑中Na2SiO3的濃度為3~6mol/L，KOH的濃度為1.5~4.5mol/L。
8.根據權利要求1所述電鍍污泥無害化處理的方法，其特征在于，所述激發劑與總物料的質量比為0.1~0.35:1，所述總物料為改性電鍍污泥和粉煤灰。
9.根據權利要求8所述電鍍污泥無害化處理的方法，其特征在于，所述激發劑與總物料的質量比為0.15~0.3:1，所述總物料為改性電鍍污泥和粉煤灰。
說明書
一種電鍍污泥無害化處理的方法
技術領域
本發明屬于環境保護工程技術領域，具體涉及一種電鍍污泥無害化處理的方法。
背景技術
電鍍污泥是電鍍廢水處理過程中產生的排放物，其中含有大量的鉻、鎘、鎳、鋅等有毒重金屬，成分十分復雜。在我國《國家危險廢物名錄》(環發[1998]89號)所列出的47類危險廢物中，電鍍污泥占了其中的7大類，是一種典型的危險廢物。就全國而言，每年產出約1000萬噸電鍍污泥。目前，由于我國電鍍行業存在廠點多、規模小、裝備水平低及污染治理水平低等諸多問題，在相當一部分地區，電鍍污泥仍只是進行簡單的處理，甚至隨意堆放，其對環境已構成嚴重威脅。
通過廣泛的市場調研，發現在一些電鍍工業發達地區，電鍍污泥的處理一般采用焚燒后填埋的方法。總的來說，該法可以大幅度減少電鍍污泥的體積，同時降低電鍍污泥對環境的危害。但由于該法對焚燒設備和條件有一定要求，這就導致部分地區根本無法自行進行焚燒處理，只得將其轉運到有條件的地區代為進行焚燒處理，而這將進一步增加處理成本，而對于一般的小電鍍廠家，更是難以承受如此之高的處理費用。因此，開發適用性更廣、成本更低的電鍍污泥無害化處理技術將意義深遠。
固化穩定化技術是無害化處理電鍍污泥的一項重要技術，相較于焚燒法而言，固化穩定化技術前期投入小，運行費用低，工藝也相對簡單。目前，通常使用的固化劑主要有水泥、石灰、瀝青、玻璃、HAS土壤固化劑等，以此與電鍍污泥加以混合進行固化，使重金屬封閉在固化體中從而達到消除污染的目的。然而，目前的固化技術主要存在著三方面問題，首先，固化體耐腐蝕性差，其依然存在著重金屬被浸出的高風險，如水泥、石灰固化法;其次，增容明顯，如水泥固化法，水泥的用量可達到幾十倍;然后，固化成本高，操作復雜，如瀝青、玻璃固化法。
發明內容
本發明針對現有技術的不足，目的在于提供一種電鍍污泥無害化處理的方法。
為實現上述發明目的，本發明采用的技術方案為：
一種電鍍污泥無害化處理的方法，包括如下步驟：
(1)電鍍污泥改性：取電鍍污泥，加入一定量生石灰和脫硫石膏，充分破碎并攪拌均勻，靜置一段時間，得到改性電鍍污泥;
(2)取改性電鍍污泥及粉煤灰，攪拌均勻，然后加入一定量的復合激發劑，再次充分攪拌后得到混合料;
(3)取步驟(2)所得混合料，采用加壓成型方式制得電鍍污泥試塊，然后將電鍍污泥試塊在室溫環境下養護7～28天，得到電鍍污泥固化體。
上述方案中，步驟(1)所述生石灰的加入量為電鍍污泥質量的5%～10%，所述脫硫石膏的加入量為電鍍污泥質量的5%～10%，所述靜置的時間不小于24小時，所述改性電鍍污泥的含水率為45wt%～60wt%。
上述方案中，步驟(2)所述粉煤灰的粒徑范圍為38～150μm，所述改性電鍍污泥和粉煤灰的質量比為1.22～4.29:1。更為優選地，粉煤灰的粒徑范圍為44～74μm，改性電鍍污泥和粉煤灰的質量比為1.54～3.49:1。
上述方案中，步驟(2)所述復合激發劑為工業級固態Na2SiO3、KOH粉末和水的混合物，復合激發劑中Na2SiO3的濃度為1～8mol/L，KOH的濃度為1～6mol/L;所述激發劑與總物料的質量比為0.1～0.35:1，所述總物料為改性電鍍污泥和粉煤灰。更為優選地，復合激發劑中Na2SiO3的濃度為3～6mol/L，KOH的濃度為1.5～4.5mol/L，激發劑與總物料的質量比為0.15～0.3:1。
本發明的有益效果：
(1)本發明首先對電鍍污泥進行預處理改性，在一定程度上降低電鍍污泥的含水率和有機質含量，然后直接在改性電鍍污泥中摻加粉煤灰，采用堿激發的方式形成地質聚合物三維無定形體，利用地質聚合物的類沸石結構和多孔特性，將電鍍污泥中的重金屬離子“封鎖”在其三維網絡骨架結構中，從而最終實現電鍍污泥的無害化;電鍍污泥的重金屬浸出毒性遠低于《危險廢物鑒別標準浸出毒性鑒別》(GB5085.2-2007)的相關限值。
(2)本發明通過摻入適量強堿性的KOH和Na2SiO3作為激發劑，并輔以加壓成型方式，電鍍污泥固化體的早期強度發展迅速，無需苛刻的養護條件，符合工業化生產的基本要求。
(3)采用本發明所述處理方法處理電鍍污泥，具有工藝簡單、成本低、電鍍污泥固化量大、增容小等優點，同時處理后得到的電鍍污泥固化體具有耐腐蝕性強、長期穩定、重金屬浸出毒性低并具有一定抗壓強度，可以作為一般固廢進行填埋處理。
(4)本發明對電鍍污泥的來源、重金屬的含量、重金屬的種類無特殊要求，適用范圍廣;利用工業廢物(粉煤灰)以廢治廢，處理成本低，每噸電鍍污泥的綜合處理成本可控制在400～500元之間，而且前期投資小。
