典型電鍍污泥污染特性研究

摘要：電鍍廢水處理過程會產(chǎn)生電鍍污泥，其成分復(fù)雜，重金屬含量高，若不妥善處理，極易造成二次污染。本文結(jié)合具體案例，調(diào)查研究區(qū)典型電鍍污泥的產(chǎn)生情況，然后開展浸出毒性分析、資源利用性分析和工業(yè)分析，以明確其污染特性。結(jié)果表明，電鍍污泥樣品的重金屬浸出毒性較高，部分超過相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)限值，并且氟化物含量高，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)大；污泥中鐵、銅、鎳、鋅、鉻等金屬含量較高，具有一定的資源化回收潛力；電鍍污泥含水率高，熱值較低，不宜進(jìn)行焚燒處置，對其進(jìn)行源頭減量化可以進(jìn)一步降低環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，減少處置成本。

關(guān)鍵詞：電鍍污泥；重金屬；危險(xiǎn)廢物；污染特性

中圖分類號：TU992 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1008-9500（2023）07-0-03

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2023.07.035

Study on the Pollution Characteristics of Typical Electroplating Sludge

HOU Haimeng1，2，3， QI Guoshu1，2，3， LI Baolei1，2，3， KONG Deyong1，2，3， ZENG Le1，4， CHEN Ming1，2，3

（1. Shenyang Academy of Environmental Sciences; 2. National Environmental Protection Hazardous Waste Disposal Engineering Technology （Shenyang） Center; 3. Technology Innovation Center for Hazardous Waste Treatment of Liaoning Province， Shenyang 110167， China; 4. Shenyang Environmental Science Testing Technology Co.， Ltd.， Shenyang 110015， China）

Abstract： The treatment process of electroplating wastewater will generate electroplating sludge， which has complex components and high heavy metal content， if not properly treated， it is highly likely to cause secondary pollution. Based on specific cases， this paper investigates the production of typical electroplating sludge in the research area， and then conducts leaching toxicity analysis， resource utilization analysis， and industrial analysis to clarify its pollution characteristics. The results show that the heavy metal leaching toxicity of electroplating sludge samples is relatively high， some of which exceed the relevant national standard limits， and the fluoride content is high， posing a high environmental risk; the content of metals such as iron， copper， nickel， zinc， and chromium in sludge is relatively high， which has a certain potential for resource recovery; electroplating sludge has a high moisture content and low calorific value， making it unsuitable for incineration disposal， and source reduction can further reduce environmental risks and reduce disposal costs.

Keywords： electroplating sludge; heavy metals; hazardous waste; pollution characteristics

電鍍污泥是電鍍廢水處理過程的副產(chǎn)物，成分復(fù)雜，含水率高，重金屬組分熱穩(wěn)定性高且易遷移，若不妥善處理，極易造成二次污染[1]。電鍍污泥含有電鍍廢水中的諸多化學(xué)成分，屬于危險(xiǎn)廢物。本文以某城市為例，結(jié)合典型電鍍污泥的產(chǎn)生情況，分析其污染特性，以便實(shí)現(xiàn)電鍍污泥的減量化、資源化與無害化處置。

1 典型電鍍污泥產(chǎn)生情況

電鍍污泥主要產(chǎn)生于工業(yè)企業(yè)的電鍍工序，該城市電鍍污泥產(chǎn)生量大，成分復(fù)雜，重金屬含量高，它是生態(tài)環(huán)境部門的重點(diǎn)監(jiān)管對象。經(jīng)初步調(diào)研，電鍍污泥壓濾后，其含水率為70%～80%，部分企業(yè)采用干化設(shè)備進(jìn)一步脫除污泥水分，采用熱泵干化、低溫干化等將污泥含水率降低至30%～50%。這些干化設(shè)備一般能夠達(dá)到干化要求，但普遍存在能耗高、運(yùn)行穩(wěn)定性差和密封性差等問題，難以滿足企業(yè)綠色生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)要求。

2 典型電鍍污泥污染特性

經(jīng)調(diào)查，該城市電鍍污泥主要含有重金屬、氰化物、氟化物等特征污染物。對污泥樣品進(jìn)行測試，其浸出毒性檢測結(jié)果如表1所示，工業(yè)分析結(jié)果如表2所示。根據(jù)檢測結(jié)果，分別開展浸出毒性分析、資源利用性分析和工業(yè)分析，明確電鍍污泥污染特性，為其減量化、資源化與無害化處置提供依據(jù)。

2.1 浸出毒性分析

浸出毒性檢測結(jié)果顯示，樣品1、樣品6、樣品7、樣品8中，鋅浸出濃度較高，樣品7中鎳浸出濃度超標(biāo)嚴(yán)重。樣品1采集于含有電鍍工序的鋼制品生產(chǎn)企業(yè)，電鍍廢水經(jīng)沉淀處理后產(chǎn)生大量污泥，鋅含量較高，因此樣品浸出液中鋅濃度超標(biāo)。樣品7采集于含有電鍍工序的汽車零配件生產(chǎn)企業(yè)，電鍍污泥產(chǎn)生量較小，重金屬種類較多，樣品中鋅、鎳浸出濃度均超標(biāo)。樣品8采集于含有電鍍工序的汽車零配件生產(chǎn)企業(yè)，電鍍污泥產(chǎn)生量較小，樣品浸出液中鋅濃度較高。其余企業(yè)污泥樣品重金屬含量均較高，也屬于危險(xiǎn)廢物，具有較大的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 資源利用性分析

經(jīng)檢測，所有電鍍污泥樣品重金屬含量較高，主要包括銅、鋅、鎳和鉻等，含水率在44.8%～79.2%。污泥減量化、資源化與無害化處置意義重大。可對污泥中的有毒有害成分進(jìn)行降解處理，降低污泥的浸出毒性和有毒物質(zhì)含量，從而降低環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。電鍍污泥含有大量有價(jià)金屬，開展污泥資源化研究，提取其中的金屬，不僅能夠降低重金屬含量，實(shí)現(xiàn)解毒處理，還可以回收有價(jià)金屬[2]。可選擇環(huán)境友好、節(jié)能高效的技術(shù)，將污泥含水率顯著降低，脫除污泥中的水分，降低污泥質(zhì)量，從而降低污泥處置成本，減少其環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)[3-5]。

2.3 工業(yè)分析

經(jīng)工業(yè)分析，樣品2和樣品7的低位熱值分別為1 385 J/g、1 579 J/g，其余樣品低位熱值未檢出，所有樣品固定碳含量在0.11%～25.20%，揮發(fā)分含量在19.5%～41.2%，灰分含量在37.1%～77.5%。電鍍污泥熱值低，含水率較高，灰分、揮發(fā)分含量較高，使其難以進(jìn)行焚燒處置。因此，電鍍污泥應(yīng)優(yōu)先進(jìn)行源頭減量和資源化利用[6-9]。

3 結(jié)論

電鍍污泥樣品的重金屬浸出毒性較高，部分超過《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn) 通則》（GB 5085.7—2019）[10]的限值，并且氟化物含量高，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)大，但其中的鐵、銅、鎳、鋅、鉻等金屬含量較高，具有一定的資源化回收潛力。電鍍污泥含水率高、熱值較低，不宜進(jìn)行焚燒處置，對其進(jìn)行源頭減量化可以進(jìn)一步降低環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，減少處置成本。

參考文獻(xiàn)

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6 國家市場監(jiān)督管理總局，國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.含鎳電鍍污泥處理處置方法：GB/T 41959—2022[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2022.

7 國家市場監(jiān)督管理總局，國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.電鍍污泥處理處置 分類：GB/T 38066—2019[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2019.

8 國家市場監(jiān)督管理總局，國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.含鉻電鍍污泥處理處置方法：GB/T 39300—2020[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2020.

9 國家市場監(jiān)督管理總局，國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.電鍍污泥減量化處置方法：GB/T 39301—2020[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2020.

10 生態(tài)環(huán)境部，國家市場監(jiān)督管理總局.危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn) 通則：GB 5085.7—2019[S].北京：中國環(huán)境出版集團(tuán)，2019.