嗜酸硫杆菌和黑曲霉对电镀污泥重金属浸出效果

电镀污泥重金属浸出对电镀污泥资源化利用具有重要意义。为了降低处置成本,采用嗜酸硫杆菌与黑曲霉对电镀污泥重金属浸出效果进行了研究。结果表明,采用嗜酸性氧化硫硫杆菌和氧化亚铁硫杆菌混合菌种对含固率为3%的电镀污泥进行为期15 d(培养驯化后)的处理后,污泥中Ni、Cr与Cu的浸出率虽分别高达92.8%、85.0%和96.8%,但耗时久,无法大规模地实际应用。利用黑曲霉对电镀污泥进行为期6 d的处理,Ni、Cr和Cu的浸出率分别达到92.0%、74.4%和55.3%。若采用黑曲霉培养15 d后产生的生物有机酸和同pH的柠檬酸处理电镀污泥4 h后,两者对Ni、Cr和Cu的浸出率分别为:85.0%与94.2%、63.8%与73.7%、57.9%与99.6%。可见,利用黑曲霉发酵菌液浸出电镀污泥中重金属有一定的实际应用价值。     

还原焙烧-酸浸回收电镀污泥中的铜

采用还原焙烧—酸浸工艺处理电镀污泥,可以实现对铜的选择性回收.研究了不同焙烧条件下,电镀污泥的失重率和金属含量,并探索了焙烧温度、焙烧时间、煤粉用量、CaCO3投加量对金属浸出率的影响.结果表明,还原焙烧有利于污泥减量和金属富集；并且经还原焙烧污泥中金属的浸出效果明显优于直接焙烧；在电镀污泥中添加10％(质量分数)的煤...     

电镀污泥的还原焙烧-酸浸

将电镀污泥作为一种重要的重金属资源加以回收利用,逐渐成为了国内外研究的重点。以电镀污泥为研究对象,在不同的温度及不同的焙烧时间下进行直接焙烧和还原焙烧,并对焙烧底渣进行酸浸,分别研究了污泥减量率以及Cu、Ni、Zn和Cr 4种重金属的含量和浸出率,并探索了还原剂(煤粉)和催化剂(CaCO3)投加量的影响。实验结果表明,原始电镀污泥中,Cu含量最高,达到10.05%,因此,电镀污泥中Cu具有回收价值;焙烧后电镀污泥得到了减量化,同时污泥中的金属得到了富集;还原焙烧比直接焙烧更有利于Cu的选择性浸出,当煤粉投加量为10%,CaCO3投加量为0.5%,在700℃下焙烧20 min时,Cu的浸出率达到98.73%,Cu的含量达到15.07%。     

电镀污泥中无定型铝的选择性浸出

针对电镀污泥加碱、石灰焙烧灰渣水浸过程铝浸出率较低的问题,在分析电镀废水处理工艺的基础上,根据污泥中铝、铬、锌、铜等金属的存在相态以及焚烧过程所发生的化学反应,拟采用低浓度氢氧化钠溶液先选择性浸出污泥中的铝。研究了稀氢氧化钠溶液浸出铝的工艺条件,结果表明,电镀污泥用2 mol·L~(-1)氢氧化钠在90℃浸出60 min,铝的浸出率可达95%以上,而铬、锌和铜等金属则大部分进入浸出渣,基本上达到铝与其他金属的初步分离的目的。研究结果为混合电镀污泥中铝的回收以及铝及其他金属的选择性分步分离工艺流程的选择提供理论与技术支持。     

电镀污泥回收重金属的新工艺

合理、经济地处理混合电镀污泥,回收其中有价值的金属具有重要意义。以不同的酸作为浸出剂对电镀污泥中的金属进行了浸出效果实验。结果表明,在相同条件下,各酸的浸出效果顺序为:硫酸>盐酸>王水>硝酸;液体水与固体电镀污泥比为3,干污泥为5 g,硫酸加入量为15 mL,时间1 h条件下,混合电镀污泥中金属铜锌的浸出率最大,达到97.38%。分别采用铁和铁锰合金还原剂常温还原低熔点重金属离子铜、锌,浸出液中99%以上含量的铜、锌沉淀,使低熔点重金属与黑色金属铁、锰、铬有效分离。低熔点混合重金属可以用来做铜合金添加剂使用,最后沉淀的混合黑色金属氢氧化物处理后可以用来做炼钢合金添加剂使用。     

电镀污泥制砖试验研究

将电镀污泥与煤渣、石灰、石膏按一定比例混合后，再加入少量的水泥制成粉煤灰砖，并对其样品进行浸出试验及质量检测，研究重金属铬（Ⅵ）的浸出状况及青砖的质量，探讨利用电镀污泥制砖这一处置方式的可行性。     

低品位电镀污泥对氧化亚铁硫杆菌活性的影响

以氧化亚铁硫杆菌（Thiobacillus ferroxidans,以下简称T.f菌）和低品位电镀污泥（干污泥中主要重金属组分低于3%的电镀污泥,以下简称污泥）为主要实验材料,研究了不同污泥浓度、初始pH对T.f菌Fe2＋氧化速率的影响。将实验组中T.f菌重新接种于新鲜9 K液体培养基,以考察T.f菌经实验处理后对新鲜9 K液体培养基中Fe2＋的氧化能力,结果表明,低品位电镀污泥对T.f菌Fe2＋氧化速率具有显著抑制作用,2.5 g/L的污泥浓度即可使T.f菌Fe2＋氧化速率由23.86 mg/（mL·h）降低至10.72 mg/（mL·h）;调节溶液初始pH,可有限改善T.f菌在低污泥浓度条件下的Fe2＋氧化速率,但在较高污泥浓度时,对其Fe2＋氧化速率无促进作用。     

电镀污泥基胶凝材料的制备及性质分析

将电镀污泥作为混合材料掺到水泥中,取代部分水泥熟料制备电镀污泥基胶凝材料。测定了胶凝材料试样的标准稠度用水量、凝结时间、胶砂流动度、强度等物理性能指标,同时分析胶凝材料试样的微观水化性能与累积孔体积,测定了胶凝材料的重金属浸出浓度。结果表明,在电镀污泥掺量为0.5%(质量分数,下同)时,制备的胶凝材料试样强度达到《通用硅酸盐水泥》(GB175—2007)规定的52.5R级水泥强度标准;在掺量为1.5%、2.5%时,制备的胶凝材料试样强度达到GB 175—2007规定的42.5R级水泥强度标准,且重金属浸出浓度满足《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB 5085.3—2007)要求。微观测试表明,电镀污泥的掺入使得水化放热总量降低。     

复合酸化剂对电镀污泥中铬、铜的去除效果

以电镀加工厂产生的污水污泥作为主要研究对象,研究了柠檬酸、硝酸、过氧化氢为复合酸化剂,Fe3+为增效剂对电镀污泥中铬和铜的去除效果,考察了酸化剂的浓度、反应时间、摇床转速、污泥pH、Fe3+浓度等因素对污泥中重金属去除效率的影响。结果表明:在室温下,含0.15 mol/L柠檬酸、1.5%过氧化氢、0.25 mol/L硝酸的复合酸化剂与增效剂2.0g/L Fe3+溶液共同处理污泥,固液比为1∶10,以150 r/min的转速振荡4 h,对污泥中Cr的去除效率达到80.02%,Cu的去除效率可达到92.89%,使污泥中残留Cr、Cu含量均符合国家污泥农用标准。     

不同预处理对电镀污泥电动过程的影响

以风干电镀污泥为电动处理试验材料，水为阳极电解液，柠檬酸柠檬酸铵缓冲液为阴极电解液，施加25 V直流电压条件下电动运行5 d，研究了水、低浓度木钙和硝酸等预处理对电镀污泥电动过程的影响。结果表明，各处理的阴极电解液pH值变化平稳，都维持在3～3.5较理想的范围。而1％木钙、1％硝酸饱和预处理电镀污泥，明显改变了电动过程中电渗流和电流密度的大小，对电镀污泥Cu、Ni的去除率也有明显增加。其中，木钙、硝酸预处理后对Cu的去除率由对照的13.24％分别提高到19.05％和25.55％，即去除量分别增大3 516.35 mg/kg和7 457.62 mg/kg；木钙、硝酸预处理后对Ni的去除率由对照的14.68％分别提高到16.47％和28.85％，即去除量分别增大800.91 mg/kg和6 359.92 mg/kg。     

含重金属水处理污泥的固化和浸出毒性研究

工业危险固体废物在进行安全填埋前需要进行固化稳定处理。针对电镀厂和皮革厂含重金属的水处理污泥 ,用不同比例的水泥、粉煤灰进行固化稳定处理。考虑酸雨环境 ,浸出实验采用TCLP标准。电镀厂污泥单独固化时 ,其浸出液中铜离子浓度由 78 0mg/L下降到 1 5mg/L ;镍离子浓度由 2 2 4 5mg/L下降到 2 2 2mg/L ,高于危险废物允许进入填埋区 15mg/L的控制限值。电镀厂污泥与皮革厂污泥混合后固化 ,浸出液毒性明显降低。铜离子的浸出浓度降低到1 98mg/L ,镍离子降低到 4 10mg/L ,总铬降低到 0 4 0mg/L ,各项指标均低于国家危险废物允许进入填埋区的控制限值 ,可安全填埋。     

中温焙烧/钠化氧化法回收电镀污泥中的铬

采用中温焙烧/钠化氧化法从电镀污泥中回收铬.结果表明,影响铬浸出率的最主要因素为焙烧温度.电镀污泥与碳酸钠质量比、焙烧时间、水浸时间对铬浸出率的影响较接近,在水浸水固比为10.0 ; 1.0(质量比)、室温、焙烧温度为650℃、焙烧时间为2.0h、电镀污泥与碳酸钠质量比为1:1、水浸时间为60 min的最佳浸出条件下,铬浸出率为99.3%;去除氢氧化铝、氢氧化锌的最佳反应温度和pH分别为90～95℃和7.5;去除硫酸钠晶体的最佳pH为4.0,在最佳试验条件下,铬回收率为90.57%.     

危险废物事故排放的河流水环境健康风险评价

分析了基于水体中污染物迁移转化方程的水质预测模型,并借鉴美国环保局推荐使用的健康风险评价模型,建立了一种危险废物事故排放时水环境对人体健康风险的评价方法。以电镀污泥为例验证了该方法的有效性。结果显示:该方法需要参数少且计算简单;电镀污泥中目标污染物(Cr、Cu、Ni、Zn)所引起的河流水环境非致癌风险(1.67)超过了美国标准中的可接受风险水平1.00,不可接受;致癌风险(0.88E-11)则小于美国标准中的可接受风险水平1.00E-06,风险不明显。     

电镀污泥的热处理特性以及对金属回收的影响

焙烧-酸浸法可有效回收电镀污泥中的有价金属,而污泥的热处理特性是决定能否采用焙烧预处理的重要因素。研究了氧化焙烧和还原焙烧对污泥成分和金属浸出性的影响,并对焙烧前后的污泥进行了金属形态分析和X射线衍射(XRD)分析。结果表明,焙烧预处理实现了污泥减量和金属富集;ES1经氧化焙烧后金属浸出率接近原泥,Cu的浸出率达99%;ES2的还原焙烧效果优于氧化焙烧,特别是Cu的浸出率超过97%,XRD分析发现,还原焙烧过程中金属Cu被还原为铁铜合金;2种焙烧均造成了ES3中目标金属Ni的浸出率的降低;金属浸出性的下降与残渣态的形成有关。     

Inhibition of heavy metals on fermentative hydrogen production by granular sludge

This study was conducted to investigate the toxicity of six electroplating metals on the H(2)-producing activity of a granular sludge sampled from an H(2)-producing upflow reactor treating sucrose-containing wastewater. The H(2) production activities of the sludge were measured in serum vials using wastewater containing not just sucrose and proper nutrient, but also individual heavy metals at concentrations ranging 0-5000 mg l(-1). The relative toxicity to H(2) production was found in the following order: Cu (most toxic)>Ni approximately Zn>Cr>Cd>Pb (least toxic). The C(I,50) values, at which the bioactivity of the sludge was reduced to 50% of the control, for individual heavy metals were Cu 30 mg l(-1), Ni and Zn 1600 mg l(-1), Cr 3000 mg l(-1), Cd 3500 mg l(-1), and Pb >5000 mg l(-1). Compared with the literature data, H(2)-producing sludge exhibited in general higher resistance to metal toxicity than methanogenic granular sludge.     

Fate of zinc in an electroplating sludge during electrokinetic treatments

Chemical structure of zinc in the electrokinetic treatments of an electroplating sludge has been studied by in situ extended X-ray absorption fine structural (EXAFS) and X-ray absorption near edge structural (XANES) spectroscopies in the present work. The least-square fitted XANES spectra indicate that the main zinc compounds in the sludge were ZnCO(3) (75%), ZnOSiO(2) (17%) and Zn(OH)(2) (7%). Zinc in the sludge possessed a Zn-O bond distance of 2.07 A with a coordination number (CN) of 5. In the second shells, the bond distance of Zn-(O)-Si was 3.05 A (CN=2). An increase of Zn-(O)-Si (0.05 A) with a decrease of its CN (from 5 to <1) was found in the early stage of the electrokinetic treatment. Prolong the electrokinetic treatment time to 180 min, about 34% of Zn(II) was dissolved into the aqueous phase and about 68% of Zn(II) in the sludge (or 23% of total zinc) was migrated to the cathode under the electric field (5 V cm(-1)). The dissolution and electromigration rates of Zn(II) in the sludge were 1.0 and 0.6 mmol h(-1)g(-1) sludge, respectively during the electrokinetic treatment. This work also exemplifies the utilization of in situ EXAFS and XANES for revealing speciation and possible reaction pathways during the course of zinc recycling from the sludge by electrokinetic treatments.