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電鍍污泥熱處理重金屬的形態(tài)變化研究-Sposito法

文檔作者：殷春濤1．2 陸文龍s陳天明文檔來源： 1鹽城工學院環(huán)境科學與工程學院2鹽城科易達檢測技術有限公司 3江蘇中鼎建材集團有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2024年07月25日
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電鍍污泥熱處理重金屬的形態(tài)變化研究一Sposito法
殷春濤1．2陸文龍s陳天明，
(1鹽城工學院環(huán)境科學與工程學院2鹽城科易達檢測技術有限公司
3江蘇中鼎建材集團有限公司江蘇鹽城2240001
摘要電鍍污泥中重金屬的含量及其生物有效性是對環(huán)境的重要限制因素。采用改進的Sposjt0順序浸提法考察了不同
溫度(200，4∞，600，800)℃焚燒電鍍污泥殘渣中重金屬Cu、Ni的賦存形態(tài)分布特征。結果表明：焚燒處理具有顯著的減量化效
應，殘渣中的Cu、Ni重金屬呈現(xiàn)出富集效益，重金屬Cu的殘渣態(tài)為73．39％。低于Ni(93．03％)。形態(tài)分析表明．隨著焚燒溫度
的提高，生物可利用性形態(tài)含量呈現(xiàn)下降趨勢，實現(xiàn)了不穩(wěn)定態(tài)向穩(wěn)定態(tài)的轉(zhuǎn)化。
關鍵詞電鍍污泥重金屬順序浸提
中圖分類號：X781．1 文獻標識碼：A 文章編號：1672．9064(2016)05—086—02
電鍍污泥是一種來自重金屬處理工業(yè)的危險廢棄物。可
選擇的處理方法主要是填埋和資源化?。由于電鍍污泥含有
大量重金屬．因此直接填埋有嚴重的重金屬滲濾和產(chǎn)生二次
污染的問題．電鍍污泥的資源化是目前實現(xiàn)對其處置的主要
方法m]。但是為了節(jié)約運行成本，必須進行預處理，最佳的
預處理方式是熱處理．使之減容減重。廖昌華嘲等人研究了
焚燒溫度對電鍍污泥的后續(xù)重金屬回收的影響．認為焚燒能
使污泥大幅度地減少體積及重量．污泥渣中的金屬含量得到
明顯提高．有助于提高后續(xù)處理工藝的經(jīng)濟效益。本研究采
用了改進的SpDsilo[7順序浸提不同溫度(200，400，600，8∞)℃
下焚燒電鍍污泥中重金屬Cu、Ni的賦存形態(tài)分布特征．考察
電鍍污泥殘渣中重金屬銅鎳的形態(tài)分布特征．考察電鍍污泥
熱化學處理下重金屬的賦存形態(tài)演變規(guī)律．為殘渣綜合毒性
的評定及推動我國污泥焚燒處理技術的開發(fā)與應用提供必
要的基礎數(shù)據(jù)。
1實驗部分
1．1材料和儀器
材料：鹽城某廠的電鍍污泥，樣品自然風干后。研磨，過
1∞篩，備用。硝酸鉀、蒸餾水、氫氧化鈉、EDTA、硝酸、鹽酸、
高氯酸、氫氟酸等。儀器：研缽、1∞目篩、干燥箱、馬弗爐、火
焰原子吸收分光光度計、離心機、數(shù)顯恒溫振蕩器、電子天
平、電熱板等。
1．2實驗方法
準備稱取一定量的電鍍污泥于瓷坩堝中．分別在
(200，400，600，800)℃的溫度下在馬弗爐中焚燒4h后，按表
1的步驟進行電鍍污泥焚燒殘渣中殘留Cu和Ni的不同賦
裹I 重金臣日存=嘭齋超級化學浸取步驟
存形態(tài)的浸提．各指標含量采用原子吸收分光光度分析。
2結果與討論
2。1 電鍍污泥高溫焚燒減量情況
電鍍污泥經(jīng)焚燒預處理后．焚燒渣中重金屬的質(zhì)量分數(shù)
提高，有利于回收利用[引。電鍍污泥在馬弗爐焚燒時．其內(nèi)含
的水分以及其他雜質(zhì)都會隨焚燒溫度的提高而逐漸被去除．
不難發(fā)現(xiàn)，減量化反應較顯著，由表2可以看出：風干電鍍污
泥經(jīng)2000C焚燒4h，減量率已達20．09％，溫度越高，減量率
越高．但減量化效益提高幅度明顯變緩。其原因主要是高溫
條件下電鍍污泥中除部分高沸點組分外的其他組分繼續(xù)揮
發(fā)：同時，空氣氣氛下，電鍍污泥中部分成分與空氣中的氧氣
發(fā)生反應形成氧化物[鍆。
表2 不同焚燒高度下電鑲污泥的承分含量
2．2 Cu、Ni形態(tài)Spos-lo法順序浸提分析
Sposito順序浸提法已廣泛應用于土壤和污泥中重金屬
形態(tài)的研究[，引。本文采用改進的Spos’to順序浸提法將電鍍
污泥中的重金屬元素分為交換態(tài)、吸附態(tài)、有機結合態(tài)、碳酸
鹽結合態(tài)、硫化物結合態(tài)和殘渣態(tài)等6種形態(tài)．不同溫度焚
燒后的電鍍污泥SposIto順序浸提Cu、Ni形態(tài)測定結果如圖
1、圖2所示。電鍍污泥中重金屬元素對環(huán)境產(chǎn)生的污染主要
源于前3種形態(tài)。交換態(tài)、吸附態(tài)和有機結合態(tài)的形態(tài)穩(wěn)定
性較差，易被生物所吸收而利用。硫化物和碳酸鹽結合態(tài)的
生物有效性受環(huán)境條件的影響較大．一定條件下可以被認為
具有潛在的生物可利用性；殘渣態(tài)固存于硅酸鹽礦物、原生
和次生礦物中，遷移與轉(zhuǎn)化的能力極弱．不能夠被生物所吸
收利用．屬于生物無效部分。
隨著焚燒溫度的提高．交換態(tài)、吸附態(tài)和有機結合態(tài)的
基金項目：住房和城鄉(xiāng)建設部科學技術計劃項目(2014-K4．043)；江蘇省環(huán)保廳項目(2012093)
作者簡介：殷春濤(1989～)，女，江蘇鎮(zhèn)江人，碩士研究生，主要從事環(huán)境分析化學研究工作。
萬方數(shù)據(jù) 2016．No．5． 0
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磺化勃殘渣態(tài)
碳酸鹽結舍意
有機結臺志
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黼度，1，
圖1 SD∞ito法浸提中Cu的形態(tài)變化
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口殪矗卷
口硫化翱殘澶
日磷藏鹽結臺
口有機結臺態(tài)
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淄度，1
圖2 SD惦ito法浸提中Ni的形態(tài)變化
含量呈現(xiàn)下降趨勢．而
碳酸鹽結合態(tài)、硫化物
結合態(tài)和殘渣態(tài)的含
量則相應的有所提高。
風干電鍍污泥中Cu元
素的交換態(tài)、吸附態(tài)、
有機結合態(tài)分別為
0．83％、0．06％、2．08％，
8∞oC焚燒4h后分別
下降為0．97％、0、
1．30％：對應的，碳酸
鹽、硫化物和殘渣態(tài)的
含量則分別從焚燒前
的30．08％、64．53％、
2．42％提高至16．86％、7．48％、73．39％。而風干電鍍污泥中Ni
元素的交換態(tài)、吸附態(tài)、有機結合態(tài)分別為1．21％、0．58％、
1．33％，8∞oC焚燒4h后分別為1．11％、0．18％、1．39％，變化
不是很大，碳酸鹽、硫化物和殘渣態(tài)的含量則分別從焚燒前
的23．89％、69．95％、3．04％轉(zhuǎn)變至0．83％、3．45％、93．03％，殘
渣態(tài)明顯增加了很多。電鍍污泥的熱處理過程實現(xiàn)了重金屬
元素由不穩(wěn)定態(tài)向穩(wěn)定態(tài)的轉(zhuǎn)化．降低了生物可利用性，說
明了其穩(wěn)定處置的應用可能。
3結論
含Cu、Ni元素的電鍍污泥的熱處理研究表明：電鍍污泥
廢水污泥焚燒具有顯著的減量化效益和難揮發(fā)重金屬富集
效益；利用S∞s．協(xié)順序浸提后風干樣的交換態(tài)、吸附態(tài)、有
一‰_，‘㈨-，。¨¨-+’+‘¨¨·_。。¨|l·，’”¨II，■h¨’’‰-，一Il"■¨¨。?‘hPl●·-一'‰7+¨¨-一_llp-■¨¨。’1?--叫I·¨■¨¨。。lllI_w'l
(上接第85頁)
表I精密度試暄I n=7
鏈亟壹塑冀I l墨曼出1曼ZZ=2Q曼§。_
CN35—1272，TK o
機結合態(tài)的含量比在8∞。C焚燒后的電鍍污泥多．而碳酸鹽
結合態(tài)、硫化物結合態(tài)和殘渣態(tài)明顯焚燒后的風干樣的含量
多。電鍍污泥焚燒后，重金屬元素的賦存形態(tài)發(fā)生了明顯的
改變。隨著焚燒溫度的提高．重金屬元素由不穩(wěn)定態(tài)向穩(wěn)定
態(tài)的轉(zhuǎn)化。降低了生物可利用性．可以實現(xiàn)對危險廢物電鍍
污泥的穩(wěn)定化預處理或安全處置．
參考文獻
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研究一Sp∞№浸提法．農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報，2∞7，26(6)
(6)加標回收率試驗。同時采集3組氣體樣品，每組雙
份．在各組采樣管中1份直接采樣．1份用微量注射器加入
不同濃度的標準后采樣，按1(3)操作步驟解析后測定。實驗
結果表明：環(huán)境空氣未檢出三氯乙烯和四氯乙烯成份，測定
三氯乙烯加標回收率為94．8％．99．7％．四氯乙烯加標回收率
為93．7％～97．0％(見表2)。
3結論
采用活性炭采樣環(huán)境空氣樣品．甲醇解吸．氣相色譜法
結合FID檢測器同時測定三氯乙烯和四氯乙烯．方法操作簡
單方便。通過優(yōu)化氣要相色譜條件能夠?qū)崿F(xiàn)2種組分與甲醇
表2加標回收害試啦
有效分離，方法準確度和精密度均較好．最低檢出濃度符合
職業(yè)衛(wèi)生檢測要求標準。實驗結果表明，本方法能滿足環(huán)境
空氣中三氯乙烯和四氯乙烯的監(jiān)測。
參考文獻
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制修訂技術導則
中國將大力推進生存空間綠色化
城鄉(xiāng)是綠色化的主戰(zhàn)場。要尊重自然，根據(jù)資源環(huán)境承城區(qū)，最大限度減少對自然的干擾和損害。建設美麗鄉(xiāng)村，使
載能力，健全空間規(guī)劃體系，科學規(guī)劃不同區(qū)域的開發(fā)強度生態(tài)文明向農(nóng)村延伸拓展，惠及廣大鄉(xiāng)村群眾。
和城鄉(xiāng)空間布局。要堅持走新型城鎮(zhèn)化道路，建設綠色生態(tài)

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