电镀污泥的强化离心脱水研究

1、电镀污泥的强化离心脱水研究现代电镀网讯：摘要：电镀废水处理过程中产生的污泥含有有害重金属. 对电镀污泥进行强化脱水， 减少污泥体积， 从而降低污泥的处理难度和处置成本， 最终可达到环境保护的目的. 文章利用立式TD4 离心机对电镀污泥进行脱水， 通过研究不同的离心机转速、离心时间、絮凝剂、温度等对污泥脱水效果的影响， 进而优化脱水过程. 实验结果表明：离心机转速和离心时间对污泥脱水效果影响最大； 采用立式TD4 离心机对电镀污泥进行脱水， 可使污泥的含水率达到30%以下.关键词：电镀污泥；离心；脱水中图分类号： X705 文献标志码： A 文章编号： 16732340（2014）0300280

2、4化学法、离子交换法、活性炭法、反渗透法等1是目前处理电镀废水的常用方法， 国内外应用最广泛的是化学法. 我国有41%左右的电镀厂利用化学法来处理电镀废水. 利用化学法来处理电镀废水有很多优点， 但最大缺陷是会产生大量电镀污泥. 而电镀废水中7090的重金属元素通过吸附或沉淀转移到电镀污泥中. 如果不对电镀污泥进行合理的处理， 其中的重金属离子会直接或间接地给人类的生活带来一定的负面影响， 因为大多数的重金属是“致突变、致畸和致癌”物质2. 我国的电镀废弃物堆放场附近的地下水水污染最突出3， 全国共有35个城市的地下水重金属指标超标， 超标率最低为3%， 最高达到80%.电镀污泥中的重金属常以

3、氧化物的形式存在.文献4-5分别分析12 种类别不同的来源电镀污泥， 结论是电镀污泥在pH 范围6.709.77 之间呈偏碱性固体， 含水率在7590之间， 灰分则在76以上. 电镀污泥的成分很复杂， 其中Ni、Cr、Zn和Cu 的含量都较高6. 国内外对电镀污泥的性质7、脱水影响因素8及综合利用9-16的研究一直在进行.本实验利用TD4 离心机对电镀污泥进行强化脱水， 通过考察絮凝剂、离心机转速、离心时间、温度对污泥脱水效果的影响， 进而优化脱水过程，找出最佳脱水方案， 使污泥含水率低于30%， 减少了电镀污泥的体积， 从而降低了电镀污泥的处理费用.1 实验部分1.1 转速对电镀污泥含水率的

4、影响TD4 离心机参数： 最高转速4 000 r/min， 最大制备容量6 50 mL， 最大离心力2 200 g， 定时范围099 min. 自制9 cm 5 cm 布袋若干. 电镀污泥来自南通某电镀厂.实验过程： 将自制的布袋编号0， 1， 2， 3， 4，5， 6. 取6 个蒸发皿， 将它们编号1， 2， 3， 4， 5， 6.将50 mL 泥浆（含水率70%80%）分别灌入每一个布袋， 由于样品在离心机中要对称放置， 所以用0号样调整平衡， 其他号样分别用来测不同转速脱水效果. 离心8 min 后， 将污泥放入蒸发皿， 在110 温度下烘120 min， 测量质量.1.2 脱水时间对电

5、镀污泥含水率的影响实验过程： 将自制的布袋分别进行编号1， 2，3， 4. 取4 个蒸发皿， 编号为1， 2， 3， 4. 将泥浆分别灌入每一个布袋. 选择离心机转速3 000 r/min，离心时间为1 min、2 min、3 min， ， 依次递增.将脱水后的污泥置于110 温度下烘120 min， 冷却后依次称量蒸发皿（污泥）的质量.1.3 絮凝剂对电镀污泥脱水效果的影响絮凝剂为硫酸亚铁、硫酸铝、聚合氯化铝（PAC）、聚丙烯酰胺（PAM）、壳聚糖；助剂为膨润土.实验过程：称取聚合氯化铝（PAC）聚丙烯酰胺（PAM）膨润土壳聚糖各2.00 g 分别放入4 个烧杯内， 加入蒸馏水使其溶解， 然

6、后分别倒进4 个1 000 mL 的容量瓶内；称取硫酸亚铁硫酸铝各5.00 g 分别放入2 个烧杯内， 加入蒸馏水， 使其全部溶解；将蒸发皿和自制的布袋分别进行编号1，2， 3， 4， 5， 6； 向6 个烧杯中倒入质量相同的电镀污泥；1 号烧杯中不加任何东西， 在2， 3， 4，5 号烧杯中分别加入75 mL 的聚合氯化铝（PAC）、聚丙烯酰胺（PAM）、膨润土、壳聚糖， 在6 号烧杯中加入硫酸亚铁、膨润土和硫酸铝各10 mL；选择转速3 000 r/min， 选择离心时间5 min. 离心温度分别控制在10 和20 （用空调调节屋内离心机温度范围）， 先将离心管和实验污泥放在恒温控制箱内，

7、 恒温后取出实验， 温度误差经测试为2. 脱水后污泥在110 温度下烘120 min， 冷却后依次称量6 个蒸发皿（污泥）的质量.2 实验结果与讨论2.1 离心机的转速对电镀污泥含水率的影响电镀污泥脱水率计算公式如下：根据实验数据处理得到图1. 由图1 可知， 脱水后污泥含水率与离心机转速呈一定关系， 随着离心机转速的不断增加， 电镀污泥脱水后含水率有明显的减少趋势.2.2 离心机的脱水时间对电镀污泥含水率的影响根据实验数据处理得到图2， 其中1， 2， 3， 4号样质量基本相同、成分相同， 污泥离心脱水时间效果重现率非常一致.由图2 可知： 在离心机转速相同的情况下， 在一定范围内， 随着电

8、镀污泥脱水时间不断增加， 电镀污泥脱水后含水率有降低的趋势， 而且这种趋势10 min 后逐渐趋于平衡.2.3 不同种类的絮凝剂对电镀污泥脱水效果的影响根据实验数据处理得到图3.从图3 可知， 絮凝剂对电镀污泥脱水效果有一定的影响， 可以看出聚丙烯酰胺和壳聚糖对于污泥的脱水具有一定的效果， 其他絮凝剂对于电镀污泥的脱水效果影响不是很大； 对比两组可以看出， 温度不同， 电镀污泥的脱水效果有明显的变化， 随着温度的升高， 电镀污泥的脱水效果增强.2.4 立式离心机在电镀污泥脱水中的应用前景目前工业上的污泥一般采用机械脱水， 而且采用较多的是卧式离心机. 电镀污泥属于脱水性能较好的污泥， 一般污泥

9、利用卧式离心机脱水后含水率在65%80%， 电镀污泥利用卧式离心机脱水后含水率在45%65%.本次试验电镀污泥重金属和锌含量较多， 该污泥是危险废物， 后序处理费用高， 减少污泥重量，经济效益显著. 以TD4 立式离心机对电镀污泥进行脱水， 突破常规的卧式离心机脱水， 根据实验结果， 显示了很好的污泥脱水效果.本实验的结果可用于对卧式离心机脱水后的污泥进行二次脱水. 污泥经过卧式离心机脱水后再利用立式离心机进行脱水， 脱水率可提高10%.3 结论通过本次实验， 得出以下结论：1）在一定范围内， 电镀污泥（含水率50%左右）在温度20 离心时间8 min 的情况下， 经立式离心机在1 000 r

10、/min 转速下脱水后的含水率为38.05%， 3 000 r/min 转速下为29.78%.2） 在一定范围内， 电镀污泥（含水率50%左右）在温度20 立式离心机的转速3 000 r/min、离心时间8 min 的情况下， 经脱水后含水率由45.62%降低到29.04%， 随离心时间增加， 污泥含水率变化很小.3）在一定范围内， 电镀污泥（含水率50%左右）在温度20 立式离心机的转速3 000 r/min、离心时间5 min 的情况下， 分别在无絮凝剂、PAC 絮凝剂、PAM 絮凝剂、膨润土、壳聚糖、硫酸亚铁+膨润土+ 硫酸铝的作用下， 经脱水后含水率分别为29.79%， 28.68%，

11、 27.11%， 29.56%， 26.77%， 29.21%.参考文献：1安成强， 崔作兴， 郝建军. 电镀三废治理技术M. 北京：国防工业出版社， 2002：25-28.2吴宝明. 电镀污泥的资源化研究D. 南京：南京工业大学， 2005.3季文佳， 杨子良， 王琪， 等. 危险废物填埋处置的地下水环境健康风险评价J. 中国环境科学， 2010， 30（4）：548-552.4陈永松， 周少奇. 电镀污泥的基本理化特性研究J. 中国资源综合利用， 2007， 25（5）：2-6.5季文佳， 王琪， 黄启飞， 等. 电镀污泥中重金属含量差异性研究J. 环境工程， 2010， 28（S1）：2

12、65-267.6彭义华， 张优珍， 徐艳， 等. ICP - AES 测定电镀污泥中的Ag， Cu， NiJ. 化工环保， 2008， 28（4）：369-372.7Espinosa D C R， Tenrio J A. Thermal behavior of chromiumelectroplating sludgeJ. Waste Management， 2001， 21（4）：405-410.8王绪科， 朱英， 邹艺娜， 等. 影响污泥深度机械压力脱水因素的探讨J. 中国给水排水， 2012， 28（10）：23-25.9赵由才， 蒲敏， 黄仁华. 危险废物处理技术M. 北京：化学工业出

13、版社， 2003.10郝汉舟， 陈同斌， 靳孟贵， 等. 重金属污染土壤稳定/固化修复技术研究进展J. 应用生态学报， 2011， 22（3）：816-824.11季文佳， 黄启飞， 王琪， 等. 电镀污泥资源化与处置方法的研究J. 电镀与环保， 2010， 30（1）：42-45.12涂洁， 侯浩波. HAS 土壤固化剂对电镀污泥处理效果的研究J. 环境工程， 2003， 21（4）：44-47.13吴宝明， 赵浩， 张宇峰， 等. 电镀污泥的处理和综合利用研究进展J. 安全与环境学报， 2004， 4（S1）：95-98.14周建红， 刘存海， 张学忠. 含铬污泥的堆肥化处理及其复合肥的应用效