不锈钢厂重金属污泥的资源化研究文献综述
2020-05-11 23:22:48
文 献 综 述
一、不锈钢厂重金属污泥的污染现状
随着不锈钢产业的发展,生产加工过程中产生的重金属废水及废弃物对土壤及地表水环境的影响也日益凸显,污染问题正严重制约着不绣钢产业的健康发展、持续发展。不锈钢厂产生的污泥[1~5]含有多种重金属元素,性质复杂,如果不加处理即排放,将会造成严重的环境污染和资源浪费。频繁爆发的重金属[6~11]污染事故已经引起了全社会的广泛关注以及党中央的高度重视。2011年2月,国务院正式批复了《重金属污染综合防治的”十二五”规划》,成为我国首批颁发的”十二五”国家专项规划。另外,不锈钢产业的快速发展极大地拉动了镍、铬、铁、锰等金属元素的需求,国内传统的掠夺式、粗放式开发方式已难以支撑钢铁行业的快速发展,大量金属资源需依靠国外进口,供需矛盾日益尖锐,资源约束瓶颈效应更加显现。近年来,随着镍等有色金属资源价格飞涨,我国经济社会的持续发展亟需相关行业的转型升级,循环经济成为重要抓手,可再生资源正发挥重要作用。综上所述,回收有价重金属等金属资源,一方面有效防范了重金属的二次污染,另一方面开发利用了可再生资源,因此具有显著的环境效益、经济效益和社会效益。
二、不锈钢厂重金属污泥的研究进展
1.固化稳定化技术
固化稳定化技术是含重金属污泥无害化处理处置的一项重要技术[12,16]。按固化处理药剂材料及方式的不同,主要可以分为常规材料固化技术、药剂固化技术及溶融固化技术。
常规材料固化技术是指利用水泥、石灰、浙青、水玻璃等固化剂和重金属污泥混合,将污泥内的重金属等有害物质封闭在固化体内而不被浸出,以达到消除污染的目的。常规材料固化技术中,水泥固化技术最为常用,对污泥中重金属离子固定非常有效。陈袁魁[17]等人采用不锈钢冷乳脱水污泥作为高碱生料的配料,研宄了污泥掺量、碱含量、烧成温度等条件对熟料烧成质量的影响,结果表明在高碱生料中,配入适量不绣钢污泥,在适宜的烧成温度下,能够显著改善熟料矿物的形成条件,提高熟料质量。
药剂固化技术是指通过各种类型螯合剂,使污泥中重金属离子胶结固化,以达到安全填埋的标准,并在一定程度上破解了常规材料固化工艺增容比大等难题。徐洁等人[18]用土壤固化剂代替传统固化基材,常温下对电镀污泥[13,14]进行固化处理,取得良好效果。固化块的机械性、抗冻融性、耐干性均能满足护坡砖要求,浸出液中金属离子浓度满足国家标准。
溶融固化技术是利用高温条件,对重金属污泥溶融,使重金属于孰料矿物形成新的晶体结构,从而实现无害化。
2.材料化技术