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电镀污泥热处理重金属的形态变化研究-Sposito法

文档作者：殷春涛1．2 陆文龙s陈天明文档来源： 1盐城工学院环境科学与工程学院2盐城科易达检测技术有限公司 3江苏中鼎建材集团有限公司		点击数：	更新时间： 2024年07月25日
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电镀污泥热处理重金属的形态变化研究一Sposito法
殷春涛1．2陆文龙s陈天明，
(1盐城工学院环境科学与工程学院2盐城科易达检测技术有限公司
3江苏中鼎建材集团有限公司江苏盐城2240001
摘要电镀污泥中重金属的含量及其生物有效性是对环境的重要限制因素。采用改进的Sposjt0顺序浸提法考察了不同
温度(200，4∞，600，800)℃焚烧电镀污泥残渣中重金属Cu、Ni的赋存形态分布特征。结果表明：焚烧处理具有显著的减量化效
应，残渣中的Cu、Ni重金属呈现出富集效益，重金属Cu的残渣态为73．39％。低于Ni(93．03％)。形态分析表明．随着焚烧温度
的提高，生物可利用性形态含量呈现下降趋势，实现了不稳定态向稳定态的转化。
关键词电镀污泥重金属顺序浸提
中图分类号：X781．1 文献标识码：A 文章编号：1672．9064(2016)05—086—02
电镀污泥是一种来自重金属处理工业的危险废弃物。可
选择的处理方法主要是填埋和资源化⋯。由于电镀污泥含有
大量重金属．因此直接填埋有严重的重金属渗滤和产生二次
污染的问题．电镀污泥的资源化是目前实现对其处置的主要
方法m]。但是为了节约运行成本，必须进行预处理，最佳的
预处理方式是热处理．使之减容减重。廖昌华嘲等人研究了
焚烧温度对电镀污泥的后续重金属回收的影响．认为焚烧能
使污泥大幅度地减少体积及重量．污泥渣中的金属含量得到
明显提高．有助于提高后续处理工艺的经济效益。本研究采
用了改进的SpDsilo[7顺序浸提不同温度(200，400，600，8∞)℃
下焚烧电镀污泥中重金属Cu、Ni的赋存形态分布特征．考察
电镀污泥残渣中重金属铜镍的形态分布特征．考察电镀污泥
热化学处理下重金属的赋存形态演变规律．为残渣综合毒性
的评定及推动我国污泥焚烧处理技术的开发与应用提供必
要的基础数据。
1实验部分
1．1材料和仪器
材料：盐城某厂的电镀污泥，样品自然风干后。研磨，过
1∞筛，备用。硝酸钾、蒸馏水、氢氧化钠、EDTA、硝酸、盐酸、
高氯酸、氢氟酸等。仪器：研钵、1∞目筛、干燥箱、马弗炉、火
焰原子吸收分光光度计、离心机、数显恒温振荡器、电子天
平、电热板等。
1．2实验方法
准备称取一定量的电镀污泥于瓷坩埚中．分别在
(200，400，600，800)℃的温度下在马弗炉中焚烧4h后，按表
1的步骤进行电镀污泥焚烧残渣中残留Cu和Ni的不同赋
裹I 重金臣日存=嘭斋超级化学浸取步骤
存形态的浸提．各指标含量采用原子吸收分光光度分析。
2结果与讨论
2。1 电镀污泥高温焚烧减量情况
电镀污泥经焚烧预处理后．焚烧渣中重金属的质量分数
提高，有利于回收利用[引。电镀污泥在马弗炉焚烧时．其内含
的水分以及其他杂质都会随焚烧温度的提高而逐渐被去除．
不难发现，减量化反应较显著，由表2可以看出：风干电镀污
泥经2000C焚烧4h，减量率已达20．09％，温度越高，减量率
越高．但减量化效益提高幅度明显变缓。其原因主要是高温
条件下电镀污泥中除部分高沸点组分外的其他组分继续挥
发：同时，空气气氛下，电镀污泥中部分成分与空气中的氧气
发生反应形成氧化物[钔。
表2 不同焚烧高度下电镶污泥的承分含量
2．2 Cu、Ni形态Spos-lo法顺序浸提分析
Sposito顺序浸提法已广泛应用于土壤和污泥中重金属
形态的研究[，引。本文采用改进的Spos’to顺序浸提法将电镀
污泥中的重金属元素分为交换态、吸附态、有机结合态、碳酸
盐结合态、硫化物结合态和残渣态等6种形态．不同温度焚
烧后的电镀污泥SposIto顺序浸提Cu、Ni形态测定结果如图
1、图2所示。电镀污泥中重金属元素对环境产生的污染主要
源于前3种形态。交换态、吸附态和有机结合态的形态稳定
性较差，易被生物所吸收而利用。硫化物和碳酸盐结合态的
生物有效性受环境条件的影响较大．一定条件下可以被认为
具有潜在的生物可利用性；残渣态固存于硅酸盐矿物、原生
和次生矿物中，迁移与转化的能力极弱．不能够被生物所吸
收利用．属于生物无效部分。
随着焚烧温度的提高．交换态、吸附态和有机结合态的
基金项目：住房和城乡建设部科学技术计划项目(2014-K4．043)；江苏省环保厅项目(2012093)
作者简介：殷春涛(1989～)，女，江苏镇江人，硕士研究生，主要从事环境分析化学研究工作。
万方数据 2016．No．5． 0
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磺化勃残渣态
碳酸盐结舍意
有机结台志
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图1 SD∞ito法浸提中Cu的形态变化
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口硫化翱残澶
日磷藏盐结台
口有机结台态
风f 200 4讲l H_I() H00
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图2 SD惦ito法浸提中Ni的形态变化
含量呈现下降趋势．而
碳酸盐结合态、硫化物
结合态和残渣态的含
量则相应的有所提高。
风干电镀污泥中Cu元
素的交换态、吸附态、
有机结合态分别为
0．83％、0．06％、2．08％，
8∞oC焚烧4h后分别
下降为0．97％、0、
1．30％：对应的，碳酸
盐、硫化物和残渣态的
含量则分别从焚烧前
的30．08％、64．53％、
2．42％提高至16．86％、7．48％、73．39％。而风干电镀污泥中Ni
元素的交换态、吸附态、有机结合态分别为1．21％、0．58％、
1．33％，8∞oC焚烧4h后分别为1．11％、0．18％、1．39％，变化
不是很大，碳酸盐、硫化物和残渣态的含量则分别从焚烧前
的23．89％、69．95％、3．04％转变至0．83％、3．45％、93．03％，残
渣态明显增加了很多。电镀污泥的热处理过程实现了重金属
元素由不稳定态向稳定态的转化．降低了生物可利用性，说
明了其稳定处置的应用可能。
3结论
含Cu、Ni元素的电镀污泥的热处理研究表明：电镀污泥
废水污泥焚烧具有显著的减量化效益和难挥发重金属富集
效益；利用S∞s．协顺序浸提后风干样的交换态、吸附态、有
一‰_，‘㈨-，。¨¨-+’+‘¨¨·_。。¨|l·，’”¨II，■h¨’’‰-，一Il"■¨¨。⋯‘hPl●·-一'‰7+¨¨-一_llp-■¨¨。’1⋯--叫I·¨■¨¨。。lllI_w'l
(上接第85页)
表I精密度试暄I n=7
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CN35—1272，TK o
机结合态的含量比在8∞。C焚烧后的电镀污泥多．而碳酸盐
结合态、硫化物结合态和残渣态明显焚烧后的风干样的含量
多。电镀污泥焚烧后，重金属元素的赋存形态发生了明显的
改变。随着焚烧温度的提高．重金属元素由不稳定态向稳定
态的转化。降低了生物可利用性．可以实现对危险废物电镀
污泥的稳定化预处理或安全处置．
参考文献
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研究一Sp∞№浸提法．农业环境科学学报，2∞7，26(6)
(6)加标回收率试验。同时采集3组气体样品，每组双
份．在各组采样管中1份直接采样．1份用微量注射器加入
不同浓度的标准后采样，按1(3)操作步骤解析后测定。实验
结果表明：环境空气未检出三氯乙烯和四氯乙烯成份，测定
三氯乙烯加标回收率为94．8％．99．7％．四氯乙烯加标回收率
为93．7％～97．0％(见表2)。
3结论
采用活性炭采样环境空气样品．甲醇解吸．气相色谱法
结合FID检测器同时测定三氯乙烯和四氯乙烯．方法操作简
单方便。通过优化气要相色谱条件能够实现2种组分与甲醇
表2加标回收害试啦
有效分离，方法准确度和精密度均较好．最低检出浓度符合
职业卫生检测要求标准。实验结果表明，本方法能满足环境
空气中三氯乙烯和四氯乙烯的监测。
参考文献
1 国家环保总局．空气和废气监测分析方法指南．第四版．北京：中国
环境科学出版社．2004
2中国人民共和国环境保护部．HJl68—2们0环境监测分析方法标准
制修订技术导则
中国将大力推进生存空间绿色化
城乡是绿色化的主战场。要尊重自然，根据资源环境承城区，最大限度减少对自然的干扰和损害。建设美丽乡村，使
载能力，健全空间规划体系，科学规划不同区域的开发强度生态文明向农村延伸拓展，惠及广大乡村群众。
和城乡空间布局。要坚持走新型城镇化道路，建设绿色生态

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