1.2 重金属污泥的分类与性质
1.2.1 重金属污泥的分类
按照对重金属废水的不同,可将重金属污泥分为混合污泥和分质污泥两大类,前者是将不同种类的重金属废水混合在一起进行处理而形成的混合污泥,后者是将不同种类的重金属废水分别处理而形成的分质污泥,如将含铬、含铜、含镍、含锌等重金属废水分别处理后,产生含铬污泥、含铜污泥、含镍污泥、含锌污泥。按照不同行业产生的废水而导致的重金属污泥,可根据不同行业的名称来命名,如来自电镀企业的电镀污泥,不锈钢生产企业的不锈钢酸洗污泥,印制线路板企业的PCB污泥,其中铜含量较大,有的称为“含铜污泥”等。
在电镀污泥中,根据电镀废水处理的条件不同,电镀污泥主要分为铬系污泥和非铬系污泥两种,前者除含铬外尚含铁、锌、镍、铜等金属的氢氧化物,而后者不含铬,主要成分则为铁、锌、镍、铜等金属的氢氧化物。由于各企业所镀金属种类不同,镀液配方不同,以及镀件清洗方法的差异,造成排出废水中污染物的种类、数量、浓度也各不相同,因此大多数企业的废水都是混合废水,基本上都是采用末端处理的传统方法,经过处理后得到的多是混合污泥。不锈钢酸洗污泥来自对不锈钢成材之前进行抛光、酸洗后的酸性废水经化学沉淀法处理后的沉淀物,属于混合污泥。来自印制线路板企业的含铜污泥为分质污泥,其中主要含有铜金属。
目前针对重金属污泥的治理和资源化利用也是多以混合污泥为主要对象。因混合污泥处理难度较单质污泥大,所以处理工艺有所不同。
1.2.2 重金属污泥的性质
重金属污泥具有重金属含量高、种类多、成分复杂和污染危害大等特点。重金属污泥具有污染性和资源性双重特性,污染性是指重金属污泥中的多种金属成分对土壤、水体、大气、食品等造成不同程度的污染,严重威胁着人体健康。其中,电镀行业产生的含重金属废渣及废水处理后的电镀污泥已列入我国《国家危险废物名录》(2008年8月实施)所列出的49类危险废物中,是一种典型的危险废物。
电镀污泥中的重金属通常以氧化物的形式存在,电镀污泥属于偏碱性物质,pH值为6.70~9.77,其水分、灰分含量均很高,水分一般为75%~90%,灰分均在76%以上。电镀污泥的组成十分复杂且分布极为不均匀,属于结晶度比较低的复杂混合体系,具有重金属组分热稳定性高且易迁移等特点。重金属总量分析表明,来源不同的电镀污泥重金属总量分布趋势基本是一致的,各试样除Cd、Pb的含量较低外,Cr、Cu、Zn及Ni的含量均很高,远远超过国家标准的相关值。而且,电镀污泥中重金属的含量并不受污泥粒度分布的影响,其多少主要取决于原始污泥中含量的高低。
我国电镀污泥中的铜、镍、铬等重金属的质量分数较高。以深圳为例,早在2005年,深圳市所产生的危险废物中,重金属污泥的产生量就排在第二位,每年为5.2万吨,其中含铜、镍的污泥约占一半以上,约2.5万吨(湿污泥,60%~80%水分),折算为干污泥(10%含水量)约8000t。