劉智峰， 田文瑞

(陜西理工學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，陜西漢中 723001)

濕法回收電鍍污泥中重金屬的研究現(xiàn)狀

劉智峰， 田文瑞

(陜西理工學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，陜西漢中 723001)

電鍍污泥中含有多種重金屬，對(duì)電鍍污泥中的重金屬采用濕法回收的方法進(jìn)行了綜述，重點(diǎn)介紹了酸浸法、氨浸法、焙燒法、萃取法、沉淀法、還原法及電解法回收重金屬的研究進(jìn)展，對(duì)各方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析，并對(duì)其今后的發(fā)展趨勢(shì)作了展望。

電鍍污泥;濕法;重金屬;回收

引 言

電鍍污泥是電鍍廢水處理的最終產(chǎn)物，含有大量的對(duì)人體有害的銅、鋅、鉻、鎳及鐵等重金屬，其主要來(lái)源于電鍍廠的各種電鍍廢液及廢水處理，電鍍污泥中的化學(xué)成分相當(dāng)復(fù)雜，毒性大，且難以降解。如果將其無(wú)害化處理，變廢為寶，不僅減少了環(huán)境污染，而且是實(shí)現(xiàn)廢物資源化的重要途徑，具有良好的社會(huì)和環(huán)境效益。如何回收電鍍污泥中的重金屬就成了關(guān)鍵問(wèn)題。

目前電鍍污泥中重金屬的回收工藝可分為干法和濕法，其中以濕法最為廣泛?？煞譃閮蓚€(gè)步驟:1)浸出，即將污泥中的有價(jià)金屬轉(zhuǎn)變成金屬離子或絡(luò)合離子，以金屬單質(zhì)或以金屬鹽的形式回收;2)金屬分離，即用化學(xué)沉淀法、溶劑萃取法及離子交換等方法從浸出液中回收重金屬。

1 浸出

常用的浸出方法有酸浸法、氨浸法和細(xì)菌法等。酸浸法和氨浸法是利用污泥與酸性溶劑或氨水進(jìn)行反應(yīng)，然后通過(guò)物理或化學(xué)法將重金屬轉(zhuǎn)移到液相，使重金屬與雜質(zhì)分離，以單質(zhì)或化合物的形式回收。這是一種比較常見(jiàn)的回收污泥中重金屬的方法。常用的酸浸出劑為鹽酸、硫酸。

1.1 酸浸法

李盼盼等［1］研究了電鍍污泥中銅和鎳浸出的方法，選取硫酸為浸出劑，考察了酸的用量對(duì)浸出效果的影響，得出最佳浸出條件，d=0.15mm污泥顆粒，每2g污泥加10%硫酸10mL，常溫下振蕩0.5 h。在該條件下電鍍污泥中銅、鎳的浸出率達(dá)95%以上，對(duì)浸出液和浸出后的殘?jiān)M(jìn)行了掃描，結(jié)果浸出液烘干物大部分為重金屬的結(jié)晶物形式，殘?jiān)薪Y(jié)晶成分不多，且渣量較少。

李雪飛等［2］分別利用鹽酸和硫酸浸出法回收電鍍污泥中的鉻，并比較了兩種方法的效果。以m(污泥)∶m(酸)為 1∶0.736，接觸 t為 20min，θ為20℃作為研究酸浸出的實(shí)驗(yàn)條件，硫酸為浸出劑，處理后殘?jiān)薪隹侰r毒性為3.658mg/L。低于《固體廢物 浸出毒性浸出方法 水平振蕩法》(GB 5086.2-1997)毒性標(biāo)準(zhǔn)，可以進(jìn)行危險(xiǎn)廢物填埋處置。以鹽酸為浸出劑，處理后殘?jiān)锌偨鯟r質(zhì)量濃度為35.60mg/L。此結(jié)果超過(guò)了GB 5086.2-1997填埋廢物浸出毒性標(biāo)準(zhǔn)的允許值。由此可以看出，硫酸的浸出效果優(yōu)于鹽酸，并考察了以硫酸浸出時(shí)，在 m(污泥)∶m(硫酸)為 1∶0.368，θ為(50.0±0.5)℃的條件下可以獲得最佳浸出率。

楊加定［3］研究電鍍污泥中金屬的浸出方法，并確定了最佳的浸出條件。電鍍污泥、水以適當(dāng)?shù)谋壤?以電鍍污泥完全溶解為限)進(jìn)行混合，在85～95℃條件下通入空氣30min后加入硫酸，并根據(jù)污泥中鐵的總質(zhì)量，和濾液中一價(jià)陽(yáng)離子的質(zhì)量(硫酸銅銨和硫酸鎳銨混晶的分離及硫酸鉻銨和硫酸鋅銨混晶的分離后的濾液)即n(Fe2+)∶n(Me+)=1∶1，繼續(xù)浸泡45min。該條件下電鍍污泥中 Cu、Ni、Cr及Zn的浸出率高，鐵的浸出率低，有利于后續(xù)有價(jià)金屬的提取、分離，且廢渣無(wú)害化，可按一般工業(yè)固體處置。

Paula等［4］利用廉價(jià)工業(yè)鹽酸浸取電鍍污泥中的鉻，浸取時(shí)將5mL工業(yè)鹽酸添加到大約1g預(yù)制好的試樣中，然后在150r/min的搖床上震蕩30min，鉻的浸出率高達(dá)97.6%。Veglio等［5］的研究顯示，硫酸對(duì)銅、鎳的浸出率可達(dá)95% ～100%，而在電解回收過(guò)程中，兩者的回收率也高達(dá)94% ～99%。

Silva等［6］用80%的鹽酸浸出含鉻電鍍污泥中的各種金屬。為了分離鉻與浸出液中的其他金屬元素，在浸出時(shí)加入30%的H2O2，使Cr(Ⅲ)氧化成Cr(Ⅵ)，然后用NaOH或KOH調(diào)節(jié)pH至7～l1，使溶液中殘余的金屬雜質(zhì) Mn、Zn、Fe、Ca及 Mg等充分沉淀，再將溶液過(guò)濾便得到較純的鉻酸鹽溶液，溶液中鉻以鉻酸鹽陰離子的形式存在。

1.2 焙燒-酸浸法

焙燒浸取法是利用高溫將電鍍污泥烘干后，按一定的比例將其與酸、水等介質(zhì)混合后在一定的溫度下焙燒，使重金屬生成各自的鹽類(lèi)，從而提取焙燒產(chǎn)物中的有價(jià)金屬。

郭茂新等［7］采用中溫焙燒-鈉化氧化法從電鍍污泥中回收重金屬鉻，并通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)確定影響回收效率的主要因素為焙燒溫度、污泥與碳酸鈉之比、水浸時(shí)間和焙燒時(shí)間。采用正交試驗(yàn)找出最優(yōu)的操作條件為m(污泥)∶m(Na2CO3)為1∶1、水浸t為1.0h、焙燒θ為650℃，焙燒t為2h。實(shí)驗(yàn)表明，在此條件下回收鉻的質(zhì)量可達(dá)到污泥質(zhì)量的8.34%，鉻的回收率可達(dá)90%以上。

陳嫻等［8］采用還原焙燒-酸浸工藝處理電鍍污泥，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)銅的選擇性回收。研究了不同焙燒條件下，電鍍污泥的質(zhì)量損失率和金屬含量，并探索了焙燒溫度、焙燒時(shí)間、煤粉用量及CaCO3投加量對(duì)金屬浸出率的影響。結(jié)果表明，還原焙燒有利于污泥減量和金屬富集;并且經(jīng)還原焙燒污泥中金屬的浸出效果明顯優(yōu)于直接焙燒;在電鍍污泥中添加10%的煤粉和0.5%的 CaCO3，于700℃焙燒20min后，將焙燒底渣投入10%的硫酸溶液中，投加質(zhì)量為 20g、振蕩速度為 112r/min、t浸出為 60min、室溫條件下進(jìn)行酸浸，Cu浸出率高達(dá)98.73%，而Ni、Zn及Cr的浸出率較低，從而使目標(biāo)金屬Cu和其他金屬初步分離。

鄭敏等［9］采用氯化焙燒法對(duì)鉻渣中的鉻進(jìn)行了有效回收。以CaCl2為氯化劑，碳粉為還原劑，采用氯化焙燒-鹽酸浸取的方法處理鉻渣，鉻以CrCl3的形式被回收。在 m(鉻渣)∶m(碳粉)為 5、m(CaCl2)∶m(鉻渣)為 0.4、θ焙燒為 1 200℃、t焙燒為50min的條件下，Cr(Ⅲ)回收率為91.2%。采用本方法處理1g鉻渣可回收0.033g CrCl3。

Rossinig等［10］用黃鐵礦廢料作酸化原料，將其與電鍍污泥混合后進(jìn)行焙燒，然后在室溫下用去離子水進(jìn)行浸取分離，鋅、鎳及銅的回收率分別為60%、43%和50%。

Jitka jandova等［11］利用硫酸浸出含銅電鍍污泥，將電鍍污泥重金屬浸出后過(guò)濾，用NaOH調(diào)節(jié)濾液pH在6.0左右，使金屬離子產(chǎn)生氫氧化物沉淀而鋅離子則大部分留在濾液中，濾渣經(jīng)2h煅燒，產(chǎn)生鐵氧磁體結(jié)構(gòu)與 CuO晶相，再用硫酸浸漬30min，其中CuO被硫酸溶出形成 Cu2+，經(jīng)過(guò)濾后得到純度較高的含Cu2+濾液，最后再以NaOH將銅離子沉淀形成Cu4(SO4)(OH)6·H2O而回收。

1.3 氨浸法

王浩東等［12］探究了用氨浸出回收電鍍污泥中鎳的工藝，工藝原理為將含鎳污泥經(jīng)氧化焙燒后得焙砂，用7%NH3、5% ～7%CO2的溶液對(duì)焙砂進(jìn)行充氧攪拌浸出，反應(yīng)為:Ni(NH3)4CO3，Ni(NH3)4CO3進(jìn)入溶液，后蒸發(fā)轉(zhuǎn)化為堿式碳酸鹽2NiCO3·3Ni(OH)2，堿式碳酸鹽在800℃煅燒可得氧化鎳粉，從而將污泥中的重金屬鎳進(jìn)行了回收利用。

程潔紅等［13］研究了采用氨浸-加壓氫還原法對(duì)電鍍污泥中的銅和鎳進(jìn)行了分離回收，并分析了氨浸過(guò)程中各因素的影響。結(jié)果表明，采用NH3-(NH4)2SO4氨浸體系，在 θ為 25℃，t為60min，c(NH3)為 6.5mol/L，液固質(zhì)量比為 3∶1 的條件下，Ni、Cu及Zn的浸出率分別達(dá)到80.25%、77.42%和 91.07%，而 Fe、Cr和 Ca等金屬的浸出率很低。

酸浸法是濕法冶金中常用的浸出方法之一，其反應(yīng)時(shí)間短，浸出效率高，對(duì)銅、鎳及鋅等金屬的浸取效果較好，通過(guò)酸浸大部分金屬物質(zhì)能以離子態(tài)或絡(luò)合離子態(tài)溶出，然而在酸浸時(shí)需考慮pH的選擇，pH過(guò)低或過(guò)高都會(huì)影響浸出的效果。通常在酸浸過(guò)程中加入氧化劑以利于后續(xù)工藝的進(jìn)一步分離，但酸具有較強(qiáng)的腐蝕性，對(duì)反應(yīng)容器防腐要求較高，且在浸出的過(guò)程中，一些金屬會(huì)隨之浸出，因而需進(jìn)行必要的除雜處理。氨浸法對(duì)裝置的密封性要求較高，且具有刺激性氣味，但其優(yōu)越性在于能選擇性溶解銅、鋅、鈷、銀及鎳等金屬，而鐵、鉻、鈣及鋁等則大多被阻擋在浸出余渣中，浸出選擇性好，從而達(dá)到初步分離的效果，目前國(guó)際上都傾向于運(yùn)用氨浸法。

2 金屬分離

2.1 溶劑萃取法

溶劑萃取法是將電鍍污泥的浸出液加入萃取劑使其進(jìn)行靜置、分相，然后將有機(jī)相用反萃取劑在一定條件下進(jìn)行選擇性回收，從而實(shí)現(xiàn)重金屬的分離。

辛勝等［14］采用 M5640-磺化煤油作萃取劑，H2SO4為反萃劑，對(duì)電鍍污泥浸出液中的銅進(jìn)行選擇性萃取試驗(yàn)，確定了萃取銅及反萃取的最佳工藝參數(shù)。結(jié)果表明，采用二級(jí)萃取，當(dāng)料液pH=1.54，w(萃取劑)為5%，VO∶VA=1∶1，混合 t為 2min 時(shí)，銅的萃取率可達(dá)到99%以上。另外采用已優(yōu)化的反萃工藝參數(shù)，VA∶VO=2.5∶3.0，反萃 t為 30s時(shí)銅的反萃率可達(dá)99%以上。銅以硫酸銅溶液形式回收。同時(shí)，萃取劑對(duì) Ni、Zn的共萃率較低，表明M5640-磺化煤油對(duì)電鍍污泥液中銅的萃取選擇能力較高，與溶液中Ni、Zn有較好的分離效果。

周志明等［15］提出了以含銅電鍍污泥為原料，制備硫酸銅和氧化鐵紅的工藝流程，并確定了從含銅電鍍污泥中回收銅和鐵的工藝參數(shù)。實(shí)驗(yàn)采用硫酸浸取含銅污泥，銅和鐵的浸取率分別為98.73%和97.91%;采用N902-磺化煤油-硫酸萃取分離溶液，萃取分離浸取液中的銅和鐵，工藝條件水相pH為1.5～1.7，萃取劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%，相比VO/VA=1∶1，反萃液硫酸濃度為4mol/L。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，通過(guò)該工藝處理含銅電鍍污泥，銅的回收率大于92%，鐵的回收率達(dá)到88%以上。

張廣柱等［16］采用30%N902從除雜后的電鍍污泥氨浸液中回收金屬鎳。在萃取原料液pH為9，相比VA/VO=2∶1，反應(yīng)t為5min條件下可使鎳的萃取率達(dá)到99%。負(fù)載有機(jī)相經(jīng)水洗后，用2mol/L的硫酸VA/VO=1∶1進(jìn)行反萃，反萃t為30min，反萃級(jí)數(shù)為8級(jí)，得到硫酸鎳。硫酸鎳溶液中ρ(Ni2+)大于90g/L。

王文瑞等［17］采取萃取工藝進(jìn)行回收電鍍污泥中的銅。萃取液用磺化煤油做載體，形成銅萃取有機(jī)相，用量為V(磺化煤油)∶V(萃取劑)為15∶1，萃取條件pH為2，VO∶VA為1∶1，采用兩段萃取以最大限度的萃取浸出的銅，得到產(chǎn)品硫酸銅，其中銅的萃取率可達(dá)99%以上。

Silva等［18］對(duì)含有 Cu、Cr、Zn 及 Ni等重金屬的電鍍污泥，采用硫酸浸出→置換除銅→沉淀除鉻→二(2-乙基己基)磷酸脂(D2EHPA)和(2，4，4-三甲基戊基)次磷酸(Cyancx272)萃取分離鋅、鎳的工藝進(jìn)行了研究。結(jié)果顯示，D2EHPA對(duì)鋅的萃取效率要比Cyancx272高，且存在于有機(jī)相中的鋅能全部回收，經(jīng)過(guò)結(jié)晶后，能得到純度相當(dāng)高的硫酸鎳產(chǎn)品。在銅、鉻的去除階段，銅回收率達(dá)到90%，產(chǎn)生的Cr-CaCO3沉淀可制作硅酸鹽材料。

溶劑萃取法操作簡(jiǎn)單、快速高效，是常用的提取分離金屬的方法。采用此法不僅可以得到高純度的產(chǎn)品，而且在過(guò)程中不封閉，不存在雜質(zhì)問(wèn)題，缺點(diǎn)是電鍍污泥中含有一些有機(jī)物影響萃取分相，會(huì)產(chǎn)生乳化現(xiàn)象。

2.2 化學(xué)沉淀法

化學(xué)沉淀法是利用電鍍污泥中的重金屬在一定的條件下與某些物質(zhì)(硫化物、碳酸鹽等)或根據(jù)金屬離子在不同PH下水解生成沉淀，從而進(jìn)行不同程度的分離。

毛諳章等［19］以某電鍍廠所產(chǎn)生的含銅、鎳等金屬的電鍍污泥為對(duì)象，研究了硫化物沉淀分離提純、氯酸鈉-硫酸溶液浸出回收銅的工藝路線(xiàn)，并得出最佳工藝條件為:NaClO3用量為理論量的110%，θ為80℃，液固質(zhì)量比為 7，t浸出為 1.2h，硫酸用量為理論量的120%，常規(guī)攪拌，在此條件下制得的銅總回收率為94.5%。

陳丹等［20］采用化學(xué)沉淀法從電鍍污泥水熱合成鐵氧體后過(guò)濾分離的銅氨廢液中回收銅。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用化學(xué)沉淀法處理銅氨廢液，50%的鹽酸調(diào)節(jié)銅氨廢液pH為5.4～6.4，沉淀出堿式氯化銅固體，銅回收率在98%以上，1L銅氨廢液可回收堿式氯化銅5.83g。

楊春等［21］根據(jù)某電鍍污泥酸浸出液中所含的銅(Ⅱ)和鎳(Ⅱ)化學(xué)性質(zhì)的差異，分別采用氨水分步沉淀法、硫化鈉選擇沉淀法進(jìn)行銅(Ⅱ)和鎳(Ⅱ)分離的實(shí)驗(yàn)研究，考察溶液pH、硫化鈉用量對(duì)分離效果的影響，根據(jù)溶度積理論及電化學(xué)理論闡述溶液中銅(Ⅱ)和鎳(Ⅱ)分離的原理。結(jié)果表明，以氨水進(jìn)行分步沉淀，需將pH控制在5.8～6.2，則可以實(shí)現(xiàn)溶液中Cu2+和Ni2+的分離;而將溶液pH控制在1.0以下，當(dāng)適量加入硫化鈉時(shí)，采用硫化物選擇沉淀法可以很好地分離混合溶液中的Cu2+和Ni2+。

化學(xué)沉淀法工藝簡(jiǎn)單，在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用廣泛，使用硫化物、氟化物會(huì)產(chǎn)生硫化氫、氟化氫氣體可能會(huì)引入新的雜質(zhì)，使所得的產(chǎn)品純度不高，生產(chǎn)費(fèi)用也較高，因此正逐步被其它工藝所取代。

2.3 還原分離法

還原分離法是利用還原性氣體或一些還原性物質(zhì)在一定條件下從浸出液中將重金屬選擇出來(lái)的方法。

2.3.1 氫還原分離法

程潔紅等［13］研究采用氨浸-加壓氫還原法對(duì)電鍍污泥中的銅和鎳進(jìn)行分離回收，并分析出氫還原過(guò)程中各因素的影響。當(dāng)浸出液pH為5.4～5.6，θ為160℃，t為60min，攪拌轉(zhuǎn)速為500r/min，氫分壓為2MPa時(shí)，氫還原銅和鎳的回收率分別達(dá)到71%和64%。并得出氫分壓和攪拌速度的增大均能提高銅和鎳的回收率，而升高反應(yīng)溫度也有利于加快反應(yīng)進(jìn)程。

張冠東等［22］采用氫還原技術(shù)，對(duì)電鍍污泥氨浸產(chǎn)物進(jìn)行了綜合回收，成功地分離出金屬銅粉和鎳粉。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在弱酸性硫酸銨溶液中，可以獲得較好的銅鎳分離效果。所得兩種金屬粉末純度可達(dá)到99.5%，符合三號(hào)銅粉和三號(hào)鎳粉的產(chǎn)品要求，銅的回收率達(dá)到99%，鎳的回收率達(dá)到98%以上。在此基礎(chǔ)上對(duì)還原尾液中的鋅進(jìn)行了回收。

2.3.2 鐵還原分離法

楊春［13］采用鐵粉置換法進(jìn)行銅(Ⅱ)和鎳(Ⅱ)分離的實(shí)驗(yàn)研究，并得出鐵粉以過(guò)量10%時(shí)，鐵粉能夠置換出混合溶液中的銅(Ⅱ)，而溶液中鎳(Ⅱ)的損失則較小，從而實(shí)現(xiàn)電鍍污泥酸浸出液中銅和鎳的分離。

安顯威等［23］考察鐵屑加入量與銅的回收率之間的關(guān)系，以確定鐵屑的最佳加入量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)鐵屑加入量為理論加入量的1.5倍時(shí)，銅的質(zhì)量濃度為0.058g/L，用攪拌器攪拌，反應(yīng)45min，過(guò)濾，對(duì)濾液中Cu2+和海綿銅的品位進(jìn)行測(cè)定分析后，得出銅的回收率達(dá)85%，w(Cu)為90%。

還原分離方法流程簡(jiǎn)單，設(shè)備投資少，操作方便，產(chǎn)品質(zhì)量好，產(chǎn)值較高，可以針對(duì)不同需要改變生產(chǎn)條件，獲得不同純度、不同粒度的銅、鎳產(chǎn)品。此外，過(guò)程不封閉，不存在雜質(zhì)積累問(wèn)題，排放的尾液中的主要重金屬離子含量均控制在極低的范圍內(nèi)，基本不污染環(huán)境，具有良好的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。

2.4 電解法

電解法是根據(jù)電鍍污泥經(jīng)過(guò)酸浸后，將不同的重金屬在一定的電壓下進(jìn)行氧化，從而分離出單質(zhì)的原理，達(dá)到回收重金屬的方法。

李盼盼等［24］研究了電鍍污泥酸浸模擬液中銅和鎳去除的方法和工藝，采用電解法去除銅和鎳，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，電解去除銅的最佳條件為極間距d=3.5cm，U=2.7V，模擬液 pH 為 0.3，鈦涂釕-銥合金為陽(yáng)極，不銹鋼為陰極，電解8h，銅的去除率接近95%。陰極沉積銅的顆粒較大，易于剝離回收利用。在電解去除鎳的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)模擬液pH越高，鎳的去除率也越大，pH 為 3.64、4.65及 5.50的最高去除率分別為31%、38%和42%;電壓升高，有利于重金屬在陰極的還原沉積，但效果不明顯，5.5V時(shí)鎳的最高去除率只有48%，僅比5.0V時(shí)高6%;硼酸對(duì)去除效果的影響不大。

陳丹等［20］采用電解法以銅粉的形式回收銅。在銅氨廢液中加入4mL硫酸酸化、Jκ為250A/m2、θ為60℃、t為5h的條件下，1L銅氨廢液可得到3.54 g枝狀結(jié)晶的電解銅粉，銅回收率可達(dá)99%以上。銅粉的粒徑和純度均可達(dá)到GB5246-85《電解銅粉》的要求。

以電解法回收電鍍污泥中的重金屬，其原理簡(jiǎn)單，工藝成熟，操作方便，是一種較好的技術(shù)。

2.5 微生物法

施燕等［25］將一株氧化亞鐵硫桿菌和一株氧化硫硫桿菌進(jìn)行混合，對(duì)所得菌進(jìn)行馴化，經(jīng)過(guò)馴化后的細(xì)菌，成功地適應(yīng)了電鍍污泥環(huán)境。在加入了合適的營(yíng)養(yǎng)底物及還原劑后，電鍍污泥中的重金屬如銅、鎳等，在30℃酸性好氧的環(huán)境中，能夠在7d內(nèi)被有效地淋濾出來(lái)，混合菌對(duì)污泥中0.5%的銅的濾出率達(dá)90%以上，鎳的濾出率40%以上。此外，還討論了兩株硫桿菌對(duì)高毒性電鍍污泥的適應(yīng)性。即在一定的污泥濃度范圍內(nèi)，氧化亞鐵硫桿菌和氧化硫硫桿菌能夠氧化底物，并產(chǎn)生硫酸將污泥中的重金屬溶解，兩株硫桿菌能夠加快鎳和銅的濾出效率。

葉錦韶等［26］以擲孢酵母作為生物吸附劑，研究了廢水pH、菌體培養(yǎng)時(shí)間和活性污泥濃度等因素，對(duì)擲孢酵母吸附含鉻電鍍廢水的影響。發(fā)現(xiàn)廢水的pH和菌體的培養(yǎng)時(shí)間是影響該廢水生物吸附的重要因素，適宜的pH為3.5～5.3;t(培養(yǎng))為55～72h?；钚晕勰嗟穆?lián)合使用能有效地促進(jìn)鉻的生物吸附效果。

趙曉紅等［27］用微生物法對(duì)SRV菌去除電鍍廢水及污泥中銅進(jìn)行了研究，考察了菌量、銅離子質(zhì)量濃度、溶液的pH、θ和t等因素對(duì)SRV菌去除溶液中銅離子的影響。研究表明，在 m(菌)∶m(污泥)為1∶1的情況下，ρ(Cu2+)為 246.8mg/L 的廢水去除率達(dá)99.12%。

Denis［28］提出為了提高污泥中重金屬的浸出率，應(yīng)先對(duì)污泥進(jìn)行酸化處理，污泥中的金屬受到氧化菌的作用可形成硫酸鹽而被浸出，以銅為研究，污泥中的銅成分經(jīng)過(guò)連續(xù)式生物污泥浸漬處理后可以溶出89% ～91%，浸出液加入堿調(diào)節(jié)pH=10即可將90%～95%的金屬離子沉淀回收。

Dilek［29］探討活性污泥的金屬離子濃度對(duì)污泥優(yōu)勢(shì)物種影響的實(shí)驗(yàn)中，以0.01g/L Ni2+、0.05g/L Cr(Ⅵ)作為模擬廢水條件，顯示污泥中的重金屬含量過(guò)高將對(duì)微生物有不利的影響，電鍍污泥中高含量的重金屬對(duì)微生物的毒害作用大大限制了該技術(shù)在這一領(lǐng)域的應(yīng)用。

微生物法反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，微生物菌種對(duì)溫度、污泥濃度的變化適應(yīng)性較弱，具有不使用化學(xué)藥劑、無(wú)二次污染、處理方法方便、綜合處理能力較強(qiáng)及運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，不足在于細(xì)菌對(duì)于電鍍污泥中重金屬的浸出有一定的耐受力，須經(jīng)過(guò)馴化才能得以很好的浸出，這一過(guò)程消耗大，投入多，不適用于大規(guī)模的投入使用。

2.6 離子交換膜分離法

離子交換膜具有離子選擇透過(guò)性，因而利用它作為分離介質(zhì)的許多分離方法在冶金溶液分離工藝中有著重要的應(yīng)用價(jià)值。一般采用液膜來(lái)回收浸出液中的銅與鎳等金屬。液膜分散電鍍污泥浸出液時(shí)，流動(dòng)載體在膜外相界面有選擇地絡(luò)合重金屬離子，然后在液膜內(nèi)擴(kuò)散，在膜內(nèi)界面上解絡(luò)。重金屬離子進(jìn)入膜內(nèi)相富集，流動(dòng)載體返回膜外相界面，如此過(guò)程不斷進(jìn)行，廢水得到凈化，重金屬得到回收利用。

膜分離法具有工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備占地面積小，分離效率高，耗能少，投資低和反應(yīng)條件溫和等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是投資大，運(yùn)行費(fèi)用高，薄膜的壽命短，比較容易堵塞，操作管理煩瑣，處理成本比較昂貴。

3 展望

綜合以上，目前我國(guó)電鍍污泥中重金屬的綜合回收利用技術(shù)不是很完善，雖然膜法和溶劑萃取法具有回收效率高、選擇性好等優(yōu)點(diǎn)，但是在今后的研究中，需在以下方面進(jìn)一步的深化和發(fā)展:1)單純一種工藝處理的效果往往不佳，制備所得的產(chǎn)品純度低，在今后的運(yùn)用中，應(yīng)根據(jù)電鍍污泥中所含重金屬成分及各種工藝的優(yōu)缺點(diǎn)有選擇的進(jìn)行多種工藝結(jié)合使用;2)須對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，在回收電鍍污泥的過(guò)程中，應(yīng)減少雜質(zhì)的引入和降低重金屬回收過(guò)程中的各工藝參數(shù)范圍，從而進(jìn)一步減少污染，降低有毒物質(zhì)的排放，更好的實(shí)現(xiàn)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，對(duì)于節(jié)約資源，實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用以及保護(hù)環(huán)境都有深遠(yuǎn)的意義。

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Research Status on the Recovery of Heavy Metals from Electroplating Sludge by Wet Method

LIU Zhi-feng，TIAN Wen-rui
(School of Chemical＆ Environmental Science，Shaanxi University of Technology，Hanzhong 723001，China)

Different kinds of wet methods used in the recovery of heavy metal from electroplating sludge were reviewed in this paper.Research progress of the different methods including acid leaching method，ammonia leaching process，roasting method，extraction method，precipitation method，reduction method and electrolysis were emphatically introduced.The advantages and disadvantages of different methods were simply analyzed and the development trends of those methods were also prospected.

electroplating sludge;wet method;heavy metals;recovery

X781.1

A

1001-3849(2012)07-0014-06

2011-12-12

2012-01-16

陜西省教育廳專(zhuān)項(xiàng)科研基金(11JK0754)