一种利用Fenton试剂法产生的含铁污泥固化含铅污泥的方法

摘要

本发明公开了一种利用Fenton试剂法产生的含铁污泥固化含铅电镀污泥的方法，能够资源化利用含铁污泥的同时将含铅电镀污泥固定化，大幅度降低铅的浸出。本发明的具体工艺步骤为：(1)将含铁污泥和含铅污泥烘干后磨细，混匀；(2)将混匀的两种污泥经压制后经高温煅烧处理。由于铁污泥中Fe(OH)3能够与Pb(OH)2在高温下反应生成稳定的PbFe12O19，足以抵抗住酸碱溶液的侵蚀，有效的防止铅的浸出，达到了安全固化铅污泥的目的；具有经济性好、减容量大等优点。

说明书

技术领域

本发明涉及固体废弃物资源化利用领域，具体涉及一种采用Fenton试剂法产生的含铁污泥作为固化剂固化含铅电镀污泥的方法。

背景技术

电镀污泥是电镀生产过程中产生的电镀废水和废旧电镀液在处理过程中产生的固体废弃物，具有水分含量高、重金属含量高、易被浸出等特。铅及其化合物对人体有毒，容易在人体内积聚，摄取后主要贮存在骨骼内，部分取代磷酸钙中的钙，不易排出，中毒较深时可引起系统损害，严重时可引起铅毒性脑病。由于铅的流动性较大，在被堆置过程中容易对周边的环境产生严重威胁，因此如何安全处置含铅污泥一直是环境工程领域的热点。

固化/稳定化处理一直是重金属污泥的主要手段，主要包括水泥、玻璃等包覆固化。热处理由于具有大幅度的减量化、回收其中的能量等优点逐渐引起人们的关注；并且热处理固化的成本较水泥、玻璃固化成本低，在欧洲已经将热处理作为未来主要的处理固体废物的手段。Fenton试剂法广泛应用于高浓度有机废水的处理，但其主要缺点是容易产生含有大量氢氧化铁的污泥，污泥中氢氧化铁的含量甚至高达50%，通常将含铁污泥脱水返炉炼铁，但是如果高效利用含铁污泥将对Fenton试剂法的推广产生重要的意义。一项中国专利（CN 200910198271.1）公开了一种酸洗含铁污泥资源化利用的方法，具体步骤为含铁污泥干燥后直接利用高压压制成球，送入1100℃高温炉内不少于1h，加热过程中产生的可燃CO气体回收利用，放出的热量用于压球在入炉前的加热，剩余的可用于污泥的干燥，这种方法解决了高温处理的高能源消耗的问题。另一项中国专利（公开号CN 201010023054.1）提出了一种采用含铁污泥添加符合胶黏剂制备冷固球团的方法，通过添加有机胶黏剂(醋酸乙烯脂、丙烯酸、羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇等)和无机添加剂(膨润土、氧化钙、碱性泡花碱等)产生对含铁污泥的很好的粘结性，但缺点是添加组分复杂，且各组分必须要按一定顺序严格控制配比。以上公开发明涉及了含铁污泥的资源化利用，但存在操作步骤复杂、工艺流程长等问题。至于利用含铁污泥固化电镀污泥的研究还未见报道。

发明内容

本发明所要解决的问题是针对Fenton试剂法产生的含铁污泥资源化利用及电镀生产过程中产生的含铅污泥难以处理问题，将两者结合形成一种利用Fenton试剂法产生的含铁污泥通过煅烧手段固化含铅污泥的方法。

本发明所述的一种利用Fenton试剂法产生的含铁污泥固化含铅电镀污泥的方法，包括以下步骤：

1）将Fenton试剂法产生的含铁污泥和电镀污泥分别烘干，将烘干的含铁污泥和电镀污泥分别至于球磨机中粉碎、磨细；

2）将磨细的两种污泥按摩尔比Fe/Pb=12-15混合，将混合后的污泥再次置于球磨机中采用湿磨方式磨细；

3）将步骤2）球磨混合结束的混合污泥浆液烘干，然后将烘干的混合污泥经压片机压制成块状污泥，

4）将块状污泥置于马弗炉内在温度800-1000℃煅烧2.5-4h，冷却后，即实现了含铁污泥固化含铅电镀污泥。

步骤1）的烘干温度为105℃，烘干时间为24-48h。

步骤1）的球磨机转速50-100r/min，球磨时间0.5-2h。

步骤2）中，湿磨方式采用的固液比为5-2，球磨时间12-18h。

步骤3）的烘干温度为105-200℃。

步骤3）压片时压力范围为500-1000kg/cm²。

本发明的固化原理是通过高温处理，含铁污泥中的氢氧化铁和含铅污泥中的氢氧化铅首先脱水形成氧化铁和氧化铅，经进一步反应生成PbFe₁₂O₁₉，由于PbFe₁₂O₁₉具有优良的化学稳定性和机械强度，经固化后能够抵抗环境中酸、碱和其他不良因素的侵蚀，防止污泥中的可溶铅流入环境中。

具体实施方式

下面结合实例，对本发明作进一步描述，以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。

实施例1

将Fenton试剂法产生的含铁污泥和含铅电镀污泥(含铅20%)分别置于105℃烘干24h，随后将烘干的含铁污泥和电镀污泥分别至于球磨机中粉碎、磨细，球磨机转速50r/min，球磨时间0.5h。将磨细的两种污泥按摩尔比Fe/Pb=12混合，再次置于球磨机中混合磨细，混合磨细过程采用湿磨方式，固液比5，球磨时间12h。将球磨混合结束的混合污泥浆液在105℃烘干，然后将烘干的混合污泥经压片机压制，压片机压力范围500kg/cm²。经压片机压制的块状污泥置于马弗炉内在温度800℃煅烧2.5h。将煅烧过的块状污泥粉碎后磨细后，采用修改的《固体废物毒性浸出方法-醋酸缓冲溶液法》连续浸出22d,浸出结束后溶液中的铅浓度25mg/L。

实施例2

将Fenton试剂法产生的含铁污泥和含铅电镀污泥(含铅45%)分别置于105℃烘干48h，随后将烘干的含铁污泥和电镀污泥分别至于球磨机中粉碎、磨细，球磨机转速100r/min，球磨时间2h。将磨细的两种污泥按摩尔比Fe/Pb=15混合，再次置于球磨机中混合磨细，混合磨细过程采用湿磨方式，固液比3，球磨时间18h。将球磨混合结束的混合污泥浆液在200℃烘干，然后将烘干的混合污泥经压片机压制，压片机压力范围1000kg/cm²。经压片机压制的块状污泥置于马弗炉内在温度1000℃煅烧4h。将煅烧过的块状污泥粉碎后磨细后，采用修改的《固体废物毒性浸出方法-醋酸缓冲溶液法》连续浸出22d,浸出结束后溶液中的铅浓度12mg/L。

实施例3

将Fenton试剂法产生的含铁污泥和含铅电镀污泥(铅浓度16%)分别置于105℃烘干36h，随后将烘干的含铁污泥和电镀污泥分别至于球磨机中粉碎、磨细，球磨机转速75r/min，球磨时间1h。将磨细的两种污泥按摩尔比Fe/Pb=14混合，再次置于球磨机中混合磨细，混合磨细过程采用湿磨方式，固液比4，球磨时间15h。将球磨混合结束的混合污泥浆液在200℃烘干，然后将烘干的混合污泥经压片机压制，压片机压力范围750kg/cm²。经压片机压制的块状污泥置于马弗炉内在温度900℃煅烧3h。将煅烧过的块状污泥粉碎后磨细后，采用修改的《固体废物毒性浸出方法-醋酸缓冲溶液法》连续浸出22d,浸出结束后溶液中的铅浓度20mg/L。

本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。