本發(fā)明屬于礦渣資源綜合利用及無害化處理領(lǐng)域，具體涉及一種電鍍廢水工藝所產(chǎn)生含鉻廢渣的固化方法。
背景技術(shù)：
電鍍廢渣來自于電鍍廢水的處理過程。處理電鍍廢水的方法很多，主要有化學(xué)法、離子交換法、活性炭法、電解法、蒸發(fā)濃縮法、反滲透法、電滲透法等，其中化學(xué)法是目前國內(nèi)外應(yīng)用最多的。化學(xué)法處理電鍍廢水雖然有投資少、技術(shù)成熟、適應(yīng)性強(qiáng)、自動化程度高等優(yōu)點，但化學(xué)法的最大缺點是會產(chǎn)生大量的電鍍廢渣。這些電鍍廢渣含有難以降解的有害重金屬，如果不加處理任意堆放或處置不當(dāng)將造成更為嚴(yán)重和長遠(yuǎn)的二次污染，對人體和生態(tài)環(huán)境造成影響。因此，必須對電鍍廢渣進(jìn)行科學(xué)、安全的處置，以達(dá)到保護(hù)環(huán)境、充分利用資源的目的。電鍍工業(yè)產(chǎn)生大量的Cu、Ni、Zn、Cr等重金屬的電鍍廢渣，由于電鍍生產(chǎn)工藝、鍍件種類、廢水處理工藝的不同而各有差異，成分十分復(fù)雜。電鍍廢渣中常常賦存大量的鉻，其化合物中Cr(VI)的毒性最大，電鍍含鉻廢渣中的六價鉻是毒性物質(zhì)，它可透過細(xì)胞膜毒害生命組織，對人體產(chǎn)生“三致”作用，對皮膚、呼吸系統(tǒng)和消化系統(tǒng)都會產(chǎn)生較大的危害。
目前主要通過對電鍍廢渣的固化/穩(wěn)定化及其資源化利用等方法達(dá)到無害化處理的目的。穩(wěn)定化/固化技術(shù)是固體廢物無害化處理的一項重要技術(shù)，主要包括：水泥固化、石灰固化、熱塑性固化、熔融固化、自膠結(jié)固化等。固化/穩(wěn)定化主要是加入一些固化劑以固化污染源。通過投加常見的固化劑如水泥、瀝青、玻璃等，與廢渣加以混合進(jìn)行固化，使電鍍廢渣內(nèi)的有害物質(zhì)封閉在固化體內(nèi)不被浸出，從而達(dá)到解除污染的目的。水泥是最為常見的固化劑之一，通過加入水泥使之與廢渣混合，在室溫下即可有效的將電鍍廢渣中的有害重金屬離子化學(xué)固化。水泥固化具有對電鍍廢渣等重金屬廢物處理十分有效、投資和運行費用低、水泥及其它添加劑價廉易得、操作簡單、固化體穩(wěn)定等優(yōu)點，因而得到了廣泛的應(yīng)用。但水泥固化體中重金屬的長期穩(wěn)定性問題和水泥固化的高增容率一直是許多研究者密切關(guān)注問題。與單純水泥固化相比，堿激發(fā)工業(yè)廢渣后的固化體強(qiáng)度有明顯的提高，而且浸出含量也有很大的降低。而且其增容比遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于水泥固化，這就顯著降低了后續(xù)的運輸、貯存和處置費用，此外還提高穩(wěn)定化產(chǎn)物的長期穩(wěn)定性。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種電鍍廢水工藝所產(chǎn)生含鉻廢渣的固化方法，利用電鍍含鉻廢渣、工業(yè)廢渣和水泥，在復(fù)合激發(fā)劑作用下制備固化體，從而完成含鉻廢渣的固化及穩(wěn)定化。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：
1、電鍍廢水工藝所產(chǎn)生含鉻廢渣的固化方法，包括如下步驟：
1)、取電鍍含鉻廢渣和工業(yè)廢渣干燥并細(xì)化備用；
2)、按照質(zhì)量份數(shù)計，取步驟1)細(xì)化后的電鍍含鉻廢渣40～55份、步驟1)細(xì)化后的工業(yè)廢渣30～40份、水泥5～10份、復(fù)合激發(fā)劑4～8份，以液固質(zhì)量比0.25～0.30：1加入水并充分?jǐn)嚢璧玫綕{狀混合物，再將漿狀混合物進(jìn)行入模、固化、脫模及養(yǎng)護(hù)，所述復(fù)合激發(fā)劑為氫氧化鈉和水玻璃以質(zhì)量比1:1～4混合制成。
進(jìn)一步，步驟1)細(xì)化后電鍍含鉻廢渣和工業(yè)廢渣粒度為小于100目。
進(jìn)一步，所述含鉻廢渣中還包括Ni2+、Cu2+、Pb2+、Zn2+。
進(jìn)一步，步驟2)所述復(fù)合激發(fā)劑氫氧化鈉和水玻璃質(zhì)量比為1:3。
進(jìn)一步，步驟2)所述水玻璃模數(shù)為2.5。
進(jìn)一步，按質(zhì)量份數(shù)計，步驟2)配料時細(xì)化后的電鍍含鉻廢渣45份、步驟1)細(xì)化后的工業(yè)廢渣35份、水泥15份、復(fù)合激發(fā)劑5份。
進(jìn)一步，步驟2)所述養(yǎng)護(hù)條件為溫度25℃，相對濕度90％以上。
進(jìn)一步，步驟1)所述工業(yè)廢渣為粉煤灰、鋼渣或高爐礦渣中的一種或幾種。
本發(fā)明的有益效果在于：(1)本發(fā)明在固化過程中對電鍍廢渣中的六價鉻、Cu2+、Pb2+、Zn2+進(jìn)行固定，工藝過程簡單，并且不會留下殘渣；(2)可以利用工業(yè)廢渣，以廢治廢；(3)本發(fā)明制備的以氫氧化鈉和水玻璃混合組成的復(fù)合激發(fā)劑，運用此激發(fā)劑可以使工業(yè)廢渣的活性硅鋁鈣體系網(wǎng)絡(luò)迅速解離，加速水化反應(yīng)，使得固化體形成一種強(qiáng)度倍增的膠凝體系，固化效果好，并且這種方法固化后的電鍍廢渣的重金屬浸出濃度可以達(dá)到(GB5085.3－2007)《危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)浸出毒性鑒別》的相關(guān)要求。
附圖說明
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖：
圖1表示固化體制備流程圖。
具體實施方式
下面對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。實施例中未注明具體條件的實驗方法，通常按照常規(guī)條件或按照制造廠商所建議的條件。
實施例1不同質(zhì)量份對固化作用影響
取電鍍含鉻廢渣和工業(yè)廢渣干燥并細(xì)化，研磨過200目尼龍篩網(wǎng)后，備用。將氫氧化鈉和水玻璃以質(zhì)量比1:3混合制成復(fù)合激發(fā)劑。以質(zhì)量份計(40份、40份、12份、8份)、(45份、35份、15份、5份)、(55份、30份、11份、4份)分別取上述細(xì)化后的電鍍含鉻廢渣、工業(yè)廢渣、水泥和復(fù)合激發(fā)劑混合，再以液固質(zhì)量比0.30：1加入水并攪拌均勻，再將混合物依次放入模具中、固化、脫模并在溫度25℃，相對濕度90％以上條件下繼續(xù)養(yǎng)護(hù)28天，分別得到固化體，制備步驟如圖1。按GB/T17671-1999《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗方法(ISO法)》分別對試件塊進(jìn)行抗壓強(qiáng)度測定，按HJ/T299-2007《固體廢物-浸出毒性浸出方法-硫酸硝酸法》分別對試件塊進(jìn)行浸出毒性測定，浸出濃度按照GB5085.3-2007《危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)浸出毒性鑒別》進(jìn)行測定與判定，樣品設(shè)置3個平行樣(測定數(shù)據(jù)為3次測定的平均值)，并設(shè)置空白對照。所測數(shù)據(jù)見表1。
表1試件的單軸抗壓強(qiáng)度和浸出毒性值
從表1可以看出，三組條件下，試件28天單軸抗壓強(qiáng)度均滿足地質(zhì)填埋要求，鉻、鎳、銅、鉛和鋅的浸出毒性均遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于GB5085.3-2007危險廢物對應(yīng)的判別值5.0mg/L、5.0mg/L、100.0mg/L、5.0mg/L、100.0mg/L。
實施例2復(fù)合激發(fā)劑中氫氧化鈉和水玻璃的不同質(zhì)量比對固化作用的影響
取電鍍含鉻廢渣和工業(yè)廢渣干燥并細(xì)化，研磨過200目尼龍篩網(wǎng)后，備用。將氫氧化鈉和水玻璃分別以質(zhì)量比1:2、1:3、1:4混合制成復(fù)合激發(fā)劑。取細(xì)化后的電鍍含鉻廢渣45份、工業(yè)廢渣35份、水泥15份、復(fù)合激發(fā)劑5份混合均勻，再以液固質(zhì)量比0.30：1加入水并攪拌均勻，再將混合物依次放入模具中、固化、脫模并在溫度25℃，相對濕度90％以上條件下繼續(xù)養(yǎng)護(hù)28天，分別得到固化體，制備步驟如圖1。按GB/T17671-1999《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗方法(ISO法)》分別對試件塊進(jìn)行抗壓強(qiáng)度測定，按HJ/T299-2007《固體廢物-浸出毒性浸出方法-硫酸硝酸法》分別對試件塊進(jìn)行浸出毒性測定，浸出濃度按照GB5085.3-2007《危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)浸出毒性鑒別》進(jìn)行測定與判定，樣品設(shè)置3個平行樣(測定數(shù)據(jù)為3次測定的平均值)，并設(shè)置空白對照。所測數(shù)據(jù)見表2。
表2氫氧化鈉和水玻璃的不同質(zhì)量比條件下的單軸抗壓強(qiáng)度和浸出毒性值
從表2可以看出，三組條件下，試件28天單軸抗壓強(qiáng)度均滿足地質(zhì)填埋要求，鉻、鎳、銅、鉛和鋅的浸出毒性均遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于GB5085.3-2007危險廢物對應(yīng)的判別值5.0mg/L、5.0mg/L、100.0mg/L、5.0mg/L、100.0mg/L。
實施例3不同液固比對固化作用的影響
取電鍍含鉻廢渣和工業(yè)廢渣干燥并細(xì)化，研磨過200目尼龍篩網(wǎng)后，備用。將氫氧化鈉和水玻璃以質(zhì)量比1:3混合制成復(fù)合激發(fā)劑。取細(xì)化后的電鍍含鉻廢渣45份、工業(yè)廢渣35份、水泥15份、復(fù)合激發(fā)劑5份混合均勻，再分別以液固質(zhì)量比0.25：1、0.27：1、0.30：1加入水并攪拌均勻，再將混合物依次放入模具中、固化、脫模并在溫度25℃，相對濕度90％以上條件下繼續(xù)養(yǎng)護(hù)28天，分別得到固化體，制備步驟如圖1。按GB/T17671-1999《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗方法(ISO法)》分別對試件塊進(jìn)行抗壓強(qiáng)度測定，按HJ/T299-2007《固體廢物-浸出毒性浸出方法-硫酸硝酸法》分別對試件塊進(jìn)行浸出毒性測定，浸出濃度按照GB5085.3-2007《危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)浸出毒性鑒別》進(jìn)行測定與判定，樣品設(shè)置3個平行樣(測定數(shù)據(jù)為3次測定的平均值)，并設(shè)置空白對照。所測數(shù)據(jù)見表3。
表3試件在不同液固比條件下的單軸抗壓強(qiáng)度和浸出毒性值
從表3可以看出，三組條件下，試件28天單軸抗壓強(qiáng)度均滿足地質(zhì)填埋要求，鉻、鎳、銅、鉛和鋅的浸出毒性均遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于GB5085.3-2007危險廢物對應(yīng)的判別值5.0mg/L、5.0mg/L、100.0mg/L、5.0mg/L、100.0mg/L。
通過上述實施例可以發(fā)現(xiàn)本發(fā)明制備的以氫氧化鈉和水玻璃混合組成的復(fù)合激發(fā)劑，運用此激發(fā)劑可以使工業(yè)廢渣的活性硅鋁鈣體系網(wǎng)絡(luò)迅速解離，加速水化反應(yīng)，使得固化體形成一種強(qiáng)度倍增的膠凝體系，固化效果好，滿足地質(zhì)填埋要求，并且這種方法固化后的電鍍廢渣的重金屬浸出濃度可以達(dá)到(GB5085.3－2007)《危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)浸出毒性鑒別》的相關(guān)要求，工藝過程簡單。
最后說明的是，以上優(yōu)選實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過上述優(yōu)選實施例已經(jīng)對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。