1 电镀污泥的来源及特点

电镀行业生产或作业过程中产生的废液或废水经处理后产生的污泥被称为电镀污泥。电镀污泥又可分为电镀分质污泥和电镀混合污泥。电镀分质污泥是将同种类电镀废液(废水)进行处理而得到的主要含某种重金属元素的电镀污泥，如含铜污泥、含镍污泥、含铬污泥等。电镀混合污泥指的是将不同镀种或不同生产工艺所产生的电镀废液(废水)汇集到废水池中再集中处理而得到的主要含有两种及以上重金属元素的电镀污泥，如铜铬污泥、铜镍污泥等。电镀污泥若随意倾倒，其中的重金属会在雨水淋溶作用下通过“污泥→土壤→农作物→人体”的路径迁移，导致环境污染，并对人体健康产生危害[1]。根据《国家危险废物名录》的最新修订稿，电镀污泥属于HW17类表面处理危险废物，其危险特性主要包括毒性与腐蚀性，应按照危险废物进行管理。

通常电镀企业会对废水处理产生的污泥进行板框压滤处理，得到的电镀污泥的含水率为60%～80%，一般呈块状或泥状；部分企业会对压滤后的污泥进行风干或烘干，以达到降低处置成本的目的，这样得到的污泥的含水率在30%～40%，此时污泥一般呈粉末状或粒状(如图1所示)。

图1 板框压滤污泥(a)和风干污泥(b)的外观Figure 1 Appearance of electroplating sludge treated by plate pressure filtration (a) and air drying (b), respectively

电镀污泥的化学成分和物质组成复杂，结晶度低，结晶粒度小，含有尖晶石、磷酸盐、石膏等多种物相以及大量非晶态物质，其中的重金属多以氢氧化物胶体和晶格取代形式存在[2]。陈永松和周少奇[3]对广东省境内 12种来源不同的电镀污泥的基本理化特性进行了研究，发现电镀污泥中的常规化合物主要有 Al2O3、Fe2O3、NiO、CuO、ZnO、Cr2O3、SiO2、CaO、SO3、P2O5、Na2O、MgO 等，且分布不均匀，结晶程度低，X射线衍射分析很难识别出具体的矿物相组成。Magalhaes等人[4]的研究表明，经煅烧处理的电镀污泥的结晶程度仍然不高，煅烧后电镀污泥中的氢氧化物会分解并与 Cu、Ni等金属作用生成双氧化物、尖晶石等矿物，煅烧后的产物还包括矾土(氧化铝)、硫酸钙等其他成分。

笔者所在单位对广东省及重庆市 21家电镀企业产生的电镀污泥进行了样品采集与典型重金属含量分析(以质量分数计)，得到的结果如表1所示。从中可以看出，由于不同企业的生产工艺、镀种、污水处理工艺等生产情况不同，产生的电镀污泥的含水率与重金属含量有较大差异。对电镀污泥进行风干或烘干处理可以有效降低电镀污泥的含水率和质量。若企业(如编号为5、8、15、16、17的企业)在污水处理工段对污水中的重金属进行回收，则最终产生的电镀污泥中的重金属含量会明显降低。因此在处理处置前应对电镀污泥进行鉴别与分析，确定其中金属元素含量、含水率等指标，再根据鉴别与分析结果确定其处理处置方法。

表1 21家电镀企业的电镀污泥采样分析结果Table 1 Sampling analysis results of electroplating sludge from 21 electroplating enterprises样品编号 含水率/ % w(总铬)/ % w(铜)/ % w(锌)/ % w(镍)/ %1 35.2 6.98 2.57 3.11 2 69.3 10.50 2.72 4.64 3 72 1.61 5.83 4.18 4 60.3 6.07 3.72 1.75 5 0.04 0.05 0.07 0.38 6 1.24 1.13 5.03 7 0.55 2.22 8 0.02 0.01 0.04 0.01 9 0.44 18.11 10 2.37 0.72 19.15 11 1.23 0.46 3.22 1.17 12 0.65 0.98 3.78 2.06 13 0.66 4.88 14 3.81 0.45 2.01 15 0.09 0.06 16 0.02 0.1 0.24 0.05 17 0.02 0.09 0.66 18 0.04 0.75 3.30 0.50 19 5.20 0.57 0.54 20 0.26 8.08 21 1.64 0.99 3.99 2.75

2 电镀污泥的处理处置技术

由于各电镀企业的原料和工艺不同，电镀污泥的处理处置方法不一样，单独处理和综合利用成本很高，长期堆存又将导致环境污染和有用资源的浪费。因此，如何采取有效的技术处理处置电镀污泥，实现其稳定化、无害化，实现最大程度的资源化利用而不产生二次污染，一直都是国内外的研究重点。目前，电镀污泥的处理处置技术主要包括固化稳化技术、热处理技术、材料化技术、有价金属回收技术等，不同技术的特点与适用情况见表2。

2.1 电镀污泥的固化稳化技术

电镀污泥的固化稳化技术是通过投加水泥、沥青、玻璃、水玻璃等常见的固化剂，与污泥混合后实现固化，使污泥内的有害物质封闭在固化体内不被浸出，符合国家规定的危废填埋入场要求后再进行填埋。在电镀污泥的固化处置中，通常需要根据有害物质的性质加入适当的添加剂，以改善固化效果，降低有害物质的溶出率，常见的添加剂包括活性氧化铝、硅酸钠、硫酸钙、碳酸钠、活性谷壳灰等。这类技术具有处理效率高、操作简便、价格低廉、应用范围广等优势，但污泥固化后增容较大，且有害元素容易再次溶出与流失，造成二次污染。