含铬污泥的资源化研究.pdf
法国理工大学 论文题目： 含铬污泥的资源化利用研究 申请学位： 学科专业： 培养单位：理学院，有机化学，化学与化工 硕士生：霍小平 指导老师：**海梅 2010 标题 租约选择预留含铬污泥的研究与开发应用 学科： 学科专业： 培养单位：理学院，有机化学，化学与化工 硕士生：霍小平 指导老师：**海梅 2010 标题 租约选择预留含铬污泥的研究与开发应用转至陕西科技大学，部分完成学位要求本（硕士）学位论文指导老师：教授。 L. ． ． ． ii. ． u. ． ． ． ． C. ． ． ． u. ． ． n. ． ． -. ． H. ． ． ． ． a. ． ． ii. 含铬污泥的资源化利用研究摘要'本文对温州铝皮厂提供的铬鞣污泥进行研究，旨在将污泥中的铬元素回收利用，实现变废为宝，防治污染，保护环境的目的，同时探索污泥处理的清洁工艺，给企业带来一定的经济效益和社会效益。本研究首先采用酸浸与絮凝相结合的方法回收污泥中的铬元素，然后复配铬鞣剂进行鞣制，实现铬鞣污泥的资源化利用。 主要研究结果如下:(1)通过相应方法测定了铬鞣污泥的主要成分:水分含量为22.3%(以风干污泥计)、灰分含量为63.8%、钠含量为2.65%、钙含量为1.73%、铁含量为1.48%、总铬含量为3.81%,六价铬含量仅为0.11%。
(2)选择稀硫酸作为污泥酸浸剂，在固液比1:20、浸出温度20、浸出时间5 d、pH值为1.0的最佳工艺条件下，铬的平均浸出率为96.2%，二沉污泥中重金属含量远低于危险废物毒性鉴别标准。(3)选择硫酸铁(Fe2(S04)33H20)、聚磷酸钠()、非离子聚丙烯酰胺(PP)三种絮凝剂作为复合絮凝剂的复合基质，确定三者的最佳体积比为1.0:1.8:0.9，最佳絮凝pH值为5.0； 絮凝处理后溶液中铬的保留率约为99.34%，絮凝沉淀物可焚烧后填埋。（4）最后将絮凝处理后的铬液浓缩配制成铬鞣剂，采用一浴铬鞣法对羊皮进行铬鞣，鞣制后的羊皮蓝湿革色泽均匀、纯度高、丰满度好，各项理化检测指标均符合国家标准，与国内标准铬粉相比，鞣制水平相当。 宝、防治污染、保护环境，通过探索污泥清洁化技术带来一定的经济效益和社会效益。铬元素可以认识污泥混沌和漂浮性的根本原因。主要结果如下：（1）利用相应的研究方法，确定研究结果的主要含量为：水分22.3％、灰分63.8％、Na含量2.65％、Cal含量1.73％、Fe含量1.48％、Cr含量3.81％。Cr(VI)含量为O．11％。 （2）选择稀硫酸为浸出剂，固液比20，浸出时间为1h，最佳浸出度为1.0，铬平均浸出率为96.2％，二次污染污泥中重金属含量远低于危险废物毒性标准。 （３） 选取硫酸盐（Ｆｅ２（Ｓ０４）３３Ｈ２０）、聚磷酸钠ＮａｓＰ３０１０、非离子聚丙烯酰胺（ＰａＭ）作为复合絮凝剂原料，确定提取方法为１．０：１．８：０．９，絮凝温度为５．０℃，层析回收率为９９．３４％，絮凝沉淀物可焚烧填埋一次性处理。 (4)用富铬液制备铬鞣剂，对自制鞣剂和标准鞣剂采用—浴铬鞣法制备的下列皮革制品的工艺过程进行了比较，结果显示，制备的皮革制品的物理、化学及有机性能基本相似。 关键词：色谱分析，丙烯酸，絮凝，回收，色谱分析，结果再利用II 目录摘要…………………………………………………………………………………………………………………………………………I 摘要……………………………………………………………………………………………………………………………………II I I 研究……………………………………………………………………………………………………………… 1 1.1 色谱和色谱分析…………………………………………………………………………………… 1 1.1.1 铬的介绍及用途…………………………………………………………………………………… 1 1.1.2 色谱分析活性……………………………………………………………………………… 1 1.1.2 11.1.2 铬污染的产生………………………………………………………………………………11.1.3 铬的危害………………………………………………………………………………21.1.2 国家法规及行业标准……………………………………………………………………21.3 铬污染防治现状…………………………………………………………………3 1.3.1 含铬废液处理现状…………………………………………………………………3 1.3.2 含铬废渣、污泥资源化处理技术现状…………………………………6 1.4 铬鞣污泥处理现状………………………………………………………………………8 1.4.1 填埋、入海与自然堆放…………………………………………………8 1.4.2 焚烧、干化处置…………………………………………………………………9 1.4.3 农业用堆肥…………………………………………………………………………． 9 1.4.4 建筑材料生产……………………………………………………………………
９ 1.5 本项目研究的目的和意义………………………………………………………………． １Ｏ 1.6 本项目的研究内容……………………………………………………………………． １０ 1.7 本项目的研究路线……………………………………………………………………． １１ 2 实验与测试……………………………………………………………………………………． １ 2.1 实验仪器与药物………………………………………………………………………１２ 2.1.1 实验仪器……………………………………………………………………． １２ 2.1.2 实验化学品…………………………………………………………………………１２ 2.2 材料来源及性质………………………………………………………………１３ 2.3 污泥成分分析……………………………………………………………………１３ 2.3.1 污泥的预处理……………………………………………………………………１３ 2.3.2 总铬含量的测定………………………………………………………………１４ 2.3.3 污泥中杂质离子的测定……………………………………………………１６ 2.4 污泥的酸浸……………………………………………………………………１ 2.4 酸浸方法及影响因素…………………………………………………１６ 2.4.2 酸浸条件的选择…………………………………………………………１６ 16 3.4 回收铬液在铬鞣中的应用……………………………………………………３９ 4结论………………………………………………………………………………………………． ４０ 参考文献………………………………………………………………………………４１ 致谢……………………………………………………………………………………………… ４７ 学位学习期间发表的学术论文清单…………………………………………
48 论文原创性声明及授权使用声明…… ... 重铬酸盐(特别是重铬酸钠)广泛应用于各工业部门，如皮革工业中作鞣剂，纺织工业中作媒染剂等，还用于制造多种催化剂、无机铬颜料以及某些有机染料、油脂、造纸、火柴等。据有关部门统计，我国国民经济中15%的产品与铬盐有关。1.1.2铬污染的产生铬污染的来源主要是铬酸盐和重铬酸盐的生产工业和使用铬酸盐和重铬酸盐的皮革工业、电镀工业和纺织印染工业产生的铬渣、废水和粉尘。重铬酸盐工业生产所排出的废渣称为铬渣。 我国有各种类型的铬盐工厂近30个，铬渣造成的污染也十分广泛。
据全国铬盐信息网统计，在我国铬盐生产中，每生产一吨铬酸钠，就要产生1.7～4.2吨铬渣，每年新增的铬渣和历年堆积的铬渣不下200万吨[5]。铬渣的主要成分是三氧化铬、水溶性铬酸钠()和酸溶性铬酸钙()。其中，以可溶性六价铬化合物最易造成环境污染。因此，铬渣已成为国际上公认的47种最危险废物之一。在皮革工业中，常使用重铬酸盐来生产具有鞣制性能的碱式硫酸铬。 铬的有效利用率仅为60%～70%，其余30%～40%的铬盐在鞣制后进入洗涤水，随废水排出[el]。高含量含铬废水和污泥的排放，对环境造成了很大的污染。镀铬行业废水主要来源于前处理废水、镀件清洗水、后处理废水和电镀废液，其性质随来源不同而异。在电镀过程中，只有13%左右的铬盐能沉积在工件上，其余只能随酸洗废液排出。电镀废液中C Pa 3 浓度一般为50.1509/L，含有C、+、Cu2+、Fe3+、Zn2+、Ni2+、H2SO4、HNO3等，若不经处理随意排放，将严重污染用水设备出口。 最高允许浓度为0.5mg/L，并指出不得用稀释法降低排水实际浓度；《工业企业设计卫生标准》1121规定：居住用水点C、+最高允许浓度为0.5mg/L，Cr(VI)为0.05mg/L：《生活饮用水卫生规范》规定[13l生活饮用水中Cr(VI)含量应小于