电镀废水工艺所产生含铬废渣的固化方法与流程
本发明属于炉渣资源综合利用及无害化处理领域，具体涉及一种电镀废水工艺产生的含铬废渣的固化方法。
背景技术：
电镀废渣来源于电镀废水的处理过程。处理电镀废水的方法很多，主要有化学法、离子交换法、活性炭法、电解法、蒸发浓缩法、反渗透法、电渗透法等。其中化学法目前是国内外应用最为广泛的。虽然化学法处理电镀废水具有投资少、技术成熟、适应性强、自动化程度高的优点，但是化学法最大的缺点就是会产生大量的电镀废渣。这些电镀废渣含有难以降解的有害重金属，如果不加以处理而随意堆放或处置不当，将造成更为严重和长期的二次污染，影响人体和生态环境。因此，必须科学、安全地处置电镀废渣，才能达到保护环境、充分利用资源的目的。 电镀行业产生大量含有Cu、Ni、Zn、Cr等重金属的电镀废渣，由于电镀生产工艺、镀件种类、废水处理工艺等不同，成分各异，十分复杂。电镀废渣中往往含有大量的铬，而Cr(VI)是其化合物中毒性最大的。电镀含铬废渣中的六价铬是一种有毒物质，能穿透细胞膜毒害重要组织，对人体产生“三害”作用，对皮肤、呼吸系统、消化系统等危害极大。
目前，主要通过对电镀废渣进行固化/稳定化处理并对其进行资源化利用来达到无害化处理的目的。稳定化/固化技术是固体废物无害化处理的重要技术，主要有：水泥固化、石灰固化、热塑固化、熔融固化、自胶凝固化等。固化/稳定化主要是加入一些固化剂将污染源固化。通过加入常见的固化剂如水泥、沥青、玻璃等，与废渣混合进行固化，将电镀废渣中的有害物质封存在固化体内，不被浸出，从而达到无害化的目的。水泥是最常见的固化剂之一，通过加入水泥并与废渣混合，可以有效地在常温下对电镀废渣中的有害重金属离子进行化学固化。 水泥固化具有对处理电镀废渣等重金属废弃物十分有效、投资和运行费用低、水泥及其他添加剂廉价易得、操作简单、固化体稳定等优点，因此得到了广泛的应用。但重金属在水泥固化体中的长期稳定性以及水泥固化的高体积膨胀率一直是众多研究者密切关注的问题。与单纯的水泥固化相比，碱激发工业废渣固化体的强度明显提高，浸出物含量也大大降低。另外，其体积膨胀率远低于水泥固化，明显降低了后续的运输、储存和处置成本，同时也提高了稳定化产品的长期稳定性。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电镀废水工艺产生的含铬废渣的固化方法，利用电镀含铬废渣、工业废渣和水泥在复合活化剂的作用下制备固化体，完成含铬废渣的固化稳定化。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
1、一种电镀废水工艺产生的含铬废渣的固化方法，包括以下步骤：
1）取电镀含铬废渣及工业废渣，经干燥、精制后备用；
2)按重量百分比取步骤1)中精制的电镀含铬废渣40-55份、步骤1)中精制的工业废渣30-40份、水泥5-10份、复合活化剂4-8份，按液固质量比0.25-0.30：1加水搅拌均匀，得到浆状混合物，成型、固化、脱模、养护，其中，复合活化剂由氢氧化钠与水玻璃按质量比1：1-4混合而成。
进一步的，步骤1)中，所述电镀含铬废渣及工业废渣经精制后的粒度小于100目。
此外，含铬废渣中还含有Ni2+、Cu2+、Pb2+、Zn2+。
进一步的，步骤2)中复合激发剂氢氧化钠与水玻璃的质量比为1:3。
进一步的，步骤2)中，所述水玻璃模量为2.5。
进一步的，按质量计，步骤2）中的配料包括精制电镀含铬废渣45份、步骤1）中精制工业废渣35份、水泥15份、复合活化剂5份。
进一步的，步骤2）中固化条件为温度25℃，相对湿度90％以上。
进一步的，步骤1)中工业废渣为粉煤灰、钢渣或高炉渣中的一种或多种。
本发明的有益效果为：（1）本发明在固化过程中将电镀废渣中的六价铬、Cu2+、Pb2+、Zn2+固定化，工艺简单，不留残渣；（2）工业废渣可以以废治废；（3）本发明制备的由氢氧化钠和水玻璃混合而成的复合活化剂，能快速解离工业废渣的活性硅铝钙体系网络，加速水化反应，使固化体形成强度成倍增加的胶凝体系，固化效果好，且通过该方法固化的电镀废渣重金属浸出浓度可满足（.3-2007）《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》的相关要求。
附图的简要说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚明白，本发明提供如下附图：
图1显示了固体制备的流程图。
详细方法
下面对本发明的优选实施例进行详细描述，实施例中未注明具体条件的实验方法通常按照常规条件或厂商建议的条件进行。
实施例1 不同质量分数对固化的影响
取电镀含铬废渣、工业废渣，烘干、细化后，研磨过200目尼龙筛，备用。将氢氧化钠、水玻璃按质量比1:3混合，制成复合活化剂。分别取上述精制后的电镀含铬废渣、工业废渣、水泥、复合活化剂按质量份数（40份、40份、12份、8份）、（45份、35份、15份、5份）、（55份、30份、11份、4份）混合，再按液固质量比0.30:1加水搅拌均匀，再依次放入模具中，固化，脱模，在温度25℃，相对湿度90%以上条件下继续养护28天，得到固化体。 制备步骤如图1所示，按照GB/T299-1999《水泥砂浆强度试验方法（ISO法）》测定试件抗压强度，按照HJ/T299-2007《固体废物浸出毒性测定方法-硫酸硝酸法》测定试件浸出毒性，按照HJ/T299-2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》3-2007测定、确定浸出浓度，对样品设置3个平行样（测定数据为3次测定的平均值），设空白对照。测定数据见表1。
表1 试件单轴抗压强度及浸出毒性值
从表1中可以看出，3组条件下，试件28天单轴抗压强度均满足地质填埋的要求，铬、镍、铜、铅、锌的浸出毒性远低于.3-2007中对危险废物相应的鉴别值5.0 mg/L、5.0 mg/L、100.0 mg/L、5.0 mg/L、100.0 mg/L。
实施例2 复合激发剂中氢氧化钠与水玻璃不同质量比对固化效果的影响
取电镀含铬废渣、工业废渣，烘干、细化后，磨细过200目尼龙筛，备用。将氢氧化钠和水玻璃按质量比1:2、1:3、1:4混合，制成复合活化剂。取精制后的电镀含铬废渣45份、工业废渣35份、水泥15份、复合活化剂5份混合均匀，再按液固质量比0.30:1加水搅拌均匀，依次放入模具中，固化、脱模，在温度25℃、相对湿度90%以上条件下继续养护28天，得到固化体。 制备步骤如图1所示，按照GB/T299-1999《水泥砂浆强度试验方法（ISO法）》测定试件抗压强度，按照HJ/T299-2007《固体废物浸出毒性测定方法-硫酸硝酸法》测定试件浸出毒性，按照HJ/T299-2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》3-2007测定、确定浸出浓度，对样品设置3个平行样（测定数据为3次测定的平均值），设空白对照。测定数据见表2。
表2 不同氢氧化钠与水玻璃质量比下的单轴抗压强度及浸出毒性值
从表2可以看出，3组条件下，试件28天单轴抗压强度均满足地质填埋的要求，铬、镍、铜、铅、锌的浸出毒性远低于.3-2007中对危险废物相应的鉴别值5.0 mg/L、5.0 mg/L、100.0 mg/L、5.0 mg/L、100.0 mg/L。
实施例3 不同液固比对固化的影响
取电镀含铬废渣、工业废渣，烘干、细化后，磨细过200目尼龙筛，备用。将氢氧化钠和水玻璃按质量比1:3混合，制成复合活化剂。取精制后的电镀含铬废渣45份、工业废渣35份、水泥15份、复合活化剂5份混合均匀，再按液固质量比分别为0.25:1、0.27:1、0.30:1加水搅拌均匀，依次放入模具中，固化、脱模，在温度25℃、相对湿度90%以上条件下继续养护28天，分别得到固化体。 制备步骤如图1所示，按照GB/T299-1999《水泥砂浆强度试验方法（ISO法）》测定试件抗压强度，按照HJ/T299-2007《固体废物浸出毒性测定方法-硫酸硝酸法》测定试件浸出毒性，按照HJ/T299-2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》测定、确定浸出浓度，对样品设置3个平行样（测定数据为3次测定的平均值），并设置空白对照。测定数据见表3。
表3 不同液固比下试件单轴抗压强度及浸出毒性值
从表3可以看出，3组条件下，试件28天单轴抗压强度均满足地质填埋的要求，铬、镍、铜、铅、锌的浸出毒性远低于.3-2007中对危险废物相应的鉴别值5.0 mg/L、5.0 mg/L、100.0 mg/L、5.0 mg/L、100.0 mg/L。
通过以上实施例可发现，本发明制备的氢氧化钠与水玻璃组成的复合活化剂可快速解离工业废渣的活性硅铝钙体系网络，加速水化反应，使固化体形成强度成倍增加的胶凝体系，固化效果良好，满足地质填埋的要求。另外，采用该方法固化后的电镀废渣重金属浸出浓度可达到（.3-2007）《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》的相关要求，且工艺简单。
最后需要说明的是，上述优选实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对本发明的限制。尽管本发明已通过上述优选实施例进行了详细描述，但本领域技术人员应当理解，在不脱离本发明权利要求所限定的范围的情况下，可以对本发明进行形式和细节上的各种修改。