●中国资源综合利用ＣｈｉｎａＲｅｓｏｕｒｃｅｓＣｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎＶｏｌ．２５，Ｎｏ．５２００７年５月电镀工业由于使用了大量强酸、强碱、重金属溶液，甚至包括镉、氰化物、铬酐等有毒有害化学品，在生产过程中排放了大量有害环境和人类健康的废物，已成为一个重污染的行业［１］。
在电镀废水处理过程中产生的电镀污泥成分十分复杂，含有大量Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｚｎ等有毒重金属，是一种典型的危险废物，必须进行安全的处理处置。
污泥的基本理化特性是决定其处理处置方式的关键［２］。
Ｍａｇａｌｈａｅｓ等［３］认为电镀污泥的基本理化性质是决定其烧制陶瓷质量优劣的主导因素。
但是，在电镀过程及电镀废水处理过程中，由于影响电镀污泥理化性质的因素很多，如电镀溶液的组成、电镀工艺，废水处理的管道系统及其工艺流程、净化目标等等，使得电镀污泥在成分、性质等方面比较复杂和多变［２，４］。
所以，在电镀污泥的收集、贮存、交换、中间处理到最终的处置过程，特别是资源化过程中，其理化特性的分析是一项必须的基础性研究工作。
鉴于此，本文对１２种不同来源的电镀污泥的基本理化特性、化学组成、矿物组成、重金属含量及其与粒度分布之间关系等进行试验研究，为电镀污泥的处理处置提供一些基本的数据。
１材料与方法１．１实验材料试验所用电镀污泥均取自广东省境内的几家电镀厂。
采样方法根据《工业固体废物采样制样技术规范》（ＨＪ／Ｔ２０－１９９８）制定。
采样时，现场用塑料袋将电镀污泥密封包装。
在实验室将原始电镀污泥样品分为两部分，一部分密封存于４℃冰柜中，用于分析含水率、灰分、ｐＨ值等指标；另一部分则用于制干样，即对电镀污泥进行脱水与均匀化预处理。
先将原始电镀污泥试样放置于１００±５℃的烘箱内烘烤约２４ｈ，使其充分脱水，破碎，过一定数目分筛，存于带塞的磨口玻璃瓶中，以备后用。
１．２试验方法１．２．１电镀污泥基本理化特性分析电镀污泥含水率、灰分分析参考危险废物成分测定方法［５］；ｐＨ值分析时，按原始电镀污泥与蒸馏水之比即固液比为１∶１０进行取样，将样品置于２５０电镀污泥的基本理化特性研究陈永松，周少奇（华南理工大学环境科学与工程学院，广东广州５１０６４０）摘要：分析了１２种来源不同的电镀污泥试样的含水率、灰分、ｐＨ值等基本理化特性，讨论了电镀污泥的化学组成、矿物组成、重金属含量、粒度分布，以及重金属含量与粒度分布之间关系，为电镀污泥的处理处置提供了大量有用的基本数据。
关键词：电镀污泥；理化特性；重金属；粒度分布中图分类号：Ｘ７０３文献标识码：Ａ文章编号：１００８－９５００（２００７）０５－０００２－０５ＳｔｕｄｙｏｎＰｈｙｓｉｃａｌａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＥｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｉｎｇＳｌｕｄｇｅｓＣｈｅｎＹｏｎｇｓｏｎｇ，ＺｈｏｕＳｈａｏｑｉ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６４０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｉｎｇｓｌｕｄｇｅｇｅｎｅｒａｔｅｄｆｒｏｍｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｉｎｇｉｎｄｕｓｔｒｙｉｓｏｎｅｏｆｔｙｐｉｃａｌｈａｚａｒｄｏｕｓｗａｓｔｅｓｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｈｉｇｈｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｏｆｓｕｃｈｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓａｓＣｕ，Ｎｉ，ＰｂａｎｄＺｎ，ｔｈｕｓｍｕｓｔｂｅｓａｆｅｌｙｔｒｅａｔｅｄａｎｄｄｉｓｐｏｓｅｄ．Ｔｈｉｓｗｏｒｋａｔｔｅｍｐｔｓｔｏｂｅｔｔｅｒｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｔｈｅｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｓｅｓｌｕｄｇｅｓ，ｂｙｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｎｇ１２ｓａｍｐｌｅｓｏｒｉｇｉｎａｔｉｎｇｆｒｏｍｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｉｎｇｐｌａｎｔｓ．Ｗａｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔ，ａｓｈｃｏｎｔｅｎｔａｎｄｐＨｖａｌｕｅｓａｒｅｇｉｖｅｎ，ｔｏｇｅｔｈｅｒｗｉｔｈｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｍｉｎｅｒａｌｏｇｉｃａｌｐｈａｓｅｓ，ｔｏｔａｌｃｏｎｔｅｎｔｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓ，ｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｏｔａｌｃｏｎｔｅｎｔｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓａｎｄｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈｍｉｇｈｔｂｅｕｓｅｆｕｌｔｏａｓｓｅｓｓｈｏｗｔｏｕｌｔｉｍａｔｅｌｙｒｅｕｓｅｏｒｄｉｓｐｏｓｅｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｉｎｇｓｌｕｄｇｅｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｉｎｇｓｌｕｄｇｅ；ｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ；ｈｅａｖｙｍｅｔａｌ；ｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ收稿日期：２００７－０１－１９基金项目：教育部“新世纪优秀人才”计划项目。
作者简介：陈永松（１９７６－），男，贵州金沙人，博士研究生，主要从事固体废物的处理处置及其资源化研究。
试验研究●样号Ｎａ２ＯＭｇＯＡｌ２Ｏ３ＳｉＯ２Ｐ２Ｏ５ＳＯ３ＣｌＫ２ＯＣａＯＴｉＯ２Ｃｒ２Ｏ３Ｆｅ２Ｏ３ＮｉＯＣｕＯＺｎＯＳｎＯ２ＰｂＯ其他ＥＳ１２．０４０．９１３７．８８１０．１２０．３７７．５５０．３８０．０７９．５２０．８００．０４１７．７８０．１０１０．３５０．１９１．７００．０４０．１８ＥＳ２２．２０２２．７５１．３１３．６７３．１６１１．１２２．６３０．１９１６．１２０．０７６．４０１．８２１２．８１１０．６０４．９７０．０８０．０６０．０６ＥＳ３１．７５１．０６１９．５１１１．８８１３．３４４．５９０．２１０．１６１．４２０．１３３．１６１９．８８２１．０８０．７５０．４８０．０３０．１９０．３８ＥＳ４２．０７０．７８８．７７３３．２７４．９６３．４４０．６９０．９４２．０１０．６０１．１９６．８３４．０２２７．９６１．７６０．２８０．０７０．３６ｍｌ的三角瓶中，在恒温振荡器中于２５℃、２００ｒｐｍ条件下振荡２ｈ，然后静置３０ｍｉｎ，直接用ｐＨ计对上清液进行测试。
１．２．２电镀污泥化学组成及重金属总量分析采用ＰＡＮａｌｙｔｉｃａｌＡｘｉｏｓ型Ｘ射线荧光光谱仪和ＥＰＭＡ－１６００型电子探针对电镀污泥进行化学组成及微观结构分析。
电镀污泥中的重金属总量分析，采用ＵＳＡＥＰＡＭｅｔｈｏｄ３０５０（ＨＮＯ３－Ｈ２Ｏ２－ＨＣｌ）方法对其进行消解处理，消解液中的重金属浓度用Ｚ－１５３００型原子吸收分光光度计（日立公司生产）测定。
１．２．３电镀污泥粒度分布分析由于要对不同粒度分布的电镀污泥中的重金属进行分析，要求粒度分析时重金属的损失为零，所以只能采取干法筛分法分析电镀污泥的粒度分布。
电镀污泥一般都含有大量的水分，因此，需对原始电镀污泥进行干燥脱水处理。
但是，在分析含水率时发现，电镀污泥经干燥脱水后具有极易结团且比较坚硬等特性，因此，要使电镀污泥具有一定的粒度分布，必须对其进行破碎处理。
为此，采用手工破碎的方法，用碾钵将电镀污泥ＥＳ１、ＥＳ２干样碾碎，然后使其通过一系列目数的尼龙筛进行机械筛分，筛子的孔径分别为６０目（０．３ｍｍ）、８０目（０．２ｍｍ）、１００目（０．１５ｍｍ）、１２０目（０．１２５ｍｍ）、１４０目（０．１０５ｍｍ）、１８０目（０．０８８ｍｍ）、２００目（０．０７４ｍｍ）、３００目（０．０５４ｍｍ）、４００目（０．０３８５ｍｍ），通过筛分上余量，可得到电镀污泥的粒度分布。
各粒度范围内电镀污泥中重金属含量分析时，消解及测试方法同上文所述。
２结果与讨论２．１电镀污泥基本理化特性分析各种电镀污泥试样的基本理化特性分析结果如表１所示。
表１电镀污泥的基本理化特性由表１可知，除ＥＳ５试样的含水率仅为３１．７１％外，其余电镀污泥试样的含水率都很高，大多数在７５％～９０％之间，均值为８１．１０％。
ＥＳ８的含水率最高，达到了９４．４９％，其次分别以ＥＳ４、ＥＳ１１为较高。
污泥含水率的高低直接决定了其表观形态，含水率在９０％以上时，呈浆体状；含水率在８０％～９０％之间时，呈粥状。
电镀污泥的颜色有棕黑色、红色、紫色等，主要取决于产生的工艺。
由表１还可以看出，电镀污泥的灰分含量都在７６％以上，均值为８６．７６％，个别样品灰分含量高达９０％以上，如ＥＳ８、ＥＳ１２分别为９１．５２％、９１．１６％，而ＥＳ４甚至高达９８．７２％。
此外，就ｐＨ值而言，除试样ＥＳ３、ＥＳ５的ｐＨ值约低于７．００，ＥＳ２、ＥＳ１０为碱性物质外，其余电镀污泥试样的ｐＨ值都大于７．５０而接近８．０，属于偏碱性物质。
１２个样品ｐＨ的均值为７．９９。
２．２电镀污泥的化学组成分析表２为部分电镀污泥试样（ＥＳ１～ＥＳ４）化学组成样号含水率（％）灰分（％）ｐＨ值表观特征ＥＳ１８６．０２８２．６３７．９３棕黑色粥状ＥＳ２８３．６９７９．９９９．７７浅蓝色粥状ＥＳ３８３．７３７６．５０６．７０灰色粥状ＥＳ４９３．０３９８．７２７．７８黑色浆状ＥＳ５３１．７１８６．３６６．８０灰色沙状ＥＳ６７５．７４８９．８２７．９７灰绿色柔软状ＥＳ７８８．４４７８．５７７．８３红色粥状ＥＳ８９４．４９９１．５２８．０１紫色浆状ＥＳ９７９．１４８９．８０８．１０红色柔软状ＥＳ１０８９．０８８８．２４８．９８红色浆状ＥＳ１１９２．７４８７．８１７．９７绿蓝色浆状ＥＳ１２７５．３６９１．１６８．０３黑红色柔软状均值８１．１０８６．７６７．９９－分析结果。
从化合物组成来看，电镀污泥中常规化合物主要有Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、ＣｕＯ、ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＳＯ３、Ｎａ２Ｏ、ＭｇＯ等，其它的有Ｃｏ２Ｏ４、ＳｒＯ、Ｎｂ２Ｏ５、ＺｒＯ２等。
试样中Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、ＣａＯ、ＣｕＯ、ＳｉＯ２、ＳＯ３等含量均比较高，Ｐｂ、Ｃｄ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ等主要来自电镀溶液，其余则主要来自电镀废水处理过程中投加的化学药剂［６，７］。
图１为试样ＥＳ１微区ＳＥＭ和ＥＤＡＸ能谱分析结果。
表２电镀污泥化学组成分析％试验研究第５期陈永松等：电镀污泥的基本理化特性研究●图１试样ＥＳ１的ＳＥＭ和ＥＤＡＸ微区分析ＳＥＭ图片表明污泥颗粒物只是简单地堆积在一起，而且，即使是在放大到２０００倍的情况下观察，也未观察到有结晶物质存在。
与表２对比分析可知，ＥＤＡＸ微区分析表明，电镀污泥中的组成元素分布极不均匀；在图１所示微区中，仅检测到Ｏ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ等１０多种常规元素的存在，而Ｐｂ、Ｃｄ、Ｃｒ、Ｎｉ及Ｚｎ等重金属均未检测出。
因此，电镀污泥属于组成分布极度不均的复杂体系。
电镀污泥不仅元素及化学组成比较复杂，其矿物相组成也十分复杂。