铬渣的湿法解毒研究现状及发展前景

铬渣是铬盐生产过程中产生的有毒废渣,其中含有水溶性致癌毒物六价铬,严重污染环境.铬渣解毒是全球环保的重大课题.在总结国内外铬渣治理现状的基础上,全面概述了硫化钠湿法还原、硫酸亚铁湿法还原、浸提交换法等湿法解毒铬渣的机理、工艺过程、特点以及实际效果,最后展望了铬渣的微生物解毒新技术的发展前景.     

电解锰渣的水泥固化与浸出毒性研究

针对电解锰渣产量大且渣中水溶性锰严重超标的问题,采用水泥作为固化剂对电解锰渣进行处理,研究了水泥掺量对破碎固化体(颗粒粒径d<5 mm)浸出毒性的影响,模拟了酸雨对固化体表面浸出率和破碎固化体浸出毒性的影响,并采用XRD分析了电解锰渣固化前后的矿物组成.结果表明,水泥质量分数为15%～45%的破碎固化体中锰的浸出质量浓度低于国家标准(2 mg/L);水泥质量分数为45%的固化体在pH>3.0的酸雨中的早期表面浸出率数量级仅为10-5 g/(cm2·d),后期则检测不到;水泥质量分数为25%～45%的破碎固化体在pH=1.0的酸性环境中的锰浸出浓度均不超标.电解锰渣水泥固化前后的矿物组成结果显示,电解锰渣水泥固化后的锰浸出率减小是由于其中的水溶性锰被水泥水化产物包容吸附,且固化后水溶性Mn2+转化为不溶、低毒性的MnO2也有利于消除锰对环境的危害.     

铬污染土壤的固化稳定化及药剂还原的修复研究

采用室内模拟试验的方法,研究使用水泥为固化剂,石灰、粉煤灰为稳定剂,FeSO_4·7H_2O,Na_2S·9H_2O,Na_2SO_4为还原剂时,不同养护时间(5,7,14,21,28 d)、固化剂/稳定剂/还原剂不同添加量对铬污染土壤中六价铬浸出浓度的影响,来模拟对某铬污染产地的修复情况;并进行正交试验,得出最佳修复工艺。结果表明,随养护时间增加,添加固化剂、稳定剂可以固化/稳定化土壤,降低铬污染土壤的Cr(Ⅵ)浸出浓度,养护28 d期间,添加固化剂、稳定剂的土壤的Cr(Ⅵ)浸出浓度分别降低了99.4%~99.9%,64.3%~99.2%,3%~76.2%。在养护28 d时,随固化剂、稳定剂、还原剂的添加量增加,固化、稳定、还原效果相应增强,土壤Cr(Ⅵ)浸出浓度达到场地表层土壤的修复目标值45.37 mg/kg。正交实验表明最佳修复工艺为每修复200 g污染土壤,添加200 g水泥,100 g石灰,1.75倍的理论反应量硫酸亚铁。相关分析表明,固化剂水泥、稳定剂石灰的使用能够固化稳定铬污染土壤的Cr(Ⅵ),还原剂硫酸亚铁能将Cr(Ⅵ)还原为毒性较低的Cr(Ⅲ),从而达到修复铬污染土壤的目的。     

铬渣-煤矸石砖中Cr(Ⅵ)解毒机理研究

铬渣因所含Cr(Ⅵ)具有强氧化性而会对环境造成严重污染.本文采用自养煤矸石砖焙烧技术对铬渣进行无害化治理,对不同铬渣掺量的铬渣-煤矸石砖,进行铬的浸出毒性分析.通过试验得出,除铬渣掺量为15%的砖中六价铬浸出浓度超标外,其余铬的浸出浓度均小于国标规定,铬的解毒率都在95%以上.此技术对Cr的还原解毒为,在高温熔融条件下,煤矸石中的碳及随后产生的CO、H2、CH4等还原性物质与Cr(Ⅵ)化合物发生反应.铬渣、煤矸石及砖的X-粉晶衍射物相分析表明,砖中Cr(Ⅵ)被还原为Cr(Ⅲ)后,以类质同相方式进入辉石、尖晶石、铝硅酸盐等稳定物相,得以固化解毒.因此,还原后Cr的存在形式稳定,可以经受恶劣自然环境而不会重新溶出和造成二次污染,作为建材,可以安全利用.     

北京市生活垃圾焚烧飞灰安全处置技术路线分析

调研了北京市生活垃圾焚烧处理及飞灰产生现状、污染特性以及处置方式,剖析了现行飞灰环境管理的技术政策标准法规,对比分析北京市目前处置生活垃圾焚烧飞灰采用的固化/稳定化—填埋和水泥窑协同处理两种技术路线,结合北京市水泥窑协同处置生活垃圾焚烧飞灰实例,深入分析了水泥窑协同处置生活垃圾焚烧飞灰技术路线及存在问题,分析了改进后的水泥窑协同处置方式的技术特点。文章最后提出北京市生活垃圾焚烧飞灰处置应选择适宜的技术路线、加强相关技术规范和标准制定和完善与推广安全可行的飞灰资源化处置技术等对策建议。     

形态分析中铬的价态变化及其有效态预测

为了判定连续浸提法的准确度和重金属污染评价的可信性,选择铬元素为目标重金属,以Tessier连续浸提法中的第三步和第四步使用的浸提剂盐酸羟胺(NH_2OH·HCl)和双氧水(H_2O_2)分别作为还原剂和氧化剂,研究铬的形态分析中三价铬(Cr3+)和六价铬(Cr~(6+))相互转化的可能性与可进行程度。此外,以铬渣为原料,考察pH值、温度和振荡时间对铬渣中铬有效态浸出量的影响。结果表明,NH_2OH·HCl在pH值为2~6时均可将Cr~(6+)还原为Cr3+,还原度达90%以上,由此会低估Cr~(6+)的潜在危害。pH值小于7时,Cr3+仅作为催化剂加快H_2O_2的分解,Cr3+含量几乎不变。将pH值、温度和振荡时间对铬离子的浸出影响关联为单因素和双因素数学模型,可预测不同条件下铬渣中Cr~(6+)和总铬(TCr)的浸出量。     

垃圾焚烧飞灰处理处置研究进展

针对作为危险废物的垃圾焚烧飞灰,介绍了近年来国内外对其进行处理处置的研究情况.飞灰的固化/稳定化处理主要从水泥(沥青)固化、熔融固化及化学药剂固化几方面进行论述,飞灰中重金属的提取主要从酸碱浸提、生物浸提、螯合剂浸提及电渗析法提取几方面进行论述.     

粉煤灰掺用量对水泥固化/稳定重金属污染底泥的影响

利用粉煤灰-水泥体系固化/稳定重金属污染底泥.固定胶凝材料和底泥的质量比为1.5∶1,在不同养护时间(7 d和28 d)下,研究粉煤灰掺用量对水泥固化/稳定污染底泥的影响.浸出毒性(固体废物浸出毒性浸出方法--醋酸缓冲溶液方法,HJ/T 300-2007)结果表明,固化体浸出液中主要重金属Cd、Pb和Zn的浓度均符合危险废物鉴别标准--浸出毒性鉴别(GB 5085.3-2007)的要求.在稳定浸出液pH=4的条件下,粉煤灰掺用量不超过50%时,浸出液中Cd、Pb和Zn浓度均低于GB 5085.3-2007规定的限值,适量掺加粉煤灰降低了重金属的浸出毒性.无侧限抗压强度结果表明,8%的粉煤灰掺加量能够一定程度地提高固化体抗压强度,继续增加粉煤灰用量导致固化体抗压强度持续下降.环境耐受力测试结果表明,干湿循环对固化体的破坏不大,而冻融循环对固化体的破坏较大,当粉煤灰掺用量超过33%时,养护28 d的固化体冻融循环质量损失高于30%.利用粉煤灰-水泥体系固化/稳定重金属污染底泥,合适的粉煤灰掺用量为33%.     

铬渣中铬的浸出行为

采用BCR法连续浸提研究铬渣中铬的存在形态,结果表明:铬渣中总铬和六价铬主要以残渣态和可氧化态形式存在;通过铬渣动态连续浸提实验与静态浸提实验研究了浸提剂和活性炭对铬渣中铬浸出行为的影响,研究发现p H值为3.1的醋酸浸提剂浸出液中铬浓度最低,且添加活性炭后的静态浸出液中铬的浓度有不同程度降低。     

溶解氧对EAF渣静态淋溶的影响

采用短期静态淋溶实验方法研究了溶解氧对EAF渣静态淋溶的影响。研究结果表明,溶解氧对EAF渣浸出液氧化还原电位(Eh)的影响显著,空气吹扫淋溶液浸出EAF渣时浸出液的Eh存在氧化性转变为还原性的过程(-50～40mV),氮气吹扫淋溶液浸出EAF渣时浸出液的Eh一直保持还原性状态(-100～-70 mV)。溶解氧对EAF渣浸出液铬浓度的影响显著,相较于氮气吹扫条件,空气吹扫条件下EAF渣浸出液中Cr~(6+)和总铬的浓度分别高出12%～23%和10%～83%。溶解氧对Cr的溶出有一定的促进作用并且在氧化钙存在的条件下能够缓慢氧化Cr~(3+)。     

水泥窑协同处置污泥研究进展

<正>前言近年来,随着我国污水处理厂数量、污水处理能力和处理率的连年增加,我国城市污泥的产量也飞速增加。据统计,仅2012年全国产生的城镇脱水污泥量就高达2700多万吨。如何经济、高效、安全的处理市政污泥已逐渐渐成为我国政府管理部门和公众关注的主要环境问题之一。在当今众多的污泥处置技术中,水泥窑协同处置污泥具有工艺简单、污染物排放量低(能彻底分解有机物、固化重金属、减少二噁英排放、几乎无粉尘排放)、资源     

污泥协同处置技术及应用分析

对我国火电厂、水泥窑在污泥协同处置方面的基本情况进行了简要介绍和分析,并对气化炉、烧结窑炉和冶金高炉等炉窑在污泥协同处置方面的应用技术进行了简要介绍。指出我国火电厂和水泥窑协同处置能力较强,但由于经济效益问题,企业协同处置污泥的积极性不高,致使行业实际处理量远小于其处理能力。同时指出气化炉、烧结窑炉和冶金高炉等其他炉窑在协同处置工业污泥方面具有适用范围广、就地处置成本低等优势,需要对其进行扩展性、挖潜性研发。     

铬渣毒性对环境的影响与产出量分析

铬渣是铬盐生产过程中产生的化工固体废弃物,长期露天堆放,将导致含Cr6 溶液不断下渗,污染土壤和地下水.综述了以往铬毒性的研究成果,收集、整理和分析了我国铬盐生产的数据,在计算铬盐的排渣系数基础上,得到了铬渣的产出量.结果表明,在环境中迁移的铬对植物生长有抑制作用,阻滞作物对其它元素的吸收;铬能使动物细胞的代谢功能发生障碍,对动物体具有明显的"三致"作用.目前我国已跨入世界铬盐生产大国行列,铬盐每年实际产量已经超过16万T,通过计算排渣系数和铬渣产量表明,我国每年排放的铬渣量约为35万～42万T.     

复合药剂对不同类型重金属污染土壤的固化修复

为了考察复合药剂对Pb、Hg、Cr、Cd、Zn、Cu和Ni污染土样的固化修复效果,以重污染企业用地、冶炼厂河道底泥和自配土壤为污染土样进行试验,试验中的普适复合药剂主要为含磷酸盐沉淀剂、黏土和水泥,视情况辅以无机还原助剂和有机络合助剂。在普适药剂(相对原土样的质量分数15%)、还原剂(5%)和有机助剂(2%)的组配下,处理后的重金属浸出质量浓度低于GB 18598—2001标准值。普适药剂对Pb、Cd、Zn、Cu、Ni的固化有效,磷酸盐是促成Pb固化的关键成分,黏土和水泥分别起到吸附固定和物理包封的作用。无机助剂中的还原/络合性成分和硫化物分别对Cr(VI)和Hg的固化有明显的促进作用。对于Pb、Cd、Zn、Cu复合污染土壤的修复,分析了重金属浸出质量浓度随普适药剂投加量变化的特征曲线,结果表明,Pb比Cu的曲线斜率更大,表明Pb的固化效率更高;Cd和Zn具有相似的曲线形状,推测二者具有类似的固化机理。     

矿用改性水泥基封孔材料的抗冲击性能试验

为了解决矿用水泥基封孔材料的抗冲击性问题，利用DTM-1000落锤冲击试验机研究不同掺量聚丙烯纤维对水泥基封孔材料抗冲击性能的影响，试验更接近于工程实际。在试验基础上初步探讨纤维素对水泥基材料的抗冲击性能提升的机理，为了进一步提高水泥基封孔材料的抗冲击性，利用试验研究不同玻璃纤维和聚丙烯纤维的混合比例对封孔材料抗冲击性的影响。最终得出当聚丙烯纤维和玻璃纤维混合比在1.5∶1为最佳提高水泥基材料的抗冲击性的比例。矿用改性水泥基封孔材料的抗冲击性能试验对提高水泥基封孔材料的抗冲击性能研究具有重要的参考意义。     

多种材料对重金属Cr(VI)的吸附性能研究

本以废物资源化为目的，以寻找廉价而有效的吸附材料为出发点，分别对活性炭，粉煤灰，蛭石，蜂窝煤渣，废酵母等五种材料吸附Cr(VI)的效果进行了实验。结果表明，（1）每种吸附剂的剂量与铬去除率之间均成正相关关系，铬的去除率随吸附剂用量的增加而增加；（2）作为参照物的活性炭吸附效果最好，对（Cr(VI)的去除率可达99．78％，而啤酒酵母，改性蜂窝煤渣，粉煤灰，蛭石的最大吸附量分别可达到活性炭最大吸附量的94．84％，52．37％，45．11％，37．67％；（3）所选用实验材料的吸附性能由优到劣的排序为：啤酒酵母＞改性蜂窝煤渣＞粉煤灰＞蛭石。     

城市生活垃圾焚烧飞灰湿处理及其在水泥中的固化研究

垃圾焚烧飞灰富含的氧化钙及氧化硅可作为水泥原材料,但飞灰中含有较多的氯离子,影响水泥性能。为减少飞灰中氯离子含量,对比研究了纯水、盐酸及醋酸预处理剂对氯离子的洗涤效果,结果表明,纯水可有效去除飞灰中包含的氯离子。对不同预处理条件下氯离子含量研究表明,液固比10∶1、震荡时间20 min及沉淀时间30 min下纯水对氯离子具有最佳去除效果。水泥固化体强度检测表明,10%内飞灰掺量对固化体强度增长有促进作用。     

水泥固化污染土电阻率试验研究

通过低频交流电阻测试仪测定在室内制备的水泥固化污染土样的电阻率,采用电阻率法研究龄期、水泥掺入比、似水灰比及污染物含量对固化土电阻率的影响.结果表明,固化污染土的电阻率随着似水灰比和污染物含量的增加而减小,随着龄期和水泥掺入量的增加而增大,与无侧限抗压强度呈线性正相关.研究表明,可以通过固化土电阻率反映水泥固化土桩成桩质量和水泥固化土强度等指标.     

磷矿粉-水泥固化Zn污染土工程特性试验研究

为揭示磷矿粉-水泥固化Zn污染土的工程性质,通过含水量、干密度、p H值测试和无侧限抗压强度试验,研究了两种固化土的物理力学性质随Zn质量分数和养护龄期的变化规律,探讨了重金属Zn对不同固化剂固化效果的影响,同时分析了固化土抗压强度与物理性质指标间的相关关系。结果表明:磷矿粉-水泥固化剂(PMC)固化Zn污染土的效果优于水泥固化土;PMC固化土的含水量变化率高于水泥固化土的,少量Zn可促进水化反应的进行,Zn质量分数大于0.5%时水化反应受到明显阻滞;PMC固化土的干密度比同条件下水泥固化土提高约6%,其p H值低于水泥固化土的,且集中在8.0~9.5;PMC主要通过吸附作用固化重金属,固化土的应力-应变特征为"软化"型,重金属Zn使得水泥固化土的应力-应变特征由"脆性"向"韧性"转变。     

EAF渣矿相组成及其短期淋溶特性

采用XRD方法研究了EAF渣矿相组成,采用静态淋溶实验方法,研究了液固比、淋溶液初始p H值和淋溶温度对EAF渣短期淋溶特性的影响。结果表明,EAF渣中存在的主要矿物为镁硅钙石、硅酸二钙、钙铝黄长石、磁铁矿、尖晶石、绿铬矿和钙钛矿。短期淋溶条件下,EAF渣淋溶液呈现强碱性和一定的还原性,EAF渣淋溶液中铬质量浓度随着液固比的升高而有所降低,强酸或强碱性淋溶液会在一定程度上提高淋溶液中铬质量浓度,温度对淋溶液中铬质量浓度影响较小;淋溶液铬质量浓度不仅受铬富集相溶解反应平衡控制,也受到淋溶液酸性影响,酸性较强时利于渣中碱性氧化物Cr(OH)3的分解,碱性较强时利于Cr(OH)4-离子的生成;EAF渣淋溶液中的铬主要以三价态存在,六价铬和总铬质量浓度均低于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB 5085.3—2007)限值,在一定程度上说明EAF渣的短期淋溶毒性风险较低。