含砷污泥与黏土混合制砖的实验研究

将含砷污泥和黏土按一定比例混合，焙烧制成建筑用砖，并对其样品进行抗压强度实验。研究出含砷污泥制砖的最佳比例是含砷污泥掺量占砖质量的10％，黏合剂Fe2O3掺量占砖质量的2％，探讨了利用含砷污泥制砖这一处置方法的可行性。     

含砷废物资源化产品中砷的浸出特性与环境风险分析

分别以我国某地2种含砷废物(污泥和废渣)为研究对象,用EA NEN 7371实验方法分析其不同资源化产品(烧制砖、免烧砖和含砷水泥等)中As的有效量浸出特性,从环境风险的角度探讨了含砷废物资源化利用的可行性. 结果显示:含砷污泥进行烧砖处置后,其产品中As的有效量浸出率从15%左右升至60%～70%;含砷废渣与水泥进行混合粉磨共处置后,含砷水泥产品中As的有效量浸出率从60%～70%降至4%以下;含砷废渣制成免烧砖后,As的有效量浸出率从60%～70%降至10%左右. 表明含砷污泥不宜进行烧砖处置;而含砷废渣可根据含砷量,在控制掺加比例的条件下与水泥熟料共处置生产混合水泥或作为原材料生产免烧砖.      

沈阳市政污泥制备烧结砖的试验探究

以沈阳市政污泥为研究对象,开展污泥混合煤矸石和页岩材料制烧结砖的操作过程和产品应用的可行性研究。通过原材料测试评价和正交试验优化混配材料比例来确定最佳烧结制度,在此基础上,评估污泥添加量对砖性能的影响和样砖的环境安全性。结果表明：3种材料混配制砖的最佳烧结制度是污泥添加量为5%,烧结温度为1 050℃,烧结时间为9 h,该烧结制度下烧结砖样品检测指标达到或优于GB 5101—2003《烧结普通砖》的要求;混配材料试验中污泥添加量为0%～15%时,制得的烧结砖样品的抗压强度均能达到出厂标准;污泥添加量为0%～20%,烧结温度为1 050℃,烧结时间为9 h时,制得的烧结砖样品对环境安全无害。     

回转窑共处置砷的实验研究

砷(As)是一种有毒致癌物质,也是致癌、致突变元素。实验将有机砷(C6H8AsNO3)添加到水泥生料中,模拟回转窑协同处理含砷污泥的过程。主要研究不同砷掺加量(0%、2%、5%、7%和10%),不同煅烧温度(1 250,1 350,1 450℃)对水泥熟料游离氧化钙(f-CaO)和砷浸出性的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)和X-射线衍射仪(XRD)对样品的表面形貌和物相进行测试。同时对砷的固化率进行测试。实验结果表明:掺加C6H8AsNO3对水泥f-CaO影响明显,能有效降低烧成温度50~100℃。掺烧量的大幅度提高(2%~10%),对f-CaO影响不大。毒性浸出实验结果表明当烧成温度为1 450℃时,浸出结果远远低于GB 5085.3—2007允许的浸出值。SEM和XRD分析测试表明砷掺量2%对水泥矿物形貌和矿物相影响不大,砷的固化率为80.29%。     

含砷污泥制砖的毒性浸出试验研究

将含砷污泥和粘土按一定比例混合制砖，并对样品砖的毒性浸出进行了研究。结果表明对As、Zn、Pb、Cd离子的固化效果好，浸出毒性低于国家标准。还分析了浸出液的pH值、Eh和溶解氧对重金属离子浸出浓度的影响。     

污泥制砖

废水处理厂的污泥带来诸多处置难题。通常,脱水污泥用土地回收或填埋法处置。然而,对于高度都市化的城市来说,因土地有限,采用填埋法处置污泥可能是不合适的焚烧或许是一种较好的处置方法,经焚烧处理后会产生相当多的污泥烟灰,这些烟灰必须用其它方法来处置。本文介绍了用干污泥和污泥烟灰作为制砖材料的研究结果。制砖时,能与粘土相混合的干污泥和污泥烟灰的最大百分数分别为40％和50％,砖的抗压强度从不含污泥时的87.2N/mm~2减少到含干污泥40％时的37.9N/mm~2和含污泥烟灰50％的69.4N/mm~2     

MgFe-LDHs改性清淤污泥透水砖对磷酸盐吸附性能研究

通过在合成功能材料层状双金属氢氧化物(layered double hydroxides, LDHs)过程中加入一定比例的清淤污泥制得改性污泥;并将其作为原料之一,制备4种不同质量掺混比的海绵城市用可净水透水砖。利用场发射扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD),对掺混改性污泥前后透水砖的表面形态、化学成分与晶体结构进行表征;通过抗压性和透水性检测,结合吸附预试验结果,确定最佳改性质量掺混比;开展等温吸附、吸附动力学和热力学试验,探究掺混改性污泥前后透水砖对磷酸盐的吸附特性和作用机制。结果表明：1)掺混比为1∶1的改性清淤污泥透水砖,相较于其他几种掺混比更具实用性,在初始浓度32 mg/L,透水砖投加量1.2 g,吸附时间360 min时,对磷酸盐的吸附容量达到2.08 mg/g; 2)掺混改性污泥前后透水砖对磷酸盐的吸附过程均符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型,且掺混后透水砖对磷酸盐的最大饱和吸附容量提升了25%;3)改性污泥的掺混,使得透水砖吸附磷酸盐所需能量减少,自发性增强,有助于透水砖在实际应用中对雨水的净化。     

含砷工业污泥特性及处置技术研究进展

含砷工业污泥是采用化学沉淀法处理工业含砷废水产生的一类危险废物,这类固体废物具有总砷含量高且浸出毒性大的特点。近年来,含砷工业污泥的污染和处置问题已引起了国内外学者的广泛关注。归纳了3类常见含砷工业污泥的来源、组成特性和环境风险,并从处置效果、作用机理和经济成本等方面评述了稳定化/固化和资源化利用2种处置技术对不同类型含砷污泥的适用性,进而针对现有处置技术存在的研究和实践上的不足展望了含砷污泥安全处置相关的未来研究方向。     

河道清淤及淤泥制混凝土砌块技术——以深圳坪山河综合整治工程为例

以深圳市坪山河综合整治工程为例,开展河道清淤及淤泥制混凝土砌块研究,为城市河道淤泥处置提供解决方案。在坪山河老河道采集57个淤泥样品,检测淤泥浸出液重金属含量,结果表明:砷和铜含量较高,砷最高值达2.861 mg/L,铜最高值为1.515 mg/L。淤泥无机矿物成分占比82.36%,有机质占比9.03%,淤泥掺量为15%时制得的混凝土砌块抗压强度为57.6 MPa。砌块在河道综合整治工程中可回用于路面工程、河道护坡工程。淤泥制砌块的两个重要考核指标是砌块的环境安全性和质量。该示范案例将为类似工程提供参考。     

复合材料对砷污染土壤稳定化处理及机理研究

通过投加FeS、电石渣、菌渣及其复配组合对砷污染土壤进行稳定化处理,根据稳定效率对稳定材料进行筛选,并分析处理前后土壤中砷的生物有效性、赋存形态及土壤物相成分,探索稳定机理.结果表明:单因素实验中,FeS对砷的稳定效率最高,当FeS投加量为n(Fe)/n(As)=20时,砷的稳定效率达84.69%;复配实验中,FeS投加量为n(Fe)/n(As)=15,电石渣投加量为0.5%(质量分数),菌渣投加量为6%(质量分数)时,砷的稳定效率高达90.53%.机理研究表明:稳定处理后,土壤中有效态砷和有机体内砷的可给量分别降低80.14%和92.86%;土壤中易溶态砷占总砷的比例降低了18.61%,铁型砷和钙型砷占总砷的比例分别提高了10.36%和5.81%,易溶态砷主要转化为铁型砷和钙型砷;稳定处理后土壤中矿物成分新增了Ca Al_2Si_2O_8·4H_2O(斜方钙沸石)、Ca_3Fe_4(AsO_4)_4(OH)_6·3H_2O(菱砷铁矿)、Fe_2(AsO_4)(SO_4)OH·5H_2O(砷铁矾矿)、(Al,Fe~(3+))_3AsO_4(OH)_6·5H_2O(砷铁铝矿)4种矿物,稳定处理使土壤中的砷生成了难溶性铁-砷、钙-砷矿物质.     

两种城市污泥掺混水煤浆的成浆性

研究了两种高含水率城市污泥与煤粉混合研制水煤浆的可行性,以及各种影响因素包括污泥掺混比例、分散剂用量、温度及剪切时间等对成浆性能的影响.结果表明,两种污泥在南京大学研制的亚甲基萘磺钠-苯乙烯磺酸钠-马来酸钠(NDF)分散剂配合下,掺混比例控制在10%以内,可以与煤粉顺利成浆.两种污泥掺混比例分别为5%、10%水煤浆的表观粘度随分散剂的增加而降低,浆体温度的提升有利于改善水煤浆的流动性,添加污泥的水煤浆在稳定性上好于未掺污泥的水煤浆.试验结果可为城市污泥掺制水煤浆的资源化利用途径提供参考依据.     

采用污水厂污泥制陶粒的烧结工艺及配方研究

对污水厂污泥“干化-烧结”制陶粒的烧结工艺和物料配方进行了研究,分析了不同烧结工艺条件对陶粒产品强度、吸水率和密度等性能指标的影响.结果表明,烧结温度对陶粒性能影响最大,而由于污泥本身熔点低,具有助熔作用,适宜的烧结温度与配方中污泥掺加量密切相关.最佳污泥烧制陶粒工艺条件为,污泥最大掺加量80%,350℃预热20min,1060℃烧结15min.     

城市污泥掺煤混烧特性及污染物排放研究

采用20 k W多功能沉降炉管开展了城市污泥掺煤混烧试验,着重研究不同含水率、不同比例污泥掺混条件下,混合燃料的燃烧特性和尾气污染物的排放情况。结果表明,污泥主要失重区间在180~520℃,存在两个失重阶段,是挥发分的析出和燃烧的过程,污泥掺煤混烧可以改善燃料的着火性能和燃尽性能。污泥掺烧后尾气中NO_x排放浓度没有明显的变化规律,为350~450 mg/m~3;SO_2排放浓度随污泥掺混的比例增加呈线性增加;掺混10%污泥(含水率为30%)后,尾气二恶英的浓度约为单煤焚烧的2.4倍。各类污染物经过锅炉尾气净化系统处置均能达标排放,且本实验中污泥的最佳掺混比例为20%。     

赤泥在砷渣的水泥固定/稳定化中应用研究

采用水泥、赤泥固定/稳定化处理含砷废渣,研究了水泥用量、赤泥掺加比例对处理效果的影响,确定了最佳的工艺条件。结果表明:固化体的As浸出浓度随水泥用量的增加而降低,最佳水泥用量为0.5 g·g-1,此时浸出浓度为2.08 mg·L-1,满足安全填埋标准;As浸出浓度随赤泥掺加量的增加而升高,抗压强度则随之降低,最佳的赤泥掺加量为30%,此时浸出浓度为2.05 mg·L-1。     

太湖淤泥和自来水厂污泥混合制砖研究

以太湖淤泥和自来水厂污泥为原料进行烧结砖的制备研究,干原料经混合加湿搅拌,制成4 cm×4cm×4cm的砖体试样,干燥后放入马弗炉中焙烧;测试了砖坯的含水率、干燥收缩,烧结砖的烧失量、烧成收缩、表观密度、吸水率和抗压强度,并利用XRD和SEM分别测试了烧结砖的矿物成分,和微观形貌特征。研究结果表明,减少淤泥含量导致砖的密度和抗压强度降低,烧失量、烧成收缩率和吸水率上升;淤泥掺量减少到60%,成型含水率为23%,经950℃高温煅烧后,所得砖体质量较好,强度满足MU10等级。     

应用循环流化床锅炉掺烧城市污泥的技术研究

研究了利用热电厂循环流化床锅炉掺烧城市污泥的技术,达到了最优化减少城市污泥对环境影响的效果。基于循环流化床锅炉具有负荷调节速度快、范围大,燃料适应性广、燃烧效率高,洁净的燃烧技术易于实现灰渣的综合利用等技术特点,文章尝试将城市污泥直接掺烧至循环流化床锅炉。实验结果表明,经高温焚烧的污泥可最大化实现减量,产生的灰渣已稳定和无害并可用作路基材料或建材厂制砖,实现了资源化利用。     

氟化钙污泥制备建筑陶瓷材料的研究

集成电路企业在芯片制造过程中会产生大量的氟化钙污泥,如果处置不当会产生氟的二次污染。该研究根据氟化钙污泥成分和含量特点,将其与蛇纹石尾矿、高岭土尾矿和氧化铝混合制备建筑陶瓷材料,实现以废制宝,使其合理资源化。实验结果表明:通过对几个原料组成配方的研究,获得氟化钙污泥含量≤30%(质量分数,下同),蛇纹石尾矿10%,高岭土尾矿含量≥45%,再与一定质量分数的氧化铝一起焙烧可制备出符合国家标准的建筑陶瓷材料。根据加入氧化铝的比率不同可烧结形成瓷质砖、炻瓷砖、炻质砖和陶质砖4种陶瓷材料。     

垃圾衍生燃料气化后的无机底渣制备透水砖试验研究

通过对垃圾气化后的无机底渣在制备透水砖中不同掺量和集灰比的试验研究,依据JC/T945—2005《透水砖》中的要求,对其孔隙率,保水性,透水系数和抗压强度4项指标进行测定,探索了不同底渣掺量和集灰比下透水砖性能的简单变化规律,并综合优选出最佳配合比为A-2,即水灰比为2.8,集灰比为3.0,气化底渣掺量为20%。     

高浓度含砷污泥的药剂稳定化和水泥固化研究

以某铜冶炼厂高浓度含砷污泥为研究对象,分别开展了药剂稳定化和水泥固化小试研究,并对比分析了不同剂量的两种稳定化药剂和矿渣硅酸盐水泥（PSA）单独投加后污泥中砷的浸出毒性。研究发现：该铜冶炼厂污泥中砷含量极高,达到危废级别。对含砷污染土壤具有较好稳定化效果的两种药剂对高浓度含砷污泥的处理效果并不理想,在高剂量投加（15％）条件下仍不能使污泥中砷的浸出浓度低于5mg／L的危废鉴别标准值。相比而言,传统的水泥固化处置方式能有效降低污泥中砷的浸出浓度,使其低于5mg／L,但该处置方式污泥增容显著,会增加后续相关处理费用和难度。本研究对开展含重金属污泥和污染土壤的固化／稳定化修复提供了有重要价值的参考和借鉴。     

电镀污泥与粘土混合制砖重金属浸出毒性实验

将电镀污泥与粘土按一定比例混合制成红砖和青砖，并对其样品进行浸出实验，研究重金属的浸出状况及金属Ｃｒ的氧化还原规律，探讨利用电镀污泥制砖这一处置方式的可行性。