砷渣和铬渣的药剂稳定化研究

研究了施加药剂稳定砷渣和铬渣的工艺流程和有关的基本技术参数。经稳定化处理后的废渣毒性大有降低,溶出液中砷、铬含量在容许范围。      

铁系/石灰-水泥对砷污染土壤稳定化研究

为研究硫酸铁+石灰和硫酸铁+水泥对砷污染土壤固化稳定化效果及机理,作者采集某砷污染场地土壤,模拟工程修复实践使用2组药剂对砷污染土壤进行小试试验,评估了2组药剂对砷污染土壤的固化稳定化效率,探讨了2组药剂对砷固化稳定化机理,并对比分析了2组药剂的修复效果。结果表明,2组药剂对砷固化稳定化都具有显著效果,是砷固化稳定化的经济、高效材料。硫酸铁+石灰对砷的固化稳定化效果在吸附、沉淀和增加pH活化砷的共同作用下,呈非线性特征,并非添加量越高固化稳定化效果越好。硫酸铁+水泥对砷的固化稳定化效果在吸附、沉淀和物理包裹的共同作用下,在一定范围内,添加量的越高固化稳定化效果越好。因此,在不同添加量下,2组药剂对砷固化稳定化效果相比较存在差异,在工程实践中需通过试验确定最经济有效的药剂组合和配比。     

水泥窑协同处置与水泥固化/稳定化对重金属的固定效果比较

危险废物水泥窑协同处置与水泥固化,稳定化对废物中重金属的固定机理不同,固定效果因而有所差异.针对含As、Cd、Cr、Cu、Pb、Zn等重金属离子的上述2类试样平行开展浸出实验及连续提取实验,以重金属浸出浓度及化学形态为指标,比较分析了水泥窑协同处置与水泥固化/稳定化对废物中不同重金属的固定效果的差异.结果表明,对于As、Pb、Zn等重金属离子,水泥窑高温煅烧及后续水化作用有助于其更稳定化学形态的形成,固定效果优于水泥固化,稳定化,说明含Ag、Pb、Zn的危险废物能够在水泥窑得到有效处置.Cr3 在水泥窑煅烧过程中易被氧化为迁移性和毒性更强的Cr6 ,因而含Cr的废物不适合采用水泥窑协同处置方式.该研究能为不同种类重金属危险废物处置方法的选取提供依据,并为水泥窑协同处置重金属类危险废物的应用和发展提供科学的决策依据.     

砷渣和铬渣的药剂稳定性研究

研究了施加药剂稳定砷渣和铬渣的工艺流程和有关的基本技术参数。经稳定化处理后的废渣毒性大有降低，溶出液中砷，铬含量在容许范围。     

硫化砷渣的固化/稳定化处理

为了解决硫化砷渣对环境的污染,采用了单因素分析法,研究了飞灰、三氧化二铁、PFS、磷酸钠、硫酸亚铁和水泥对硫化砷渣的固化/稳定化效果,研究结果表明:当飞灰加入量为硫化砷渣质量的9倍、水泥的加入量为硫化砷渣质量的4倍、三氧化二铁加入量为硫化砷渣质量的20%、磷酸钠加入量为硫化砷渣质量的10%时,对处理后的样品使用HJ/T 299—2007《固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》浸出,浸出液中砷的质量浓度为1.12 mg/L,浸取液的p H值为11.5,达到了危险废物填埋污染控制标准。     

复配材料固化/稳定化重金属污染底泥研究

利用高效重金属稳定化材料与硅酸盐水泥配制复配材料(FP),用于固化/稳定化重金属污染底泥。设置3个FP掺量梯度:10%、20%、30%; 3个固化体养护时间:7,28,42 d;以硅酸盐水泥为对照(CK)。以抗压强度与颗粒固化体浸出浓度为指标,考察FP的固化与稳定化效果。结果表明:相比于原底泥浸出,10%FP掺量下,As的浸出浓度在7 d时已降低93%以上; 28 d时,不同FP掺量下Pb的浸出浓度可降低82. 5%～97. 68%; Cu、Zn的浸出浓度在FP掺量为30%、养护42 d时达最低值,分别下降了60. 97%和89. 07%。FP组Cu、As的浸出浓度在掺量为10%、养护7 d时已显著低于CK,而其Zn的浸出浓度在FP掺量达30%、养护42 d时显著低于CK(P<0. 01)。增加FP掺量、延长养护时间均能显著提高FP组固化体的抗压强度(P<0. 05),在养护42 d时,FP组抗压强度显著高于CK(P<0. 05),当掺量为30%时,FP组抗压强度可达2. 1MPa以上。     

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。     

中和沉淀渣的稳定化研究

本研究用铁酸盐(FeSO_4·7H_2O)包复中和沉淀渣。实验证明,影响因素有加入的铁酸盐总量、反应温度、空气鼓泡速度、反应pH、氧化还原电位和加料次数。当加入铁酸盐总量减少时,包复效果变差;温度升高,对Mn包复不利;温度降低,使Cd、Cu和Zn的包复效果变坏;空气鼓泡速度变小,反应速度变慢;降低pH值,有利包复,但pH小于9时,不易控制;氧化还原电位对包复影响不明显;增加加料次数,有利包复。通过这种处理,在中和沉淀渣的小颗粒上形成完全的铁酸盐包复膜,在弱酸性条件下重金属离子不再浸出。     

DTCR协同水泥固化/稳定化重金属污染底泥的研究

采用二硫代氨基甲酸盐(DTCR)为添加剂协同水泥固化/稳定化重金属污染底泥,以抗压强度和颗粒固化体(粒径￡9.5mm)浸出毒性为指标确定水泥和DTCR的最优配比.通过酸雨条件(pH 3)下对颗粒固化体和整个固化体的浸出试验来评价固化/稳定化的效果.利用X射线衍射仪(XRD)和环境扫描电镜(ESEM)分析了固化/稳定化机理.结果表明,固化/稳定化的最优配比为水泥掺入量为50%(干底泥),DTCR掺入量为2%(干底泥).其固化体7d抗压强度为1.03MPa,颗粒固化体中重金属Cu,Zn,Pb,Cd的浸出浓度分别为0.105,4.65,0.232,0.123mg/L,能够达到安全填埋要求.酸雨条件下(pH 3)对颗粒固化体和整个固化体浸出研究表明,水泥、DTCR固化/稳定化底泥效果更好;XRD和ESEM分析表明,固化/稳定化的机理主要是水泥在水化反应时,能够形成水化产物Ca(OH)2、水化硅酸钙(C-S-H)和钙矾石(AFt),将重金属废物包容,并逐步硬化形成具有一定强度的水泥固化体.     

沈阳某冶炼厂污染土壤中砷的稳定化研究

稳定化是一种相对经济有效的治理重金属污染土壤的方法。文章以沈阳某冶炼厂厂区旧址的重金属复合污染土壤为研究对象,通过向土壤中添加不同药剂,研究了不同碱性化学物质对土壤砷稳定化的效果。结果表明,碳酸钠和硫化钠的加入对土壤pH的贡献均较大,但使砷的浸出毒性增强,对土壤中砷的稳定起负作用;碳酸钙和多硫化钙对土壤中砷的稳定化效果也不明显;氧化钙的效果最好,使得该重污染土壤中砷的浸出毒性降低到危险废弃物毒性浸出标准(GB5085.3-1996)以内。     

氟污染土壤稳定化材料的研究

以国内某电解铝厂氟污染土壤为研究对象,通过添加不同稳定化材料,分析氢氧化钙、氯化钙分别与钙镁磷肥(FCMP)、药剂A联用对土壤pH和氟浸出浓度的影响,探讨影响土壤氟浸出的机理和修复效果。实验结果表明：以氯化钙为代表的钙基材料与钙镁磷肥联用,可与土壤氟生成氟化钙、氟磷酸钙等沉淀,并影响土壤胶体、有机基团对F^-的吸附能力;与钙基材料单独使用相比,2种材料的联用可以增强对土壤中水溶态氟的稳定效果,大幅降低氟的浸出浓度;稳定化药剂A和氯化钙均为试验土壤的4%质量比时,供试土壤的氟浸出浓度能满足修复目标要求。综合考虑土壤pH变化对生成的氟化钙沉淀的影响、使用成本等因素,采用药剂A和氯化钙质量比为1:1,各自添加量为土壤质量的4%时,可以满足修复目标要求,且成本最低。     

砷污染场地土壤的稳定化技术工程应用研究

基于3种砷污染水平的场地土壤(WSL、WSX及FZ)进行稳定化小试试验,比较Fe^Ⅱ/Mg复配型(F2M)、Ca/Fe复配型(CF)及MetaPro^©-ani(As)系列修复材料(MPA)对土壤中砷污染的稳定化效果,进一步分析了修复材料用量对稳定化效果的影响,并选择稳定化效果较优的材料进行工程化施工验证(基于FZS土壤样品),WSL、WSX、FZ及FZS土壤样品的砷污染程度依次为FZ>FZS>WSX>WSL。结果表明:对于低/中浓度砷污染土壤样品WSL和WSX,F2M和CF复配型修复材料在较低投加比条件下可达到较好的稳定化效果;对于高浓度砷污染土壤样品FZ,MPA系列修复材料的稳定化效果明显优于前2种复配型修复材料;对于高浓度砷污染土壤实际施工样品FZS,MPA系列修复材料在开放性施工条件下,可达到较理想的稳定化效果,其中,以MPA-Ⅰ型材料修复效果最佳。     

亚铁盐预还原技术在铬渣固化/稳定化中的应用

研究了加与不加还原剂，还原剂种类，还原剂加料方式，还原剂加入量对铬渣固化体浸出毒性的影响。研究结果表明：硫酸亚铁预还原后得到的铬渣固化体浸出毒性比没有预还原处理的固化体浸出毒性要降低60％以上；用硫酸亚铁的效果与用硫酸亚铁胺的效果相差不大，且前者价格便宜，使用中不会造成二次污染；硫酸亚铁的加料方式对处理效果影响很大，适宜的加料方式是硫酸亚铁先配成水溶液后与铬渣进行搅拌，可以增大还原反应进行的程度；硫酸亚铁的加入量为理论计算值的125％为宜。     

高砷废水处理及含砷废渣稳定化的试验研究

本试验通过采用硫酸铁和聚合硫酸铁分两段对含砷量为6.4g/L的废水进行了处理。结果表明:当pH=5、Fe/As(质量比)=3∶1、反应时间为3h时,采用硫酸铁进行初步除砷后废水中砷含量降至0.5mg/L以内,达到了废水排放标准的砷含量要求;当pH=5、按照0.44g/100mL加入聚合硫酸铁、反应时间为2h时,采用聚合硫酸铁进行深度除砷后废水中砷含量降至0.05mg/L以内,达到了饮用水标准的砷含量要求。另外,对初步除砷所得的含砷废渣进行焙烧,当焙烧温度为700℃、焙烧时间为3h时,所得废渣经毒性浸出试验检测,完全满足TCLP毒性浸出试验的要求,可安全处置。本试验找到了一种适合大规模处理高砷废水和含砷废渣的方法,该方法工艺简单、可操作性强,具有很好的应用前景。     

城市垃圾焚烧飞灰的硅酸盐水泥稳定化效果研究

采用南方某城市生活垃圾焚烧厂的飞灰进行了硅酸盐水泥稳定化效果及工艺的研究,实验分别就水泥添加量、添加剂的使用、养护时间和浸取剂pH值等因素,考察了飞灰中重金属(Cd,Pb,Cu,Zn)的稳定化效果.结果表明,当硅酸盐水泥/飞灰=10%(质量比)时,采用硅酸盐水泥处理焚烧飞灰的稳定化产物中重金属的浸出浓度都已满足危险废物填埋场入场控制标准;当使用硅酸盐水泥对焚烧飞灰进行稳定化处理时,1d后其水化反应基本完成,此后稳定化处理后焚烧飞灰的重金属浸出毒性趋于稳定;pH相关性实验表明,当使用浸取剂的pH值在3～11的范围变化时,处理后的焚烧飞灰其浸出液的pH基本稳定在7左右,证明该法产生的稳定化产物对环境pH值有很好的适应性.     

含钒石煤烧渣的稳定化试验研究

研究了含钒石煤烧渣稳定化处理的一种有效方法。利用石灰为稳定剂与烧渣相混合进行稳定化处理,渣中的水溶态钒转化为钒酸钙沉淀而降低毒性。浸出试验表明,水中钒浓度〈5mg／h,并且具有长期的稳定性,无二次污染。     

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.     

醋渣和糠醛渣对赤泥中金属稳定性的影响

赤泥中和是实现堆场植被复垦的必要途径,而醋渣和糠醛渣是赤泥降碱和改良效果较好的2种生物质材料.针对赤泥碱性降低过程中理化性质的改变,根据MEP(多级提取程序)毒性溶出以及BCR形态分级试验,对醋渣和糠醛渣对赤泥中金属行为的影响进行了研究.结果表明:添加20%的醋渣和糠醛渣后,赤泥pH从10.60分别降至9.61和8.96,w(TOC)从8.04 g/kg分别增至35.11和38.62 g/kg,赤泥比表面积从10.18 m2/g分别降至7.36和8.57 m2/g,CEC(阳离子交换量)从106.28 cmol/kg分别增至127.19和161.59 cmol/kg;赤泥中Mo的最低浸出浓度为0.37 mg/L,超过GB/T 14848—1993《地下水质量标准》中Mo的Ⅲ类标准限值(0.1 mg/L);醋渣和糠醛渣可有效抑制赤泥中Al、V、Pb的浸出,但却可促进Cu、Mn、Ni和Mo的浸出,四者的最高浸出浓度分别可达64.45、17.64、12.09 μg/L和29.37 mg/L;醋渣和糠醛渣的添加可导致Al、V和Pb向稳定性较高的残渣态转化,Ni则向稳定性较低的酸可提取态转化.研究显示,糠醛渣比醋渣有更强的中和能力,对赤泥中金属稳定性影响较小.赤泥中金属元素具有潜在的长期浸出性且环境风险较高.      

锑砷钙渣的应用

有色冶炼产生的锑砷钙渣在玻璃瓶生产中的应用 ,理论和实践证明 :用锑砷钙渣代替白砒是可行的。     

含砷飞灰固化处理研究

通过试验确定了胶凝材料的组成体系,探讨了影响胶凝材料性能的主要工艺参数,确立的最佳固化工艺条件为:水泥∶砂子∶飞灰= 57.6∶40∶2.4,水灰比为0.28,水泥采用标号为42.5的快硬硫铝酸盐特种水泥,以硫化钠作为添加剂,其用量为飞灰/硫化钠= 1.5.在最佳配比和最佳养护条件下,固化体在实验室条件下抗压强度可达2.5 MPa,砷的浸出浓度为0.83 mg/L,达到了相关的填埋标准.