制革污泥固化稳定化处理

更新时间：2014-01-14 09:43 来源：环境化学作者: 阅读：1840

摘要：为有效控制制革污泥中的重金属铬污染并安全填埋,采用石灰、粉煤灰和煤渣作为固化剂对制革污泥进行固化/稳定化处理,考察固化剂对制革污泥中重金属毒性的影响,并探讨了固化/稳定化的最佳工艺条件。结果表明,当石灰、粉煤灰和煤渣的掺量分别为0.12kg·kg-1、0.02kg·kg-1和0.08kg·kg-1,养护天数为6d时,制革污泥固化块抗压强度达到884kPa,含水率由固化前的79.60%降低至30.20%,满足《危险废物填埋污染控制标准》(GB18598—2001)的要求。固化块浸出液中Cu、Pb、Zn、Ni浓度同固化前相比,分别降低了92.1%、96.7%、92.8%、88.9%,Cr、Cd、Mn均未检出。固化块浸出液的铬浓度随着石灰添加量的增加而降低,随粉煤灰添加量的增加则为先降低、然后再升高,当石灰与粉煤灰添加量比为6:1时,协同固化效果显著。

关键词：制革污泥，固化，稳定化，重金属，抗压强度

制革污泥的成分包括：蛋白质、油脂混合物、铬、钙、钠的氯化物、硫化物、硫酸盐及少量的重金属盐等，其中主要污染物是重金属铬。鞣制使用的铬盐仅有６０％与原料皮发生了反应，其余的铬残留在鞣液中，制革污泥中的三价铬主要来自于铬鞣过程中排出的废铬液。三价铬是一种具有低毒性的化合物，难溶于水，不易被植物吸收，虽然没有六价铬的毒性大，但它在自然界很可能由于各种原因氧化成六价铬。六价铬具有高毒性且能溶于水，是一种致癌物质，能够通过吸入、摄取和皮肤接触进入人。

污泥稳定是污泥处置中重要的一环，固化/稳定化则是一种廉价、可行的污泥处理技术，可以降低污泥流动性、提高污泥强度、稳定污泥中重金属等污染物，它不仅可作为污泥安全填埋、最终处置及利用的预处理方法，而且固化的污泥块也可转为土质材料进行资源化再利用。目前国内外对于污泥常用的固化材料主要可以分为硅酸盐类固化材料、碱性固化材料以及黏土系辅助材料三大类。

水泥对城市污水处理厂污泥具有很好的固化效果，但有机污染物阻碍了水泥的水化反应，使固化效果受到了严重的影响，如凝结时间延缓、强度形成滞后，污染物的稳定性失效等。同时污泥固化块具有强碱性，与水体接触会危害生态系统的水质。同时掺入大量的水泥势必会增加污泥固化处理的成本，也会使污泥固化体浸出液的ｐＨ值过高，在与地下水或地表水接触时，污泥固化体产生的强碱危害生态系统中的水质。由于石灰的固化效果仅次于水泥，而且价格比水泥低，故采用石灰作为主要固化剂。粉煤灰含有较多的活性氧化物（ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３），同时生石灰水化后产生氢氧化钙，两者在常温下起化学反应，能生成较稳定的水化硅酸钙和水化铝酸钙。其次，粉煤灰和煤渣中ＳｉＯ２和Ａｌ２Ｏ３成分在碱的激发作用下具有活性，生成硅酸盐类的钙矾石类物质，使固化块强度增大。

本课题组前期已经对造纸污泥、印染污泥的固化及稳定化进行了系统研究。本文采用石灰、粉煤灰和煤渣作为固化剂，对制革污泥进行研究，探讨合适的固化剂配比，分析制革污泥固化块的抗压强度及固化块浸出液中ＣＯＤ、铬的浓度，为制革污泥的固化处理处置提供技术依据。

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