一种复合型重金属污染底泥的固定化处理方法技术

一种复合型重金属污染底泥的固定化处理方法，是通过如下技术方案实现的：将铁粉1～2%（相对于底泥）、硅酸钠0.51～2%，活性二氧化硅3～5%、氧化镁粉末3～5%、焦磷酸钠1～3%、硫磺0.5～2%，CaO 0.2～2%、水50～100%，依次加入含水率为60～80%的底泥中，混合搅拌1分钟，成为糊状，在表面覆盖塑料薄膜，成型1-3天；再在室温下、相对湿度为70～100%的条件下养护7天，即得到无侧抗压强度>300kpa的固化泥块。与现有技术相比，具有以下特点：处理周期短，处理效果好，能够使底泥中Cr、As、Hg、Pb等的TCLP减低率均大于80%，达到了香港环保署认可的污染土处理标准要求，且处理成本较低。固化底泥养护时间较短，含水率低，便于运输，具有较高的无侧压强度，满足填埋要求。

【技术实现步骤摘要】

 本专利技术是一种复合型重金属污染河道底泥的处理方法，具体是一种河道底泥中Cr、As、Hg、Pb、Cd等重金属的固定化处理方法。
技术介绍
涉重企业点多面多，分布于电镀、电池、电解、采矿、冶炼、农药、医药、油漆、颜料、五金、机械、化妆品、陶瓷、化工等众多行业，废水一般都排入河道。因此河道底泥的重金属污染种类众多，以深圳市茅洲河为例，表现为复合型重金属污染，其中毒性较大，含量较高的为Cr、As、Hg、Pb、Cd（见下表）。表1 茅洲河底泥重金属含量（mg/kg）当前国内外对重金属污染底泥的处理处置方法主要有底泥掩蔽、电动修复、化学淋洗、植物修复、微生物修复、固化/稳定化技术等。其中化学淋洗是最常用的去除底泥重金属的方法，但是淋洗法费用较高，而固化法是应用广泛且价格较低的修复方法。根据深圳市底泥处置布局规划（2006-2020），河道淤泥主要用于填海造地，但对重金属污染问题研究较少。深港西部通道填海区采用P.0425普通硅酸盐水泥固化，深圳盐田港中港区三期工程使用32.5号普通硅酸盐水泥固化，均未考虑重金属渗出。填海导致重金属迁移进入地下水和海水。无论雨季和旱季，深港西部通道填海区地下水中重金属浓度普遍高于非填海区地下水，且浓度随填海时间增长而增加。台湾高雄小港区填海造陆后，周边地下水砷含量6年增加40倍，周边海域底泥重金属铜、铅、汞、锌含量比未填海前高200至300多倍，并且极可能经食物链回到人体。目前国内外基本没有对Cr、As、Hg、Pb、Cd同时进行固化且固化效果效果较好的技术（TCLP减少80%）。一个原因是各种重金属的性质不同。例如砷最常见的为三价和五价无机砷(As3+，As5+)。As3+溶解度大，为As5+的数十倍。固化处理时，需要将As氧化As5+。而Cr的溶解性质相反，固化时需要将溶解性大的Cr6+还原为溶解性小的Cr3+，二者相互矛盾，难以同时固化。。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术中的不足之处，而提出一种对复合型重金属污染底泥Cr、As、Hg、Pb、Cd同时固化且固化效果较好的处理方法。本专利技术是通过如下技术方案实现的：将铁粉1?2%（相对于底泥）、硅酸钠0.51?2%，活性二氧化硅3?5%、氧化镁粉末3?5%、焦磷酸钠1?3%、硫磺0.5?2%，CaO 0.2?2%、水50?100%，依次加入含水率为70?80%的底泥中，混合搅拌1分钟，成为糊状；成型：在表面覆盖塑料薄膜，成型1-3天； 养护：再在室温下、相对湿度为70?100%的条件下养护7天，即得到无侧抗压强度> 300 kpa 的固化泥块。本专利技术方法与现有技术相比，具有以下特点：处理周期短，处理效果好，能够使底泥中Cr、As、Hg、Pb等的TCLP减低率均大于80%，达到了香港环保署认可的污染土处理标准要求，且处理成本较低。 固化底泥养护时间较短，含水率低，便于污泥的运输，具有较高的无侧压强度，满足填埋要求。具体实施方式：将铁粉1?2%（相对于底泥）、硅酸钠0.51?2%，活性二氧化硅3?5%、氧化镁粉末3?5%、焦磷酸钠1?3%、硫磺0.5?2%，CaO 0.2?2%、水50?100%，依次加入含水率为60?80%的底泥中，混合搅拌1分钟，成为糊状；成型：在表面覆盖塑料薄膜，成型1-3天； 养护：再在室温下、相对湿度为70?100%的条件下养护7天，即得到无侧抗压强度> 300 kpa 的固化泥块。其浸出毒性TCLP：Cr 0.1?0.4 mg/L，Hg< 0.005 mg/L，As 0.01?0.03 mg/L，Pb 0.1?0.4 mg/L，Cd 0.03?0.8 mg/L。表2  香港环保署认可的污染土处理TCLP标准编号重金属处理标准 mg/L编号重金属处理标准 mg/L1Cu7.85Ni112Pb0.756Cr0.63Zn4.37As54Cd0.118Hg0.025所述的底泥含水率为60?80%，含Pb 28?128 mg/kg、Cu 8? 4894 mg/kg、Cr 19?1740 mg/kg、Hg 0.02?12 mg/kg、Cd 0.2?18 mg/kg、As 1.3?40 mg/kg，重金属含量较高。实施例：釆取茅洲河底泥，含水率为60?80%，烘干至含水率为20%。利用X射线荧光光谱仪测定处理前底泥中Cr、As、Hg、Pb、Cd的含量，分别为：Pb 28?128 mg/kg、Cu 8?4894 mg/ kg、Cr 19?1740 mg/kg、Hg 0.02?12 mg/kg、Cd 0.2?18 mg/kg、As 1.3?40 mg/kg。底泥（未烘干的）处理过程为：混合搅拌：将铁粉1?2%（相对于底泥）、硅酸钠0.51?2%，活性二氧化硅3?5%、氧化镁粉末3?5%、焦磷酸钠1?3%、硫磺0.5?2%，CaO 0.2?2%、水50?100%，依次加入含水率为60~80%的底泥中，混合搅拌1分钟，成为糊状。养护：将上述产物导入容器，在表面覆盖塑料薄膜，成型1-3天；再在室温下、相对湿度为70?100%的条件下养护7天。测定：经检测，无侧抗压强度均值> 300 kpa，浸出毒性TCLP值：Cr 0.1?0.4 mg/L，Hg< 0.005 mg/L，As 0.01?0.03 mg/L，Pb 0.1?0.4 mg/L，Cd 0.03?0.8 mg/L。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合型重金属污染河道底泥的固定化处理方法，其特征在于：1）．将铁粉1〜2%（相对于底泥）、硅酸钠0.51〜2%，活性二氧化硅3〜5%、氧化镁粉末3〜5%、焦磷酸钠1〜3%、硫磺0.5〜2%，CaO 0.2〜2%、水50〜100%，依次加入含水率为60~80%的底泥中，混合搅拌1分钟，成为糊状；2)．成型：在表面覆盖塑料薄膜，成型1‑3天； 3)．养护：再在室温下、相对湿度为70〜100%的条件下养护7天，即得到无侧抗压强度> 300 kpa 的固化泥块。

【技术特征摘要】
1.一种复合型重金属污染河道底泥的固定化处理方法，其特征在于：
1）．将铁粉1?2%（相对于底泥）、硅酸钠0.51?2%，活性二氧化硅3?5%、氧化镁粉末3?5%、焦磷酸钠1?3%、硫磺0.5?2%，CaO 0.2?2%、水50?100%，依次加...

【专利技术属性】
技术研发人员：何晋勇，王晓景，温海广，
申请(专利权)人：何晋勇，王晓景，温海广，
类型：发明
国别省市：广东;44