CN107010800B - 一种铅锌冶炼废水处理污泥中砷和硒的化学稳定化药剂及化学稳定化方法 - Google Patents

一种铅锌冶炼废水处理污泥中砷和硒的化学稳定化药剂及化学稳定化方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种铅锌冶炼废水处理污泥中砷和硒的化学稳定化药剂及化学稳定化方法，所述方法包括以下步骤：1)将铅锌冶炼废水处理污泥进行自然晾晒、粉碎过筛；2)再将铅锌冶炼废水处理污泥粉料和稳定化药剂混匀；3)向混匀物料中加水；4)搅拌；5)在室温条件下放置。本发明可以同时对砷和硒进行药剂化学稳定化，且稳定化效果更佳。

Description

一种铅锌冶炼废水处理污泥中砷和硒的化学稳定化药剂及化 学稳定化方法
技术领域
本发明属于有色冶炼行业金属固体废弃物及危险废物处理技术领域，具体地，本发明涉及一种铅锌冶炼废水处理污泥中砷和硒的化学稳定化药剂及化学稳定化方法。
背景技术
近年，我国铅锌冶炼行业发展迅速，然而资源短缺和环境污染仍然是发展的瓶颈。当火法冶炼过程中的SO2烟气作为制酸原料后，矿物中的砷、镉、硒等有害物质经高温焙烧后，均以氧化物的形式进入到气相，除一部分重金属可以回收，另外一部分重金属随着烟气洗涤后，进入到酸性废水中，简称污酸。
此类污酸废水往往具有砷含量高、酸性高、成分复杂、波动性大、流量大等特点。污酸废水的主要污染物为重金属，主要包括砷、镉、硒、铜、铅等。同时，还具有较强的腐蚀性，破坏管道和构筑物的同时，使流入此类废水的水体pH值发生变化，抑制微生物生长，干扰水体自净，使水质发生恶化。此外如果废水中存在的大量砷、镉、硒、铜、铅等重金属离子不经任何处理直接排放，将会对人体、动植物、水体以及土壤造成极大的危害并严重污染环境。
铅锌冶炼系统在制备硫酸时产生的大量污酸，对污酸进行药剂处理、并进行压滤后产生了大量废水处理污泥。有色金属的开采和冶炼是砷污染的主要工业源之一，尤其是制备硫酸过程中产生的污酸中的含砷污泥与含砷石灰中和渣中的砷污染。
长期以来这类废渣大多采用堆存或暂存的方法处理，不仅对周边农田土壤环境造成严重污染，而且对人体健康也会造成极大危害。由于废水处理污泥产生量大，转移给危废处置单位处理费用高，也不能彻底解决污染问题。随着含砷废弃物越积越多，对其进行稳定化处理和研制稳定化药剂配方已成为亟待解决的问题，这对环境治理、促进社会经济的可持续发展具有极为重要的意义；同时也能够切实解决重点领域危险废物突出环境问题的矛盾，为国家危险废物环境管理政策和技术研究工作提供支撑。
因此，亟需开发一种铅锌冶炼治理废水处理污泥的药剂化学稳定化方法。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种铅锌冶炼废水处理污泥的化学稳定化药剂及化学稳定化的方法，本发明可以处理铅锌冶炼行业废水处理污泥，将超出浸出毒性标准的砷和硒进行药剂化学稳定化，使其小于浸出毒性的标准值，同时大幅提高稳定化率。
为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种铅锌冶炼废水处理污泥中砷和硒的化学稳定化药剂，以质量百分比计，所述稳定化药剂包括无机盐类稳定化剂1％-5％、碱性强氧化剂0.25％-1％及辅助调节剂0.01％-0.1％。
优选地，以质量百分比计，所述稳定化药剂包括无机盐类稳定化剂4％、碱性强氧化剂0.75％及辅助调节剂0.07％。
本发明中，所述无机盐类稳定化剂是指磷酸钙、硫酸钙、硫酸铁和硫酸亚铁中的一种或多种组合。
本发明中，所述碱性强氧化剂是指高锰酸钾和双氧水中的一种或多种。其中双氧水水溶液质量溶度为5％-10％。
本发明中，所述辅助调节剂是指石灰、沸石、菱苦土和活性炭中的一种或多种。
本发明的另一个目的在于，提供基于上述化学稳定化药剂的化学稳定化的方法，所述方法包括以下步骤：
1)首先将铅锌冶炼废水处理污泥进行自然晾干至含水率0-10％、并粉碎过20目筛，筛余2％，得到铅锌冶炼废水处理污泥粉料备用；
2)再将铅锌冶炼废水处理污泥粉料中加入稳定化药剂(包括无机盐类稳定化剂、碱性强氧化剂及辅助调节剂)，稳定化药剂用量为铅锌冶炼废水处理污泥粉料质量的1.26-6.10％；
3)向物料中加水至接近饱和状态；
4)放入电动搅拌器中搅拌5-45min，转速110-150r/min；
5)在室温条件下放置一定时间(根据现场条件决定具体时间，为1-30d)即得到稳定化处理后的铅锌冶炼废水处理污泥；
对化学稳定化处理后的铅锌冶炼废水处理污泥取试样后依据《固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》(HJ/T 299—2007)进行浸出毒性试验。化学稳定化处理后的铅锌冶炼废水处理污泥符合相关标准的规定。
所述步骤1)中铅锌废水处理污泥由铅冶炼废水处理污泥和锌冶炼废水处理污泥按照质量比为1.5:1组成。
本发明相对于现有技术，具有如下优点：可以实现对同时对砷和硒的高稳定化率效果，使砷和硒的浸出毒性符合毒性浸出标准，与未添加稳定化药剂的对照相比，铅锌废水处理污泥中砷和硒的稳定化率分别增加了至少95.3％和91.3％。
附图说明
图1是本发明化学稳定化方法流程图。
具体实施方式
下面以附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
如图1所示，一种铅锌冶炼废水处理污泥中砷和硒的化学稳定化方法，所示方法包括以下步骤：
1)将铅冶炼废水处理污泥和锌冶炼废水处理污泥按照质量比为1.5:1组成铅锌废水处理污泥，将铅锌废水处理污泥自然晾干(含水率5％)、并粉碎过20目筛，筛余2％，得到铅锌冶炼废水处理污泥粉料备用，铅锌冶炼废水处理污泥粉料中加入稳定化药剂(硫酸铁用量为1％、高锰酸钾用量为0.25％、石灰为0.01％)，稳定化药剂用量为铅锌冶炼废水处理污泥粉料质量的1.26％；
2)将制备好的稳定化药剂加入铅锌废水处理污泥中，对混合后的稳定化药剂和铅锌废水处理污泥搅拌5min，转速110r/min，放置1d；
3)得到稳定化后的铅锌废水处理污泥，砷和硒的稳定化率分别提高95.3％和92.3％。
实施例2
如图1所示，一种铅锌冶炼废水处理污泥中砷和硒的化学稳定化方法，所示方法包括以下步骤：
1)将铅冶炼废水处理污泥和锌冶炼废水处理污泥按照质量比为1.5:1组成铅锌废水处理污泥，将铅锌废水处理污泥自然晾干(含水率3％)、并粉碎过20目筛，筛余2％，得到铅锌冶炼废水处理污泥粉料备用，铅锌冶炼废水处理污泥粉料中加入稳定化药剂(硫酸钙用量为3％、双氧水用量为0.50％、沸石为0.03％)，稳定化药剂用量为铅锌冶炼废水处理污泥粉料质量的3.53％；
2)将制备好的稳定化药剂加入铅锌废水处理污泥中，对混合后的稳定化药剂和铅锌废水处理污泥搅拌15min，转速120r/min，放置5d；
3)得到稳定化后的铅锌废水处理污泥，砷和硒的稳定化率分别提高96.9％和93.9％。
实施例3
如图1所示，一种铅锌冶炼废水处理污泥中砷和硒的化学稳定化方法，所示方法包括以下步骤：
1)将铅冶炼废水处理污泥和锌冶炼废水处理污泥按照质量比为1.5:1组成铅锌废水处理污泥，将铅锌废水处理污泥自然晾干(含水率1％)、并粉碎过20目筛，筛余2％，得到铅锌冶炼废水处理污泥粉料备用，铅锌冶炼废水处理污泥粉料中加入稳定化药剂(磷酸钙用量为4％、高锰酸钾和双氧水用量之和为0.75％、石灰和菱苦土为0.07％)，稳定化药剂用量为铅锌冶炼废水处理污泥粉料质量的4.82％；
2)将制备好的稳定化药剂加入铅锌废水处理污泥中，对混合后的稳定化药剂和铅锌废水处理污泥搅拌45min，转速130r/min，放置10d；
3)得到稳定化后的铅锌废水处理污泥，砷和硒的稳定化率分别提高97.8％和94.2％。
实施例4
如图1所示，一种铅锌冶炼废水处理污泥中砷和硒的化学稳定化方法，所示方法包括以下步骤：
1)将铅冶炼废水处理污泥和锌冶炼废水处理污泥按照质量比为1.5:1组成铅锌废水处理污泥，将铅锌废水处理污泥自然晾干(含水率0％)、并粉碎过20目筛，筛余2％，得到铅锌冶炼废水处理污泥粉料备用，铅锌冶炼废水处理污泥粉料中加入稳定化药剂(硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸钙的用量之和为5％、高锰酸钾和双氧水用量之和为1％、活性炭为0.10％)，稳定化药剂用量为铅锌冶炼废水处理污泥粉料质量的6.1％；
2)将制备好的稳定化药剂加入铅锌废水处理污泥中，对混合后的稳定化药剂和铅锌废水处理污泥搅拌30min，转速140r/min，放置30d；
3)得到稳定化后的铅锌废水处理污泥，砷和硒的稳定化率分别提高95.3％和91.3％。
实施例5
如图1所示，一种铅锌冶炼废水处理污泥中砷和硒的化学稳定化方法，所示方法包括以下步骤：
1)将铅冶炼废水处理污泥和锌冶炼废水处理污泥按照质量比为1.5:1组成铅锌废水处理污泥，将铅锌废水处理污泥自然晾干(含水率10％)、并粉碎过20目筛，筛余2％，得到铅锌冶炼废水处理污泥粉料备用，铅锌冶炼废水处理污泥粉料中加入稳定化药剂(硫酸亚铁、磷酸钙的用量之和为4％、高锰酸钾和双氧水用量之和为1％、石灰、菱苦土和沸石为0.09％)，稳定化药剂用量为铅锌冶炼废水处理污泥粉料质量的5.09％；
2)将制备好的稳定化药剂加入铅锌废水处理污泥中，对混合后的稳定化药剂和铅锌废水处理污泥搅拌30min，转速150r/min，放置30d；
3)得到稳定化后的铅锌废水处理污泥，砷和硒的稳定化率分别提高96.6％和93.7％。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种铅锌冶炼废水处理污泥中砷和硒的化学稳定化方法，以质量百分比计，所述稳定化药剂包括无机盐类稳定化剂1％-5％、碱性强氧化剂0.25％-1.0％及辅助调节剂0.01％-0.1％；
所述无机盐类稳定化剂是指磷酸钙、硫酸钙和硫酸铁中的一种或多种组合；
所述碱性强氧化剂是指高锰酸钾；
所述辅助调节剂是指沸石、菱苦土和活性炭中的一种或多种；
所述化学稳定化方法包括以下步骤：
1)将铅锌冶炼废水处理污泥自然晾晒、粉碎和过筛，得到铅锌冶炼废水处理污泥粉料；
2)向铅锌冶炼废水处理污泥粉料中加入化学稳定化药剂混匀，稳定化药剂用量为铅锌冶炼废水处理污泥粉料质量的1.26-6.10％；
3)向混匀物料中加水至接近饱和状态，搅拌5-45min；
4)在室温条件下放置1-30d，即得到化学稳定化处理后的铅锌冶炼废水处理污泥。
2.根据权利要求1所述的化学稳定化方法，其特征在于，以质量百分比计，所述稳定化药剂包括无机盐类稳定化剂4％、碱性强氧化剂0.75％及辅助调节剂0.07％。
3.根据权利要求1所述的化学稳定化方法，其特征在于，所述步骤1)中铅锌废水处理污泥由铅冶炼废水处理污泥和锌冶炼废水处理污泥按照质量比为1.5:1组成。
4.根据权利要求1所述的化学稳定化方法，其特征在于，所述步骤1)中自然晾晒至含水率1-10％，粉碎过20目筛，筛余2％。
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