CN107399889A

CN107399889A - 一种重金属污泥稳定剂的制备及应用方法

Info

Publication number: CN107399889A
Application number: CN201710610775.4A
Authority: CN
Inventors: 任雪娇; 李晨曦; 字银翠; 张卫东; 李超
Original assignee: Yunnan Dadi Environmental Protection Technology Co Ltd
Current assignee: Yunnan Dadi Environmental Protection Technology Co Ltd
Priority date: 2017-07-25
Filing date: 2017-07-25
Publication date: 2017-11-28

Abstract

本发明涉及一种重金属污泥稳定剂的制备及应用方法，属于危险废物处理技术领域。所述重金属污泥稳定剂的制备及应用方法包括以下步骤：（1）制备方法：以质量百分比计，骨料10～50%，沉淀剂5～40%，外加剂1～10%；（2）应用方法：重金属污泥加水搅拌成浆体，同时用无机酸或者无机碱调节浆体pH，加入步骤（1）的稳定剂5%～20%，搅拌均匀后加入固化剂，养护后进行检测。本发明所述方法从稳定剂制备到污泥处理处置都是常温常压操作，工艺简单，固化体浸出液达到危险废物填埋入场标准（GB 18598‑2001），运行效果稳定；所选稳定剂骨料为工业固体废弃物，以废治废，成本低廉，真正实现危废处置减量化、资源化、无害化的目标。

Description

一种重金属污泥稳定剂的制备及应用方法

技术领域

本发明属于危险废物无害化处理技术领域，具体涉及一种重金属污泥的处理方法和应用。

背景技术

重金属污染主要来自工业污染，特别是矿物开采、冶炼、加工过程中，重金属进入大气、水、土壤引起严重的环境污染，包括有色金属矿（含伴生矿）采选业、有色金属冶炼业、含铅蓄电池业、皮革及其制品业、化学原料及化学制品制造业等，防治区域主要为内蒙古、江苏、浙江、江西、河南、湖北、湖南、广东、广西、四川、云南、陕西、甘肃、青海等14个省区。重金属污染范围广、持续时间长、污染隐蔽性强、无生物降解性但具累积性，并可通过食物链不断地在生物体内富集，甚至可转化为毒害性更大的甲基化合物，对食物链中某些生物产生毒害，或最终在人体内蓄积而危害健康。

重金属污染防控对象第一类是以铅、汞、镉、铬、砷等生物强且污染严重的重金属元素，第二类是铊、锰、铋、镍、锌、锡、铜、钼等金属元素。随着可持续发展战略的实施，循环经济和清洁生产技术越来越受到人们的关注。近年来，人们不断寻求更加安全和经济的方法来处理重金属污泥，以减少或消除重金属对环境及人类的危害。

专利CN106587550A公开了一种高效重金属污泥处理剂，将谷氨酰胺、钠基膨润土、羟苯甲酯、沼渣、食用菌下脚料和膨润土混匀，随后挤压制成2mm直径的颗粒，将颗粒与活性炭、聚二甲基二烯丙基氯化铵、对氯甲基苯甲酸、2-氨基吡啶-4-甲醇、硫酸亚铁混合均匀，接着使用超声振荡处理，超声振荡处理的功率为300-600W，时间为50-60分钟，置于4℃温度下低温烘干造粒，得到高效重金属污泥处理剂，该方法工艺复杂，处理成本高。专利CN105503097A公开了一种处理电镀污泥的固化剂及其制备方法和应用方法，水泥75%~79%、砂10% ～15%、硅酸钠5% ～ 8%、活性氧化铝6% ～ 10%，固化剂与污泥的质量比为1：（0.6～1），搅拌混合均匀，造粒，在室温下静止养护2～4天，该方法药剂添加量大，固化体增容比大，不利于实现工业化处置。

本发明利用混合稳定剂和固化剂的螯合与包裹作用，发生一系列复杂反应，养护后生成稳定固化体，达到重金属无害化处置的目的。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的不足，而提供一种处理工艺简单、处置成本低而且运行效果稳定的重金属污泥无害化处理方法。

一种重金属污泥稳定剂的制备及使用方法，具体实施步骤包括如下：

（1）制备方法：以质量百分比计，骨料10～50%，沉淀剂5～40%，外加剂1～10%，混合均匀，即得到所述稳定剂；

择优，步骤（1）所述骨料为炉渣、矿渣、磷渣、电石渣、磷石膏、粉煤灰、飞灰、硅藻土、粘土的一种或者多种按任意比例混合；

择优，步骤（1）所述沉淀剂为铁盐、镁盐、磷酸盐、硫化物的一种或者多种按任意比例混合；

择优，步骤（1）所述外加剂为阴离子聚丙烯酰胺、三乙醇胺、水玻璃的一种或者多种按任意比例混合；

（2）应用方法：重金属污泥加水搅拌成浆体，同时用无机酸或者无机碱调节浆体pH，加入步骤（1）的稳定剂5%～20%，搅拌均匀后加入固化剂，形成固化体，养护后进行检测。

择优，步骤（2）所述浆体含水率为45%～70%；

择优，步骤（2）所述浆体pH为4.0～8.0；

择优，步骤（2）所述搅拌反应时间为10～20min；

择优，步骤（2）所述的固化剂为硅酸盐水泥，添加量为重金属污泥总量的1%～15%；

择优，步骤（2）所述固化体养护时间为3～7天。

本发明与现有处理技术相比，具有以下优点和效果：

利用混合稳定剂和固化剂的螯合与包裹作用，发生一系列复杂反应，养护后生成稳定固化体，达到重金属无害化处置的目的。从稳定剂制备到污泥处理处置都是常温常压操作，工艺简单，固化体浸出液达到危险废物填埋入场标准（GB 18598-2001），运行效果稳定；所选稳定剂骨料为工业固体废弃物，以废治废，成本低廉，真正实现危废处置减量化、资源化、无害化的目标，增容小，处置周期短，能耗低。

具体实施方式

结合实施例对本发明作进一步的阐述，但本发明的实施方式不局限于所述内容。检测标准：依据《固体废物毒性浸出方法-水平振荡法》（HJ 557-2010），固化体浸出浓度执行《危险废物填埋污染控制标准》（GB 18598-2001）。

实施例1

以某电镀厂的污泥为处理对象，原样浸出结果（单位：mg/L）：

检测指标

pH

Hg

As

Zn

Cu

Cd

Ni

Pb

Cr⁶⁺

总Cr

检测结果

4.52

0.04

10.26

314

0.099

3.6

25.6

0.173

0.04L

0.05L

备注：表中L表示低于检出限，下同。

利用本发明所述方法对该污泥进行处理：

稳定剂制备：按质量百分比称重，飞灰45%，电石渣10%，三氯化铁40%，水玻璃5%，混合均匀，即得到所述稳定剂。

重金属污泥与水按照固液比1：0.6进行搅拌制得浆体，然后按污泥总重量的12%投加稳定剂，搅拌反应15min；最后加入8%水泥进行固化，固化体养护3天。

固化体浸出结果：

检测指标	pH	Hg	As	Zn	Cu	Cd	Ni	Pb	Cr⁶⁺	总Cr
											控制标准	7.0～12.0	0.25	2.5	75	75	0.5	15	5	2.5	12
检测结果	7.8	0.02L	0.166	0.043	0.02L	0.005L	0.665	0.115	0.04L	0.05L

实施例2

以某化肥厂的污泥为处理对象，原样浸出结果（单位：mg/L）：

检测指标	pH	Hg	As	Zn	Cu	Cd	Ni	Pb	Cr⁶⁺	总Cr
											检测结果	13.1	4.78	6.68	3.55	378	0.016	28.9	7.22	0.904	1.16

利用本发明所述方法对该污泥进行处理：

稳定剂制备：按质量百分比称重，磷渣10%，炉渣30%，磷石膏15%，硫化钠25%，聚合氯化铁15%，三乙醇胺3%，阴离子PAM2%，混合均匀，即得到所述稳定剂。

重金属污泥与水按照固液比1：0.7进行搅拌制得浆体，加入废酸调节浆体pH为8.5，然后按污泥总重量的18%投加稳定剂，搅拌反应20min；最后加入15%水泥进行固化，固化体养护7天。

固化体浸出结果：

检测指标	pH	Hg	As	Zn	Cu	Cd	Ni	Pb	Cr⁶⁺	总Cr
											控制标准	7.0～12.0	0.25	2.5	75	75	0.5	15	5	2.5	12
检测结果	10.2	0.028	0.1L	0.26	0.02L	0.005L	1.22	0.158	0.04L	0.05L

实施例3

以某冶炼厂的污泥为处理对象，原样浸出结果（单位：mg/L）：

检测指标

pH

Hg

As

Zn

Cu

Cd

Ni

Pb

Cr⁶⁺

总Cr

检测结果

1.48

0.02L

0.1L

7490

11.38

0.59

3.55

3.88

2.26

0.34

利用本发明所述方法对该污泥进行处理：

稳定剂制备：按质量百分比称重，飞灰40%，电石渣15%，粘土10%，聚合硫酸铁30%，阴离子PAM5%，混合均匀，即得到所述稳定剂。

重金属污泥与水按照固液比1：0.8进行搅拌制得浆体，加入石灰调节浆体pH为7.0，然后按污泥总重量的15%投加稳定剂，搅拌反应10min；最后加入6%水泥进行固化，固化体养护3天。

固化体浸出结果：

检测指标	pH	Hg	As	Zn	Cu	Cd	Ni	Pb	Cr⁶⁺	总Cr
											控制标准	7.0～12.0	0.25	2.5	75	75	0.5	15	5	2.5	12
检测结果	9.32	0.02L	0.28	4.66	0.025	0.16	0.05L	0.032L	0.009	0.05L

以上所述仅是本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；其他的任何不脱离本发明的原理和构思前提所做的修改、替换、简化、改进等，应视为等效的置换方式，均在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种重金属污泥稳定剂的制备及应用方法，其特征在于具体实施步骤包括如下：

（2）应用方法：重金属污泥加水搅拌成浆体，同时用无机酸或者无机碱调节浆体pH，加入步骤（1）的稳定剂5%～20%，搅拌均匀，反应充分后，加入固化剂，形成固化体，养护期后进行检测。

2.根据权利要求1所述的金属污泥稳定剂的制备及应用方法，其特征在于：步骤（1）所述骨料为炉渣、矿渣、磷渣、电石渣、磷石膏、粉煤灰、飞灰、硅藻土、粘土的一种或者多种按任意比例混合。

3.根据权利要求1所述的金属污泥稳定剂的制备及应用方法，其特征在于：步骤（1）所述沉淀剂为铁盐、镁盐、磷酸盐、硫化物的一种或者多种按任意比例混合。

4.根据权利要求1所述的金属污泥稳定剂的制备及应用方法，其特征在于：步骤（1）所述外加剂为阴离子聚丙烯酰胺、三乙醇胺、水玻璃的一种或者多种按任意比例混合。

5.根据权利要求1所述的金属污泥稳定剂的制备及应用方法，其特征在于：步骤（2）所述浆体含水率为45%～70%。

6.根据权利要求1所述的金属污泥稳定剂的制备及使用方法，其特征在于：步骤（2）所述浆体pH为4.0～8.0。

7.根据权利要求1所述的金属污泥稳定剂的制备及应用方法，其特征在于：步骤（2）所述反应充分是稳定剂添加后搅拌反应时间为10～20min。

8.根据权利要求1所述的金属污泥稳定剂的制备及使用方法，其特征在于：步骤（2）所述固化剂为硅酸盐水泥，添加量为重金属污泥总量的1%～15%。

9.根据权利要求1所述的金属污泥稳定剂的制备及应用方法，其特征在于：步骤（2）所述固化体养护期为3～7天。