CN113321284B - 一种含砷废液处理并固化砷渣的方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及危险废物处理技术领域，具体公开了一种含砷废液处理并固化砷渣的方法。方法包括如下步骤：步骤1：向含砷废液中加入钙源，随后固液分离，得到废水和废渣；步骤2：将废渣与固化材料、水混合，压制成型，养护，得到固化体；所述固化材料包括水泥、粉煤灰、矿渣和碎石；所述废渣与固化材料的重量比为（1‑3）：（0.7‑2）；所述水灰比为0.15‑0.32。向废液中投加钙源，废液中的砷、氟等污染物与钙源反应，生成沉淀；固液分离，废水安全排放，而废渣与水泥、粉煤灰和矿渣等胶凝材料相互作用，形成固化体，固化体可直接用于安全填埋，即处理含砷废液后废水可直接排放，废渣可直接用于安全填埋，不会对环境造成二次污染。
Description
技术领域
本申请涉及危险废物处理领域，更具体地说，它涉及一种含砷废液处理并固化砷渣的方法。
背景技术
砷，元素符号As，是一种非金属元素，单质以灰砷、黑砷和黄砷这三种同素异形体的形式存在。砷元素广泛地存在于自然界，在土壤、水、矿物、植物中都能检测出微量的砷，正常人体组织中也含有微量的砷。日常生活中，人们可能通过食物、水源、大气摄入砷，研究表明，适量的砷有助于血红蛋白的合成，但是过量的砷会导致砷中毒，损害人体的健康。
随着经济的发展，砷的使用越来越多，砷污染越来越严重，尤其是采矿和冶炼的废渣以及冶金、化工、农药、染料和制革、地热发电厂等的排放出来的工业废水，其中含有大量的砷，含砷废水不仅会危害人们的健康，还会危害水生生物，对人体和环境造成很多危害。砷属国家一类污染物，其最高允许的排放浓度为0.5mg/L，所以，需要对含砷废水进行处理。
目前，常用的除砷技术主要包括：化学沉淀法、混凝沉淀法、化学吸附法以及离子交换法，除此之外，其他处理技术还有电凝聚法、生物法、膜处理法、氧化法和萃取法等。其中，使用最多且最常见的是化学沉淀法，该法的原理是利用投加一种金属离子使其与砷酸根结合形成难溶性盐，从水中沉淀分离出来。只要溶液中存在其他金属离子，并且其与砷酸根的离子积大于溶度积，则水中的砷可生成砷酸盐沉淀进而分离去除，这种方法可适用于高浓度含砷废水，但是会有大量废渣的产生，而这些废渣的处理目前尚无较好的处理方法，易造成二次污染。
发明内容
本申请提供一种含砷废液处理并固化砷渣的方法，在降低废水中含砷量的同时可将废渣安全填埋，不会造成二次污染。
本申请提供一种含砷废液处理并固化砷渣的方法，采用如下的技术方案：
一种含砷废液处理并固化砷渣的方法，包括如下步骤：
步骤1：向含砷废液中加入钙源，随后固液分离，得到废水和废渣；
步骤2：将废渣与固化材料、水混合，压制成型，养护，得到固化体；
所述固化材料包括水泥、粉煤灰、矿渣和碎石；
所述废渣与固化材料的重量比为（1-3）：（0.7-2）；
所述水灰比为0.15-0.32。
通过采用上述技术方案，废渣与水泥、粉煤灰和矿渣等胶凝材料相互作用，可激发胶凝材料的活性，将废渣快速固化，得到固化体。在工业应用中，将固化体用于安全填埋，即可实现废渣的安全处理，不会对环境造成二次污染。本申请中，通过控制固化材料的组分、控制废渣与固化材料的配比以及水灰比等，可得到强度大、防水效果好、浸出率低的固化体，该固化体符合危险废物固化稳定化的要求。
钙源可以是生石灰（CaO）或熟石灰（Ca(OH)2），在添加钙源处理废液时，添加过量的钙源。这里的“过量”是指有足够的钙离子与废水中的砷和氟等物质反应，以尽可能去除废水中的砷和氟等物质。实际处理废液时，先检测废液中的含砷量，然后计算所需钙源的理论投放量，然后根据理论投放量投加钙源。优选的，本申请中，钙源实际投放量为钙源理论投放量的1.3-1.7倍。
投加过量的生石灰或熟石灰，一方面，有足够的钙源，从而可尽可能地去除废液中的砷和氟等污染物质；另一方面，与砷和氟等污染反应后剩余的钙源能除一些重金属等杂质，从而可更好的净化污水。此外，Ca(OH)2是微溶物质，能附着在废渣表面，可作为水泥速凝剂，加快水泥固化，从而有利于更高效地固化废渣。
生石灰可吸附污水中的杂质，能净化污水，有利于废水的安全排放，且生石灰比较好保存和搬运，所以，一般在工业应用中，优先使用生石灰。
优选的，所述水泥、粉煤灰和矿渣的重量比为（1-5）：（1-4）：（1-3）。进一步优选，所述废渣、水泥、粉煤灰、矿渣和碎石的重量比为（1-2）：（0.1-0.5）：（0.1-0.4）：（0.1-0.3）：（0.4-1.5）。
通过采用上述技术方案，水泥、粉煤灰和矿渣作为胶凝材料，按照特定的比配配合，有利于激发废渣的活性，有利于快速固化废渣。发明人发现，当废渣、水泥、粉煤灰、矿渣和碎石的重量比为（1-2）：（0.1-0.5）：（0.1-0.4）：（0.1-0.3）：（0.4-1.5）时，固化速度块，且得到的固化体的强度和防水性能好。最优选的，废渣、水泥、粉煤灰、矿渣和碎石的重量比为1.2：0.2：0.1：0.15：0.4。
本申请中，采用的矿渣为粒化高炉矿渣，主要成分为硅酸盐和铝酸盐。
碎石：粒径为0-15mm，连续粒级级配：0-3mm（20%-30%）、3-6mm（20%-25%）、6-9mm（10%-15%）、9-13mm（10%-15%）和12-15mm（20%-40%）。
优选的，所述步骤2中，固化材料与废渣混合时，先将粉煤灰球磨10-20min，随后与废渣、水泥和水混合，再球磨10-20min，随后加入碎石和矿渣，搅拌均匀，压制成型，养护，即可制得固化体。
通过采用上述技术方案，对粉煤灰进行球磨，会改善粉煤灰中灰分的细度，增强灰分的比表面积，从而有利于增强水泥的水化能力。球磨时间影响着固化体的抗压强度，球磨时间越久，固化体的抗压强度越大。随着球磨时间的增加，固化体的抗压强度的增幅逐渐变小。实际应用中，考虑到球磨增加的能耗，为节约成本，将球磨时间控制在10-20min，以求在较短时间内，使固化体的强度得到最大程度的提高。发明人发现，将固化材料与废渣混合时，先将粉煤灰球磨15-17min，随后与废渣、水泥和水混合，再球磨13-15min，可用最少的成本制得强度最好的固化体。
优选的，所述固化材料中还包括早强剂、稳定剂、减水剂和缓凝剂中的至少一种。
进一步优选，所述稳定剂选自氯化铁、石膏、氢氧化钠和硫酸亚铁中的任意一种，所述稳定剂的用量占固化材料总量的0.1%-0.5%。
进一步优选，所述早强剂选自三乙醇胺或甲酸钙，所述早强剂的用量占水泥重量的0.03%-0.1%。
进一步优选，所述减水剂选择聚羧酸高效减水剂，所述聚羧酸高效减水剂占水泥用量的1%-3%。
进一步优选，所述缓凝剂为醇类缓凝剂，醇类缓凝剂选自甲醇、乙醇、丙醇和乙二醇中的任意一种，所述缓凝剂的重量占水泥重量的0.5%-1.7%。
通过采用上述技术方案，加入减水剂可改善浆体的流动性，可减少泌水；加入缓凝剂，可获得较长的操作时间且流动性损失较小；加入早强剂可缩短初凝时间与终凝时间之间的间隔；加入稳定剂可改善固化体的强度。
本申请中，废渣的固化是为了获得满足要求的高性能且稳定的固化体，所以，会考虑添加合适的外加剂。优选的，本申请中，外加剂为早强剂、稳定剂、减水剂和缓凝剂，四种外加剂相互配合，不仅能改善浆体的性能，还能改善固化体的性能，使固化体具有良好的强度、耐久性和耐水性等。
优选的，对步骤2得到的固化体进行防水处理，防水处理后在固化体表面得到厚度为3-5mm的防水层，所述防水层的拉伸强度为1.75-2.12MPa。
进一步优选，所述防水处理包括如下步骤：
将环氧乳液、环氧固化剂和消泡剂混合均匀后涂抹于固化体表面，干燥，即可；
所述环氧乳液与环氧固化剂的重量比为（1-1.7）：（0.43-1.2）；
所述消泡剂的重量占环氧乳液重量的1.3%-2.7%。
为了安全填埋，固化体必须达到一定的抗压强度和浸出率。固化体强度应大于5MPa，最好大于10MPa，原因是固化体强度小，会出现破碎，从而暴露了更多的表面积，会造成更多的污染。本申请中，将环氧乳液、环氧固化剂和消泡剂混合均匀后涂抹于固化体表面，得到厚度为3-5mm的防水层，该防水层的拉伸强度为1.75-2.12MPa，可极大的改善固化体的防水性，减少环境对固化体的腐蚀或损害，从而可极大的降低固化体的浸出率。按本申请防水涂料的配方制得的防水层在0.3MPa、30min内不透水，防水效果好。
优选的，所述步骤1中，添加钙源之前先用臭氧或锰氧化物对废水进行氧化；添加钙源之后，向废液中添加助凝剂，然后再进行固液分离。
进一步优选，所述助凝剂选自铁盐、铝盐和钙盐中的任意两种。进一步优选，所述铁盐选自氯化铁、硫酸铁、聚合硫酸铁、和硫酸亚铁中的任意一种；所述铝盐选自聚合氯化铝、聚合硫酸铝、三氯化铝和硫酸铝中的任意一种；所述钙盐为氯化钙。
据研究表明，三价砷的毒性是五价砷毒性的60倍左右，三氧化二砷俗称砒霜，具有很强的毒性。所以，为了工作人员的身体健康，一开始处理废液时，往废液中添加臭氧或锰氧化物等氧化物，将毒性较大的三价砷转化为毒性较小五价砷。此外，亚砷酸盐的溶解度一般比砷酸盐的溶解度高，所以，废液处理中，预先将三价砷转化为五价砷，可提高废液中砷的去除率。
废液中，助凝剂的投加量为10-5-10-3mol/L，加入助凝剂，有利于泥渣聚合及快速沉降，即有利于砷酸钙、氟化钙和亚砷酸钙等沉淀的快速沉降，从而有利于提高废液处理效率。发明人发现，聚合氯化铝与氯化铁按重量比为1:0.75的比例混合，得到的助凝剂的助凝效果最佳。
优选的，固液分离后的废水用吸附剂吸附处理后再排放，所述吸附剂选自纳米二氧化钛、沸石和蛭石中的任意一种或几种。
固液分离后用吸附剂进一步处理废水，可进一步去除废水中的砷、氟等污染物，废水更能达标排放。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、向废液中投加钙源，废液中的砷、氟等污染物与钙源反应，生成沉淀；固液分离，废水安全排放，而废渣与水泥、粉煤灰和矿渣等胶凝材料相互作用，废渣快速固化，形成固化体；将固化体用于安全填埋，即可实现废渣的安全处理，不会对环境造成二次污染；
2、本申请中，将固化材料与废渣混合时，先将粉煤灰球磨15-17min，随后与废渣、水泥和水混合，再球磨13-15min，可用最少的成本制得强度最好的固化体；
3、本申请，早强剂、稳定剂、减水剂和缓凝剂相互配合，不仅能改善浆体的性能，还能改善固化体的性能，使固化体具有良好的强度、耐久性和耐水性；
4、将环氧乳液、环氧固化剂和消泡剂混合均匀后涂抹于固化体表面，形成防水层，可极大地改善固化体的防水性，降低有害物质如砷、氟的浸出率，从而有利于固化体安全填埋。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。予以特别说明的是：以下实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行；以下实施例中所用原料除特殊说明外均可来源于普通市售。
原料
钙源：生石灰；
碎石：粒径为0-15mm，连续粒级级配，0-3mm（30%）、3-6mm（20%）、6-9mm（10%）、9-13mm（15%）和12-15mm（25%）；
环氧乳液：环氧乳液E51，山东开普勒生物科技有限公司；
环氧固化剂：河北米阳防腐材料有限公司；
消泡剂：水性涂料消泡剂302，巩义市浩捷水处理材料有限公司；
助凝剂：聚合氯化铝与氯化铁按1:0.75的重量比混合；
实施例1-17和对比例1-2的原始废液中，含砷量为1000mg/L。
实施例1
一种含砷废液处理并固化砷渣的方法，包括如下步骤：
步骤1：向含砷废液中加入生石灰，生石灰的投加量为理论量的1.45倍，随后固液分离，得到废水和废渣；
步骤2：将100kg废渣、60kg水泥、20kg粉煤灰、20kg矿渣、100kg碎石和15kg水混合，压制成型，养护，得到固化体。
实施例2
一种含砷废液处理并固化砷渣的方法，包括如下步骤：
步骤1：向含砷废液中加入生石灰，生石灰的投加量为理论量的1.45倍，随后固液分离，得到废水和废渣；
步骤2：将100kg废渣、7.02kg水泥、2.34kg粉煤灰、2.34kg矿渣、11.7kg碎石和3.7kg水混合，压制成型，养护，得到固化体。
实施例3
一种含砷废液处理并固化砷渣的方法，包括如下步骤：
步骤1：向含砷废液中加入生石灰，生石灰的投加量为理论量的1.45倍，随后固液分离，得到废水和废渣；
步骤2：将100kg废渣、26.4kg水泥、8.8kg粉煤灰、8.8kg矿渣、44kg碎石和11.4kg水混合，压制成型，养护，得到固化体。
实施例4
一种含砷废液处理并固化砷渣的方法，包括如下步骤：
步骤1：向含砷废液中加入生石灰，生石灰的投加量为理论量的1.45倍，随后固液分离，得到废水和废渣；
步骤2：将100kg废渣、14.7kg水泥、14.7kg粉煤灰、14.7kg矿渣、44kg碎石和11.4kg水混合，压制成型，养护，得到固化体。
实施例5
一种含砷废液处理并固化砷渣的方法，包括如下步骤：
步骤1：向含砷废液中加入生石灰，生石灰的投加量为理论量的1.45倍，随后固液分离，得到废水和废渣；
步骤2：将100kg废渣、18.2kg水泥、14.6kg粉煤灰、11kg矿渣、44kg碎石和11.4kg水混合，压制成型，养护，得到固化体。
实施例6
一种含砷废液处理并固化砷渣的方法，包括如下步骤：
步骤1：向含砷废液中加入生石灰，生石灰的投加量为理论量的1.45倍，随后固液分离，得到废水和废渣；
步骤2：将125.4kg废渣、6.26kg水泥、6.26kg粉煤灰、6.26kg矿渣、43.8kg碎石和4.88kg水混合，压制成型，养护，得到固化体。
实施例7
一种含砷废液处理并固化砷渣的方法，包括如下步骤：
步骤1：向含砷废液中加入生石灰，生石灰的投加量为理论量的1.45倍，随后固液分离，得到废水和废渣；
步骤2：将80kg废渣、20kg水泥、16kg粉煤灰、12kg矿渣、60kg碎石和12.5kg水混合，压制成型，养护，得到固化体。
实施例8
一种含砷废液处理并固化砷渣的方法，包括如下步骤：
步骤1：向含砷废液中加入生石灰，生石灰的投加量为理论量的1.45倍，随后固液分离，得到废水和废渣；
步骤2：将110kg废渣、18.3kg水泥、9.2kg粉煤灰、13.7kg矿渣、36.7kg碎石和10.7kg水混合，压制成型，养护，得到固化体。
实施例9
一种含砷废液处理并固化砷渣的方法，包括如下步骤：
步骤1：向含砷废液中加入生石灰，生石灰的投加量为理论量的1.45倍，随后固液分离，得到废水和废渣；
步骤2：先将9.2kg粉煤灰球磨17min；随后与110kg废渣、18.3kg水泥和10.7kg水混合，再球磨15min；随后加入36.7kg碎石和13.7kg矿渣，搅拌均匀，压制成型，养护，即可制得固化体。
实施例10
一种含砷废液处理并固化砷渣的方法，包括如下步骤：
步骤1：向含砷废液中加入生石灰，生石灰的投加量为理论量的1.45倍，随后固液分离，得到废水和废渣；
步骤2：先将9.2kg粉煤灰球磨17min，随后与110kg废渣、18.3kg水泥、10.7kg水和0.39kg氯化铁混合，再球磨15min，随后加入36.7kg碎石和13.7kg矿渣，搅拌均匀，压制成型，养护，即可制得固化体。
实施例11
一种含砷废液处理并固化砷渣的方法，包括如下步骤：
步骤1：向含砷废液中加入生石灰，生石灰的投加量为理论量的1.45倍，随后固液分离，得到废水和废渣；
步骤2：先将9.2kg粉煤灰球磨17min，随后与110kg废渣、18.3kg水泥、10.7kg水、0.3kg氯化铁、0.3kg三乙醇胺、0.3kg聚羧酸高效减水剂和0.3kg丙醇混合，球磨15min，随后加入36.7kg碎石和13.7kg矿渣，搅拌均匀，压制成型，养护，即可制得固化体。
实施例12
一种含砷废液处理并固化砷渣的方法，包括如下步骤：
步骤1：向含砷废液中加入生石灰，生石灰的投加量为理论量的1.45倍，随后固液分离，得到废水和废渣；
步骤2：先将9.2kg粉煤灰球磨17min，随后与110kg废渣、18.3kg水泥、10.7kg水、0.08kg氯化铁、0.02kg三乙醇胺、0.18kg聚羧酸高效减水剂和0.09kg丙醇混合球磨15min，随后加入36.7kg碎石和13.7kg矿渣，搅拌均匀，压制成型，养护，即可制得固化体。
实施例13
一种含砷废液处理并固化砷渣的方法，包括如下步骤：
步骤1：向含砷废液中加入生石灰，生石灰的投加量为理论量的1.45倍，随后固液分离，得到废水和废渣；
步骤2：先将9.2kg粉煤灰球磨17min，随后与110kg废渣、18.3kg水泥、10.7kg水、0.39kg氯化铁、0.02kg三乙醇胺、0.5kg聚羧酸高效减水剂和0.31kg丙醇混合球磨15min，随后加入36.7kg碎石和13.7kg矿渣，搅拌均匀，压制成型，养护，即可制得固化体；
实施例14
一种含砷废液处理并固化砷渣的方法，包括如下步骤：
步骤1：向含砷废液中加入生石灰，生石灰的投加量为理论量的1.45倍，随后固液分离，得到废水和废渣；
步骤2：先将9.2kg粉煤灰球磨17min，随后与110kg废渣、18.3kg水泥、10.7kg水、0.39kg氯化铁、0.02kg三乙醇胺、0.5kg聚羧酸高效减水剂和0.31kg丙醇混合球磨15min，随后加入36.7kg碎石和13.7kg矿渣，搅拌均匀，压制成型，养护，即可制得固化体；
步骤3：对固化体进行防水处理，即将环氧乳液与环氧固化剂和消泡剂混合均匀，得到防水涂料，然后将防水涂料涂覆在固化体上，涂层厚度为3mm，得到防水固化体。防水涂料中，环氧乳液与环氧固化剂的重量比为1.0:0.8，消泡剂的重量占环氧乳液重量的2.7%。
实施例15
一种含砷废液处理并固化砷渣的方法，包括如下步骤：
步骤1：向含砷废液中加入生石灰，生石灰的投加量为理论量的1.45倍，随后固液分离，得到废水和废渣；
步骤2：将110kg废渣、18.3kg水泥、9.2kg粉煤灰、13.7kg矿渣、36.7kg碎石、10.7kg水、0.39kg氯化铁、0.02kg三乙醇胺、0.5kg聚羧酸高效减水剂和0.31kg丙醇混合，压制成型，养护，得到固化体；
步骤3：对固化体进行防水处理，即将环氧乳液与环氧固化剂和消泡剂混合均匀，得到防水涂料，然后将防水涂料涂覆在固化体上，涂层厚度为3mm，得到防水固化体。防水涂料中，环氧乳液与环氧固化剂的重量比为1.7:1.2，消泡剂的重量占环氧乳液重量的1.3%。
实施例16
实施例16与实施例15的区别仅在于:实施例16中，防水处理时，使用水性聚氨酯防水涂料（生产厂家：金雨伞防水材料有限公司），其余均与实施例15一致。
实施例17
一种含砷废液处理并固化砷渣的方法，包括如下步骤：
步骤1：向含砷废液中加入臭氧，混合均匀，随后加入生石灰，生石灰的投加量为理论量的1.45倍，随后加入10-3mol/L助凝剂（聚合氯化铝与氯化铁按1:0.75的重量比混合），随后固液分离，得到废水和废渣；向废水中加入纳米二氧化钛，吸附后废水可直接排放；
步骤2：将110kg废渣、18.3kg水泥、9.2kg粉煤灰、13.7kg矿渣、36.7kg碎石、10.7kg水、0.39kg氯化铁、0.02kg三乙醇胺、0.5kg聚羧酸高效减水剂和0.31kg丙醇混合，压制成型，养护，得到固化体；
步骤3：对固化体进行防水处理，即将环氧乳液与环氧固化剂和消泡剂混合均匀，得到防水涂料，然后将防水涂料涂覆在固化体上，涂层厚度为3mm，得到防水固化体。防水涂料中，环氧乳液与环氧固化剂的重量比为1.7:1.2，消泡剂的重量占环氧乳液重量的1.3%。
对比例
对比例1
一种含砷废液处理并固化砷渣的方法，包括如下步骤：
步骤1：向含砷废液中加入生石灰，生石灰的投加量为理论量的1.45倍，随后固液分离，得到废水和废渣；
步骤2：将44kg废渣、26.4kg水泥、8.8kg粉煤灰、8.8kg矿渣、44kg碎石和44g水混合，压制成型，养护，得到固化体。
对比例2
一种含砷废液处理并固化砷渣的方法，包括如下步骤：
步骤1：向含砷废液中加入生石灰，生石灰的投加量为理论量的1.45倍，随后固液分离，得到废水和废渣；
步骤2：将100kg废渣、44kg水泥、44kg碎石和11.4kg水混合，压制成型，养护，得到固化体。
性能检测试验
1、检测实施例1-17和对比例1-2中固化体或防水固化体的抗压强度和浸出浓度，具体检测结果如下表1所示。
根据GB177-85检测抗压强度，将实施例1-17和对比例1-2中制得固化体或防水固化体养护7天，然后检测各试样的抗压强度；
根据GB5086和GB/T1555.1-11检测浸出液中各污染物的浓度，其中，根据GB15555.3--1995《固体废物 砷的测定》检测浸出液中砷的浓度。
表1固化体或防水固化体性能检测表
| 试样 | 7天抗压强度/MPa | 总砷mg/L | 氟化物mg/L |
| 实施例1 | 15 | 1.2 | 0.3 |
| 实施例2 | 16.5 | 1.1 | 0.2 |
| 实施例3 | 19.2 | 1.1 | 0.2 |
| 实施例4 | 19.5 | 1.2 | 0.2 |
| 实施例5 | 21.9 | 0.9 | 0.3 |
| 实施例6 | 22.5 | 0.7 | 0.2 |
| 实施例7 | 22.2 | 0.6 | 0.2 |
| 实施例8 | 24.5 | 0.5 | 0.2 |
| 实施例9 | 25.9 | 0.4 | 0.2 |
| 实施例10 | 26.1 | 0.4 | 0.2 |
| 实施例11 | 26.4 | 0.5 | 0.2 |
| 实施例12 | 27.2 | 0.3 | 0.1 |
| 实施例13 | 27.8 | 0.2 | 0.1 |
| 实施例14 | 27.4 | 0.1 | 无 |
| 实施例15 | 27.2 | 0.1 | 无 |
| 实施例16 | 27.2 | 0.18 | 0.08 |
| 实施例17 | 27.0 | 0.1 | 无 |
| 对比例1 | 5.7 | 2.2 | 0.9 |
| 对比例2 | 8.3 | 2.5 | 1.2 |
结合实施例1-3和对比例1-2并结合表1可以看出，废渣与固化材料的用量比、水灰比和固化材料成分等均影响固化体的强度和浸出浓度，当废渣与固化材料的重量比为（1-3）：（0.7-2）、固化材料为水泥、粉煤灰、矿渣和碎石，且水灰比为0.15-0.32时，制得固化体的强度高，污染物的浸出浓度低。
结合实施例4-8并结合表1可以看出，当废渣、水泥、粉煤灰、矿渣和碎石的重量比为2：（0.1-0.5）：（0.1-0.4）：（0.1-0.3）：（0.4-1.5）时，能增强固化体的强度；最优的，当废渣、水泥、粉煤灰、矿渣和碎石的重量比为1.2：0.2：0.1：0.15：0.4时，固化体的强度达到最佳。
结合实施例8-9并结合表1可以看出，固化材料与废渣混合时，先将粉煤灰球磨，随后与废渣、水泥和水混合，再球磨，最后再加入碎石和矿渣，有利于增强固化体的强度。
结合实施例10-13并结合表1可以看出，向配方中加入早强剂、稳定剂、减水剂和缓凝剂中的一种或几种，会改善固化体的强度，降低污染物的浸出浓度。
结合实施例14-16并结合表1可以看出，用环氧乳液、环氧固化剂和消泡剂混合后对固化体进行防水处理，可增强固化体的防水性，降低污染物的浸出浓度，有利于固化体的安全填埋。
综上，结合实施例1-17可知，使用本申请的方法可制得抗压强度为15-27.8MPa，砷的浸出浓度为0.3-1.2mg/L、氟化物浸出浓度为0.1-0.3 mg/L固化体；
根据《危险废物填埋污染控制标准》可知，砷及其化合物（以总砷计）的稳定化控制限值为2.5mg/L，无机氟化物（不包括氟化钙）的稳定化控制限值为100mg/L；
对比可知，使用本申身请的方法制得的固化体完全符合《危险废物填埋污染控制标准》，即，本申请的固化体可直接用于安全填埋。
2、检测实施例1-17和对比例1-2中原始废液和所排放的废水水质，具体检测结果如下表2所示。
水质检测方法：原子吸收分光光度法。
表2水质检测结果表
| 检测项目 | 砷mg/L | 氟mg/ L | 硫mg/ L | 镁mg/ L |
| 原始含砷废液 | 1000 | 100 | 20 | 8 |
| 实施例1-16和对比例1-2 | 0.35 | 0.48 | 0.1 | 0.05 |
| 实施例17 | 0.18 | 0.12 | - | - |
由上表2可以看出，处理废液时，先用臭氧或锰氧化物对废水进行氧化，随后加入钙源，再加入助凝剂，固液分离，随后对固液分离后的废水用吸附剂处理，有利于降低废水中的污染物。用本申请的方法处理含砷废液，处理后的废水达到排放标准，可直接排放。
结合表1和表2可知，本申请向废液中投加钙源，废液中的砷、氟等污染物与钙源反应，生成沉淀；固液分离，废水可安全排放，而废渣与水泥、粉煤灰和矿渣等胶凝材料相互作用，废渣快速固化，得到固化体，固化体可直接用于安全填埋。本申请去除废水中砷、氟等污染物的同时，将废渣直接用于安全填埋，不会造成二次污染。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (2)
1.一种含砷废液处理并固化砷渣的方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：向含砷废液中加入生石灰，生石灰的投加量为理论量的1.45倍，随后固液分离，得到废水和废渣；
步骤2：先将9.2kg粉煤灰球磨17min，随后与110kg废渣、18.3kg水泥、10.7kg水、0.39kg氯化铁、0.02kg三乙醇胺、0.5kg聚羧酸高效减水剂和0.31kg丙醇混合球磨15min，随后加入36.7kg碎石和13.7kg矿渣，搅拌均匀，压制成型，养护，即可制得固化体。
2.根据权利要求1所述的含砷废液处理并固化砷渣的方法，其特征在于：还包括如下步骤：步骤3：对固化体进行防水处理，即将环氧乳液与环氧固化剂和消泡剂混合均匀，得到防水涂料，然后将防水涂料涂覆在固化体上，涂层厚度为3mm，得到防水固化体； 防水涂料中，环氧乳液与环氧固化剂的重量比为1.0:0.8，消泡剂的重量占环氧乳液重量的2.7％。
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