含重金属水处理污泥的固化和浸出毒性研究

如固体废物经过雨水的淋洗, 被浸渍出来的有害化学 物质会随雨水流入水系中, 同时有害化学物质也会改
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实
验
变土壤性质和结构。
111 原 料
ห้องสมุดไป่ตู้
在固体废物污染危害中, 最严重的是危险废物的
固化处理的含重金属水处理污泥取自电镀厂和
污染, 所以固体废物的治理重点也是危险固体废物的 皮革厂, 其平均含水率和干污泥主要金属成分含量 治理。含重金属水处理污泥是危险固体废物中的一 分析结果如表 1 所示。
Key words hazardous waste; sludge; solidation/ stabilization; soaking test
固体废物污染主要通过水、大气或土壤介质影响 生量大、毒性强、有代表性的危险废物作为固化处理 人类赖以生存的生物圈, 给人类健康带来危害[1, 2] 。 的对象, 进行研究并选出固化工艺参数。
类。现今国内外对这类工业固体危险废物的处置方
法主要是安全填埋。在危险废物进行填埋前, 需根据 不同废物的物理化学性质进行固化稳定处理, 使之达 到危险废物填埋污染控制标准的要求。本文依据/ 广
资助项目: 广东省科技厅工业攻关资助项目( 2003A1100601) 收稿日期: 2003- 02- 24; 修订日期: 2003- 10- 20 作者简介: 吴芳( 1971~ ) , 女, 江 西省景 德镇人, 博士, 副教授, 主要
泥中含有重金属铬、硫化物和大量中性盐, 造成生活 垃圾填埋场部分功能菌群失活, 严重影响了生活垃 圾填埋场的正常运转和管理, 所以将皮革厂污泥直 接填埋入生活垃圾填埋场是不合适的。而来自电镀 厂的水处理污泥, 浸出液中铜和镍的值超过危险废 物允许进入填 埋区的控制限值, pH 值 也不符合 要 求, 必须进行预处理后才能进入填埋场填埋。 212 电镀厂水处理污泥固化工艺的选择
表 3 混合污泥 固化工艺配方比例 (% ) Table 3 Components of 6 types of blent sewa ge
皮革厂 1 841 5 01 06 15164
)
8185 511 8
皮革厂 2 921 8 01 16 1912
)
8150 501 9
示, 为了便于比较, 表 2 同时给出了国家5危险废物 填埋污 染控制标准6 ( GB1859822001) 中规定的 危险 废物允许进入填埋区的控制限值。
Table 2
浸出剂: 量取 517 mL 的冰醋酸, 加入 500 mL 蒸 馏水中, 再加入 6413 mL 110 mol/ L 的 NaOH , 用蒸馏 水稀释到 1 L, 此溶液 pH= 4193 ? 0105。
样品浸出过程: 称取 100 g 渣样( 干渣) , 按固液 比 1B20 的比例加入浸出液 2 L, 以 30 ? 2 r/ min 的转 速滚动式振荡 18 h 后, 用 016 ) 018 Lm 的玻璃纤维 滤膜过滤, 滤液分成若干份进行测试。 11212 固体废物浸出毒性测定方法
污泥进行含水率测定( 确定是否符合浸出试验的要 求) , 然后进行浸出, 测定浸出液 Cu2+ 和 Ni2+ 含量。
实验结果表明, 固化后 的浸出液 pH 值的 变化
42
环境 污染 治 理技 术与 设 备
4卷
在 11 ) 12 之 间, 符 合 安 全 填 埋 的 要 求。 浸 出 液 Cu2+ 和 Ni2+ 浓度测定结果如图 1 所示。
根据比例, 用减量法称取污泥、粉煤灰、水泥于 灰桶中, 搅 拌至均 匀, 分装入 测试杯 中, 放在室 内 养护。
分别在固化 2 d 后、4 d 后和 8 d 后, 对固化后的
对污泥的浸出液进行测定时, 应先根据其含水 率计算所需的污泥质量和要加入的去离子水量, 保 证固液比为 1B20。浸出液成分测试 结果如表 2 所
表 2 各种 污泥浸出液成分 Composition of sludge leaching solutions
without sta bilization
皮革厂 3 641 7 11 15 45166
)
皮革厂 4 151 1 01 04 12131
)
8135 551 8 9110 571 5
来源
Cu (mg/ L)
关键词 危险废物 污泥 固化/ 稳定化 浸出实验
Experimental study on solidification and soaking test of sewage sludge containing heavy metal ion
Wu Fang Luo Aiping Li Nan
( Department of Chemical & Environmental Engineering, Wuyi University, Jiangmen 529020)
根据表 2 的数值, 选取电镀厂 2 的水处理污泥 作为固化的主要研究对象, 以固化处理前后污泥浸 出液 Cu2+ 、Ni2+ 含量的变化为主要考察指标, 进行 固化 工 艺的 优 化 选择。参 照 水泥 固 化的 研 究 报 道[3 ) 6] , 我们设计了 6 种不同比例的固化配方, 其污 泥B水泥B粉煤灰的百分比分别为 60B40B0、60B25B 15、60B20B20、60B10B30、70B20B10 和 50B30B20。
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12
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7 ) 12
污水时加入了含铁絮凝剂。
112 实验方法 11211 样品的浸出方法及过程
根据美国固体废物毒 性浸出方法( TCLP) 进行 样品浸出实验。与固体废物毒性浸出方法的国家标 准( GB/ T508621997) 相比较, 二者最大区别在于浸出 剂的 pH 值。GB/ T508621997 采用蒸馏 水作为浸 出 剂, pH 值为 518 ) 613, TCLP 标准在浸出剂中加入醋 酸, pH< 5。考虑到 酸雨环境, 采用 TCLP 分 析方法 更接近实际情况, 这样也可以在更严格的条件下检 验固化实验的结果。
Abstract Industrial hazardous solid wastes should be stabilized/ solidified before landfilling to minimize toxicity1 Solidification and leaching tests of sewage sludge containing heavy metal ion from wastewater treatment process of electro2 plating factory and leather works were conducted1 The cement and fly ash were used as stabilizing agents1 To simulate acid raining environment , TCLP method was used in soaking test1 When sludge of electroplating factory was solidated alone, concentration of copper ion in leaching solution reduced from 7810 mg/ L to 115 mg/ L, concentration of nickle ion reduced from 22415 mg/ L to 2212 mg/ L, which was still higher than the permitted superior limit of landfill, 15 mg/ L1 When sludge of electroplating factory was solidated together with sludge of leather works, concentrat ion of copper ion in leaching solution decreased to 1198 mg/ L, nickle ion decreased to 4110 mg/ L, and total chromium to 0140 mg/ L1 All of hazardous components. concentrations were much lower than the permitted superior limit of landfill1
东省江门市工业固体废物现状调查0, 选择了几种产
从事工业固体废物处理处置研究工作。
12 期
吴 芳等: 含重金属水处理污泥的固化和浸出毒性研究
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表 1 实验 用污泥成分 Table 1 Composition of exper imented sludge
平均含水 Cu 总 Cr
Ni
有机物
率( % ) ( mg/ g) (mg/ g) (mg/ g) pH 值 含率( % )
( 五邑大学化学与环境工程系, 江门 529020)
摘 要 工业危险固体废物在进行安全 填埋前需 要进行 固化 稳定处 理。针 对电镀 厂和 皮革厂 含重 金属 的水处 理污
泥, 用不同比例的水泥、粉煤灰进行固化稳定处理。考虑酸雨 环境, 浸出实 验采用 TCLP 标准。 电镀厂污 泥单独 固化时, 其 浸出液中铜离子浓度由 7810 mg/ L 下降到 115 mg/ L; 镍离子浓度由 22415 mg/ L 下降到 221 2 mg/ L, 高于危险废物允许进入填 埋区 15 mg/ L 的控 制限 值。电 镀 厂污 泥 与皮 革 厂 污泥 混 合后 固 化, 浸 出液 毒 性 明显 降 低。铜 离 子 的浸 出 浓 度 降低 到 1198 mg/ L, 镍离子降低到 4110 mg/ L, 总铬降低到 0140 mg/ L, 各项指标均低于国 家危险废物允许进入填埋区的控制限值 , 可 安全填埋。