竹埠港工业区建筑固废重金属污染固化研究

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1、学校代码10530学号201431131948分类号TU998.9密级公开硕士学位论文竹埠港工业区建筑固废重金属污染固化研究学位申请人龚泽宇指导教师谭红霞副教授学院名称土木工程与力学学院学科专业建筑与土木工程研究方向道路与桥梁二○一七年九月万方数据StudyonSolidificationofHeavyMetalPollutioninSolidWasteofZhubugangIndustrialZoneCandidateGongZeyuSupervisorAssociateProfessorTanHongxiaCollegeCollegeofC

2、ivilEngineeringandMechanicsProgramArchitecturalandCivilEngineeringSpecializationRoadandBridgeDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateSeptember,2017万方数据湘潭大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡

3、献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湘潭大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日万方数据摘要随着我国城镇化进程持续推进，建筑工程的新建量、改建量、扩建量及拆除量均迅速增

4、长，产生了大量的建筑固废，若采用传统的填埋方式处理会占用大量土地，并且可能会引发环境问题；若将建筑固废作为再生建筑材料的生产原料，既能减轻环境负荷，又能降低生产成本。但是建筑固废如果含有超标的重金属，则不能直接用来做再生材料，如化工厂的工业废渣与废弃厂房拆除物，若直接制作成建筑构件，当受到雨水冲刷或地表水和地下水的浸沥后，其中有害物质如重金属离子浸出会对周围环境造成环境污染。湘潭竹埠港老工业园区已整体停产并搬迁，但其区域内遗留了大量涉重金属历史固废。为了妥善处理工业区固废的重金属污染，本文基于湘潭市竹埠港工业区建筑固废，进行了重金属种类、含量及

5、分布的试验研究，并配置出合适的固化试验原材料，采用水泥固化技术，制定水泥固化方案，测试重金属固化效果，主要工作和研究结果如下：（1）将从工业区取样的重金属污染固废破碎后，研究重金属种类、含量及分布，发现所取固废不具有浸出毒性，且几次测出的浸出性差异较大，难以作为固化试验原料。从工业区历史重金属检测报告查到，工业区的重金属污染主要以镉、铅、镍为主，故考虑在收集到的固废中加入相应的重金属药品，再对其进行重金属浸出毒性分析。（2）为获取合适的固化试验原料，在固废中加入重金属药品研究其浸出性，发现与固废混合后重金属的浸出浓度大幅降低，药品加入量较低的时

6、候难以测出有效浓度值，在镉药品加入量在超过3%时，镍药品加入量在超过2%时浸出浓度有较大幅度的增长，铅的浸出浓度受到酸性浸提剂与过滤的影响。最终选择掺加10%六水合氯化镍的混合固废与掺加10%硝酸镉的混合固废作为固化试验原料，此时镍浸出浓度约为128mg/L，镉浸出浓度约为2.09mg/L。（3）采用1:1、1:1.3、1:2、1:4、1:8五种水泥固废比，分析固化效果，得到：水泥固废比为1:1时，即固化配比为4:4:0:2（水泥用量：固废用量：砂用量：水用量）时，是较为适宜的固化配比。以P.O42.5为例，配比为4:4:0:2时Cd的固化效果

7、可达0.5:4:3.5:2时的3.95倍，Ni的固化效果可达0.5:4:3.5:2时的3.01倍。（4）采用普通硅酸盐42.5（P.O42.5）、复合硅酸盐水泥32.5R（P.C32.5R）、粉煤灰水泥（P.F）、火山灰水泥（P.P）和矿渣水泥（P.S）五种水泥种类分析固化效果，得到：发现P.O42.5整体效果要强于其他水泥。取4:4:0:2配比时，P.O42.5对Cd固化效果可达P.P的2.22倍，对Ni的固化效果可达P.P的2.37倍。（5）综合考虑，若按固化效果最佳选取固化方案，可选取P.O42.5配比为4:4:0:2时的固化方案。此时，

8、固化产物Ni浸出率仅为固化前浸出率的0.17%，Cd浸出率仅为固化前浸出率的1.1%，为各组方案最低，可作为竹埠港固废重金属污染治理方案的参考依据。关