不同固化剂处理寒冷地区脱水污泥.pdf

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1、李紫叶等：不同固化剂处理寒冷地区脱水污泥不同固化剂处理寒冷地区脱水污泥李紫叶，姜琚秋，王琨，赵庆良(哈尔滨工业大学市政环境工程学院，哈尔滨150090)【摘要】为了考察固化剂种类对寒冷地区脱水污泥固化效果，分别对12种固化剂在不同养护龄期(7d，14d，21d)下污泥固化体的含水率和无侧限抗压强度进行了研究。结果表明，随着养护龄期的增加，污泥固化体无侧限抗压强度增加，含水率降低。以快速降低污泥固化体的含水率为目标：龄期7d+J固化剂，固化体含水率最低为6．89％；龄期14d+I固化剂，固化体含水率最低为4．86％；龄期21d+B固化剂，固化体含水率最低为2．27

2、％。以快速增加污泥固化体的无侧限抗压强度为目标：龄期7d+K固化剂，固化体无侧限抗压强度为600．36kPa；龄期14d+I固化剂，固化体无侧限抗压强度为721．23kPa；龄期21d时+I固化剂，固化体无侧限抗压强度为834．28kPa。分别考察了养护龄期7d时12种固化剂制成固化体的重金属浸出，结果均低于国家标准。【关键词】固化剂；污泥固化体；含水率；无侧限抗压强度；重金属浸出【中图分类号】TU528．042【文献标识码】B【文章编号】1001—6864【2013)08—0001—03污泥由于其产量大、含水率高已成为限制污水处理事1实验材料与方法业发展的瓶颈

3、问题⋯。污泥中含有重金属，会造成严重的(1)脱水污泥。取自黑龙江省某污水处理厂污泥脱环境和生态问题，因此必须进行妥善处置J。污泥的常用水间，污泥的相关性质见表1。处理处置方式有填埋、焚烧和厌氧消化。焚烧处理费用高，表1污泥的基本性质限制其应用。污泥厌氧消化工艺在我国城市污水处理厂的应用率较低，特别是我国jE方地区平均气温低，冬季气温在0~C以下。对污泥厌氧消化系统的运行管理及能耗要求较高J。填埋对于污泥处理是应用较为广泛的一种处理方式。而直接填埋，脱水污泥的无侧限抗压强度和重金属浸出率又都达不到国家标准。固化技术常作为填埋的预处理，主要目的是固定废物中污染物从而

4、防止或减小污染物释放到环境中j。固化技术可以提高污泥的强度和硬度，限制重金属的溶解度，并且使最终处理后的产物比之前的(2)分析方法。试验时，固化体的制作根据土工实验废物更易于处置和转换’。规范(GBT50123—1999)要求(试样高度和直径比为2：l～高强度和低浸出率是作为选择最适宜的固化工艺的准2．5：1)，试样直径3．91cm，高度8cm，分3层装入制样模具，则]。本研究选用水泥作为基础固化剂，并分别添加炉渣，每层振动2min后再装入下一层。制样后置于恒温恒湿箱中粉煤灰，膨润土和三种无机盐(CaC1：，A1(SO)，，MgSO)作养护(温度20，湿度95％

5、)，养护1d后脱模，脱模后继续为固化添加剂。水泥被广泛用于污泥固化研究，它能确保养护至试验龄期(7d、14d、21d)。污泥发生化学反应并形成一种稳定的形式⋯。炉渣和粉煤无侧限抗压强度测定选用压力试验机(SYE一300，浙江灰是燃煤发电空气污染控制系统副产品，都可以作为污中科仪器有限公司)。重金属的样品浸出实验采用(GB／泥固化中的粘合剂，将其用于污泥固化可以实现废物的资T5086．2—1997)《固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡源化利用，达到以废治废目的。膨润土是一种无极高活性法》进行。而重金属的测定采用ICP仪(美国PE公司出产的火山灰粘土材料，它具有强吸水

6、性及离子吸附性，在污泥的OPTIMA8000等离子体发射仪)进行测定。试验中采用水泥固化反应中添加一定量的膨润土辅助水泥固化处理污烘箱法测定污泥固化体的含水率。泥，可以达到提高污泥固化体的强度和稳定污染物的目2结果与讨论的J。在以水泥固化污泥的基础上添加无机盐可以使污泥经前期实验选择出12种较好的污泥固化剂进行研究。快速达到所需要的无侧限抗压强度。在水泥基础上分别添加单组分材料(炉渣、粉煤灰、膨润土)本研究考察了12种污泥固化剂对于污泥固化体的处理和双组份材料(炉渣×粉煤灰，炉渣×膨润土，粉煤灰×膨效果，分别测定了12种污泥固化剂在养护龄期为7d、14d和润土)

7、以及同时添加无机盐((s0)，CaC1，MgSO)，采21d时污泥固化体含水率，无侧限抗压强度和重金属浸出率。用Design—expert优选出l2组不同污泥固化剂(分别为[基金项目]国家自然科学坫金资助项目(51206036)；中央高校基本科研业务费专项资金(HIT．NSR]F．201192)；哈尔滨市科技攻关计划项目(2010AA4CS024)2低温建筑技术2013年第8期(总第182期)A～L)，具体方案A如表B2所C示。DEFGH●JKL均呈现出下降的趋势。与原污泥含水率81．95％相比，养护龄期7d时，含水率下降最多的是J种固化剂制成的固化体，表2l2

8、种固化剂固化污泥实验下降