水泥固化锌污染高岭土的淋滤试验研究.pdf

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1、第26卷第3期土工基础VO1．26No．32012年6月SoilEng．andFoundationJun．2O12水泥固化锌污染高岭土的淋滤试验研究王乐，蒋宁俊，朱晶晶，杜延军(1．东南大学交通学院，南京210096；2．东南大学岩土工程研究所，南京210096)摘要：采用水泥作为固化剂对锌污染高岭土进行固化／稳定处理，采用TCLP淋滤试验对固化后养护7和28天的人工锌污染土的化学淋滤特性进行了研究。结果表明，当初始Zn抖浓度达到某一临界值之前，浸出液pH保持在lO一12之间，超过临界浓度后，浸出液pH迅速下降至8以下；

2、EC值随初始Zn浓度变化同样存在临界值，超过这一临界值后，浸出液的EC值迅速上升至7．8mS／cm以上；浸出液pH值随初始Zn2浓度不同分布在6．7—11．6的范围内；在这一范围内，Ca和Zn浓度随pH值升高而降低；浸出液中，由水泥固化土中淋滤出的Ca与Zn为淋滤液中的主要离子成分。关键词：固化和稳定处理，锌污染高岭土，TCLP试验，淋滤特性中图分类号：X7O5文献标识码：B文章编号：1004—3152(2012)03—0088—03高岭土厂生产)。其主要物理化学性质指标如表11引言所示。高岭土化学成分通过x射线荧光光谱

3、仪测定，结果为：CaO0．25，sio260，Al2o。24．3。随着我国城市化进程加快，越来越多重工业企业灼烧法测定烧失量为7．93。试验所用水泥为复从市中心搬迁至郊区，而遗留场地的重金属污染问题合硅酸盐水泥，通过X射线荧光光谱仪测定其化学已引起相关政府部门的高度重视。江苏省环保厅在成分为：CaO49．7，SiO222．6，AlO。9．87％，2011年《江苏省“十二五”重金属污染综合防治规划》SO。3．84％。灼烧法测定烧失量为6．19。由于中明确提出了降低工业污染场地中重金属污染的目硝酸根浓度较低时，其对水泥水化反

4、应干扰较小，故标，并把固化／稳定技术(S／S技术)作为推荐治理方本试验采用硝酸锌。法。目前该技术在我国的研究和应用处于起步阶段，表1高岭土主要物理化学性质相关研究多集中在水泥固化污染物的强度方面。如指标比重G数一＆∞∞朱伟等L】对水泥固化污泥技术进行了现场试验研究；液限”L值一"杜延军等[2]总结了s／s技术处理污染土的无侧限抗塑限”PpH(水土比1：1)压强度的相关研究成果。然而，对于水泥固化重金属粘粒含量()污染土的化学淋滤特性进行研究的相关报道却较少。粉粒含量()本文对不同水泥固化锌污染高岭土的TCLP砂粒含量()

5、淋滤特性进行了研究，分析了浸出液pH、电导率2．2试验方法(EC)和Ca。浓度随初始Zn抖浓度的变化规律，建根据日本地盘工学会规程(JGS0821)，将一定立了浸出液中Zn浓度与pH的关系，并提出用质量的高岭土首先与设计含水量相同的某一浓度硝EC评价浸出液中主要离子成分的方法。酸锌溶液混合，搅拌使其达到均匀状态。然后将不同配比的水泥加入拌匀的污染土中，混合搅拌1O分2材料与试验方法钟。随后将试样分三层填人外径50inm、高度100mm的PVC管模具中。每层填完后均匀振荡以排2．1试验材料除试样中的气泡。试样填完后，用PV

6、C管盖将试样试验所用土样为商用高岭土(徐州矿务局夹河盖好，外面再用一层塑料薄膜将试样进一步密封。收稿日期：20i2—01—06基金项目：国家自然科学基金(No．50878052，No．40972173)作者简介：王乐(1990一)，男，湖南常德人，本科生，研究方向为环境岩土工程。第3期王乐等：水泥固化锌污染高岭土的淋滤试验研究89最后将试样分组装入塑封带中，放一入三萋温度为2O摄氏2109高口876度、相对湿度为95的标准养护室中养护至相应龄∞∞∞∞期(7d和28d)。试验试样配比如表2所示。表2TCLP试验试样配比他一

7、一雌(天)()量()Zn2+浓一度⋯()。：。一一姗：初始Zn浓度(％)0O0O薹一I队的图2浸出液EC与初始Zn2浓度的关系；叭¨1H一l(由图2可见，EC值随初始Zn浓度变化趋势。。。6I同样存在临界值。但与浸出液pH变化临界浓度的一规不同之处在于，对于不同龄期和水泥掺量的试样，其3试验结果临界值都为0．1。超过临界值后，浸出液的EC值迅速上升至7．8mS／cm以上。除7dC18试样EC3．1浸出液pH与初始Zn浓度的关系值在Zn。浓度较低时，较其他试样偏高外，水泥掺浸出液pH与试样初始Zn浓度关系如图1量和养护龄期

8、对浸出液EC值影响均不大。所示。所有浸出液的pH值均为经过离心后上清液3．3浸出液Ca2浓度与初始Zn浓度关系的pH值。图中标识idCj代表养护i天龄期，水泥浸出液中Ca浓度主要来自Ca(OH)和掺量的一试目0样昌(0下岫同)。8887777766CSH等水化产物，可以反映水泥水化产物抵抗酸侵42O8642O86蚀的