制革污泥及其固化块的微观结构研究.pdf

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1、宁寻安等：制革污泥及其固化块的微观结构研究制革污泥及其固化块的微观结构研究宁寻安，田宇，周云，刘敬勇，李磊，杨佐毅(广东工业大学环境科学与工程学院，广东广州510006)摘要：采用扫描电镜一能谱分析(SEM—EDS)对制中对固化污泥强度提高起主要作用的是硅酸盐系材料革污泥及其固化块的微观结构进行研究。结果表明每和碱性材料。各类固化材料中早期起主要作用的是碱千克污泥掺加石灰、粉煤灰和煤渣分别为0．12、0．02性固化材料，硅酸盐系固化材料的作用在后期才开始和0．08kg，经过6、8、1O、15、20

2、d自然条件养护后，污表现出来，这是由于碱性固化材料在接触污泥中水分泥固化块污泥致密性及抗压强度均随养护时间的增加后可以迅速发生反应，消耗掉污泥中一部分多余的水而增强。污泥固化块经过20d养护后通过5000倍扫分，同时反应时释放的反应热有利于固化污泥中水分描电镜观察，发现污泥固化块内部出现明显的针状结的散失，而硅酸盐系固化材料的胶结反应是随时间增构。污泥固化块的抗压强度主要来源于石灰和活性硅长慢慢完成的过程，需要到达一定龄期后才能够形成酸盐料(粉煤灰、煤渣)与水反应生成的钙矾石，养护时较多的硅酸盐产

3、物，发挥其固化作用]。间的延长也是制革污泥固化块抗压强度增大的主要原本文使用的固化剂均为待处理的废物，由于石灰因。和活性硅酸盐料(粉煤灰、煤渣)与水反应可生成坚硬关键词：制革污泥；固化块；微观结构；扫描电镜一能的物质，从而达到包容废物的目的，故具有以废治废的谱分析优点。我们前期已采用每千克制革污泥掺加石灰、粉中图分类号：X705文献标识码：A煤灰和煤渣分别为0．12、0．02和0．08kg作为最优固文章编号：1001—9731(2012)03—0405—04化配方]，因此本文采用相同的配方对制革污

4、泥进行固化处理，经过6、8、i0、I5、20d的养护，测定其抗压强l引言度及含水率，同时对纯污泥块及最优配方固化块进行三价铬盐是制革工业最广泛使用的鞣剂口]，制革SEM—EDS试验，观察其微观形貌并进行元素组成分污泥中的三价铬主要来源于铬鞣过程中排出的废铬析，探讨制革污泥固化块强度形成的原因以及固化机液。制革污泥作为处理制革废水的副产物，不仅含有珲大量的水分、高浓度有机物、盐和重金属ll2]，同时还含2实验材料与方法有病原菌等有毒有害物质。污泥性质不稳定，极易腐化，散发恶臭，并可能为危险的病原微生

5、物、寄生虫卵制革污泥取自江门市某皮革厂污水处理系统污泥提供温床，如果任意排放不加处理，不仅对环境造成污浓缩池的污泥，污泥经过板框压滤后含水率为染，同时也是对资源的严重浪费]。制革污泥的处理79．60，挥发性有机质(干基)质量分数为43．2，pH处置已经成为制约制革企业发展的主要环保技术瓶颈值为8．16。原污泥(干基)主要重金属Cr的总量为之一。40541．5mg／kg，原污泥浸出液Cr的浓度为安全填埋是污泥的一种处理方式，但是必须经过2．16mg／Llgj。石灰为分析纯生石灰粉。粉煤灰为佛有效预处

6、理后才能送往填埋场填埋。影响污泥填埋的山市某火力发电厂的干化细灰。煤渣为佛山市某火力主要技术指标为抗压强度、含水率、固化块浸出液浓度发电厂燃煤煤渣，干化、粉碎磨粒后过筛(筛孔直径(主要指重金属)。经过机械压滤后的制革污泥含水率2ram)。往往高达8O以上，力学性质差，不能直接填埋。同按配方(每千克污泥掺加石灰、粉煤灰和煤渣分别时由于这些污泥的渗透性也非常低，很难通过固结或为0．I2、0．02和0．08kg)搅拌均匀后填入100mm×晾晒降低其含水量来提高强度l6]。通过向制革污泥中100mm×10

7、0mm模具中，分3次填料，每次填料须经添加固化剂使之形成固化块，可以降低污泥含水率，提震实和压实后方可进行第二次填料，污泥成型后24h高污泥抗压强度，从而满足填埋要求。脱模并置于阴凉处继续养护，按相同实验步骤制作纯采用掺入固化剂的化学固结法可以使污泥具有一污泥块。固化块经6、8、i0、I5、20d养护后进行抗压强定的自硬能力，改善强度或承载力，从而形成具有一般度及其含水率测试。固化块内部碎渣供SEM试验，碎同等程度工程性质的土工材料]。传统污泥固化材料渣粉磨至规定细度，用于EDS能谱分析。，*基金

8、项目：广东省部产学研结合资助项目(2011B090400161)收到初稿日期：201I-08—17收到修改稿日期：201I-12—20通讯作者：宁寻安作者简介i宁寻安(1967一)，男，湖南邵阳人，教授，博士，主要从事固体废物处理处置的研究。4o8助材料2012年第3期(43)卷硫型水化硫铝酸钙，即钙矾石(AFt)。由于粉煤灰水其反应式为：化反应相当缓慢，且生成水化铝酸钙的浓度不会太大，4CaO·A12O3·13H2O+3(CaSO4·2H2O)+14H2O——3CaO·A12O3