【摘 要】
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针对污泥在固化处理后所面临的物理力学性质以及环境污染控制问题。本文利用土工试验研究了污泥固化土的强度变化规律,开发了密强法用于固化污泥土的配比优选,通过渗透试验和数值软件（1st Opt）分析,获得水动力参数预测了固化污泥土中重金属的二次污染性。得到了以下主要结论:（1）开展无侧限抗压强度试验和直剪试验研究污泥固化土的强度特性与材料添加量的关系,通过控制水泥掺量、膨润土掺量以及龄期三个参数,研究了
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针对污泥在固化处理后所面临的物理力学性质以及环境污染控制问题。本文利用土工试验研究了污泥固化土的强度变化规律,开发了密强法用于固化污泥土的配比优选,通过渗透试验和数值软件（1st Opt）分析,获得水动力参数预测了固化污泥土中重金属的二次污染性。得到了以下主要结论:（1）开展无侧限抗压强度试验和直剪试验研究污泥固化土的强度特性与材料添加量的关系,通过控制水泥掺量、膨润土掺量以及龄期三个参数,研究了固化污泥土的强度变化规律,并建立了数学模型。引进了固化系数的概念,水泥掺量在5%～45%范围内,固化系数由1.12增加到6.04;膨润土掺量5%～45%,固化系数由2.04增加到7.83。抗剪强度与法向应力符合库伦定律,保持膨润土掺量为25%,水泥掺量在5%～45%时,粘聚力范围在15k Pa～39k Pa,内摩擦角为6°～13.5°;保持水泥掺量为25%,膨润土掺量在5%～45%时,粘聚力范围在7k Pa～42k Pa,内摩擦角为5°～14°。水泥/膨润土的加入优化了固化污泥土的强度特性。（2）提出密强法ds作为固化污泥土配比优选的理论支撑,绘制密度和强度曲线,结合固化污泥土的最佳掺量,完善了配比优选规则。（3）开展重金属浸出试验,获得了污泥固化土重金属的浸出规律,结合渗透试验数据和1st Opt软件计算水动力参数,并将参数引入二维渗流-弥散方程中,获得重金属的迁移曲线,预测了重金属二次污染。（4）采用二维渗流-弥散方程,对水泥-膨润土复合固化污泥的重金属迁移污染进行预测,表明固化污泥土可以满足作为土材料的环境要求,溢出后的地下水水质能够达到Ⅳ类水要求。污泥的固化水平可以有效降低重金属的污染水平,可根据现场的环境保护指标选取合适的固化水平,将重金属的污染控制在标准许可范围内。
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