论文部分内容阅读
污泥固化/稳定化技术已经逐渐成熟，并进入工程应用阶段。为深入了解固化/稳定化处理对污泥中重金属毒性的影响，本文研究了水泥、膨润土单独固化/稳定化处理，以及两者混合固化/稳定化处理对重金属形态的影响，进一步探讨了pH、腐殖酸含量和黏土矿物含量对重金属形态变化产生的作用；在掌握固化/稳定化引起重金属形态变化规律的基石出上，分析重金属形态与其浸出行为间关系，为固化/稳定化污泥中重金属长期稳定性评价提供理论基础。本文具体研究内容包括：
(1)本研究首先分析所用污泥中Cu、Zn、Pb总量、浸出量和赋存形态。污泥中Cu、Zn、Pb总量分别为：192mg·kg<-1>、763 mg·kg<-1>、251mg·kg<-1>，浸出量分别为：0.5mg·kg<-1>、118mg·kg<-1>、10mg·kg<-1>，Cu主要以有机结合态存在，其含量高达83％，Zn和Pb的不稳定态含量都较高，分别达到30％和22％。
(2)污泥固化/稳定化处理中Cu、Zn、Pb形态变化规律研究。膨润土单独处理提高了Cu、Zn、Pb的整体稳定性，它们都向更稳定的形态转化；而水泥单独处理提高了Cu不稳定形态量、降低了Pb整体稳定性，提高了Zn整体稳定性。但水泥是一种可以有效提高污泥强度的材料，考虑以水泥为主材、膨润土为辅助添加材料，在提高强度的基础上提高对重金属的稳定化效果，同时还可以降低处理成本。从混合处理后的效果可以看出，Cu和Zn的整体稳定性都得到提高，此时Pb的稳定化效果比水泥单独处理时Pb的稳定性效果好。
(3)固化/稳定化污泥中pH、腐殖酸和粘土矿物与Cu、Zn、Pb形态间关系研究。采用水泥固化/稳定化污泥，分析pH和腐殖酸含量与重金属形态关系，重金属形态随pH变化而变化的规律与随水泥添加量变化而变化的规律相似，但随腐殖酸含量变化而变化的规律与随水泥添加量变化而变化的规律相反；采用膨润土固似稳定化污泥，分析粘土矿物含量与重金属形态间关系。
(4)固化/稳定化污泥中Cu、Zn、Pb形态与浸出毒性间关系研究。从浸出量与非稳定态含量间的对比可以发现，固化/稳定化污泥中Cu、Zn、Pb浸出量往往小于其不稳定态含量，不能够完全反映出固化/稳定化污泥中不稳定形态的浓度高低。从浸出实验中重金属形态的变化量可以看出，固化/稳定化污泥中Cu的浸出来自可溶及可交换态、碳酸盐结合态、铁-锰氧化物结合态和有机结合态；Zn的浸出来自铁．锰氧化物结合态；Pb的浸出来自铁．锰氧化物结合态和有机结合态。