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随着城市工业化的深入推进，工业生产迎来前所未有的发展机遇，但也暴露了各种污染问题，其中工业污泥污染问题越来越受到关注。工业污泥含有大量有毒有害物质，长期堆放或填埋不仅侵占土地，而且会严重地污染地下水、土壤和农田，影响人体健康和生态环境。当前卫生填埋、污泥焚烧、污泥农用、污泥堆肥等手段并不能有效地处理工业污泥，因此研究工业污泥的处理处置及资源化技术具有深远的意义。
本课题从固体废物处置“无害化、稳定化、资源化”的角度出发，以染料废水污泥和矿山酸性废水中和渣作为研究对象，在两种污泥组分特性表征、理化性质及浸出毒性研究基础上，利用硅酸盐水泥(32.5R和42.5R)、铝酸盐水泥三种胶凝材料固化污泥制备高强耐磨生态免烧砖，探索最佳工艺路线、配方、养护条件及其他工艺参数，进行免烧砖标准试件抗压强度、浸出毒性、抗融冻性测定，进行耐久性分析；通过X-射线衍射、热分析等测试手段，探讨了污泥主要组分与胶凝物质作用机理，并进行污泥资源化初步的经济效益分析。论文得到如下结果：
(1)在常温条件下水中养护3～7天，放在空气中养护，养护28天后，同样水泥用量条件下，抗压强度顺序为：铝酸盐水泥>硅酸盐水泥(42.5R)>硅酸盐水泥(32.5R)；尤其铝酸盐水泥固化染料废水污泥在m(水泥)：m(干污泥)：m(水)为1:0.5:0.5条件下，其免烧砖的抗压强度可以达到40MPa以上；
(2)染料污泥虽然含锌，但水泥固化染料污泥制备免烧砖，浸出液没有检测出重金属锌，说明其固化效果明显；固化矿山酸性废水污泥制备免烧砖，其浸出液中重金属Ni、Zn、Pb被很好地固化，其浸出浓度均低于相关的国家标准限值，其资源化利用不可能对环境造成二次污染；
(3)水泥固化污泥制备免烧砖，经过25次冻融循环后，抗压强度和质量都相应地减少。铝酸盐水泥固化两种污泥制备的免烧砖，抗压强度损失率为<15％，质量损失率<5%，在一个可接受的程度范围内；
(4)通过XRD和TG/DTG曲线分析，硅酸盐水泥固化两种污泥产生的无机成分相似，主要是氢氧化钙、水化硅酸钙、矾钙石、方解石等；不同的是铝酸盐水泥固化染料废水污泥产生的矿物物质主要是石膏、矾钙石(AFt)、AFm(C4ASH12)等，固化矿山酸性废水中和渣产生的主要矿物是石膏、石英、方解石等。硅酸盐水泥(32.5R)固化染料废水污泥制备的免烧砖中氢氧化钙含量约为8.2%，方解石含量大约为18.2%，而固化矿山酸性废水中和渣污泥制备的免烧砖中方解石含量为13.2%左右；硅酸盐水泥(42.5R)固化染料污泥制备的免烧砖中氢氧化钙和方解石的含量分别为12.3%和6.82%，而固化矿山酸性废水中和渣制备免烧砖中氢氧化钙含量大约为4.52%，方解石的含量约7.27%。
本研究表明，采用水泥固化染料废水污泥和矿山酸性废水中和渣制备免烧砖，可以实现这些污泥的资源化，预计污泥免烧砖使用过程中不会对环境产生二次污染。