制革污泥固化穩定化處理
摘要：為有效控制制革污泥中的重金屬鉻污染并安全填埋,采用石灰、粉煤灰和煤渣作為固化劑對制革污泥進行固化/穩定化處理,考察固化劑對制革污泥中重金屬毒性的影響,并探討了固化/穩定化的最佳工藝條件。結果表明,當石灰、粉煤灰和煤渣的摻量分別為0.12kg·kg-1、0.02kg·kg-1和0.08kg·kg-1,養護天數為6d時,制革污泥固化塊抗壓強度達到884kPa,含水率由固化前的79.60%降低至30.20%,滿足《危險廢物填埋污染控制標準》(GB18598—2001)的要求。固化塊浸出液中Cu、Pb、Zn、Ni濃度同固化前相比,分別降低了92.1%、96.7%、92.8%、88.9%,Cr、Cd、Mn均未檢出。固化塊浸出液的鉻濃度隨著石灰添加量的增加而降低,隨粉煤灰添加量的增加則為先降低、然后再升高,當石灰與粉煤灰添加量比為6:1時,協同固化效果顯著。
關鍵詞：制革污泥，固化，穩定化，重金屬，抗壓強度
制革污泥的成分包括：蛋白質、油脂混合物、鉻、鈣、鈉的氯化物、硫化物、硫酸鹽及少量的重金屬鹽等，其中主要污染物是重金屬鉻。鞣制使用的鉻鹽僅有６０％與原料皮發生了反應，其余的鉻殘留在鞣液中，制革污泥中的三價鉻主要來自于鉻鞣過程中排出的廢鉻液。三價鉻是一種具有低毒性的化合物，難溶于水，不易被植物吸收，雖然沒有六價鉻的毒性大，但它在自然界很可能由于各種原因氧化成六價鉻。六價鉻具有高毒性且能溶于水，是一種致癌物質，能夠通過吸入、攝取和皮膚接觸進入人。
污泥穩定是污泥處置中重要的一環，固化/穩定化則是一種廉價、可行的污泥處理技術，可以降低污泥流動性、提高污泥強度、穩定污泥中重金屬等污染物，它不僅可作為污泥安全填埋、最終處置及利用的預處理方法，而且固化的污泥塊也可轉為土質材料進行資源化再利用。目前國內外對于污泥常用的固化材料主要可以分為硅酸鹽類固化材料、堿性固化材料以及黏土系輔助材料三大類。
水泥對城市污水處理廠污泥具有很好的固化效果，但有機污染物阻礙了水泥的水化反應，使固化效果受到了嚴重的影響，如凝結時間延緩、強度形成滯后，污染物的穩定性失效等。同時污泥固化塊具有強堿性，與水體接觸會危害生態系統的水質。同時摻入大量的水泥勢必會增加污泥固化處理的成本，也會使污泥固化體浸出液的ｐＨ值過高，在與地下水或地表水接觸時，污泥固化體產生的強堿危害生態系統中的水質。由于石灰的固化效果僅次于水泥，而且價格比水泥低，故采用石灰作為主要固化劑。粉煤灰含有較多的活性氧化物（ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３），同時生石灰水化后產生氫氧化鈣，兩者在常溫下起化學反應，能生成較穩定的水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣。其次，粉煤灰和煤渣中ＳｉＯ２和Ａｌ２Ｏ３成分在堿的激發作用下具有活性，生成硅酸鹽類的鈣礬石類物質，使固化塊強度增大。
本課題組前期已經對造紙污泥、印染污泥的固化及穩定化進行了系統研究。本文采用石灰、粉煤灰和煤渣作為固化劑，對制革污泥進行研究，探討合適的固化劑配比，分析制革污泥固化塊的抗壓強度及固化塊浸出液中ＣＯＤ、鉻的濃度，為制革污泥的固化處理處置提供技術依據。
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