重金属污染河道底泥稳定化固化修复工程技术研究
河流底泥的重金属污染现状及治理进展
重金属污染对水资源的影响常图09903008国际商学院国际经济法摘要:介绍了我国河流底泥重金属污染的现状。
结合土壤、污泥的重金属污染修复技术,综述了国内外河流底泥的重金属污染治理进展。
分析了物理修复、化学修复、生物修复技术的优缺点。
随着经济的快速发展和人口的逐年增长,工业废水及生活污水带来的环境问题日益严重,城市河道污染也在逐步加剧。
将物理、化学和生物修复技术有机集成,实现经济、有效生态清淤与处置,将是河流底泥污染异位修复的发展方向。
通过列举王春凤对广州市河流的污染研究、刘伟对上海市小城镇河流污染的研究、杨卓对白洋淀湖区重金属污染的研究以及赵丽霞对汾河底泥污染的等研究，进一步说明了重金属对我国河流的污染之严重。
一、前言随着经济的快速发展和人口的逐年增长,工业废水及生活污水带来的环境问题日益严重,城市河道污染也在逐步加剧。
1999年流经城市的河段普遍受到污染, 141个国控城市河段中有63 . 8%为Ⅳ至劣V类水质[1]。
水体底泥的污染状况是全面衡量水环境质量状况的重要因素[2]。
纳入水体的重金属大部分在物理沉淀、化学吸附等作用下迅速由水相转入固相,沉积于河涌底泥中,在环境条件发生改变时就可能被重新释放出来,使水体的重金属浓度增高,出现明显的二次污染。
水体底泥中的重金属污染,已成为世界关注的环境问题。
前国内外对河流底泥重金属污染的治理主要包括物理、化学、生物及其三者的联合治理。
当前对河流底泥重金属污染的现状调查与评价较多,对河流底泥重金属污染治理技术进展的综述相对较少。
本文在介绍我国河流底泥重金属污染现状的基础上,综述了国内外河流底泥的治理技术进展,以期为河流底泥的重金属污染治理提供理论参考。
二、我国河流底泥的重金属污染现状在我国,许多河流或湖泊底泥都受到了不同程度的重金属污染。
王春凤等[3]研究表明,广州市河流已受到不同程度的重金属污染,工业活动是主要原因。
刘伟等[4]研究显示,上海市小城镇河流沉积物受到不同程度的重金属污染,沉积物n、Pb和Cu污染是上海市小城镇河流重金属污染的一大特征,小城镇生活污水的地面冲淋是河流沉积物Pb的一个重要来源。
科技成果——一种重金属污染疏浚底泥的脱水、余水处理和固化系统技术
科技成果——一种重金属污染疏浚底泥的脱水、余水处理和固化系统技术技术类型水生态修复及污泥处置技术适用行业环保、水利等技术开发单位江西洁地环境治理生态科技有限公司知识产权情况该技术已获得1项实用新型专利：一种疏浚底泥处理系统，CN206255977U。
适用范围适用于镉、铜、铅等重金属污染河道疏浚底泥的处理成果简介本技术是针对重金属污染河道底泥，首先将疏浚产生的底泥运送到干化堆场进行重力脱水，接着对脱水产生的废水进行絮凝沉淀，废水外排做清洁用水，最后对脱水后的底泥进行固化处理，降低底泥重金属活性、固化/稳定化底泥重金属。
本处理系统技术既可以净化重金属污染底泥脱去的水分，又能够对脱水后的底泥进行固定化处理。
本系统具有操作便捷、高效、运行成本经济和无二次污染的优势，并实现了全过程底泥和水体污染物的控制。
技术效果本技术应用于河道重金属污染底泥的脱水、余水处理和固化，可就地、灵活有效处置底泥脱水产生的废水，本技术的应用能够使底泥脱水产生的废水的重金属含量下降70%以上，并能满足《污水综合排放标准》（GB8978-2002）；固化后底泥的浸出液重金属浓度下降85%以上，含量低于危险废物鉴别标准《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》（GB5085.3-2007）。
本技术曾委托环保部南京环境科学研究所做第三方检测。
综合处理重金属污染底泥成本在400-800元/方之间。
应用情况本技术目前已经成功应用于贵溪冶炼厂周边区域重金属污染综合治理项目（二期）中的苏门-庙山-烟墩灌渠6.9公里长的河道底泥清淤治理工程，运行时间为2015年12月至2017年5月。
底泥脱去的水分经处理后达到《污水综合排放标准》（GB8978-2002），底泥经固定化后重金属浸出含量低于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》（GB5085.3-2007）。
市场前景重金属污染河道清淤是近年来各地方政府进行重金属修复领域的热点之一。
目前，我国主要河湖底泥重金属含量普遍超过环境背景值，接近生态风险阈值，特别是镉等毒性危害严重的元素含量普遍较高，采用底泥疏浚和重金属固化技术能够防止底泥中的重金属污染物随水环境条件的变化而释放更大范围的水体中，减轻水体污染程度。
基于污泥固化稳定化处理技术的重金属污染河道底泥处置路线
技术模式遥
关 键 词 ：重 金 属 曰 河 道 底 泥 曰 固 化 稳 定 化 曰 技 术 路 线
中图分类号：X 7 03 . 1
文献标志码： B
Hale Waihona Puke 文章编号：1 009- 7 7 1 6渊 2 01 9冤 09- 01 2 5- 04
0 引言
201 6 年国务院颁布实施了 叶 关于印发水污染 防治行动计划的通知曳野( 水十条冶)袁 明确指出 2 02 0 年底前地级以上城市建成区黑臭水体均控制在 1 0％以内袁到 2030 年袁全国城市建成区黑臭水体 总体得到消除遥 全国各地黑臭河道整治工作随之 如火如荼地开展遥 河道底泥作为黑臭河道的野 源冶 和野 汇冶袁野 汇冶集了排放到河道中的初雨污染尧生活 污水和部分工业废水中的大量污染物沉积袁 而随 着控源截污工程的实施和河道底泥污染浓度饱和 后还会向水体释放污染物成为污染野 源冶袁故河道 底泥的处置是黑臭河道治理工作中的重要一环遥
摘 要：重金属污染河道底泥处理是城市黑臭河道治理中无法回避的问题遥 针对城市河道底泥的特性袁以及对固化稳定化技
术在重金属污染底泥处置中适用性及优势的分析和工程运用中影响因素的研究袁最终提出基于固化稳定化技术对城市重金
属污染河道底泥处置的全流程技术路线袁实现底泥处置减量化尧无害化尧稳定化尧资源化袁为环境可持续发展提供一种可行性
因此袁 如何低廉高效地对重金属污染河道底 泥处理和处置袁实现河道底泥减量化尧无害化尧稳 定化尧 资源化是摆在城市黑臭河道治理面前的重 要难题遥
1 河道底泥的处置方法
目前河道底泥处置方法主要有异位处理和原 位修复技术遥 异位处理法包括填埋尧焚烧和综合利 用遥
填埋是目前国内外常用的方法袁 其优点是投 资少尧见效快袁但是底泥填埋需要大面积的场地和 运输费用袁对含有重金属污染底泥的脱水尧防渗处 理及填埋要求更高遥 焚烧是传统污泥处置最彻底 的处理方法袁 其最大的优点是可以快速并最大程 度地实现污泥减容遥 与传统污泥相比重金属污染
重金属污染河道底泥固化稳定化修复技术研究进展
2020年4月錄色斜仗Journal of Green Science and Technology第8期重金属污染河道底泥固化稳定化修复技术研究进展刘環裙U2(1.上海亚新建设工程有限公司，上海200436;2.自然资源部大都市区国土空间生态修复工程技术创新中心，上海200436)摘要：指出了固化稳定化技术是当前处理污染河道底泥中重金属的一种重要方法。
综述了目前常用的水泥、石灰、火山灰质混合材料、化学药剂4种固化稳定剂的主要成分、固化稳定化机理、处理效果.对比分析了各种药剂的优缺点。
同时，对固化稳定化技术在重金属污染河道底泥修复中的应用前景进行了展望，提出了修复基础上的资源化利用是未来发展的必然趋势。
关键词：重金属；河道底泥；固化稳定化中图分类号：X522 文献标识码：A文章编号：1674-9944(2020)8-0081-021引言河道底泥中重金属污染已成为引起河道水质下降的一个重要因素。
底泥中的重金属一方面经过解析、溶 解后进人上覆水体.导致二次污染，另一方面通过进人 食物链，影响其它生物，进而影响人体健康，并对生态环 境系统造成一定危害。
并且，底泥重金属污染具有一定 的隐蔽性、持久性及可释放性，其危害在短期内难以消除。
因此，开展污染河道底泥修复迫在眉睫。
当前重金属污染河道底泥修复技术主要分为原位和异位两大类修复技术。
原位修复技术主要包括覆盖、引水、电化学技术，异位修复技术主要包括淋洗技术、固化稳定化技术、植物修复技术。
其中固化稳定化技术具 有易操作、工期短、费用低等优点，且可以将疏浚工程产 生的大量底泥转化为工程用土，是实现其资源化的一个 重要方向[1],因此该技术被广泛应用于疏浚底泥处理。
2常用河道底泥固化稳定剂2. 1水泥水泥是一种粉状水硬性无机凝胶材料，加水经搅拌后 可以生成坚硬的水泥固化体，是最常用的固化剂。
水泥固 化稳定化是通过水化反应的产物包裹住目标物质,将污染 底泥中的金属离子转化为金属沉淀物或将其转化成化学 性质不活泼形态，从而将有毒有害物质转化成符合指标要 求的物质，降低污染物的迁移和扩散[2'3]。
水库底泥重金属污染与修复技术研究
水库底泥重金属污染与修复技术研究水库是一种重要的水资源储备形式，可以为农田灌溉、城市供水和发电等提供重要的支持。
然而，近年来，许多水库底泥中出现了严重的重金属污染问题，对水库生态系统和人类健康造成了极大的威胁。
本文将探讨水库底泥重金属污染的原因以及相关的修复技术研究。
一、水库底泥重金属污染的原因水库底泥中的重金属污染主要是由工业排放、农业和城市污水以及大气降尘等因素导致的。
工业生产常常伴随着废物的排放，其中包含了大量的重金属元素。
这些重金属元素在工业废水中释放到水体中，逐渐沉积到水库底泥中。
农业和城市污水中的化学肥料和农药也含有重金属元素，这些元素通过农田灌溉和雨水冲刷进入水库。
同时，大气中的重金属污染物也会通过降尘的方式进入水库，进一步加剧了底泥中重金属的含量。
二、水库底泥重金属污染对生态系统的影响底泥中的重金属元素对水库生态系统的平衡和稳定产生了巨大的影响。
首先，重金属元素可以通过水体中的微生物和浮游生物进入食物链，最终积累到鱼类等高级生物体中。
这会导致食物链中的生物体数量减少，破坏生态系统的结构和功能。
其次，重金属元素还会对水体中的微生物和植物产生毒性影响，抑制其生长和繁殖能力。
这将导致水库水质下降，生态系统的稳定性受到破坏。
同时，底泥中的重金属污染也会渗透到地下水中，进一步影响到城市的供水质量。
三、水库底泥重金属污染的修复技术研究为了解决水库底泥重金属污染的问题，研究人员提出了许多修复技术。
一种常用的修复技术是物理方法，例如抽取和转运底泥。
通过抽取底泥并将其转移到其他地方进行处理，可以有效地减少底泥中的重金属含量。
然而，这种方法存在着处理成本高、底泥转移过程中的二次污染等问题。
另一种常用的修复技术是化学方法，例如添加螯合剂和沉淀剂。
螯合剂可以与底泥中的重金属元素形成络合物，使其失去毒性。
沉淀剂可以通过沉淀作用将底泥中的重金属元素固定在底泥中，防止其进入水体。
这些化学方法在一定程度上可以降低底泥中重金属的含量，但也存在着处理成本高、对环境的影响等问题。
复合稳定剂对重金属污染底泥修复效能研究
复合稳定剂对重金属污染底泥修复效能研究复合稳定剂对重金属污染底泥修复效能研究一、引言底泥是河流、湖泊和海洋等水体中的一种沉积物，它在自然环境中起着重要的地质和生态作用。
然而，由于人类活动和工业排放等原因，底泥中常常存在重金属等有害物质的污染。
重金属污染底泥不仅威胁水体生态系统的健康，还可能对人类健康造成潜在风险。
因此，对重金属污染底泥进行修复和治理具有重要的实际意义。
二、底泥污染修复方法1. 生物修复法：利用植物和微生物等生物体对重金属进行吸附和转化，降低重金属在底泥中的含量。
2. 物理修复法：利用机械和物理手段对底泥进行处理，如挖掘、运输和堆放等，降低污染物释放。
3. 化学修复法：利用化学添加剂对重金属进行稳定化处理，降低其溶解度和生物可利用性。
三、复合稳定剂的作用机制复合稳定剂是一种化学添加剂，通常由多种成分组成。
它可以与重金属形成化学络合物，将重金属稳定在底泥中，减少其活性和迁移性。
同时，复合稳定剂还可以改变底泥的物理性质，增加其抗蚀性和稳定性，减少底泥颗粒的溶解和释放。
四、实验设计本研究选择了一种常见的重金属污染底泥样品，采用模拟实验的方法，研究了不同复合稳定剂添加剂对重金属污染底泥的修复效果。
实验分为以下几个步骤：1. 采集重金属污染底泥样品，并对其进行初步分析和性质评价。
2. 设计不同添加剂的试验组，如石灰、硅酸盐和聚合物等，同时设置一个空白对照组。
3. 将重金属污染底泥与不同添加剂进行混合处理，并在一定时间内进行静置反应。
4. 分别对不同试验组的底泥样品进行重金属含量分析，评价添加剂的修复效果。
五、实验结果与讨论实验结果显示，添加复合稳定剂的处理组相比于对照组，在重金属含量方面呈现出显著的降低趋势。
其中，部分复合稳定剂对重金属离子起到较好的吸附作用，使其与底泥形成络合物，降低其迁移性和溶解度。
此外，复合稳定剂还能改善底泥的物理性质，增加其抗蚀性，进一步减少重金属的释放。
六、结论本研究通过模拟实验验证了复合稳定剂对重金属污染底泥修复的有效性。
重金属污染河道底泥稳定化固化修复工程技术研究
重金属污染河道底泥稳定化固化修复工程技术研究作者：郝卓莉来源：《科技资讯》 2014年第5期郝卓莉(石家庄职业技术学院河北石家庄 050081)摘要:重金属污染河道底泥环保清淤以及资源化处置的实施是目前工程中的关键部分和无法解决的部分。
此项研究同广州市河道清淤项目结合起来,在同日本管道搅拌固话机械设备结合的基础上开展重金属污染底泥的资源化处置工程技术的研究和开发。
关键词:重金属污染底泥稳定化固化技术中图分类号:X70 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)02(b)-0011-01本文以广州市作为案例。
由于广州市河网纵横交织,收到珠江三角洲和泰,河势以及水动力等多个方面的影响,没有足够的水环境容量,同时水体不能够实现自身的净化。
尤其是感潮河段,污水咋河道位置受到潮水的顶托从而滞留在河道处。
而由于污水存在着很难被稀释,降解等问题,从而使得城市的河涌淤积严重,同时底泥又被重金属等污染物污染,这将会对河流的生态环境构成严重的威胁并直接影响群众的饮水的安全性等问题。
所以目前所面临的一个较为严重的问题就是清楚河道内部的污染源。
进而排除了重金属污染所构成的威胁,进而实现改善河道的水生态环境。
就目前的状况看来,珠江三角洲流域的城市河道的底泥大量增加,仅仅在广州市内部现在就有230多条城市河道,而需要清理的底泥总计起来一共有大约700多万平方米。
而目前国内所采取的“抓斗挖泥+自然感化”和“绞吸挖泥+围堰自然干化”,这两种实施较为粗放,并且大量的占用了土地资源,同时极其容易对土壤造成二次污染。
在国外普遍采取的是“绞吸挖泥+底泥固结”的方法来实现这一目标。
通过与国外的先进技术的引入,并开展出来自主研发的受到重金属污染的河道底泥环保清淤以及资源化的处置技术是十分有必要的。
本研究是以广州市城市河道环保清淤和生态岛的建设,其成果在珠江三角洲地区和国内其他的很多城市都有着广泛的应用以及推广的前景。
1 广州市河涌淤泥情况调查1.1 基本情况本次实验是对广州市200多条城市的河流涌到,600多个采样点的分析和调研来综合分析从而得出以下调查结果。
固化剂对土壤中重金属的稳定作用及其在河岸固化护坡中的应用研究
万方数据 万方数据 万方数据 万方数据 万方数据第２８卷第１０期农业环境科学学报２０５５抗压强度为１．９ＭＰａ；植物长势良好，未见萎蔫现象的发生，说明固化体能够满足这两种植物生长的需要。
图４整体固化工程实施后的河岸状况Ｆｉｇｕ咒４Ｒｉｖｅｒｂａｎｋａｆ【ｅｒｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｓｏｉｌｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｅｎ舀ｎｅｅｒｉｎｇ土壤固化与植被构建相结合的技术充分体现了土壤工程和生物工程的交融，通过土壤硬化增强河岸稳定性、减少水土流失的同时能够改善植物生长的外部环境，促进植物根系的形成进一步增强土体的抗剪强度，以达到系统结构稳定化、固岸效应多元化、效果长期化的目的。
３结论（１）水泥或固化剂的加入提高了土壤的碱性，当添加量为２０％时，浸出液ｐＨ值接近７．０；添加量与浸出液ｐＨ值存在显著的正相关关系。
（２）随着水泥或固化剂的增加，土壤中Ｃｕ、ｚｎ、Ｃｒ和Ｎｉ的可提取性呈现出不同的变化趋势，浸出液ｃｕ、ｚｎ和Ｎｉ浓度呈现下降趋势，添加量为２０％时，浓度分别降低为对照样品的约１／３、１／７和１／７；而Ｃｒ则被活化。
（３）随着添加剂的增加，固化体的抗压强度也随之提高；低剂量时同化剂处理的固化体比水泥处理具有更大的无侧限抗压强度，而高剂量时则相反。
１５％固化剂处理的土壤具有适中的抗压强度，适宜于植物根系的生长，有利于土壤生物工程的实施。
（４）利用固化剂对河岸实施整体固化能够显著减少土壤流失，固化体能够满足红花继木和金边黄杨生长的需要，生态护岸工程取得成功。
参考文献：【ｌ】Ｓｕｎ脚ＲａｊＤＳ，Ａｐ椰ａＣ，ＲｅｋｈａＰ，ｅｔａ１．Ｓｔａｂｉｌｉ盟ｔｉｏｎａｎｄｓｏｌｉｄｉｎｃＢ—ｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｆｂｒｔｌＩｅｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ０ｆｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄｓｏｉｌｓａｎｄ∞ｄｉ—ｍｅｎｔ６：Ａｎｏｖｅｒ“ｅｗ【Ｊ】．￡．ｃ巩ｄＣｂｎ￡Ⅱｍｉ，ｌＩ耐ＪｂｎＩ田以ＲＰｃ￡硼删如ｎ，２００５，１３（１）：２３４８．【２１ＧｏｕｇａｒＭＬＤ，ＳｃｈｅｅｔｚＢＥ，ＲｏｙＤＭ．Ｅｔ晡ｎ画ｔｅ叽ｄｃ—ｓ—ｈｐｏｒｔｌａｎｄｃｅ—ｍｅｎｔｐｈ棚ｆｏｒｗ勰ｔｅｉｏｎｉⅡｕ∞ｂｉｌｉ矩ｔｉｏｎ：Ａｒｅ“ｅｗ【Ｊ】．彤∞驰肘础【ｑ萨一ｍ，ｌｔ，１９９６，１６（４）：２９５—３０３．【３】张丽娟，汪益敏，陈页开，等．ＩＳｓ土壤固化剂在渠道防渗中的试验研究【Ｊ】．中国农村水利水电，２００４，６（６）：１８—２１．ＺＨＡＮＧ“＿ｊｕ柚，ＷＡＮＧＹｉ—ｍｉｎ，ＣＨＥＮＹｅ—ｋａｉ，ｅｔａ１．Ｅ１ｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅ印ｐｌｉｃ砒ｉｏｎｏｆ“ｌＢｔａｂｉｌｉ跣ｒＩＳＳｉｎｃ舯ａ１鸵ｅｐａｇｅｃｏｎｔｍＩ【Ｊ】．戗ｉＭＲｕ以Ｗ眦ｒⅢ以嘶ｄｒｏｐ∞ｅｒ，２００４，６（６）：１８．２１．【４】周启星，宋玉芳．污染土壤修复原理与方法【Ｍ】．北京：科学出版社，２００４：３５６—３６５．ＺＨＯＵＱｉ一】【ｉｎｇ＇ＳＯＮＧＹｕ－ｆｈｇ．Ｐｒｉｎｃｉｐｌ船柚ｄｔｅｃｈｎｉｑｕ朗０ｆｒｅｍｅｄｉａ—ｔｉｏｎ０ｆｃ仰ｔａＩＩＩｉｎａｔＩｅｄ∞ｉｌｓ【Ｍ１．ＢｅｉｊｉｒＩｇ：ｓｃｉｅｎ穗Ｐ陀ｓｓ，２００４：３５６＿３６５．【５】ＭｕｌｌｉｇａｎＣＮ，ＹｏｎｇＲＮ，ＧｉｂｂｓＢＦ．Ｒｅｍｅｄｉａ６０ｎｔｅｃｈｎｏｌｏ画ｅｓｆｏｒｍｅｔ—ａｌ—ｃｏｎｔａＩＩｌｉｎａｔｅｄ吣ｉｌｓａｎｄ伊＿ｏｕｎｄｗａｔｅｒ：Ａｎｅｖｍｕ撕ｏｎ【Ｊ】．Ｅｒｌｇ妇ｅ＾７ｗ＆ｏ‰∞２００１，６０（１＿４）：１９３—２０７．【６】ＭｃＧｍｔｈＳＰ＇ＣｕＩｌ王ｉ圩毫ＣＨ．Ａ８ｉｍｐｌｉｆｉｅｄＩｎｅｔｈｏｄｆｏｒｔｌｌｅｅｘｔｍｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍｅｔａｌｓＦｅ，Ｚｎ。
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稳定化处置技术 （ S / S 法 ） 作为一种常用的修复技术， 已被欧美日等发达国家普遍用于处理有毒有害固体废 物， 目前对污泥固化常用的技术主要包括水泥固化 、 石 灰固化、 大型包胶以及专用药剂固化 推荐为处理有毒废物的最佳技术 定化
［10 ］ ［9 ］ ［6 － 8 ］
该工 程 要 求 底 泥 稳 定 化 固 化 后 UCS 至 少 达 到 0. 98 MPa 的填埋要求［13］， 由图 1 可知： 1 号砾砂底泥
环 境 工 程 2013 年第 31 卷增刊
153
表3 底泥固化参数（ 系列一）
增容比 1. 30 1. 40 1. 78 1. 98 2. 18 2. 41 2. 61 1. 31 1. 51 1. 72 2. 10 2. 30 2. 40 2. 70 含水率 / % 18. 70 15. 58 19. 26 20. 61 17. 75 17. 89 19. 57 30. 16 33. 68 29. 42 31. 80 31. 88 33. 33 26. 32
1. 2
方法
1 号和 2 号底泥进行系列一实验， 1 号， 3 号和 4 号底泥进行系列二实验， 如表 2 。
表2
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 系列一 配比编号 底泥 / kg A 1. 0 B C D E F G CK1 CK2 1. 0 1. 0 1. 0 1. 0 1. 0 1. 0 1. 0 0
［5 ， 11 ］
。
该项目对河道底泥进行异位固化稳定化， 工艺路 线为环保清淤 － 脱水减容 － 稳定化固化 － 安全填埋。 为有效减少毒性渗滤液和改善填埋特性 ， 本文采用水 泥固化稳定化法处理重金属污染底泥， 主要分析了不 同 水 泥 配 比 条 件 下， 底泥固化体无侧限抗压强度 （ UCS） 和重金属浸出的变化规律， 得出底泥和水泥的 最佳配比和合适的养护时间等参数， 为规模化工程处
对砾砂质和黏质底泥中重金属的无害化处理效果及规律， 介绍了固化稳定化工艺流程和设备， 可供国内同类工程项目借鉴。
关键词： 底泥； 重金属浸出； 稳定化固化； 无侧限抗压强度
ＲESEAＲCH ON STABILIZATION / SOLIDIFICATION ＲEMEDIAL TECHNOLOGY OF ＲIVEＲ SEDIMENTS CONTAMINATED BY HEAVY METALS
0
引言
定化、 淋洗、 电化学修复和超声辅助萃取等
［5 ］
。 固化
“一五 ” 、 “二五” 某工业区是国家 期间重点投资建 设的全国著名的冶炼、 化工老工业基地， 上世纪 50 年 代到 80 年代， 由于工业结构和历史原因， 工业区企业 “三废” 排放的 大多未经有效处置直接排放， 工业废水 主要通过几条湘江一级支流排入湘江， 历经数十年的 累积沉淀， 几条河道底泥中镉、 铅、 汞和砷等重金属含 量严重超标， 某排污渠自清水路至入湘江口 4. 06 km Pb、 Hg、 As、 Cu 和 Zn 等重金属含量 河段的底泥中 Cd、 2333. 3 ， 18. 2 ， 严重超标， 最高含量分别达到 421. 53 ， 315. 77 ， 9146. 3 ， 40854 mg / kg， 大部分底泥中重金属浸 出浓度超出 GB 8978 —1996《污水综合排放标准》 最高 ， 允许排放浓度 这给下游地区的饮水安全造成重大威 胁， 该排污渠重金属污染底泥隐患的清除已刻不容缓 。 对底泥的安全处置是世界各国普遍关心的问 ［1 － 3 ］ ， 题 为避免环境二次污染问题， 应根据底泥的毒性 ［4 ］ 危害采取环保疏浚及相应的处置措施 。 重金属污 染底泥的修复技术可分为原 / 异位修复技术， 原位修复 植物修复等， 异位修复包括固化稳 技术包括底泥覆盖、
， 其中， 水泥
美国环保局将水泥 S / S 法 固化更具经济性和可行性， ， 而对于含有大量 重金属的工业污泥通常采用水泥固化实现污染物的稳 ， 水泥 S / S 法将污泥与水泥等胶结材料混合， 通过物理和化学手段减小重金属的淋滤特性 ， 从而达 到相应的环境要求， 该法具有处理速度快、 价格低廉等 优点， 并可作为填埋处置的预处理手段来实现污泥的 处理及资源化
5， 7， 14 ， 28 d， 注： 系列一养护时间为 3 ， 系列二为优化配方， 养护时 7， 14 ， 28 d。 间为 5 ，
1. 3
实验分析
pH， 分析指标包括重金属浸出， 无侧限抗压强度， 含水率等。重金属浸出方法采用固体废物浸出毒性浸
［12 ］ ， 出方法： 水平振荡法 （ HJ557 － 2010 ） 重金属总量
表1
编号 1 2 pH 7. 8 7. 8 含水率 / % 18. 4 45. 0 Hg ＜ 0. 1 ＜ 0. 1
供试底泥基本性质
· L －1） 重金属浸出量 / （ μg Cd As Pb Zn 1 0. 2 ＜5 21 1213 1365 37 ＜5 Cu 类别 图1 水泥固化体无侧限抗压强度 （ 系列一）
及浸出量分析测试仪器采用电感耦合等离子体质谱仪 J21 ， 无侧限抗压强度测试采用工程岩体试验方法标准 （ GB / T 50266 —99 ） ， 2000A 型压 主要使用仪器为 JES力试验机。 2 2. 1 2. 1. 1 结果与讨论 无侧限抗压强度（ UCS） 系列一
1 号底泥固化体 UCS 在 e 的增加均呈现增高的趋势， 配比， 养 护 5 d 时 可 满 足 最 低 填 埋 要 求， 达 到 1. 08 MPa， 低于 e 配比均不满足最低填埋要求， 养护 7 ～ 28 d， 各配比条件下的底泥固化体 UCS 均高于 0. 98 MPa， 在 b 配 比 即 水 泥 配 比 10% 和 养 护 7 d 条 件 下 达 到
720. 1 砺砂土 775. 2 黏性土
1 号底泥固化体随着水泥配比的增加和养护时间 UCS 均呈现增高的趋势。2 号底泥在水泥配 的延长， 比≤50% 时， 固化体 UCS 很低， 甚至低于检测限。 养 UCS 随养护时间和水泥配比的增加呈现增 护 14 d 前， UCS 随 高的趋势， 在 14 d 达到最高水平。 养护 28 d， A 到 G 水泥配比的增加而依次增高， 但底泥固化体出 UCS 值均明显低于 14 d 水平， 甚至低于 7 d 水 现裂缝， 平， 因此， 对于 2 号黏性泥， 单纯的水泥固化达不到理 可能需要添加骨料等， 以促进黏性土形成的固 想效果， 化体长期保持较硬作用。 1 号底 在水泥添加比和养护时间相同的条件下， 泥固化体 UCS 远大于 2 号， 这与底泥的粒径分布有 1 号砾砂泥 72. 5% 粒径大于 0. 25 mm， 2 号黏性泥 关， 88. 5% 粒径小于 0. 075 mm， 砾砂底泥固化体 UCS 明 显高于黏性泥， 因此， 砾砂泥本身可作为骨料添加到黏 性泥中以改变其粒径分布。 1 号底泥在 A 配比， UCS 即可达 1. 75 养护 3 d 时， 2 号 底 泥 在 G 配 比， UCS 仅 达 到 MPa。 养 护 5 d 时， 1. 11 MPa， C 配比， 养护 7 d 时达到 1. 16 MPa。与 1 号 2 号固化体 UCS 达标所需水泥量较大， 相比， 至少应满 足底泥（ 湿泥 ） ： 水泥 = 1 ∶ 0. 8 和养护时间至少为 7 d 的条件。 2. 1. 2 系列二 1 号、 3 号和 4 号的无侧限抗压强结果如图 2 。 从 图 2 可知： 底泥固化体 UCS 随水泥添加量和养护时间
152 理提供经验。 1 实验部分 1. 1 材料采集
环 境 工 程 2013 年第 31 卷增刊
固化体 UCS 在各水泥配比条件和不同养护时间下均 满足填埋要求， 最低值为 1. 25 MPa， 最高达到 11. 57 MPa。2 号黏性泥固化体 UCS 在 A 和 B 配比条件下均 不达标， 在其他配比中养护 5 d 以上才可达到要求， 达 标最低值为 1. 16 MPa， 最高值 7. 33 MPa。
选用普通硅酸盐水泥作为固化稳定化剂 。底泥样 品取自某施工段重力脱水后的底泥， 底泥在重力脱水 脱水 7 d 后为 15% ～ 前含水率范围是 30% ～ 80% ， 50% ， 该段底泥主要分为砾砂泥和黏性泥 2 种类型， 采 集砾砂泥和黏性泥分别编为 1 号和 2 号， 供试底泥基 本性质如表 1 ， 为改善黏性底泥固化体的填埋特性， 将 2 号黏性泥和 1 号砾砂泥分别按质量比 1 ∶ 2 和 1 ∶ 5 的 比例混匀后， 得到新的供试样品 3 号和 4 号。
2 Wei Li1，
Yu Bingbing1
Feng Guojie1
1
Li Shucai1
Zhen Shengli1
1
Xu Jin1
Tan Jin1
Wang Tingtao
Liu Zhongliang
Gao Fei
1
（ 1． Beijing Geoenviron Engineering ＆ Technology， Inc，Beijing 100098 ，China； 2. South Environmental ServicesZhuzhou， Inc，Zhuzhou 412000 ， China） Abstract： This article presents the study on the stabilization / solidification （ S / S） technique and ex situ remediation solutions to heavymetalcontaminated river sediment． The impacts of cement addition ratio on decontamination in sandy and clayey sludge were investigated． The technical flowchart and equipment for heavy metal stabilization were introduced as a reference for similar projects． Keywords： sediment； heavy metal leaching； stabilization / solidification； unconfined compressive strength