含重金属污泥固化稳定化技术
重金属污泥固化脱水技术方案汇总
重金属污泥固化脱水技术方案（30吨/日）重金属污泥固化脱水技术方案一、前言1、重金属污泥重金属污泥（以电镀污泥为例）主要来自于金属表面处理产业以及金属工业,其过程中产生的排放物，其中含有大量的铬、镉、铜、镍、锌等有毒重金属，成分十分复杂，被列入国家危险废物名单中的第十七类危险废物。
因此污泥须进一步中间处置后方能掩埋。
由于固化方法之操作工程简单及设备成本低廉,因此国内传统上皆采用固化方式对重金属污泥进行中间处理。
2、固化/稳定化技术在危险固体废物诸多处理手段中，固化技术是危险废物处理中的一项重要技术，通过固化剂和电镀污泥混合，将污泥内的重金属等有害物质封闭在固化体内而不被浸出，以达到消除污染的目的，具有固化材料易得、处理效果好、成本低的优势。
采用的固化材料有水泥、石灰、玻璃、HAS土壤固化剂和热塑料物质等。
二、固化/稳定化理论1、固化废物固化是用物理-化学方法将有害废物参合并包容在密实的惰性基材中，使其稳定化的一种过程。
通常被应用于以下方面：（1）对具有毒性或强反应性等危险废物进行处理，使其满足填埋处置的要求。
（2）其他处理过程中产生的残渣，例如焚烧产生的灰份的无害化处理，其目的是最其进行最终处置。
（3）在大量土壤被有害污染物所污染的情况下对土壤进行去污。
因此，危险废物固化/稳定化处理的目的，是使危险废物中的所有污染组分呈现化学惰性或者被包容起来，以便运输、利用和处置。
在一般情况下，稳定化过程是选用某种适当的添加剂与废物混合，以降低废物的毒性和减小污染物自废物到生态圈的迁移率。
因而，它是一种将污染物全部或部分地固定于作为支持介质、粘结剂或其他形式的添加剂上的方法。
固化过程是一种利用添加剂改变废物的工程特性（例如渗透性、可压缩性和强度等）的过程。
固化可以看作是一种特定的稳定化过程，可以理解为稳定化的一个部分。
但从概念上是有区别的，无论是稳定化还是固化，其目的都是减小废物的毒性和可迁移性，同时改善被处理对象的工程特性。
污泥重金属处置方案-干化固化稳定
污泥固化施工方案固化目标根据《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋泥质》（GB/T 23485-2009）规定的污泥填埋基本指标及《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889-2008）相关规定，同时考虑到施工期间需要承受原位固化搅拌器等大型设备，污泥在经过28 d 固化龄期后需达到的指标如下表所示：污泥固化施工总体方案根据招标文件，污泥固化施工内容主要包括：（1）表层渗沥液导排；（2）原位固化污泥。
根据勘测资料，1#污泥坑和2#污泥坑均有不同深度的渗沥液，3#污泥坑基本无渗沥液，因此拟将渗沥液运至西坑尾垃圾填埋场的渗沥液处理站进行处理后，再进行原位固化施工。
:在充分考虑并对比了目前国内外常用的几种污泥固化封场施工方案的固化效果、经济可行性、技术可行性、公众接受程度等因素的基础上，决定采用原位污泥固化技术对填埋区内的污泥进行固化处理。
原位固化技术对污泥坑的扰动少、二次污染小；处理工艺简单、工程便于实施；固化污泥过程中不产生渗沥液；施工工期较短，在市政污泥处理应用方面已有工程实例。
综合考虑填埋场三个污泥坑的实际情况以及项目进展情况，沥溪填埋场污泥坑污泥固化工艺路线如下图所示：图污泥原位固化工艺流程图表层渗滤液排导（1）表层渗沥液水量污泥坑总面积为17502 m2，垃圾堆体面积19498 m2，根据勘测资料，三个污泥坑表层渗沥液的平均深度为：1#污泥坑渗沥液平均水深为，水面面积为5869 m2；2#污泥坑渗沥液平均水深为，水面面积为7905 m2；3#污泥坑基本无渗沥液。
总的渗沥液量为12756 m3，此量随着季节是变化的，本次计算量为四月份实测数据，属珠海当地梅雨季节，旱季时该量会有所减少。
、（2）表层渗沥液转运①施工前表层渗滤液转运根据现场勘查，目前场区内的渗沥液一部分通过一根D400的输送管排至一期的调节池，另外一部分通过一根D100的排水管道直接排至下游的市政污水管网。
为保证原位固化方案的有效实施，固化前，需先及时将三个污泥坑内的表层渗沥液排除，经与垃圾场管理人员沟通，拟将渗沥液利用槽罐车优先转运至西坑尾垃圾填埋场的渗沥液处理站进行处理。
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]。
含铬污泥处理现状整理
含铬污泥无害化处理技术总体上可分为两类：一类为固化稳定化技术，一类为再生利用技术。
固化稳定化是利用固化剂将含铬废物固化在固化体内以避免重金属铬对环境的危害，此法污泥增容严重，不能回收利用金属。
[1]1 固化稳定化技术化学固定化是将污染体用胶凝材料包裹，胶凝材料固化后将其固定在固体结构中，从而控制危险污染废弃物发生扩散的技术。
化学固定化技术所用的主体材料一般为传统的建筑用胶凝材料，如石灰、普通硅酸盐水泥、沥青等，其中石灰、水泥由于成本低廉和使用较简单应用最为广泛。
化学固定化是一种广泛应用于欧美国家的比较成熟的固体废弃物处理技术，经过几十年的研究，已成功应用于放射性废物、污泥和土壤的无害化处理。
Wu[2]在利用下水道污泥进行铬渣热回固的研究中发现，在含有3%的六价铬的铬渣与下水道污泥混合过程中，59.8%-99.7%的铬被去除，当渣泥比为1/2，在氮气环境中使温度达到300摄氏度，总的铬浓度下降到0.55mg/L ，六价铬含量为0.17mg/L，45.5%的铬在热处理中以残余馏分形式存在。
但是传统的胶凝材料在固化效果上存在局限性，尤其是固化铬污染土壤时，由于对六价铬浸出浓度有着很严格的要求，往往难以达到理想的效果。
[2]2 再生利用技术再生利用技术的普遍特点是用某种浸取剂浸出主要目标金属，进行再生利用。
常用的回收方法有很多，下面一一列出。
2.1 浸出法[1]主要的浸取方法有酸浸出、氨浸出。
酸浸出，主要用硫酸和盐酸，两种酸都可以在一定条件下浸出金属铬，浸出率达90％以上。
氨浸液中含铬可达0.5～1g。
2.1.1酸浸–氧化法铬污泥中的金属大多以其氢氧化物或氧化物形态存在，通过酸浸大部分金属物质能以离子态或络合离子态溶出。
常用的浸出剂有盐酸、硫酸、硝酸、王水等。
如用80%的盐酸浸出电镀含铬污泥中的各金属，为了分离铬与浸出液中的其他金属元素，加入一定量30%的H2O2，发生以下反应使Cr(III)氧化成Cr(VI)：在氧化过程中，其他金属以氢氧化物的形式沉淀下来。
固化稳定化
硅酸盐沉淀 定义：利用硅酸根与重金属离子结合生成晶态和非晶态 硅酸盐混合物。 原理：重金属硅酸盐在pH=2-11大范围内的溶解度都较低， 易于形成沉淀，达到稳定化目的。但因生成物不 稳定而实际应用不多。 药剂：硅胶或二氧化硅胶体。
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碳酸盐沉淀 原理：Ba、Cb、Pb等碳酸盐的溶解度低于其相应的氢氧 化物。但由于在pH值较低时，碳酸盐不稳定，有 CO2逸出，即使pH值较大，其最终产物仍是氢氧 化物而不是碳酸盐，故应用不多。
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熔融固化技术
定义：又称玻化处理技术，是将废物与细小的玻璃质和 碎玻璃混合造粒成型后，在1000-1100 ℃高温条件 下共熔而形成玻璃质固化体的过程。 适用对象：各类工业废渣、被有机物污染的土壤。
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第三节 药剂稳定化处理技术
药剂稳定化处理技术以处理含重金属废物为主，目 前常见的有：pH值控制技术、氧化/还原电位控制技术、 沉淀与共沉淀技术、吸附技术、离子交换技术、超临界 技术等。
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超临界萃取应用时溶剂选择考虑因素 A、分配系数：决定了萃取溶剂的最少用量。有毒有害污 染物在两相间的分配系数。计算式为： K=平衡时的有机污染物在萃取液中的浓度（%w）除 以平衡时有机污染物在萃余液中的浓度（%w）； B、价格与回收可能性：取决于萃取剂与污染物间密度差； C、临界温度和压力：越低越好，以降低成本； D、毒性、危害性和化学反应性：CO2因其无毒害作用， 作为超临界流体近来倍受关注。 E、其它：密度、表面张力等。
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超临界处理技术基本概念
定义：利用超临界流体对废物进行氧化或萃取，以达到 控制污染的目的。根据其处理方法，通常分为超 临界萃取技术和超临界氧化技术两种。 超临界流体：当温度和压力超过一定值（即临界点）以 后，液相流体的性质将介于液体和气体之间，即 气液两相界限不可分。通常把温度和压力超过临 界点时的均相流体称为超临界流体，其性质介于 气体和液体之间，即流体的密度接近于液相，而 流体的扩散性及粘度则接近于气相。
污泥固化处理技术及重金属污染控制研究
结论与展望
5、国际上最新的研究成果和发展趋势，加强与国际同行的交流与合作，推动 研究的进步和发展。
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实验研究包括以下步骤：
4、实验数据的统计分析：对实验数据进行整理、分析和比较，采用统计分析 方法探究不同处理方法对污泥中重金属含量的影响及其相互关系。
实验结果与分析
实验结果与分析
通过实验结果发现，不同的污泥固化处理方法和重金属污染控制方法对污泥 中重金属含量的影响具有差异性。其中，物理处理方法中，采用固化剂稳定化和 包埋稳定化可以有效降低重金属的迁移性和生物可利用性；化学处理方法中，沉 淀法和氧化还原法对重金属的稳定化效果较好，但需要注意防止二次污染的产生； 生物降解方法具有较好的环境友好性和可持续性，但处理周期较长。
污泥固化处理技术
各种方法的优缺点比较分析表明，物理处理方法操作简单，但处理效果有限； 化学处理方法虽然处理效果较好，但处理成本较高，且可能产生二次污染；生物 处理方法具有环保性和可持续性，但处理周期较长，需要一定的场地和设施。
重金属污染控制研究
重金属污染控制研究
重金属污染是污泥中最为的问题之一。重金属在污泥中的存在形式和迁移转 化规律受到多种因素的影响，如pH值、有机质含量、离子强度等。常见的重金属 污染控制方法包括稳定化、固定化、生物降解等。
污泥固化处理技术
污泥固化处理技术
污泥固化处理是污泥处理的重要环节，其主要目的是将污泥稳定化、固化和 减量化，便于后续的处置和利用。常见的污泥固化处理技术包括物理处理、化学 处理和生物处理等方法。
污泥固化处理技术
物理处理方法主要有脱水、干燥和压缩等。这些方法可以去除污泥中的大量 水分，减少体积，便于运输和处置。化学处理方法主要包括酸碱处理、氧化还原 处理和絮凝剂处理等。这些方法可以改变污泥的化学性质，使其更加稳定，易于 处理。生物处理方法主要包括厌氧消化和好氧发酵等，这些方法可以利用微生物 的作用，将污泥中的有机物分解为稳定的无机物。
危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理
危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理随着工业化的进一步发展，危险废物的排放也变得越来越严重。
危险废物焚烧飞灰中存在大量的重金属污染物，如铅、汞、镉等。
这些重金属对环境和人体健康的危害不可忽视。
对危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理具有重要意义。
目前，常见的危险废物焚烧飞灰重金属稳定化处理方法主要包括固定化、化学稳定化和生物稳定化等。
下面将对这几种方法进行介绍和比较分析。
固定化方法是指将重金属污染物与固化剂反应形成化合物或固体物质，从而降低其溶解度和迁移性。
常见的固定化剂有水泥、硬化剂、土壤等。
水泥固化是一种常用的方法，其原理是利用水泥中的硅酸盐和铝酸盐与重金属形成低溶解度的沉淀物。
该方法具有工艺简单、操作方便的优点，但存在固体体积增大和固化时间较长等缺点。
化学稳定化方法是指通过添加一定的药剂，与重金属污染物发生化学反应，形成稳定的化合物。
常用的化学稳定化剂有硫化剂、硫酸盐、碳酸盐等。
硫化剂是一种常见的化学稳定化剂，其原理是将重金属形成难溶于水的硫化物。
该方法具有效果好、反应速度快的优点，但存在药剂成本高和处理效果受药剂量和反应条件的影响等缺点。
生物稳定化方法是指利用生物体吸附或转化重金属污染物，降低其浓度和毒性。
常用的生物稳定化方法有植物修复和微生物修复等。
植物修复是一种利用植物吸收富集和转运重金属的方法。
植物中的根系通过吸收土壤中的重金属，将其转运到地上部分，从而减少土壤中的重金属浓度。
微生物修复是一种利用微生物降解或还原重金属的方法。
微生物通过代谢产物或酶的作用，将重金属还原或转化为无毒的形态。
生物稳定化方法具有环境友好、成本低的优点，但存在修复周期较长和适用范围窄等缺点。
危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理方法多种多样，各有优缺点。
在实际应用中，可以根据废物特性、处理工艺和成本等因素选择合适的方法。
还需要加强对危险废物的合理管理和监管，减少其对环境和人体健康的危害。
只有通过有效的措施，才能保护环境和人类的福祉。
固化、稳定化在重金属污染场地修复中的应用
固化，稳定化技术在重金属场地污染修复中的模拟应用固化、稳定化急速是指将有害废物固定或密封在惰性固体基质中，以降低污染物流动性的一种处理方法。
其中，固化是将废物中的有害成分用惰性材料加以束缚的过程，而稳定化使将废物的有害成分进行化学改性或将其导入某种稳定的晶格结构中的过程，即固化通过采用具有高度结构完整性的整块固体将污染物密封起来以降低其物理有效性，而稳定化则降低了污染物的化学有效性[1]。
代表性固化药剂包括水泥、粉煤灰、石灰、沥青等。
以水泥固化为例，其固化机理为：〔1〕利用水化作用形成的具有高比外表积的C-S-H凝胶吸附污染物；〔2〕将污染物包裹于水化产物晶格当中；〔3〕使污染土壤形成结构致密、孔隙率少的固化体，降低污染物迁移；〔4〕水化产物具有较高pH值，可以有效降低酸沉降对固化体的破坏。
代表性的稳定化药剂包括：Daramend-M、EnviroBlend、EHCM〔地下水〕、磷酸盐、硫化物药剂等。
其稳定化主要机理为：〔1〕通过氧化复原反应改变污染物形态，降低其毒性，如采用零价铁、亚硫酸钠、硫化亚铁等复原剂将Cr〔VI〕复原为Cr〔III〕，或〔2〕通过离子交换反应使污染物形成沉淀，降低迁移性，如使用磷酸盐、硫化物药剂处理铅污染土壤。
图1 施工组织设计图2.2 主要设备通过土壤混合装置，对要修复的土壤进行混合。
如下列图：图 2 土壤混合装置规划用地类型：居住用地占地面积：840亩主营业务：自行设计、制造、安装的全循环尿素生产样板厂；生产多孔粒状硝酸铵；总氨年生产能力可到达24万吨。
污染物：砷场地分布平面图如下〔图3〕：图3 场地分布平面图将场地分为A-G7个区间，如下表：区域编号区域范围污染程度A 西北角煤场中度污染区B 北部煤场中度污染区重度污染区C 净化车间、水煤气储罐、前段压缩工序D 水处理系统重度污染区E 造气车间中度污染区生活污染区F 汽油库、机加工、变电站、金属库、油漆库G 其它区域轻度污染区3.2 对场地进行调查以及评价对场地进行初步调查，调查点分布如下〔图4〕：图 4 调查点分布图采用高精度GPS确定原功能区边界，进行布点，全场完成采样点N个，确定场地主要污染物为As，并判断污染区域。
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含重金属污泥固化稳定化技术
1 电镀污泥的特点及其危害性
多数的电镀废水处理方法都要产生污泥，而化学沉淀法是产生污泥的主要来源。
有些方法，如离子交换法和活性炭法虽不直接产生污泥，但在方法的某些辅助环节，如再生液的处理也要产生污泥 。
由于化学法在国内外都被作为一种主要的处理方法，所以电镀污泥的形势是很严峻的。
按照对电镀废水处理方式的不同，可将电镀污泥分为混合污泥和单质污泥两大类。
前者是将不同种类的电镀废水混合在一起进行处理而形成的污泥；后者是将不同种类的电镀废水分别处理而形成的污泥，如含铬污泥、含铜污泥、含镍污泥、含锌污泥等。
电镀废水处理过程中产生的污泥含有有害重金属，它具有易积累、不稳定、易流失等特点，如不加以妥善处理，任意堆放，其直接后果是污泥中的cu、Ni、zn、cr等这些重金属在雨水淋溶作用下．将沿着污泥一土壤一农作物一人体的路径迁移，并可能引起地表水、土壤、地下水的次生污染，甚至危及生物链，造成严重的环境破坏 。
2 制革污泥的特点及其危害性
制革污泥由于产生量大，其处理成本已占到末端处理成本的一半甚至更高。
目前大陆地区制革工业每年约产生250万吨的固体废弃物，其中无铬皮革副产物约为80多万吨，含铬副产物70多万吨，制革污泥100万吨，含铬污泥7.5万吨。
若以一吨牛皮为例，其中无铬副产物主要产生于去肉、修边、毛渣、二层片皮工序，共计597kg。
含铬副产物主要产生于削匀铬屑、蓝皮修边、磨革、胚革修边、产品修边，共计130kg。
制革污泥主要来源于一级处理形成的污泥，大约占总污泥量的85%以上，以及二级处理产生的剩余污泥，占总污泥量的15%。
以一吨牛皮为例，耗水约50吨，其SS浓度为2500-3500mg/L,干污泥量为125-175kg,含水率75%的污泥量为500-600kg，由此可得，每张皮产生15kg含水污泥，每吨水产生约10kg含水污泥。
含铬污泥分别来自主鞣铬水（2000mg/L）产生的高铬污泥，以及鞣后废水(50-200mg/L)产生的低铬污泥。
含铬污泥若作为危险交由有资质单位处置，费用较高，含铬污泥必须作为危险固弃物进行无害化处理,或运至专门的铬回收工厂回收利用；综合废水处理中产生的污泥是有机污泥,目前国内大多数企业都采用脱水后卫生填埋进行处置,但由于制革废水产生的污泥量大,长远考虑必须寻找资源化途径,如制砖。
因此可以考虑用含铬污泥固化稳定化处理技术，既降低处理成本，又可实现资源化利用。
3 重金属污泥的无害化处置
污泥处理与处置的无害化技术是实现污泥资源化利用的前提条件。
中国在2001年12月17日发布的《危险废物污染防治技术政策》(环发[2001]199号)中，要求到2015年，所有城市的危险废物基本实现环境无害化处理处置。
（1）稳定化处理
重金属污泥中加入ZD—30 重金属螯合剂，生成稳定的螯合物。
（2）机械脱水
经过稳定化处理的污泥，经机械脱水到含水率80%左右。
（3）固化剂固化
在危险固体废物诸多处理手段中，固化技术是危险废物处理中的一项重要技术，在区域性集中管理系统中占有重要地位。
和其他处理方法相比，它具有固化材料易得、处理效果好、成本低的优势 。
固化过程是对重金属中投加ZD—33 污泥固化剂进行混合和一定时间的堆放。
改变 污泥的工程特性，使得污泥得到充分的稳定化和固化。
（4）重金属污泥无害化处理流程图。