一種修復(fù)重金屬和持久有機(jī)物復(fù)合污染底泥的固化劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種修復(fù)重金屬和持久有機(jī)物復(fù)合污染底泥的固化劑。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn)，我國的制造業(yè)獲得了飛速發(fā)展，但我國的工業(yè)化發(fā)展還處在初級階段，相當(dāng)多企業(yè)的生產(chǎn)屬于粗放和重污染型，兼之環(huán)境保護(hù)的技術(shù)和監(jiān)管措施的不到位，某些工礦重污染企業(yè)為了降低成本，追求效益，經(jīng)常將生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢料和污水沒有經(jīng)過有效處理而直接排放到河流、湖泊、水庫中，導(dǎo)致上述水域中底泥中的重金屬污染物和持久有機(jī)污染物嚴(yán)重超標(biāo)，生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞，且該污染對水域的影響具有持久性，在氧化還原條件改變時還有可能從沉積狀態(tài)重新析出到水相，隨徑流往下游污染，對水環(huán)境造成二次污染。以前處理底泥的主要處理方法有填埋法，焚燒、堆肥、農(nóng)用和往海中傾倒等。其中往海中傾倒因會對海域造成污染已被禁止，填埋法往往會導(dǎo)致污染物析出并下滲或側(cè)滲，再次污染土壤，采用焚燒方法的成本太高，操作困難，且會造成有毒氣體二次污染，堆肥會占用大量面積，且重金屬污染物會在農(nóng)作物內(nèi)累積，對人類身體健康造成危害。
[0003]目前，采用固化劑固化的方式將底泥固化，使之轉(zhuǎn)化為可以再生利用的土材料，或作為填埋處置的預(yù)處理，是現(xiàn)階段最合理的處理手段，目前常用的底泥固化技術(shù)中，水泥固化、石灰固化的應(yīng)用最為廣泛，但現(xiàn)有的固化劑配比上，由于配比的問題，往往存在成本高、固化時間長，耐酸性差，有害物質(zhì)穩(wěn)定性能差的缺點(diǎn)，或者固化體浸出液呈強(qiáng)堿性，會對周圍的環(huán)境造成二次污染等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了涉及一種修復(fù)重金屬和持久有機(jī)物復(fù)合污染底泥的固化劑。
[0005]本發(fā)明完成的技術(shù)方案包括:
[0006]—種修復(fù)重金屬和持久有機(jī)物復(fù)合污染底泥的固化劑，其特征在于，所述的固化劑按重量份計(jì)由如下組分組成:
[0007](I)、固化組分:包括水泥30-50份、石灰25-40份、石膏10-15份、氧化鎂5_10份；
[0008](2)、吸附組分:包括凹凸棒土 2-5份、膨潤土 2-5份、活性炭1_2份；
[0009](3)、輔助硬化組分:包括二氧化硅5-15份；氧化鋁5-10份；
[0010](4)、功能組分，包括:
[0011]高錳酸鉀1-3份，
[0012]硫酸鉀、硫酸鈣、氯化鎂中的一種或多種共計(jì)1-2份，
[0013]亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、硫酸鈉中的一種或多種共計(jì)2-3份，
[0014]CMC3-5 份；
[0015]上述的各組分均為粉狀，其中所述的固化組分粒度為0.2-0.5_，吸附組分的粒度為2-4mm，輔助硬化組分粒度為0.05-0.1mm，功能組分的粒度為0.08-0.12mm。
[0016]本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)為:采用的固化組分中，通過合適的水泥、石灰、石膏、氧化鎂配比，可以迅速的與底泥中的水發(fā)生水化反應(yīng)生成膠凝粒子，對污染底泥進(jìn)行固化，該固化組分通過合理的配比，既保證了良好的固化效果，又兼顧了原材料價格，降低了生產(chǎn)成本，其中的石灰還能起到殺菌消毒作用，所添加的吸附組分中，具有很強(qiáng)的吸水性和離子吸附能力，可以對底泥中沉淀后的重金屬和大分子有機(jī)物進(jìn)行穩(wěn)定吸附，避免其在酸堿環(huán)境下的重溶出，顯著降低了二次污染，小顆粒的輔助硬化組分采用價格低廉的石英砂和剛玉砂作為材料，可以對底泥固化過程中出現(xiàn)的小孔隙進(jìn)行填充，有效的提高了底泥固化后的強(qiáng)度，功能組分中可以起到氧化還原、增強(qiáng)反應(yīng)活性，穩(wěn)定底泥中的重金屬，對大分子有機(jī)物進(jìn)行分解，配合吸附組分對分解后的產(chǎn)物進(jìn)行吸附，避免了吸附后的有害組分再次浸出，形成二次污染，同時能夠脫除底泥的臭味，調(diào)節(jié)底泥的PH值，避免固化后的強(qiáng)堿對環(huán)境造成危害。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明。
[0018]實(shí)施例1
[0019]本實(shí)施例的固化劑由如下組分組成:
[0020]水泥30份、石灰25份、石膏10份、氧化鎂5份，粒度為0.3mm ;
[0021]凹凸棒土 2份、膨潤土 2份、活性炭I份，粒度為2mm左右；
[0022]二氧化娃7份，氧化招5份，粒度為0.06mm ；
[0023]高錳酸鉀I份，硫酸鉀加硫酸鈣共計(jì)2份，亞硫酸鈉和硫代硫酸鈉共計(jì)2份，CMC3份，粒度為0.08mm。將上述組分混合均勻得到固化劑。
[0024]選擇山東某地河水中的含水率為65%的污染底泥，檢測結(jié)果表明其中含有鉛、銅、鉻、汞、砷等多種污染物，首先將底泥加適量水?dāng)嚢杈鶆蛐纬赡酀{，隨后加入底泥質(zhì)量8%的固化劑繼續(xù)攪拌形成混合物，成型后覆蓋好薄膜，在保濕條件下進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)2-3天后其強(qiáng)度為185.2KPa，同時進(jìn)行污染物檢測，其測出值均滿足固化填埋要求，可作為填埋覆土、土工用途或綠化用土。
[0025]實(shí)施例2
[0026]本實(shí)施例的固化劑由如下組分組成:
[0027]水泥45份、石灰37份、石膏15份、氧化鎂10份，粒度為0.5mm ;
[0028]凹凸棒土 4份、膨潤土 4份、活性炭2份，粒度為4mm左右；
[0029]二氧化硅13份，氧化鋁8份，粒度為0.1mm ；
[0030]高錳酸鉀2份，硫酸鈣加硫酸鈣共計(jì)2份，硫酸鈉和硫代硫酸鈉共計(jì)2份，CMC5份，粒度為0.1_。將上述組分混合均勻得到固化劑。
[0031]選擇山東某地湖水中的含水率為70%的污染底泥，檢測結(jié)果表明其中含有鉛、銅、鉻、汞、砷和大分子有機(jī)物等多種污染物，首先將底泥加適量水?dāng)嚢杈鶆蛐纬赡酀{，隨后加入底泥質(zhì)量11 %的固化劑繼續(xù)攪拌形成混合物，成型后覆蓋好薄膜，在保濕條件下進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)3天后其強(qiáng)度為171.4KPa，同時進(jìn)行污染物檢測，其測出值均滿足固化填埋要求，繼續(xù)放置15天后重新進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)其中的重金屬溶出量低于0.01%，適宜作為綠化及農(nóng)田用土。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種修復(fù)重金屬和持久有機(jī)物復(fù)合污染底泥的固化劑，其特征在于，所述的固化劑按重量份計(jì)由如下組分組成: (1)、固化組分:包括水泥30-50份、石灰25-40份、石膏10-15份、氧化鎂5_10份； (2)、吸附組分:包括凹凸棒土2-5份、膨潤土 2-5份、活性炭1-2份； (3)、輔助硬化組分:包括二氧化硅5-15份；氧化鋁5-10份； (4)、功能組分，包括: 高錳酸鉀1-3份， 硫酸鉀、硫酸鈣、氯化鎂中的一種或多種共計(jì)1-2份， 亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、硫酸鈉中的一種或多種共計(jì)2-3份，CMC3-5 份； 上述的各組分均為粉狀，其中所述的固化組分粒度為0.2-0.5mm，吸附組分的粒度為2-4mm，輔助硬化組分粒度為0.05-0.1mm，功能組分的粒度為0.08-0.12mm。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種修復(fù)重金屬和持久有機(jī)物復(fù)合污染底泥的固化劑，包括由水泥、石灰、石膏、氧化鎂組成的固化組分，凹凸棒土、膨潤土、活性炭組成的吸附組分、二氧化硅、氧化鋁組成的輔助硬化組分、由高錳酸鉀，硫化物或亞硫化物，CMC等組成的功能組分，本發(fā)明的固化劑組分生產(chǎn)成本低，固化效果好，降低了二次污染。
【IPC分類】C04B14/10, C04B28/12, C04B22/14, C04B22/06
【公開號】CN105084847
【申請?zhí)枴緾N201510479067
【發(fā)明人】朱英, 韓哲, 張志斌, 夏法菊
【申請人】山東省科學(xué)院新材料研究所
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年8月6日