本發(fā)明涉及一種湖泊底泥協(xié)同處置含砷污泥的方法，屬于環(huán)境工程中固體廢棄物資源化利用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，面對(duì)湖泊污染程度地日益加劇，很多國(guó)家、地區(qū)和政府均對(duì)受污染的湖泊采取不同的方式處理，治理方法主要以使用清潔水置換污染水體和采取疏挖清淤方式為主，但這種方法都是治標(biāo)不治本，不但耗費(fèi)大量的人力物力，還使污染日趨嚴(yán)重。使用清潔水置換污染水體，湖底的淤泥又會(huì)成為二次污染源，釋放污染物，使清潔水被污染；采取疏挖清淤的方式挖掘出的污泥不是被棄置就是被填埋，由于污泥中往往含有病菌和過量的重金屬，沒有經(jīng)過無(wú)害化處理的污泥大量被棄置或填埋，最終作為資源用于土地，常常造成二次污染，嚴(yán)重影響了環(huán)境綜合治理的實(shí)際成果。

由于砷的化合物是劇毒物質(zhì)，對(duì)環(huán)境的危害極大。為此，如何固化其中有害元素成為亟待解決的問題。

本發(fā)明結(jié)合湖泊底泥的物理性質(zhì)及工程性質(zhì)比較接近黏性土的性質(zhì)，同時(shí)摻入固化劑的化學(xué)固化法使它具有一定的自硬能力，改善強(qiáng)度或承載力從而形成具有一般土同等程度工程性質(zhì)的土工材料，這樣就可以將污染底泥再生資源化并作為填土材料加以綜合利用，在固化有毒重金屬的同時(shí)還替代了部分水泥的使用，從操作手段和復(fù)雜程度來(lái)看更為簡(jiǎn)單和節(jié)能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題及不足，本發(fā)明提供一種湖泊底泥協(xié)同處置含砷污泥的方法。本發(fā)明不僅解決了湖泊底泥的堆存問題，還能解決含砷污泥的固化問題和對(duì)環(huán)境的二次污染問題。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。

一種湖泊底泥協(xié)同處置含砷污泥的方法，其具體步驟如下：

（1）預(yù)處理：首先將經(jīng)含砷酸廢水石灰鐵鹽法處理后得到的含砷污泥控制含水率<15%，然后將干重中sio2和al2o3占總含量>50%以上的湖泊底泥控制含水率>50%；

（2）協(xié)同處理：首先經(jīng)步驟（1）預(yù)處理得到的含砷污泥、湖泊底泥、水泥、石灰、激發(fā)劑和外加劑按照質(zhì)量比為30～60：20～40：5～10：6～12：2～4：1～4球磨混合均勻得到干基，上述各組分含量百分?jǐn)?shù)之和等于100%；

（3）固化：向步驟（2）得到的干基加入干基質(zhì)量8～16%的水?dāng)嚢杈鶆颍缓髩褐瞥晒袒鰤K，固化砌塊靜放4～6h后，然后在0.8～2.0mpa蒸汽壓力下養(yǎng)護(hù)6～12h，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的固化砌塊，用于工業(yè)建筑或進(jìn)行安全存儲(chǔ)。

所述步驟（2）中激發(fā)劑為水玻璃。

所述步驟（2）中外加劑為微硅粉。

本發(fā)明的有益效果是：

（1）本發(fā)明不僅能解決湖泊底泥的堆放問題，還能解決含砷污泥的固化問題和對(duì)環(huán)境的二次污染問題。

（2）挖掘出的底泥經(jīng)固化后通過適宜的處理再度利用，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)有資源的二次利用。

（3）用部分湖泊底泥代替水泥的使用，降低了生產(chǎn)成本。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1

該湖泊底泥協(xié)同處置含砷污泥的方法，其具體步驟如下：

（1）預(yù)處理：首先將經(jīng)含砷酸廢水石灰鐵鹽法處理后得到的含砷污泥（成分如表1所示）控制含水率<15%，然后將干重中sio2和al2o3占總含量>50%以上的湖泊底泥（成分如表2所示）控制含水率>50%；

表1含砷污泥成分表

表2湖泊底泥成分表

（2）協(xié)同處理：首先經(jīng)步驟（1）預(yù)處理得到的含砷污泥、湖泊底泥、水泥、石灰、激發(fā)劑和外加劑按照質(zhì)量比為49：30：8：8：3：2球磨混合均勻得到干基，上述各組分含量百分?jǐn)?shù)之和等于100%；其中激發(fā)劑為水玻璃，外加劑為微硅粉；

（3）固化：向步驟（2）得到的干基加入干基質(zhì)量12%的水?dāng)嚢杈鶆颍缓髩褐瞥晒袒鰤K（壓制成型為靜壓和振動(dòng)成型相結(jié)合，壓力>20mpa，固化砌塊為240mm×115mm×53mm），固化砌塊靜放5h后，然后在1.5mpa蒸汽壓力下養(yǎng)護(hù)10h，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的固化砌塊，用于工業(yè)建筑或進(jìn)行安全存儲(chǔ)。

上述制備得到的固化砌塊經(jīng)靜置4～6h的測(cè)試，28天抗壓強(qiáng)度為35.23mpa，達(dá)到蒸壓灰砂磚國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)gb11945-1999的抗壓強(qiáng)度性能；固化前,砷元素浸出結(jié)果為375.83mg/l，固化后的砷元素浸出≤0.02mg/l，浸出毒性達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《危險(xiǎn)廢棄物鑒別標(biāo)準(zhǔn)—浸出毒性鑒別》（gb5085.3-1996）中毒性浸出標(biāo)準(zhǔn)≤5mg/l，成品使用安全。

實(shí)施例2

該湖泊底泥協(xié)同處置含砷污泥的方法，其具體步驟如下：

（1）預(yù)處理：首先將經(jīng)含砷酸廢水石灰鐵鹽法處理后得到的含砷污泥（成分如表1所示）控制含水率<15%，然后將干重中sio2和al2o3占總含量>50%以上的湖泊底泥（成分如表2所示）控制含水率>50%；

（2）協(xié)同處理：首先經(jīng)步驟（1）預(yù)處理得到的含砷污泥、湖泊底泥、水泥、石灰、激發(fā)劑和外加劑按照質(zhì)量比為40：35：9：10：4：2球磨混合均勻得到干基，上述各組分含量百分?jǐn)?shù)之和等于100%；其中激發(fā)劑為水玻璃，外加劑為微硅粉；

（3）固化：向步驟（2）得到的干基加入干基質(zhì)量8%的水?dāng)嚢杈鶆?，然后壓制成固化砌塊（壓制成型為靜壓和振動(dòng)成型相結(jié)合，壓力>20mpa，固化砌塊為240mm×115mm×53mm），固化砌塊靜放4h后，然后在0.8mpa蒸汽壓力下養(yǎng)護(hù)12h，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的固化砌塊，用于工業(yè)建筑或進(jìn)行安全存儲(chǔ)。

本實(shí)施例制備得到的固化砌塊經(jīng)靜置4～6h的測(cè)試，28天抗壓強(qiáng)度為38.23mpa，達(dá)到蒸壓灰砂磚國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)gb11945-1999的抗壓強(qiáng)度性能；固化前,砷元素浸出結(jié)果為375.83mg/l，固化后的砷元素浸出≤0.02mg/l，浸出毒性達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《危險(xiǎn)廢棄物鑒別標(biāo)準(zhǔn)—浸出毒性鑒別》（gb5085.3-1996）中毒性浸出標(biāo)準(zhǔn)≤5mg/l，成品使用安全。

實(shí)施例3

該湖泊底泥協(xié)同處置含砷污泥的方法，其具體步驟如下：

（1）預(yù)處理：首先將經(jīng)含砷酸廢水石灰鐵鹽法處理后得到的含砷污泥（成分如表1所示）控制含水率<15%，然后將干重中sio2和al2o3占總含量>50%以上的湖泊底泥（成分如表2所示）控制含水率>50%；

（2）協(xié)同處理：首先經(jīng)步驟（1）預(yù)處理得到的含砷污泥、湖泊底泥、水泥、石灰、激發(fā)劑和外加劑按照質(zhì)量比為60：20：5：12：2：1球磨混合均勻得到干基，上述各組分含量百分?jǐn)?shù)之和等于100%；其中激發(fā)劑為水玻璃，外加劑為微硅粉；

（3）固化：向步驟（2）得到的干基加入干基質(zhì)量16%的水?dāng)嚢杈鶆?，然后壓制成固化砌塊（壓制成型為靜壓和振動(dòng)成型相結(jié)合，壓力>20mpa，固化砌塊為240mm×115mm×53mm），固化砌塊靜放6h后，然后在2.0mpa蒸汽壓力下養(yǎng)護(hù)6h，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的固化砌塊，用于工業(yè)建筑或進(jìn)行安全存儲(chǔ)。

本實(shí)施例制備得到的固化砌塊經(jīng)靜置4～6h的測(cè)試，28天抗壓強(qiáng)度為35.09mpa，達(dá)到蒸壓灰砂磚國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)gb11945-1999的抗壓強(qiáng)度性能；固化前,砷元素浸出結(jié)果為375.83mg/l，固化后的砷元素浸出≤0.02mg/l，浸出毒性達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《危險(xiǎn)廢棄物鑒別標(biāo)準(zhǔn)—浸出毒性鑒別》（gb5085.3-1996）中毒性浸出標(biāo)準(zhǔn)≤5mg/l，成品使用安全。

實(shí)施例4

該湖泊底泥協(xié)同處置含砷污泥的方法，其具體步驟如下：

（1）預(yù)處理：首先將經(jīng)含砷酸廢水石灰鐵鹽法處理后得到的含砷污泥（成分如表1所示）控制含水率<15%，然后將干重中sio2和al2o3占總含量>50%以上的湖泊底泥（成分如表2所示）控制含水率>50%；

（2）協(xié)同處理：首先經(jīng)步驟（1）預(yù)處理得到的含砷污泥、湖泊底泥、水泥、石灰、激發(fā)劑和外加劑按照質(zhì)量比為30：40：10：12：4：4球磨混合均勻得到干基，上述各組分含量百分?jǐn)?shù)之和等于100%；其中激發(fā)劑為水玻璃，外加劑為微硅粉；

（3）固化：向步驟（2）得到的干基加入干基質(zhì)量14%的水?dāng)嚢杈鶆?，然后壓制成固化砌塊（壓制成型為靜壓和振動(dòng)成型相結(jié)合，壓力>20mpa，固化砌塊為240mm×115mm×53mm），固化砌塊靜放5h后，然后在1.2mpa蒸汽壓力下養(yǎng)護(hù)8h，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的固化砌塊，用于工業(yè)建筑或進(jìn)行安全存儲(chǔ)。

本實(shí)施例制備得到的固化砌塊經(jīng)靜置4～6h的測(cè)試，28天抗壓強(qiáng)度為42.16mpa，達(dá)到蒸壓灰砂磚國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)gb11945-1999的抗壓強(qiáng)度性能；固化前,砷元素浸出結(jié)果為375.83mg/l，固化后的砷元素浸出≤0.02mg/l，浸出毒性達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《危險(xiǎn)廢棄物鑒別標(biāo)準(zhǔn)—浸出毒性鑒別》（gb5085.3-1996）中毒性浸出標(biāo)準(zhǔn)≤5mg/l，成品使用安全。

實(shí)施例5

該湖泊底泥協(xié)同處置含砷污泥的方法，其具體步驟如下：

（1）預(yù)處理：首先將經(jīng)含砷酸廢水石灰鐵鹽法處理后得到的含砷污泥（成分如表1所示）控制含水率<15%，然后將干重中sio2和al2o3占總含量>50%以上的湖泊底泥（成分如表2所示）控制含水率>50%；

（2）協(xié)同處理：首先經(jīng)步驟（1）預(yù)處理得到的含砷污泥、湖泊底泥、水泥、石灰、激發(fā)劑和外加劑按照質(zhì)量比為34：40：10：6：6：4球磨混合均勻得到干基，上述各組分含量百分?jǐn)?shù)之和等于100%；其中激發(fā)劑為水玻璃，外加劑為微硅粉；

（3）固化：向步驟（2）得到的干基加入干基質(zhì)量14%的水?dāng)嚢杈鶆颍缓髩褐瞥晒袒鰤K（壓制成型為靜壓和振動(dòng)成型相結(jié)合，壓力>20mpa，固化砌塊為240mm×115mm×53mm），固化砌塊靜放4h后，然后在2.0mpa蒸汽壓力下養(yǎng)護(hù)10h，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的固化砌塊，用于工業(yè)建筑或進(jìn)行安全存儲(chǔ)。

本實(shí)施例制備得到的固化砌塊經(jīng)靜置4～6h的測(cè)試，28天抗壓強(qiáng)度為43.32mpa，達(dá)到蒸壓灰砂磚國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)gb11945-1999的抗壓強(qiáng)度性能；固化前,砷元素浸出結(jié)果為375.83mg/l，固化后的砷元素浸出≤0.02mg/l，浸出毒性達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《危險(xiǎn)廢棄物鑒別標(biāo)準(zhǔn)—浸出毒性鑒別》（gb5085.3-1996）中毒性浸出標(biāo)準(zhǔn)≤5mg/l，成品使用安全。

以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。