本發(fā)明屬于固體危險(xiǎn)廢物安全處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種多價(jià)態(tài)含砷污泥處理的方法。
背景技術(shù)：
含砷化合物是一系列的高毒類(lèi)化合物，常見(jiàn)的三氧化二砷（俗稱砒霜）其致死量約為0.2g，砷是致癌致畸性元素，可由呼吸道、皮膚和消化道被人體吸收，引起各類(lèi)疾病，給人類(lèi)的生存環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的威脅。
在自然界中，砷以多種不同的價(jià)態(tài)存在，常見(jiàn)的有as2+、as3+和as5+，能與其他簡(jiǎn)單離子或絡(luò)合基團(tuán)等形成無(wú)機(jī)砷化合物和有機(jī)砷化合物。大多數(shù)無(wú)機(jī)砷化合物的毒性比有機(jī)砷化合物的毒性大。形成的化合物中，砷的價(jià)態(tài)不同，化合物的毒性也不相同，三價(jià)砷的毒性是五價(jià)砷的60倍。因此在處置過(guò)程中，常常需要先含砷污泥對(duì)其進(jìn)行解毒處理，即向含砷污泥中添加氧化劑，將低價(jià)態(tài)的砷氧化為高價(jià)態(tài)（as5+）。通常處理有含砷污泥的方法主要有化學(xué)方法、生物方法、物理方法和資源化利用四種。但化學(xué)方法處理成本較高，反應(yīng)終點(diǎn)不易控制；物理方法處理砷離子的穩(wěn)定性不高，安全性得不到保障；生物處理的方法還在研究階段，還沒(méi)有合適的生物方法處理含砷的有害固體廢物。然而對(duì)含砷污泥等有害固體廢物的處理的效果，主要是看如何減少有害廢物的數(shù)量及其危害程度。
本發(fā)明結(jié)合物理法和化學(xué)法，根據(jù)砷解毒與穩(wěn)定化/固化原理對(duì)多價(jià)態(tài)含砷污泥進(jìn)行處理，該方法對(duì)多價(jià)態(tài)含砷污泥可以達(dá)到很好的效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種多價(jià)態(tài)含砷污泥處理的方法，該方法能長(zhǎng)期有效穩(wěn)定化、固化含砷污泥，且增強(qiáng)固化體中砷的穩(wěn)定性，同時(shí)還能大大降低藥劑的使用量，在安全處理含砷污泥的同時(shí)，減少固化體的增容比。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種多價(jià)態(tài)含砷污泥處理的方法，包括以下步驟：在室溫條件下，將含砷污泥加入適量水?dāng)嚢瑁⒄{(diào)節(jié)含砷污泥的ph值，得混合物ⅰ；向混合物ⅰ中加入氧化劑進(jìn)行氧化反應(yīng)，得混合物ⅱ；向混合物ⅱ中加入穩(wěn)定劑，將游離砷進(jìn)行穩(wěn)定，得混合物ⅲ；再向混合物ⅲ中加入石灰調(diào)節(jié)體系的ph值，得混合物ⅳ；最后向混合物ⅳ中添加固化劑進(jìn)行固化。
本發(fā)明中，首先將含砷污泥的ph調(diào)節(jié)至5~7，在弱酸條件下，有利于在加入氧化劑后促進(jìn)氧化反應(yīng)的發(fā)生；選用過(guò)硫酸鉀作為氧化劑，一方面可以使得低價(jià)砷向高價(jià)轉(zhuǎn)化，另一方面過(guò)硫酸鉀也是較好的聚合促進(jìn)劑，可促進(jìn)砷的聚合，降低砷污泥的毒性。同時(shí)，本發(fā)明中選用sio2、mgo、kal（so4）·12h2o三種物質(zhì)混合作為穩(wěn)定劑，其一，sio2性質(zhì)穩(wěn)定，多孔、質(zhì)輕、松軟，且不溶于水，有較強(qiáng)的吸附性，可對(duì)少量的游離態(tài)砷起到吸附作用；其二，mgo屬于凝膠材料，對(duì)含砷污泥可以起到凝聚作用；其三，kal（so4）·12h2o用于固化體中可保障固化體的穩(wěn)定性，對(duì)滲濾液可以起到一定的凈化作用，溶解后，可以生成氫氧化鋁膠體，對(duì)砷有較好的絮凝作用。固化劑的使用中，除了添加水泥外，還是用了耐酸堿膠泥，主要目的在于增強(qiáng)固化體的強(qiáng)度，同時(shí)對(duì)包裹后的砷元素起到較好的密封效果，防止后期的大量浸出，造成二次污染。
作為優(yōu)選，所述含砷污泥處理選用的氧化劑為過(guò)硫酸鉀；所述混合的時(shí)間為10～60min；
作為優(yōu)選，所述加入的氧化劑的量應(yīng)占含砷污泥總量的2%~40%；
作為優(yōu)選，所述穩(wěn)定劑主要為sio2、mgo、kal（so4）·12h2o三種物質(zhì)混合，反應(yīng)時(shí)間為10~45min；
作為優(yōu)選，所述穩(wěn)定劑的加入量占含砷污泥總量的5%~25%；
作為優(yōu)選，所述加入石灰后得到的混合物ⅳ的ph值應(yīng)控制在7~9；
作為優(yōu)選，所述加入石灰的量占含砷污泥總量的1%~30%；
作為優(yōu)選，所述加入的固化劑為水泥和耐酸堿膠泥的混合物；
作為優(yōu)選，所述加入固化劑的量占含砷污泥總量的10%~30%；
作為優(yōu)選，所述的水泥與耐酸堿膠泥的質(zhì)量比在2:1~20:1之間；
作為優(yōu)選，所述加入固化劑的步驟之后，還包括養(yǎng)護(hù)；所述養(yǎng)護(hù)的時(shí)間為3～15天。
本發(fā)明的有益效果在于：
利用過(guò)硫酸鉀的氧化性，可將含砷污泥中的低價(jià)砷轉(zhuǎn)化為高價(jià)，同時(shí)還可促進(jìn)高價(jià)砷的聚合，從而降低含砷污泥的毒性。選用多種穩(wěn)定劑，使得穩(wěn)定劑同時(shí)具備處理含砷物質(zhì)的多種功能，使得游離態(tài)的砷得到進(jìn)一步處理，最后加入石灰、水泥和耐酸堿膠泥，最大化的將砷進(jìn)行沉淀和包裹，同時(shí)耐酸堿膠泥還可起到密封劑的作用，可將被包裹的砷再次密封。此方法處理后的固化體具有良好的惰性，也具有較好的強(qiáng)度，更重要的是與其他處理方式相比，降低了增容比。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明中的實(shí)施，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的其中一個(gè)實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1
在室溫條件下，稱取100g多價(jià)態(tài)含砷污泥，加入30ml水，混合10min；加入廢1.5ml稀鹽酸，攪拌反應(yīng)至ph值為5；加入8g過(guò)硫酸鉀，氧化20min；依次取5gsio2、3gmgo和6gkal（so4）·12h2o分別加入到反應(yīng)后的污泥中進(jìn)行反應(yīng)30min；然后再加入5g石灰調(diào)節(jié)ph至8.5左右，最后分別取20g水泥和4g耐酸堿膠泥依次加入到污泥中混合攪拌15min，進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
性能測(cè)試：依據(jù)固體廢物毒性浸出方法-水平振蕩法（gb5086.2-1997），砷浸出濃度滿足危險(xiǎn)廢物填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)（gb18598-2001）。
實(shí)施例2
在室溫條件下，稱取100g多價(jià)態(tài)含砷污泥，加入25ml水，混合10min；加入廢2ml稀鹽酸，攪拌反應(yīng)至ph值為6；加入12g過(guò)硫酸鉀，氧化25min；依次取8gsio2、4gmgo和4gkal（so4）·12h2o分別加入到反應(yīng)后的污泥中進(jìn)行反應(yīng)25min；然后再加入7g石灰調(diào)節(jié)ph至7.5左右，最后分別取15g水泥和4g耐酸堿膠泥依次加入到污泥中混合攪拌20min，進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
性能測(cè)試：依據(jù)固體廢物毒性浸出方法-水平振蕩法（gb5086.2-1997），砷浸出濃度滿足危險(xiǎn)廢物填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)（gb18598-2001）。
實(shí)施例3
在室溫條件下，稱取250g多價(jià)態(tài)含砷污泥，加入55ml水，混合15min；加入廢3ml稀鹽酸，攪拌反應(yīng)至ph值為4.5；加入18g過(guò)硫酸鉀，氧化30min；依次取10gsio2、6gmgo和8g入6gkal（so4）·12h2o分別加入到反應(yīng)后的污泥中進(jìn)行反應(yīng)25min；然后再加入9g石灰調(diào)節(jié)ph至8左右，最后分別取40g水泥和5g耐酸堿膠泥依次加入到污泥中混合攪拌20min，進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
性能測(cè)試：依據(jù)固體廢物毒性浸出方法-水平振蕩法（gb5086.2-1997），砷浸出濃度滿足危險(xiǎn)廢物填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)（gb18598-2001）。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。