电镀行业污染土固化体无侧限抗压强度演化规律研究

电镀行业在生产过程中会对周边区域的土壤造成严重的重金属污染。以电镀行业重金属复合污染土壤为研究对象,选用水泥作为固化/稳定化胶凝材料对污染土进行固化稳定化处理,以污染土固化体的无侧限抗压强度(UCS)为目标,通过对固化材料配比的优化,在实验室中对不同养护龄期重金属污染土固化体的UCS进行了测试,并通过X射线衍射分析,探讨了重金属对固化体强度的影响及水泥对重金属的稳定化机理。结果表明：材料配比优化后的重金属污染土固化体在养护3天时的UCS即可满足EPA的推荐值;重金属离子会在养护初期(1天)对水泥的水化形成明显的阻滞作用,从而使固化体在养护初期的UCS显著降低;此外,重金属离子会使水泥的水化向次级反应进行,生成强度较低的钙钒石,并降低固化体在整个养护期内的UCS;水泥的水化反应对于重金属Pb的稳定化作用除了会使其转化氢氧化物的沉淀之外,还会使其转化为稳定的化合物。     

电镀行业污染土固化体无侧限抗压强度演化规律

电镀行业在生产过程中会对周边区域的土壤造成严重的重金属污染。以电镀行业重金属复合污染土壤为研究对象,选用水泥作为固化/稳定化胶凝材料对污染土进行固化稳定化处理,以污染土固化体的无侧限抗压强度(UCS)为目标,通过对固化材料配比的优化,在实验室中对不同养护龄期重金属污染土固化体的UCS进行了测试,并通过X射线衍射分析,探讨了重金属对固化体强度的影响及水泥对重金属的稳定化机理。结果表明:材料配比优化后的重金属污染土固化体在养护3 d时的UCS即可满足EPA的推荐值。重金属离子会在养护初期(1 d)对水泥的水化形成明显的阻滞作用,从而使固化体在养护初期的UCS显著降低;此外,重金属离子会使水泥的水化向次级反应进行,生成强度较低的钙钒石,并降低固化体在整个养护期内的UCS;水泥的水化反应对于重金属Pb的稳定化作用除了会使其转化为氢氧化物的沉淀之外,还会使其转化为稳定的化合物。     

以碱渣为添加剂水泥固化/稳定化生物脱毒底泥的初步研究

以固化体强度、增容比、浸出液pH值以及重金属浸出率为指标,通过无侧限抗压强度和毒性浸出试验,考察以碱渣为添加剂辅助水泥固化/稳定化处理生物脱毒底泥的效果。结果表明,脱毒底泥经碱渣预调理后（泥渣比=10∶0.8）,在0.2—0.4kg/kg不同水泥掺入量下形成的底泥固化体的无侧限抗压强度均可达140kPa以上（龄期14d）,增容比仅为1.17—1.31,固化体浸出液pH值在11.3—11.7之间,Zn、Cu和Cr等重金属浸出得到明显控制（浸出率均≤2.2%）.与固化前相比,底泥固化体环境风险大大降低,且满足填土材料与填埋处置要求.从固化效率角度考虑,生物脱毒底泥固化/稳定化实际应用中较为合适的水泥掺入量为0.2kg/kg,即碱渣∶水泥∶底泥=6∶17∶77.     

冻融侵蚀作用下工业矿渣固化/稳定化铅污染土固化体的工程特性

为了探明冻融侵蚀作用下工业矿渣固化/稳定化铅污染土固化体的工程特性的变化规律,采用高炉矿渣、氧化镁和磷酸二氢钾(简称GPM)对某工业铅污染土固化/稳定化修复,采用室内试验评估了冻融侵蚀作用对工业矿渣铅污染土固化体水力特性、溶出特性和孔隙特性的影响规律,并将普通硅酸盐水泥(简称OPC)做为对比固化剂。结果表明：冻融侵蚀会劣化铅污染土固化体的工程特性,GPM固化体的耐侵蚀能力高于OPC固化体,冻融侵蚀后的GPM固化体的损失量和水力特性均明显好于OPC固化体。溶出试验结果表明：OPC对高含量的铅污染土修复效果极差,且冻融侵蚀前后OPC固化体内Pb溶出浓度均高于5mg/L,而GPM对于高含量的铅污染土修复效果显著,冻融侵蚀前后GPM固化体内Pb溶出浓度均高于0.1mg/L。孔隙试验结果表明,冻融侵蚀会增大铅污染土固化体的孔隙体积,但冻融侵蚀后的GPM固化体的孔隙体积明显小于OPC固化体。GPM铅污染土固化体良好的工程特性和较低的环境风险,具有在重金属铅污染场地推广使用的潜力。     

新型复合絮凝剂对疏浚底泥脱水和重金属固化的研究

模拟实际工程条件, 在实验室考察3种化学调节剂(聚合硫酸铁(PFS)、聚丙烯酰胺(PAM)和一种自配的复合絮凝剂(S003))对实际污染河流底泥的脱水效果。结果表明, 使用PFS和PAM处理后, 泥饼含水率分别为60.22%和64.77%; 用S003处理后, 泥饼的含水率为52.67%; 与PFS和PAM相比, S003处理的脱水速度更快, 具有更好的除浊效果。S003优良的脱水效果主要是由于其含有的无机成分的骨架作用和有机成分的桥接作用, 使底泥形成多孔结构的大絮体, 加快底泥沉降速度, 提高了底泥过滤性能。此外, 受污染的疏浚底泥经S003固化后, 固化体中Cr, Cu, Zn, Ni, Pb和Cd的浸出浓度分别减少55.8%, 92.1%, 89.2%, 61.4%, 34.2%和56.3%。研究结果表明, S003对底泥具有高效的脱水作用和重金属良好的稳定效果。     

信江流域底泥重金属溯源与评价

目前江西省信江流域(鹰潭段冶炼区)支流的底泥重金属底数不明,给地方生态风险评价及污染治理带来不确定性.为解决该区域在环境管理中的不足,该文构建了污染物工业排放耦合系数f_CCPE指标,用以评估污染物排放的底泥压力并佐证了底泥重金属的来源,结合传统的地累积指数及潜在生态风险指数评估了金属冶炼区周边灌溉水底泥的重金属污染程度.研究结果显示：在冶炼区周边底泥中各种金属f_CCPE>1,这表明冶炼厂周边的底泥重金属主要来源于铜冶炼活动;在各村镇底泥中Cu含量由大到小依次为长塘村(421.91 mg·kg^-1)>邱家村(164.07 mg·kg^-1)>江南村(134.76 mg·kg^-1)>黄坑村(101.23 mg·kg^-1)>龙石村(40.11 mg·kg^-1)>版上村(14.59 mg·kg^-1).在各村镇底泥中Cu和Pb比的f_CCPE值由大到小依次为邱家村(8....     

鄱阳湖流域底泥微生物对环境变量的响应

以鄱阳湖流域4个支流共6个地点(信江XS1、信江下水湾XS3、饶河RS、饶河内湖RHS、修水SS、赣江GS)的底泥样品为研究对象,利用16 S rRNA基因扩增技术探究底泥微生物对环境变量的响应.结果显示:6个采样点的底泥样品的微生物群落结构大致分为4类; 底泥的pH值、TOC、TN、TP和重金属含量对微生物群落结构及微生物多样性存在着显著的影响.4条河流底泥微生物多样性指数顺序为赣江>信江>修水>饶河,同时发现饶河的Cu、Zn含量在4条河流中最高,这说明高Cu、Zn会对微生物多样性产生负面的影响; 河流与其所对应湖区底泥样品中微生物多样性指数比较发现:饶河>饶河内湖,信江下水湾>信江,这种结果顺序的不一致主要是由底泥中营养物质含量不同和某些重金属元素胁迫导致的.     

重金属污染底泥固化体负载铁去除水中磷的研究

采用免烧结技术将重金属污染的底泥固化稳定化,在满足安全性的基础上,利用FeCl₃对固化体改性,研究改性固化体吸附去除水中磷的性能及机制。研究结果表明：经过免烧结固化之后,当水泥掺量质量分数为40%,养护龄期28 d,Cd,Cu与Pb稳定化率达到92.5%,91.8%,99.5%;Cd,Cu和Pb的浸出浓度分别为1.00×10^-4 ,1.18×10^-2和1.40×10^-4 g·L^-1;改性后底泥固化体的磷去除率由41.2%提升至98.7%,铁改性固化体较佳的铁含量配比为112.0 g·kg^-1（Fe/固化体）;在水体除磷应用中,当磷浓度为5.00×10^-3 g·L^-1,改性固化体投加比为10 g·L^-1、pH为6、在90 min时达到吸附平衡,吸附过程符合Freundlich模型,且与准二级动力学方程的拟合程度高。     

外加剂对水泥固化铁矾渣性能的影响

在硅酸盐水泥熟料中加入铁矾渣,制备成胶凝材料.分别以粉煤灰沸石、硫化钠和粉煤灰为外加剂,研究其对水泥固化体强度和浸出毒性的影响.在胶凝材料中铁矾渣加入量为60%时,加入沸石、硫化钠为稳定剂,均可提高重金属离子的稳定性,不同固化体的浸出毒性值均低于国家标准.在胶凝材料中加入粉煤灰,粉煤灰掺量增加,固化体强度下降,不同固化体的浸出毒性值也均低于国家标准.     

地下水阻截墙材料的配制及对污染物铬的吸附性研究

寻找一种适用于阻截地下水铬污染的阻截墙。以水泥为主要材料,分别与膨润土、粉煤灰和硅灰石粉以不同比例配比,进行渗透试验;通过最佳配比试验材料做固化体静态试验,研究对重金属Cr~(6+)的吸附试验。渗透试验结果显示,1-3(水泥86.0%、膨润土6.5%和硅灰石粉7.5%)、2-3(水泥62.9%、膨润土2.1%和粉煤灰35%)、3-2(水泥70.1%、硅灰石粉4.9%和粉煤灰25.0%)和3-3(水泥62.9%、硅灰石粉2.1%和粉煤灰35%)的渗透系数较为合适,满足阻截材料防渗性能的要求。固化体静态试结果显示,5 h左右固化体吸附了溶液中36%左右的Cr~(6+)。综合试验结果表明,水泥(86.0%)、膨润土(6.5%)和硅灰石粉(7.5%)组成的污染物阻截墙材料对水体中重金属Cr~(6+)具有较好的阻截性能。     

地下水阻截墙材料的配制及对污染物铬的吸附性

寻找一种适用于阻截地下水铬污染的阻截墙。以水泥为主要材料,分别与膨润土、粉煤灰和硅灰石粉以不同比例配比,进行渗透试验;通过最佳配比试验材料做固化体静态试验,研究对重金属Cr~(6+)的吸附试验。渗透试验结果显示,1-3(水泥86.0%、膨润土6.5%和硅灰石粉7.5%)、2-3(水泥62.9%、膨润土2.1%和粉煤灰35%)、3-2(水泥70.1%、硅灰石粉4.9%和粉煤灰25.0%)和3-3(水泥62.9%、硅灰石粉2.1%和粉煤灰35%)的渗透系数较为合适,满足阻截材料防渗性能的要求。固化体静态试结果显示,5 h左右固化体吸附了溶液中36%左右的Cr~(6+)。综合试验结果表明,水泥(86.0%)、膨润土(6.5%)和硅灰石粉(7.5%)组成的污染物阻截墙材料对水体中重金属Cr~(6+)具有较好的阻截性能。     

城市垃圾焚烧飞灰的水洗脱氯与水泥固化技术

利用水洗脱氯和水泥固化对垃圾焚烧飞灰进行固化/稳定化处理,研究了液固比对焚烧飞灰中氯和重金属的脱除效果的影响,以及水泥添加量和养护时间对固化体密度、抗压强度和重金属浸出毒性的影响。结果表明：水洗过程对氯离子的脱除率为60.11-74.64%,当液固比L/S=20 mL/g时,氯离子的脱除率达到最高的74.64%,但重金属Cr、Cu、Ni 和Zn在水洗过程的脱除率都小于2%。随着水泥添加量和养护时间的增加,固化体密度和抗压强度呈逐渐增大趋势。当水洗焚烧飞灰含量为10-70%时,固化体中重金属Cr、Cu、Ni 和Zn的浸出浓度远低于GB5085.3-2007规定的浸出阈值。     

医疗垃圾焚烧飞灰的水泥固化效果实验

为检验医疗垃圾焚烧飞灰的水泥固化处理效果,对不同飞灰/水泥配比下水泥固化体的凝结时间、抗压强度、重金属浸出毒性等特性方面进行了实验研究.结果表明:掺60%飞灰的水泥固化体终凝时间长达63 h,超出48 h的限值;掺40%飞灰、60%飞灰的水泥固化体7 d的抗压强度仅为0.187 MPa、0.16 MPa,未达到0.2 MPa的要求值;掺40%飞灰、60%飞灰的水泥固化体中Pb的渗沥浓度分别为5.634 mg/L、6.032 mg/L,均超过5 mg/L的限值.根据本实验结果,医疗垃圾焚烧飞灰水泥固化中水泥掺量宜在70%左右,若按照目前国内生活垃圾焚烧飞灰水泥固化工艺的配比(水泥掺量40%以下),各项固化指标均不能达到填埋要求.     

硅酸盐—硫铝酸盐复配水泥浆液流变特性试验研究

基于小振幅震荡剪切测试原理,采用新型试验方法研究了不同复配比例的硅酸盐-硫铝酸盐水泥混合体系浆液黏度时变特性和触变性,同时结合扫描电镜(SEM)试验对不同龄期下的水泥石微观特性进行分析。结果表明,硅酸盐-硫铝酸盐复配水泥体系水化过程中出现相互促进和水化叠加效应,水泥水化和凝结速度加快。复配水泥浆液触变性随着混合比例不同呈现出先增大后降低、再增大再降低的变化趋势。通过探究硅酸盐-硫铝酸盐复配水泥浆液水化过程和流变特性,为复配水泥浆液在实际工程中的应用提供理论支撑。     

冻融对固化重金属污染土强度特性的影响

通过室内试验模拟现场回填土受到的冻融循环作用,对冻融条件下水泥固化重金属Pb、Cu及Zn污染土的强度特性进行研究,并通过对比分析讨论了冻融循环、重金属掺量、重金属种类等因素对水泥固化重金属污染土的无侧限抗压强度影响。结果表明:冻融循环会降低水泥固化重金属污染土的强度,且随着冻融循环次数的增多及水泥掺量的减少,固化土的强度显著降低。此外,不同重金属离子对冻融条件下固化土强度影响不同,Pb~(2+)影响较小,Cu~(2+)次之,Zn~(2+)对水化反应阻碍最为显著。     

清水河流域崇礼区河段沉积物重金属污染特征及风险评价

评价河流沉积物重金属污染特征及风险有助于识别河流生态环境健康.本文以清水河流域崇礼区河段6处沉积物重金属(As、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn)为研究对象,采用地累积指数法、污染负荷指数法、富集系数法和潜在生态风险指数法对其分布特征、污染程度和潜在生态风险进行分析,并探讨重金属污染来源.研究结果表明,沉积物中...     

三峡上游支流梁滩河底泥重金属分布及稳定化

本文以梁滩河河道底泥为研究对象,对不同监测断面39个底泥样品的重金属含量及分布进行了测定,同时选取其中五个底泥样品,利用纳米铁粉对底泥中重金属进行了稳定化处理,并通过XRD分析对其稳定化机理进行了探讨。研究结果表明,梁滩河底泥已经不同程度的受到了Cu、Pb、As、Zn、Cd、Cr等重金属的污染,其中As的污染程度最为严重,最高值达到了土壤背景值的110倍。添加纳米铁粉稳定化试剂后,As、Zn、Pb、Cr、Cu、Hg等重金属的浸出浓度都得到了较大程度的降低;XRD分析结果表明添加纳米铁后,重金属的化学形态由游离态转变为稳定态是重金属浸出浓度降低的主要原因之一。     

水泥固化重金属污染土的强度及环境特性：试验及数值模拟

为了探究碳化作用下水泥固化/稳定化重金属污染土的强度、环境特性,开展碳化作用下水泥固化污染土在重金属种类、重金属含量、水泥掺量、含水率、养护龄期等条件下的强度试验;并用固化土作地基加固桩,通过COMSOL软件模拟桩体在运营期间Zn~(2+)、Cu~(2+)、Pb~(2+)的对流-弥散过程。强度试验表明,Pb~(2+)影响较小,而Cu~(2+)和Zn~(2+)延长了水泥水化、初凝和终凝时间,并显著降低强度。重金属含量的减少和水泥掺量的增大,提高了固化污染土的强度。在早期碳化作用中,形成的碳酸盐沉淀具有骨架作用,提高了固化土的强度;后期沉淀附着在水泥水化产物表面,阻碍碳化反应发生,固化土强度降低。模拟结果表明,前期运移速率Pb~(2+)Zn~(2+)Cu~(2+),后期Cu~(2+)Zn~(2+)Pb~(2+)。复合桩体材料使地下水体中污染物浓度显著降低。     

磷酸镁水泥固化/稳定化废弃物研究进展

磷酸镁水泥是一种在常温下通过酸碱反应形成的新型无机胶凝材料。总结了磷酸镁水泥在固化/稳定化废弃物的机理及浸出机制,并介绍了其在固化/稳定化研究中的具体应用。磷酸镁水泥的固化效果好,固化强度高,适合处理重金属及放射性危险废弃物。     

茅洲河流域表层沉积物重金属生态风险评价

为全面了解茅洲河底泥沉积物中重金属污染特征及其生态风险程度,在茅洲干流和支流中共采集34个底泥样品,测试分析As,Cd,Cr,Cu,Ni,Pb,Zn等7种重金属元素含量,并对其污染来源及生态风险进行讨论.研究结果表明,茅洲河流域表层沉积物中重金属元素Pb,Cd,Cr,Cu,Zn,Ni含量较高,均值均超过中国湖泊底泥中重金属平均含量值,其中Cr,Cu,Zn和Ni超过国家海洋沉积物Ⅲ类标准值.7种重金属元素的地积累指数从大到小依次为Cu,Ni~Zn~Cd~Cr,Pb,As,污染负荷指数从大小到依次为Cu,Ni~Zn,Cd~Cr,Pb,As,潜在生态风险指数从大到小依次为Cd~Cu,Ni,Cr~Zn,As~Pb,这说明沉积物主要受到Cu,Zn,Ni,Cd和Cr的污染.