危險廢物浸出實驗

1、危險廢物浸由毒性與化學(xué)穩(wěn)定化實驗【實驗?zāi)康摹?.了解毒性浸出的相關(guān)概念；2,掌握固體廢物毒性浸出方法新國標(biāo)和舊國標(biāo)；3 .了解我國固體廢物浸出毒性的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；4 ,了解危險廢物及危險廢物穩(wěn)定化技術(shù)的相關(guān)概念；5 .掌握燃燒飛灰化學(xué)穩(wěn)定化技術(shù)的根本原理.【實驗原理】1,浸出毒性的概念及其測定固體廢物對水具有滲透性.當(dāng)雨水、地表水或自身所含水通過固體廢物時,其所含的有害成分都能以一定的速率溶出.固體廢物的這種性質(zhì)是天然巖石所不具有的.當(dāng)危險廢物未加妥善處理便投置到?jīng)]有防滲層的簡易垃圾填埋場或露天堆放在地面上時,這些被浸出的有毒物質(zhì)將直接從底層泄漏,將污染土壤、地表水、空氣,并通過土壤滲透最終進(jìn)入地

2、下水系,造成地下水的污染.浸出毒性是指固體廢物的治理范疇中的浸出毒性特性,它是危險廢物的重要特性,在對危險廢物的鑒別和治理過程中是一個重要的法定指標(biāo).浸出毒性的測試是對固體廢物進(jìn)行分析測定的重要內(nèi)容之一.在實驗室中按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的浸出程序,制備固體廢物的浸取液由于這是在實驗室中制取的,因此我們改稱浸出液為浸取液,并對該浸取液進(jìn)行分析測定.假設(shè)其中一種或一種以上的毒性特性污染物的濃度超過?危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)浸出毒性鑒別?GB5085.3-1996所規(guī)定的閾值見附錄,那么該固體廢物就具有毒性特性.嚴(yán)格限制危險廢物的毒性特性,對固體廢物的治理和處置,對保護(hù)地下水資源具有特別重要的意義.我國關(guān)于浸出毒性的舊

3、國標(biāo)?固體廢物浸出毒性浸出方法?GB5086,12-1997分為翻轉(zhuǎn)法和水平振蕩法；新國標(biāo)?固體廢物浸出毒性浸出方法一一硫酸硝酸法?(HJ/T299-2007)和?固體廢物浸出毒性浸出方法一一醋酸緩沖溶液法?(HJ/T300-2007),分別規(guī)定了硫酸硝酸法和醋酸緩沖溶液法這兩種方法的操作過程.本實驗中,浸出毒性浸出方法采用舊國標(biāo)?固體廢物浸出毒性浸出方法?(GB5086.12-1997).2.危險廢物的穩(wěn)定化方法由于垃圾燃燒時爐膛溫度高于大多數(shù)重金屬的氣化溫度,因此燃燒所產(chǎn)生的飛灰中重金屬濃度含量較高,大多數(shù)情況下超出了我國現(xiàn)行的危險廢物浸出毒性鑒別標(biāo)準(zhǔn),對于這樣的危險廢物,在處置前必須進(jìn)行

4、穩(wěn)定化處理.燃燒飛灰的化學(xué)藥劑穩(wěn)定化技術(shù)主要原理是通過飛灰中的重金屬與藥劑生成穩(wěn)定的化合物,從而防止當(dāng)環(huán)境變化時,重金屬重新溶出,對環(huán)境造成二次污染.比擬常用的藥劑有磷酸鹽、硅酸鹽、螯合劑等.1)磷酸鹽藥劑穩(wěn)定化：用磷酸鹽進(jìn)行穩(wěn)定化處理的機理主要有兩種,吸附作用和化學(xué)沉淀作用.可溶性磷酸鹽(如Na3P04、H3P04等)的處理機理主要是化學(xué)沉淀作用,即通過參加磷酸鹽藥劑及溶劑水,使可溶的重金屬離子轉(zhuǎn)化為難溶或溶解度很小的穩(wěn)定的磷酸鹽,從而到達(dá)穩(wěn)定飛灰中重金屬的目的.2)硅酸鹽藥劑穩(wěn)定化通常使用的材料為Na2SiO3、硅酸鹽水泥等,硅酸鹽水泥熟料的礦物成分主要有：3CaOSiO2、2CaOSiO

5、2等.這種技術(shù)的原理并不是溶液中的重金屬與硅酸根發(fā)生反響而生成晶態(tài)的硅酸鹽,而是生成一種可看作由水合金屬離子與二氧化硅或硅膠按不同比例結(jié)合形成的混合物.這種混合沉淀在很寬的pH值范圍內(nèi)(211)有較低的溶解度.從而到達(dá)穩(wěn)定飛灰中重金屬的目的.本實驗中,選用不同百分比的硅酸鹽水泥藥劑作為穩(wěn)定化藥劑.【實驗設(shè)備和材料】實驗材料和試劑：1 .老虎堆燃燒飛灰,硅酸鹽水泥2 .浸取劑去離子水3 .濾膜：0.45小弒孔濾膜或中速藍(lán)帶定量濾紙實驗設(shè)備：4 .浸取容器：具密封塞高型聚乙烯瓶5 .浸取裝置：轉(zhuǎn)速為302r/min的翻轉(zhuǎn)式振蕩器6 .過濾裝置：加壓過濾裝置或真空過濾裝置或離心別離裝置7 .電子分析

6、天平、臺秤8 .量筒、燒杯、移液管等常規(guī)試驗用具【實驗步驟】1 .分別稱取飛灰試樣70.0g置入編號為1、2、3、4的四個具密封塞高型聚乙烯瓶中.2 .分別稱取7g(10%)、14g(20%)、21g(30%)硅酸鹽水泥藥劑參加2、3、4號聚乙烯瓶中.3 .根據(jù)液周比10:1(L/kg)計算所需浸取劑(去離子水)的體積,將浸取劑分別參加到1、2、3、4聚乙烯瓶中,攪拌,使其混合均勻,進(jìn)行一定時間的養(yǎng)護(hù).4 .蓋緊瓶蓋并固定在轉(zhuǎn)速為30i2r/min的翻轉(zhuǎn)式振蕩器上,在室溫下翻轉(zhuǎn)攪拌浸取18h后取下浸取容器,靜置30min.5 .于預(yù)先安裝好濾膜(0.45不含粘合劑的硅酸硼玻璃纖維濾膜,事先用1

7、.0mol/l硝酸洗滌,去離子水連續(xù)沖洗3次)的過濾裝置上過濾,棄去周相,收集全部濾出液,即為浸取液.6 .準(zhǔn)確移取5ml濾液至50ml容量瓶,加5ml硝酸后定容.7 .用電感耦合等離子體光譜儀(ICP)測定Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn的濃度.8 .分析化學(xué)藥劑的穩(wěn)定化效果,及獲得最正確穩(wěn)定化效果的條件.【實驗數(shù)據(jù)及分析】1.各樣品配比表1各樣品配比樣品編號飛灰質(zhì)里穩(wěn)定化藥劑穩(wěn)定化藥劑量170.0g無0270.0g硅酸鹽水泥7g(10%)370.0g硅酸鹽水泥14g(20%)470.0g硅酸鹽水泥21g(30%)2.C3組各樣品重金屬浸出濃度表2各樣品重金屬實測濃度濃度/mg/L穩(wěn)定劑0

8、%穩(wěn)定劑10%穩(wěn)定劑20衿穩(wěn)定劑30衿Cr平均值標(biāo)準(zhǔn)差Cd平均值標(biāo)準(zhǔn)差Cu平均值標(biāo)準(zhǔn)差Mn平均值標(biāo)準(zhǔn)差A(yù)s平均值標(biāo)準(zhǔn)差Zn平均值標(biāo)準(zhǔn)差Ni平均值標(biāo)準(zhǔn)差Pb平均值在用ICP檢測重金屬濃度前步驟7,將樣品稀釋了10倍步驟6,因此,浸取液中的重金屬濃度應(yīng)是上表數(shù)據(jù)乘以10,如下表.表3各樣品重金屬浸出濃度濃度mg/L友劃AOA穩(wěn)定劑穩(wěn)定劑穩(wěn)定劑國L穩(wěn)定劑0%國標(biāo)10%20930%CrCdCuMnAsZnNiPb3.結(jié)果比擬分析1校驗浸出濃度是否達(dá)標(biāo)比照過程通過實驗數(shù)據(jù)與國標(biāo)的比照,我們發(fā)現(xiàn)除了金屬Pb浸出超標(biāo)外,其他離子均遠(yuǎn)小于國標(biāo)檢出限值.可見,Pb需要再進(jìn)行化學(xué)穩(wěn)定化處理.參加穩(wěn)定化藥劑后,各指標(biāo)的浸出毒性呈現(xiàn)不同的變化.其中,Zn、Ni、Cu的浸出毒性隨著穩(wěn)定化藥劑的參加而呈減少之勢,但隨穩(wěn)定劑含量的變化趨勢不明顯.Pb的浸出毒性除系列3外也有明顯降低.其他四種金屬那么無明顯改善效果,這主要是由于該金屬離子本身在飛灰中含量就很少,檢測儀器精確度不高,導(dǎo)致含量與標(biāo)準(zhǔn)差數(shù)值相近,不能反映出穩(wěn)定劑作用效果.理論上,浸出物毒性的削減量隨著穩(wěn)定化藥劑用量的提升在增大,但實際上增幅并不明顯；即少量的穩(wěn)定化藥劑就可以到達(dá)比擬好穩(wěn)定效果.在實際應(yīng)用過程中,如