污泥焚燒底灰混合固化處理及分析

污泥焚燒底灰混合固化處理及分析1引言污泥是污水處理廠在污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的沉淀物質(zhì)，成分復(fù)雜.其中含有大量的有機(jī)質(zhì)、重金屬、病原微生物、寄生蟲(chóng)（卵）等有毒有害物質(zhì)，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)極大.據(jù)《中國(guó)污泥處理處置市場(chǎng)分析報(bào)告》，到2015年，全國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥（含水率80%）產(chǎn)量將達(dá)到3359萬(wàn)t，即日產(chǎn)污泥9.2萬(wàn)t，污泥的無(wú)害化處理處置已成為我國(guó)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的一大難題.目前，常用的污泥處理處置方法包括：厭氧消化、好氧堆肥、焚燒、衛(wèi)生填埋等.其中厭氧消化是由厭氧細(xì)菌將污泥中的可降解有機(jī)物分解，同時(shí)產(chǎn)生甲烷，并使污泥達(dá)到減量、穩(wěn)定化，但反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，投資大，且易受環(huán)境條件影響;好氧堆肥借助微生物群落分解有機(jī)物，后續(xù)可以進(jìn)行資源化利用，但存在重金屬污染的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn);焚燒可使污泥顯著減容，但能耗高，存在煙塵等環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn);衛(wèi)生填埋處置成本較低，處置量大，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)小，但存在占用土地的問(wèn)題.綜合考慮不同處理處置方式的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合我國(guó)基本國(guó)情，填埋處置是目前較為可行的污泥處置方式.但未經(jīng)處理的污泥強(qiáng)度極低，直接填埋極易引起不均勻沉降、邊坡失穩(wěn)等問(wèn)題，因此有必要進(jìn)行固化處理.污泥固化是指通過(guò)向污泥中添加水泥、石灰等固化劑，以及粉煤灰、黏土等無(wú)機(jī)材料來(lái)提高污泥的強(qiáng)度，并穩(wěn)定和封閉污染物，以此實(shí)現(xiàn)污泥的安全填埋.國(guó)內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)針對(duì)污泥固化技術(shù)進(jìn)行了大量的研究.通過(guò)向污泥中添加熟石灰、粉煤灰和黃土對(duì)污泥進(jìn)行固化；通過(guò)添加不同比例的石灰、土和粉煤灰進(jìn)行污泥固化，得到了較優(yōu)的固化配合比；提出骨架構(gòu)建法對(duì)污泥進(jìn)行固化處理，將廢棄淤泥和水泥摻入污泥中，可以有效提高固化污泥強(qiáng)度.部分學(xué)者對(duì)污泥固化機(jī)理進(jìn)行了研究.車(chē)承丹等采用XRD分析得出水泥、粉煤灰固化污泥的主要礦物成分為水化硅酸鈣，密實(shí)度提高和膠凝產(chǎn)物生成是固化污泥強(qiáng)度提高的主要原因；軟土、淤泥固化機(jī)理的研究對(duì)污泥固化機(jī)理也具有一定的指導(dǎo)意義.如Boardman根據(jù)孔隙水化學(xué)成分的變化研究石灰固化粘土的強(qiáng)度增長(zhǎng)機(jī)理，將固化強(qiáng)度構(gòu)成分為初期的物理改良（Ca2+濃度增加使得粘土顆粒發(fā)生團(tuán)?；┳饔煤烷L(zhǎng)期的火山灰作用.另外有研究表明鈣磯石的形成有助于提高固化污泥的強(qiáng)度，并且鈣磯石可以通過(guò)離子替代作用有效固化重金屬.針對(duì)現(xiàn)有污泥固化技術(shù)存在固化劑用量大、固化成本高的問(wèn)題，筆者曾開(kāi)展以生活垃圾焚燒底灰為骨料的脫水污泥固化試驗(yàn).選用水泥、石灰、石膏為固化劑，通過(guò)向污泥中添加不同種類(lèi)和摻量的固化劑，及不同摻量的垃圾焚燒底灰對(duì)污泥進(jìn)行固化.通過(guò)強(qiáng)度、增容比、耐水性、浸出毒性等指標(biāo)進(jìn)行固化效果評(píng)價(jià)，結(jié)果表明水泥和石膏的固化效果較好，其中水泥固化污泥早期強(qiáng)度高，石膏固化污泥后期強(qiáng)度高；并發(fā)現(xiàn)水泥和石膏的較優(yōu)摻量均為50%，垃圾焚燒底灰的較優(yōu)摻量為100%.根據(jù)水泥、石膏固化污泥的強(qiáng)度發(fā)展特點(diǎn)，本文擬根據(jù)污泥和焚燒底灰混合固化的強(qiáng)度增長(zhǎng)機(jī)理，開(kāi)展復(fù)合固化劑水泥+石膏的固化試驗(yàn)研究，以獲得較優(yōu)污泥固化材料配方，為污泥的處理處置提供新的解決思路.2污泥-垃圾焚燒底灰混合固化機(jī)理污泥和垃圾焚燒底灰混合固化強(qiáng)度主要來(lái)源于垃圾焚燒底灰和固化劑兩方面的共同作用.垃圾焚燒底灰的作用可從骨架作用、吸水作用和火山灰活性進(jìn)行解釋.垃圾焚燒底灰主要由礫石砂土組成，顆粒較大，添加到軟弱的污泥中可以形成骨架；而污泥顆粒較小，能夠填充于垃圾焚燒底灰顆粒形成的骨架空隙中，在合理的污泥和焚燒底灰混合比例下，兩者可達(dá)到良好的填充效果，不僅可以提高固化污泥強(qiáng)度，而且可以實(shí)現(xiàn)減容效果.垃圾焚燒底灰表面疏松多孔，吸水性強(qiáng)（吸水率達(dá)45.5%），添加到高含水量的污泥中，可以通過(guò)毛細(xì)作用吸持污泥內(nèi)部的自由水，減小污泥顆粒間的水膜厚度，增大摩擦強(qiáng)度.另外垃圾焚燒底灰經(jīng)過(guò)高溫燃燒和快速降溫過(guò)程，具備一定的火山灰活性.其中含有的活性SiO2及活性A12O3，常溫下可以在石膏及Ca（OH）2（水泥水化產(chǎn)物之一）的激發(fā)作用下發(fā)生水化反應(yīng)，生成膠凝物質(zhì)（水化硅酸鈣）和不溶于水的結(jié)晶化合物（水化鋁酸鈣和水化硫鋁酸鈣），增大固化污泥強(qiáng)度.另外垃圾焚燒底灰顆粒疏松多孔，具有良好的吸附性能，能夠有效吸附污泥中的重金屬，降低重金屬浸出率.固化劑作用方面，水泥具有膠凝作用和減水作用，摻加到污泥中即可發(fā)生水解和水化反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程將消耗較多的自由水（約占水泥重量的22%），同時(shí)生成膠凝物質(zhì)（水化硅酸鈣和水化鐵酸鈣）和晶體（水化鋁酸鈣和氫氧化鈣）.膠凝物質(zhì)可在污泥顆粒表面沉積，起到增大顆粒粒徑和膠結(jié)作用，晶體則起填充孔隙的作用，從而提高固化污泥強(qiáng)度.而且水化產(chǎn)物可以通過(guò)離子替代、包裹、吸附作用降低重金屬浸出率.熟石膏遇水反應(yīng)生成生石膏，消耗一定量的自由水，且體積略有膨脹，起到填充作用；石膏還能進(jìn)一步與水泥的水化產(chǎn)物一一水化鋁酸鈣反應(yīng)，同時(shí)吸收大量的自由水，生成高硫型水化硫鋁酸鈣，即鈣磯石，反應(yīng)式如式（1）所示.鈣磯石呈針狀或桿狀，體積膨脹1.25倍左右，進(jìn)一步提高了固化污泥強(qiáng)度；并且鈣磯石通過(guò)離子替代作用可以有效固化重金屬.CaO?Al2（）,+2Ca（H3CaSO4?2H20+30H20—S3Ca。,A1JL,3CaSO4?32HJ）（1）3試驗(yàn)材料與方案3.1試驗(yàn)材料及特性試驗(yàn)用污泥取自某城市生活污水處理廠，經(jīng)機(jī)械脫水及真空預(yù)壓處理，試驗(yàn)時(shí)污泥重度12.0kN-m-3，含水量198%（含水量為水分質(zhì)量除以干基質(zhì)量，下同），有機(jī)質(zhì)含量34.5%.采用X射線(xiàn)衍射法測(cè)得污泥的主要礦物成分包括石英、方解石、云母、低鈉長(zhǎng)石等.采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)得污泥的化學(xué)成分主要包括Na、Mg、Al、P、K（幾百mg-kg-1），和少量的Ca、Mn、Fe（幾十~幾百mg?kg-1），以及微量的Cr、Cu、Zn、Cd、Pb（幾~幾十mg?kg-1）等重金屬元素.試驗(yàn)用垃圾焚燒底灰取自某城市生活垃圾焚燒廠，由爐排爐產(chǎn)生，主要成分為礫石砂土（79.1%），并含有一定量的玻璃（15.8%）、陶瓷（4.1%）及少量未燃有機(jī)物（0.61%）.主要礦物成分包括石英、方解石、羥磷灰石、鈣鋁黃長(zhǎng)石和透長(zhǎng)石等.試驗(yàn)前垃圾焚燒底灰過(guò)10mm圓孔篩，其中4.75mm以上顆粒約占21%，4.75mm以下顆粒約占79%.對(duì)4.75mm以下的細(xì)顆粒按《建設(shè)用砂》的要求進(jìn)行粗細(xì)程度和顆粒級(jí)配評(píng)定，細(xì)度模數(shù)為3.44,屬于粗砂，顆粒級(jí)配良好;粒徑4.75mm以上顆粒符合《建筑用卵石、碎石》對(duì)5~10mm顆粒連續(xù)級(jí)配的要求，可以起到良好的骨架作用.垃圾焚燒底灰室內(nèi)氣干狀態(tài)下的含水量為14.9%，吸水率（即飽和含水量）為45.5%，吸水性較強(qiáng)，添加到污泥中可有效降低污泥含水量.垃圾焚燒底灰基本性質(zhì)指標(biāo)及浸出毒性如表1所示.可知其浸出毒性遠(yuǎn)小于《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)浸出毒性鑒別》規(guī)定的危險(xiǎn)廢物浸出毒性標(biāo)準(zhǔn)值（Cu<100mg?L-1,Pb<5mg?LT,Cd<1mg?L-1,Cr<5mg?L-1）,屬于一般固體廢棄物，可以進(jìn)行資源化利用.表1垃圾焚燒底灰基本性質(zhì)指標(biāo)及浸出毒性氣干含水飽和含水比堆積密度?cm'主要粒徑范浸出毒性濃度如嘩L'1)J3X里J3X里重圍,TTiiTiCuPbCdCr14.9%45.5%2.71060-101.480005500043021試驗(yàn)用水泥采用P.C32.5復(fù)合硅酸鹽水泥，石膏采用建筑熟石膏.3.2試驗(yàn)方案及方法綜前所述，污泥和焚燒底灰混合固化的較優(yōu)固化劑種類(lèi)為水泥和石膏，較優(yōu)摻量為50%;較優(yōu)的焚燒底灰摻量為100%.為利用水泥固化早期強(qiáng)度高、石膏固化后期強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，尋求更優(yōu)的固化材料配方，本文開(kāi)展復(fù)合固化劑水泥+石膏（摻量各25%）及單一固化劑水泥（摻量50%）和石膏（摻量50%）的對(duì)比試驗(yàn)研究，垃圾焚燒底灰摻量分別取50%、100%、200%，以驗(yàn)證復(fù)合固化劑配方下垃圾焚燒底灰較優(yōu)摻量是否仍為100%.試驗(yàn)方案如表2所示.表2污泥固化試驗(yàn)方案試驗(yàn)編號(hào)固化劑種類(lèi)固化劑摻量垃圾焚燒底灰摻重160%T12石首50%100%3200%160%T22水泥50%100%3200%150%T32水泥+石首25%+25%100%3200%注：固化劑、垃圾莪燒底灰摻量均以污泥干基計(jì)采用圓柱形試樣，直徑100mm，高度200mm.試樣模具采用PVC管制作，單側(cè)剖開(kāi)，外側(cè)用卡箍固定，并用適配接頭作為底座及導(dǎo)筒.將試驗(yàn)材料根據(jù)試驗(yàn)方案配比后置入攪拌機(jī)內(nèi)攪拌，攪拌均勻后采用擊實(shí)法制樣.擊實(shí)錘重305g，落距295mm，每層擊實(shí)20次，分5層擊實(shí)成型.同一配方同一齡期成型3個(gè)平行試樣，成型后將試樣置于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室(溫度(20±2)°C，相對(duì)濕度＞95%)內(nèi)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)1d后脫模，繼續(xù)養(yǎng)護(hù)至7d、28d齡期進(jìn)行試驗(yàn).測(cè)試指標(biāo)包括無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度、含水量、浸出毒性、COD、pH值等.測(cè)試方法、參考規(guī)范及測(cè)試儀器如表3所示.表3試驗(yàn)方法及儀器測(cè)］試指標(biāo)測(cè)］試方法參考規(guī)氾測(cè)試便器無(wú)側(cè)］限抗壓強(qiáng)度土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)i南京水利科學(xué)研究院，1999；20kN萬(wàn)能:含水量烘干法土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)i南宣水利科學(xué)研究院，1999：電熱鼓風(fēng)燭浸出毒性水平振渤法固體廢物浸出毒性浸出方法水平振葛法i中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院固體廢物污染控制技術(shù)研究所-2009)恒溫振葛賽機(jī)重金屬濃度分光光度法固體廢物銅、鋅、鉛、鎘的測(cè)定原子吸收分光光度法i中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站，1995)原子吸收分度計(jì)COD高猛酸鉀氧化法消解加熬賽光度計(jì)pH值電極法pH計(jì)4試驗(yàn)結(jié)果和分析4.1固化污泥強(qiáng)度與垃圾焚燒底灰摻量關(guān)系圖1為固化污泥強(qiáng)度與垃圾焚燒底灰摻量關(guān)系曲線(xiàn).7d齡期，水泥固化污泥強(qiáng)度最高，水泥+石膏固化污泥強(qiáng)度居中，石膏固化污泥強(qiáng)度最低，與前期試驗(yàn)結(jié)果相符化污泥強(qiáng)度均隨垃圾焚燒底灰摻量增加而提高，因?yàn)槔贌谆椅詮?qiáng)，隨著其摻量增加，可以更多吸持污泥內(nèi)的自由水，降低含水量，而污泥的高含水量是其強(qiáng)度低的重要原因之一；另外垃圾焚燒底灰顆粒級(jí)配良好，摻入污泥中可以形成良好的骨架，提高強(qiáng)度.可見(jiàn)垃圾焚燒底灰的吸水作用和骨架作用對(duì)固化污泥的早期強(qiáng)度貢獻(xiàn)較大.20ooooO08647-%7d齡期a石蓉(7d)—e—水泥(7d)oooooO2086421Is050%100%150%200%250%焚燒灰摻量圖1無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度與垃圾焚燒底灰摻量關(guān)系曲線(xiàn)垃圾焚燒底灰摻量較低時(shí)（50%和100%），固化污泥強(qiáng)度隨齡期增長(zhǎng)，說(shuō)明固化污泥內(nèi)部水化條件具備，固化劑的膠凝作用和垃圾焚燒底灰的火山灰作用得以發(fā)揮，也表明固化劑的膠凝作用和垃圾焚燒底灰的火山灰作用是固化污泥后期強(qiáng)度增長(zhǎng)的主要來(lái)源.垃圾焚燒底灰摻量為200%時(shí)，固化污泥28d強(qiáng)度低于7d，且較100%摻量大幅降低.因?yàn)槔贌谆揖哂袕?qiáng)吸水性，過(guò)高摻量可能導(dǎo)致固化污泥內(nèi)供水化反應(yīng)的水分減少，水化反應(yīng)條件不足，且垃圾焚燒底灰摻量高導(dǎo)致固化劑含量相對(duì)減少，固化污泥內(nèi)可能無(wú)法形成連續(xù)的凝膠網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，同時(shí)導(dǎo)致固化污泥顆粒松散，粘聚力值降低，因此強(qiáng)度下降.總體來(lái)看，垃圾焚燒底灰摻量為100%時(shí)固化效果較佳，垃圾焚燒底灰的骨架作用、吸水作用得到較好發(fā)揮，又能保證固化污泥內(nèi)部具備水化條件，為后期固化劑的膠凝作用及垃圾焚燒底灰的火山灰作用發(fā)揮提供條件.該摻量下，水泥+石膏固化污泥強(qiáng)度最大，達(dá)到110kPa，滿(mǎn)足《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置混合填埋用泥質(zhì)對(duì)填埋污泥的強(qiáng)度要求（橫向剪切強(qiáng)度大于25kPa，即無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度大于50kPa）.綜合以上試驗(yàn)結(jié)果和分析，較優(yōu)污泥固化材料配方為T(mén)3-2組配方，垃圾焚燒底灰的骨架作用、吸水作用、火山灰作用和固化劑的膠凝作用均得到較好發(fā)揮，固化效果顯著.4.2固化污泥含水量4.2.1含水量與垃圾焚燒底灰摻量關(guān)系圖2為固化污泥含水量與垃圾焚燒底灰摻量關(guān)系曲線(xiàn).由圖可知，隨著垃圾焚燒底灰摻量的增加，固化污泥含水量呈線(xiàn)性下降，且隨著齡期的增長(zhǎng)，固化污泥含水量逐漸降低.這是因?yàn)槔?/p>

圾焚燒底灰氣干含水量?jī)H14.9%，飽和含水量達(dá)45.5%，具有良好的吸水性，因此摻量越大，污泥含水量越低.另外，固化劑具有減水作用，摻入污泥中會(huì)發(fā)生一系列水解水化反應(yīng)，將大量的自由水轉(zhuǎn)變?yōu)槲剿徒Y(jié)合水.齡期越長(zhǎng)，水化產(chǎn)物生成越多，消耗自由水越多，因此固化污泥含水量隨齡期增長(zhǎng)逐漸降低.T3-2組固化污泥28d齡期含水量?jī)H為61.8%，低于《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置混合填埋用泥質(zhì)對(duì)填埋污泥含水量的要求(濕基含水率小于60%，即含水量小于150%)，可以進(jìn)行填埋處置.%)0--%6020%」30%a.7d齡期『石膏%)0--%6020%」30%a.7d齡期『石膏(7d)J水泥(7d)曰一水泥+石膏(7d)80%130%ISO%230%20%30%4.2.2固化污泥含水量與強(qiáng)度關(guān)系固化污泥含水量與無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度關(guān)系曲線(xiàn)如圖3所示.可知7d齡期固化污泥強(qiáng)度隨著含水量的增加逐漸下降，而28d齡期水泥、水泥+石膏固化污泥強(qiáng)度隨著含水量的增加先提高后下降，石膏固化污泥強(qiáng)度隨著含水量的增加逐漸提高.這是因?yàn)?d齡期時(shí)固化污泥強(qiáng)度主要來(lái)源于垃圾焚燒底灰的骨架作用和吸水作用，含水量降低可使強(qiáng)度提高；隨著齡期的增長(zhǎng)，固化污泥強(qiáng)度的影響因素增多，固化劑的膠凝作用和垃圾焚燒底灰的火山灰作用逐漸發(fā)揮，含水量過(guò)低反而會(huì)使水化反應(yīng)條件不足，影響后期強(qiáng)度增長(zhǎng).因此含水量與強(qiáng)度不再具有上述對(duì)應(yīng)關(guān)系.

0I—40%50%60%70%80%90%200I—40%50%60%70%80%90%2021圖3無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度與含水量關(guān)系曲線(xiàn)4.3固化污泥增容比在污泥的固化處理中固化劑的摻入會(huì)引起污泥體積增加，進(jìn)而引起填埋處置費(fèi)用的增加.因此固化處理前后污泥的體積變化量是評(píng)價(jià)固化方案好壞的重要指標(biāo).本文采用增容比入對(duì)固化污泥體積變化進(jìn)行定量分析，增容比入采用式(2)進(jìn)行計(jì)算：在污泥的固化處理中、『固化行泥血污滉+m固化劑+汗成境觀A-―二x或污泥xp獎(jiǎng)燒茄焚燒茨xp污泥式中，V為體積(m3)，m為質(zhì)量(kg)，p為密度(kg?m-3).圖4為固化污泥增容比與垃圾焚燒底灰摻量關(guān)系曲線(xiàn).其中石膏固化污泥增容比最小，水泥+石膏固化污泥增容比居中，水泥固化污泥增容比最大.隨著垃圾焚燒底灰摻量的增加，固化污泥的增容比逐漸減小，其中100%摻量較50%摻量增容比減小明顯，摻量超過(guò)100%后，增容比變化不顯著.這是因?yàn)槔贌谆翌w粒較粗且級(jí)配良好，可以起到骨架作用，污泥顆粒較細(xì)，可以填充于垃圾焚燒底灰顆粒形成的骨架中，達(dá)到減容的效果.隨著垃圾焚燒底灰摻量的增加，污泥顆粒的填充率逐漸增加，因此增容比減小.當(dāng)摻量為100%時(shí)，污泥在垃圾焚燒底灰骨架中的填充率達(dá)到較高值.圖5為固化污泥密度與垃圾焚燒底灰摻量關(guān)系曲線(xiàn)，可知水泥、水泥+石膏固化

污泥密度均在垃圾焚燒底灰摻量為100%時(shí)達(dá)到最大.進(jìn)一步證明在100%摻量下，垃圾焚燒底灰的骨架作用得到了較好的發(fā)揮.?水泥—A—石膏■—水泥+石膏垃圾焚燒底灰摻量圖4增容比與垃圾焚燒底灰摻量關(guān)系曲線(xiàn)

-?-水泥T—石膏—水泥+石膏050%100%150%200%垃圾焚燒底灰摻入量圖5固化污泥密度與垃圾焚燒底灰摻量關(guān)系曲線(xiàn)T3-2組固化污泥增容比僅為0.90，即通過(guò)固化處理，固化污泥的體積較固化之前的污泥及垃圾焚燒底灰總體積減少10%，減容作用明顯，可以有效增加填埋庫(kù)容，降低填埋處置費(fèi)用.4.4固化污泥浸出毒性在污水處理過(guò)程中，污泥富集了污水中50%~80%的重金屬，若不妥善處理會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染.由表4中污泥原泥浸出毒性的測(cè)試結(jié)果可以看出，原泥浸出液的Cu2+、Zn2+、Pb2+離子濃度和COD值均不滿(mǎn)足《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中III類(lèi)水質(zhì)和《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)處理水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，有較大的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，需進(jìn)行固化處理.表4浸出毒性測(cè)試結(jié)果

項(xiàng)目類(lèi)別Cu/(mgL'Zn/(mcjL'Pb/[mgL'COD/(mgL'}PH原泥1653.021.7016878.34T3-2組固化污泥0720.170023878.83歡地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)*III類(lèi)水質(zhì)10010000520歡城鎮(zhèn)污水妙理「污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》二緬標(biāo)準(zhǔn)ubuIuuUIUIUU圖6為固化污泥浸出液的Cu2+、Zn2+、Pb2+濃度.可以看出除水泥對(duì)Cu2+固化效果較差外，其余各組配方固化污泥對(duì)重金屬均起到了良好的固化效果，原因包括以下幾方面：石膏能夠大幅降低重金屬浸出率，因?yàn)殁}磯石的生成可以通過(guò)離子替代作用固化重金屬；堿性固化劑的加入能夠提高固化污泥的pH值，使重金屬?gòu)目扇軕B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗軕B(tài);固化還能夠?qū)χ亟饘倨鸬轿锢矸忾]作用，包括宏觀封閉作用（即固化使污泥整體性提高，且水化產(chǎn)物對(duì)孔隙的填充作用使固化污泥內(nèi)部封閉孔隙增多）和微觀封閉作用（即水化反應(yīng)生成的凝膠如水化硅酸鈣對(duì)重金屬的包裹和吸附作用）；另外，垃圾焚燒底灰是由生活垃圾經(jīng)高溫灼燒后水淬降溫而成，顆粒疏松多孔，具有良好的重金屬吸附性能.上述原因共同作用導(dǎo)致了重金屬浸出率的降低.址城禁燒底依拷枇址城裝燒底灰擦ht7-]曾}/費(fèi)迸沼?+鍵￡■枝也——石膏—水泥+石膏脫溫域堤潑燒底灰拶仙r*I170%220%圖6固化污泥浸出液重金屬濃度由表4中T3-2組固化污泥和原泥浸出液的COD測(cè)試結(jié)果對(duì)比可知，固化污泥的COD值較原泥大幅降低，但仍高于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》和《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中相應(yīng)水質(zhì)的COD限值，說(shuō)明固化污泥仍需要進(jìn)行衛(wèi)生填埋處置.綜合以上試驗(yàn)結(jié)果，T3-2組固化污泥對(duì)Cu2+、Zn2+、Pb2+均起到了良好的固化效果，浸出液COD值大幅降低，且對(duì)pH值影響較小，為較優(yōu)的污泥固化配方.5掃描電鏡分析在污水處理過(guò)程中，硫酸鋁是常用的絮凝劑，因此污泥中含有較豐富的A13+離子，而且垃圾焚燒底灰富含活性A12O3，故石膏的摻入使固化污泥具備鈣磯石的生成條件.鈣磯石的生成可以有效降低固化污泥含水量，并產(chǎn)生體積膨脹，增大密實(shí)度.采用掃描電鏡(SEM)對(duì)污泥及固化污泥進(jìn)行微觀形貌的分析.圖7為原泥和T3-2組固化污泥(28d齡期)