一種修復重金屬和持久有機物復合污染底泥的固化劑的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于環保技術領域，尤其是涉及一種修復重金屬和持久有機物復合污染底泥的固化劑。
【背景技術】
[0002]隨著工業化進程的推進，我國的制造業獲得了飛速發展，但我國的工業化發展還處在初級階段，相當多企業的生產屬于粗放和重污染型，兼之環境保護的技術和監管措施的不到位，某些工礦重污染企業為了降低成本，追求效益，經常將生產過程中產生的廢料和污水沒有經過有效處理而直接排放到河流、湖泊、水庫中，導致上述水域中底泥中的重金屬污染物和持久有機污染物嚴重超標，生態環境遭到嚴重破壞，且該污染對水域的影響具有持久性，在氧化還原條件改變時還有可能從沉積狀態重新析出到水相，隨徑流往下游污染，對水環境造成二次污染。以前處理底泥的主要處理方法有填埋法，焚燒、堆肥、農用和往海中傾倒等。其中往海中傾倒因會對海域造成污染已被禁止，填埋法往往會導致污染物析出并下滲或側滲，再次污染土壤，采用焚燒方法的成本太高，操作困難，且會造成有毒氣體二次污染，堆肥會占用大量面積，且重金屬污染物會在農作物內累積，對人類身體健康造成危害。
[0003]目前，采用固化劑固化的方式將底泥固化，使之轉化為可以再生利用的土材料，或作為填埋處置的預處理，是現階段最合理的處理手段，目前常用的底泥固化技術中，水泥固化、石灰固化的應用最為廣泛，但現有的固化劑配比上，由于配比的問題，往往存在成本高、固化時間長，耐酸性差，有害物質穩定性能差的缺點，或者固化體浸出液呈強堿性，會對周圍的環境造成二次污染等問題。

【發明內容】

[0004]為了解決上述技術問題，本發明提供了涉及一種修復重金屬和持久有機物復合污染底泥的固化劑。
[0005]本發明完成的技術方案包括:
[0006]—種修復重金屬和持久有機物復合污染底泥的固化劑，其特征在于，所述的固化劑按重量份計由如下組分組成:
[0007](I)、固化組分:包括水泥30-50份、石灰25-40份、石膏10-15份、氧化鎂5_10份；
[0008](2)、吸附組分:包括凹凸棒土 2-5份、膨潤土 2-5份、活性炭1_2份；
[0009](3)、輔助硬化組分:包括二氧化硅5-15份；氧化鋁5-10份；
[0010](4)、功能組分，包括:
[0011]高錳酸鉀1-3份，
[0012]硫酸鉀、硫酸鈣、氯化鎂中的一種或多種共計1-2份，
[0013]亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、硫酸鈉中的一種或多種共計2-3份，
[0014]CMC3-5 份；
[0015]上述的各組分均為粉狀，其中所述的固化組分粒度為0.2-0.5_，吸附組分的粒度為2-4mm，輔助硬化組分粒度為0.05-0.1mm，功能組分的粒度為0.08-0.12mm。
[0016]本發明相對于現有技術的優點為:采用的固化組分中，通過合適的水泥、石灰、石膏、氧化鎂配比，可以迅速的與底泥中的水發生水化反應生成膠凝粒子，對污染底泥進行固化，該固化組分通過合理的配比，既保證了良好的固化效果，又兼顧了原材料價格，降低了生產成本，其中的石灰還能起到殺菌消毒作用，所添加的吸附組分中，具有很強的吸水性和離子吸附能力，可以對底泥中沉淀后的重金屬和大分子有機物進行穩定吸附，避免其在酸堿環境下的重溶出，顯著降低了二次污染，小顆粒的輔助硬化組分采用價格低廉的石英砂和剛玉砂作為材料，可以對底泥固化過程中出現的小孔隙進行填充，有效的提高了底泥固化后的強度，功能組分中可以起到氧化還原、增強反應活性，穩定底泥中的重金屬，對大分子有機物進行分解，配合吸附組分對分解后的產物進行吸附，避免了吸附后的有害組分再次浸出，形成二次污染，同時能夠脫除底泥的臭味，調節底泥的PH值，避免固化后的強堿對環境造成危害。
【具體實施方式】
[0017]下面結合【具體實施方式】對本發明進行進一步說明。
[0018]實施例1
[0019]本實施例的固化劑由如下組分組成:
[0020]水泥30份、石灰25份、石膏10份、氧化鎂5份，粒度為0.3mm ;
[0021]凹凸棒土 2份、膨潤土 2份、活性炭I份，粒度為2mm左右；
[0022]二氧化娃7份，氧化招5份，粒度為0.06mm ；
[0023]高錳酸鉀I份，硫酸鉀加硫酸鈣共計2份，亞硫酸鈉和硫代硫酸鈉共計2份，CMC3份，粒度為0.08mm。將上述組分混合均勻得到固化劑。
[0024]選擇山東某地河水中的含水率為65%的污染底泥，檢測結果表明其中含有鉛、銅、鉻、汞、砷等多種污染物，首先將底泥加適量水攪拌均勻形成泥漿，隨后加入底泥質量8%的固化劑繼續攪拌形成混合物，成型后覆蓋好薄膜，在保濕條件下進行養護，養護2-3天后其強度為185.2KPa，同時進行污染物檢測，其測出值均滿足固化填埋要求，可作為填埋覆土、土工用途或綠化用土。
[0025]實施例2
[0026]本實施例的固化劑由如下組分組成:
[0027]水泥45份、石灰37份、石膏15份、氧化鎂10份，粒度為0.5mm ;
[0028]凹凸棒土 4份、膨潤土 4份、活性炭2份，粒度為4mm左右；
[0029]二氧化硅13份，氧化鋁8份，粒度為0.1mm ；
[0030]高錳酸鉀2份，硫酸鈣加硫酸鈣共計2份，硫酸鈉和硫代硫酸鈉共計2份，CMC5份，粒度為0.1_。將上述組分混合均勻得到固化劑。
[0031]選擇山東某地湖水中的含水率為70%的污染底泥，檢測結果表明其中含有鉛、銅、鉻、汞、砷和大分子有機物等多種污染物，首先將底泥加適量水攪拌均勻形成泥漿，隨后加入底泥質量11 %的固化劑繼續攪拌形成混合物，成型后覆蓋好薄膜，在保濕條件下進行養護，養護3天后其強度為171.4KPa，同時進行污染物檢測，其測出值均滿足固化填埋要求，繼續放置15天后重新進行檢測，發現其中的重金屬溶出量低于0.01%，適宜作為綠化及農田用土。
【主權項】
1.一種修復重金屬和持久有機物復合污染底泥的固化劑，其特征在于，所述的固化劑按重量份計由如下組分組成: (1)、固化組分:包括水泥30-50份、石灰25-40份、石膏10-15份、氧化鎂5_10份； (2)、吸附組分:包括凹凸棒土2-5份、膨潤土 2-5份、活性炭1-2份； (3)、輔助硬化組分:包括二氧化硅5-15份；氧化鋁5-10份； (4)、功能組分，包括: 高錳酸鉀1-3份， 硫酸鉀、硫酸鈣、氯化鎂中的一種或多種共計1-2份， 亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、硫酸鈉中的一種或多種共計2-3份，CMC3-5 份； 上述的各組分均為粉狀，其中所述的固化組分粒度為0.2-0.5mm，吸附組分的粒度為2-4mm，輔助硬化組分粒度為0.05-0.1mm，功能組分的粒度為0.08-0.12mm。
【專利摘要】本發明公開了一種修復重金屬和持久有機物復合污染底泥的固化劑，包括由水泥、石灰、石膏、氧化鎂組成的固化組分，凹凸棒土、膨潤土、活性炭組成的吸附組分、二氧化硅、氧化鋁組成的輔助硬化組分、由高錳酸鉀，硫化物或亞硫化物，CMC等組成的功能組分，本發明的固化劑組分生產成本低，固化效果好，降低了二次污染。
【IPC分類】C04B14/10, C04B28/12, C04B22/14, C04B22/06
【公開號】CN105084847
【申請號】CN201510479067
【發明人】朱英, 韓哲, 張志斌, 夏法菊
【申請人】山東省科學院新材料研究所
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年8月6日