微生物瀝浸及固化-穩(wěn)定化處理重金屬污染底泥的研究.pdf

1、近年來，湖南省各種采選礦及相關(guān)企業(yè)的發(fā)展，已使湘江成為國內(nèi)重金屬污染最嚴(yán)重的河流之一。株洲霞灣港是株洲清水塘工業(yè)區(qū)綜合廢水排放至湘江的主要渠道，經(jīng)過近幾十年的重金屬積淀，霞灣港底泥中重金屬蓄積嚴(yán)重，已嚴(yán)重超標(biāo)。蓄積在底泥中的重金屬往往會因外界環(huán)境的改變而重新釋放進(jìn)而污染上覆水體，因此對湘江及霞灣港等重金屬污染的底泥進(jìn)行安全處理處置是十分必要的。其中微生物瀝浸法由于具有周期短、效率高、成本低等特點(diǎn)而受到越來越多的研究，而水泥基材的固化/穩(wěn)

2、定化是處理有毒有害廢物的最佳技術(shù)，添加粉煤灰及其他重金屬螯合劑的方法可以降低處理成本，減小增容比，也已成為研究的熱點(diǎn)，本文中針對湘江長沙段污染底泥的性質(zhì)及霞灣港污染底泥的特點(diǎn)，采用了微生物瀝浸法和水泥、粉煤灰及有機(jī)硫化物DTCR(氨基二硫代甲酸型螯合物)聯(lián)合固化/穩(wěn)定化技術(shù)。
　　微生物瀝浸處理重金屬污染底泥的技術(shù)中，底物投加量(Substrate dosage/Sd)及底泥固體濃度(Solid concentration/Sc)

3、是影響處理效果及成本的兩個(gè)重要因素，本文中以硫酸亞鐵鹽為底物，培養(yǎng)以氧化亞鐵硫桿菌為主要菌種的土著瀝濾微生物，對湘江長沙段底泥進(jìn)行微生物瀝浸實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：控制底泥固體濃度為13％、底物投加量為19.5g/L、瀝浸時(shí)間為6d時(shí)，底泥中超標(biāo)重金屬Cd、Zn、Cu的去除率可分別達(dá)到83.1％、75.3％、61.2％；重金屬形態(tài)分析顯示瀝浸后底泥中大部分重金屬以殘?jiān)鼞B(tài)存在，其中硫化物有機(jī)結(jié)合態(tài)Cu浸出較Zn、Cd需更低的pH，且Cu以間接

4、機(jī)理浸出為主；而重金屬重吸附的模擬實(shí)驗(yàn)則表明，以Fe2+為底物的瀝浸體系中，黃鐵礬的重吸附或共沉淀是瀝浸實(shí)驗(yàn)后期重金屬浸出率下降的原因之一。
　　在處理霞灣港重金屬污染嚴(yán)重的水體底泥時(shí)，采用了水泥、粉煤灰及有機(jī)硫穩(wěn)定劑DTCR固化/穩(wěn)定化的方法，從固化體的抗壓強(qiáng)度及重金屬浸出毒性考察確定了底泥固化/穩(wěn)定化的最佳工藝條件。結(jié)果表明：僅用水泥固化/穩(wěn)定化重金屬污染底泥，固化體抗壓強(qiáng)度隨水泥用量的增加而上升，重金屬浸出濃度則下降，當(dāng)水泥

5、：干底泥質(zhì)量比為0.6:1.0時(shí)，固化體7d抗壓強(qiáng)度能達(dá)到0.98MPa的標(biāo)準(zhǔn)值；進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，水泥：粉煤灰：干底泥質(zhì)量比為0.54:0.06:1.0時(shí)，重金屬浸出濃度有所上升，但7d及28d抗壓強(qiáng)度仍能達(dá)到1.2MPa和2.7MPa；加入DTCR后，當(dāng)水泥：粉煤灰：DTCR：干底泥質(zhì)量比為0.54:0.06:0.012:1.0時(shí)，固化體7d及28d抗壓強(qiáng)度為1.1MPa和2.1MPa，醋酸緩沖溶液法浸出的Cd、Pb、Zn、Cu濃度分