本發(fā)明屬于有色冶煉行業(yè)金屬固體廢棄物及危險(xiǎn)廢物處理技術(shù)領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及一種鉛鋅冶煉廢水處理污泥中砷和硒的化學(xué)穩(wěn)定化藥劑及化學(xué)穩(wěn)定化方法。
背景技術(shù)：
近年，我國(guó)鉛鋅冶煉行業(yè)發(fā)展迅速，然而資源短缺和環(huán)境污染仍然是發(fā)展的瓶頸。當(dāng)火法冶煉過(guò)程中的so2煙氣作為制酸原料后，礦物中的砷、鎘、硒等有害物質(zhì)經(jīng)高溫焙燒后，均以氧化物的形式進(jìn)入到氣相，除一部分重金屬可以回收，另外一部分重金屬隨著煙氣洗滌后，進(jìn)入到酸性廢水中，簡(jiǎn)稱污酸。
此類污酸廢水往往具有砷含量高、酸性高、成分復(fù)雜、波動(dòng)性大、流量大等特點(diǎn)。污酸廢水的主要污染物為重金屬，主要包括砷、鎘、硒、銅、鉛等。同時(shí)，還具有較強(qiáng)的腐蝕性，破壞管道和構(gòu)筑物的同時(shí)，使流入此類廢水的水體ph值發(fā)生變化，抑制微生物生長(zhǎng)，干擾水體自凈，使水質(zhì)發(fā)生惡化。此外如果廢水中存在的大量砷、鎘、硒、銅、鉛等重金屬離子不經(jīng)任何處理直接排放，將會(huì)對(duì)人體、動(dòng)植物、水體以及土壤造成極大的危害并嚴(yán)重污染環(huán)境。
鉛鋅冶煉系統(tǒng)在制備硫酸時(shí)產(chǎn)生的大量污酸，對(duì)污酸進(jìn)行藥劑處理、并進(jìn)行壓濾后產(chǎn)生了大量廢水處理污泥。有色金屬的開采和冶煉是砷污染的主要工業(yè)源之一，尤其是制備硫酸過(guò)程中產(chǎn)生的污酸中的含砷污泥與含砷石灰中和渣中的砷污染。
長(zhǎng)期以來(lái)這類廢渣大多采用堆存或暫存的方法處理，不僅對(duì)周邊農(nóng)田土壤環(huán)境造成嚴(yán)重污染，而且對(duì)人體健康也會(huì)造成極大危害。由于廢水處理污泥產(chǎn)生量大，轉(zhuǎn)移給危廢處置單位處理費(fèi)用高，也不能徹底解決污染問(wèn)題。隨著含砷廢棄物越積越多，對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)定化處理和研制穩(wěn)定化藥劑配方已成為亟待解決的問(wèn)題，這對(duì)環(huán)境治理、促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有極為重要的意義；同時(shí)也能夠切實(shí)解決重點(diǎn)領(lǐng)域危險(xiǎn)廢物突出環(huán)境問(wèn)題的矛盾，為國(guó)家危險(xiǎn)廢物環(huán)境管理政策和技術(shù)研究工作提供支撐。
因此，亟需開發(fā)一種鉛鋅冶煉治理廢水處理污泥的藥劑化學(xué)穩(wěn)定化方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于，提供一種鉛鋅冶煉廢水處理污泥的化學(xué)穩(wěn)定化藥劑及化學(xué)穩(wěn)定化的方法，本發(fā)明可以處理鉛鋅冶煉行業(yè)廢水處理污泥，將超出浸出毒性標(biāo)準(zhǔn)的砷和硒進(jìn)行藥劑化學(xué)穩(wěn)定化，使其小于浸出毒性的標(biāo)準(zhǔn)值，同時(shí)大幅提高穩(wěn)定化率。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：
一種鉛鋅冶煉廢水處理污泥中砷和硒的化學(xué)穩(wěn)定化藥劑，以質(zhì)量百分比計(jì)，所述穩(wěn)定化藥劑包括無(wú)機(jī)鹽類穩(wěn)定化劑1％-5％、堿性強(qiáng)氧化劑0.25％-1％及輔助調(diào)節(jié)劑0.01％-0.1％。
優(yōu)選地，以質(zhì)量百分比計(jì)，所述穩(wěn)定化藥劑包括無(wú)機(jī)鹽類穩(wěn)定化劑4％、堿性強(qiáng)氧化劑0.75％及輔助調(diào)節(jié)劑0.07％。
本發(fā)明中，所述無(wú)機(jī)鹽類穩(wěn)定化劑是指磷酸鈣、硫酸鈣、硫酸鐵和硫酸亞鐵中的一種或多種組合。
本發(fā)明中，所述堿性強(qiáng)氧化劑是指高錳酸鉀和雙氧水中的一種或多種。其中雙氧水水溶液質(zhì)量溶度為5％-10％。
本發(fā)明中，所述輔助調(diào)節(jié)劑是指石灰、沸石、菱苦土和活性炭中的一種或多種。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于，提供基于上述化學(xué)穩(wěn)定化藥劑的化學(xué)穩(wěn)定化的方法，所述方法包括以下步驟：
1)首先將鉛鋅冶煉廢水處理污泥進(jìn)行自然晾干至含水率0-10％、并粉碎過(guò)20目篩，篩余2％，得到鉛鋅冶煉廢水處理污泥粉料備用；
2)再將鉛鋅冶煉廢水處理污泥粉料中加入穩(wěn)定化藥劑(包括無(wú)機(jī)鹽類穩(wěn)定化劑、堿性強(qiáng)氧化劑及輔助調(diào)節(jié)劑)，穩(wěn)定化藥劑用量為鉛鋅冶煉廢水處理污泥粉料質(zhì)量的1.26-6.10％；
3)向物料中加水至接近飽和狀態(tài)；
4)放入電動(dòng)攪拌器中攪拌5-45min，轉(zhuǎn)速110-150r/min；
5)在室溫條件下放置一定時(shí)間(根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件決定具體時(shí)間，為1-30d)即得到穩(wěn)定化處理后的鉛鋅冶煉廢水處理污泥；
對(duì)化學(xué)穩(wěn)定化處理后的鉛鋅冶煉廢水處理污泥取試樣后依據(jù)《固體廢物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》(hj/t299—2007)進(jìn)行浸出毒性試驗(yàn)。化學(xué)穩(wěn)定化處理后的鉛鋅冶煉廢水處理污泥符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
所述步驟1)中鉛鋅廢水處理污泥由鉛冶煉廢水處理污泥和鋅冶煉廢水處理污泥按照質(zhì)量比為1.5:1組成。
本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下優(yōu)點(diǎn)：可以實(shí)現(xiàn)對(duì)同時(shí)對(duì)砷和硒的高穩(wěn)定化率效果，使砷和硒的浸出毒性符合毒性浸出標(biāo)準(zhǔn)，與未添加穩(wěn)定化藥劑的對(duì)照相比，鉛鋅廢水處理污泥中砷和硒的穩(wěn)定化率分別增加了至少95.3％和91.3％。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明化學(xué)穩(wěn)定化方法流程圖。
具體實(shí)施方式
下面以附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
實(shí)施例1
如圖1所示，一種鉛鋅冶煉廢水處理污泥中砷和硒的化學(xué)穩(wěn)定化方法，所示方法包括以下步驟：
1)將鉛冶煉廢水處理污泥和鋅冶煉廢水處理污泥按照質(zhì)量比為1.5:1組成鉛鋅廢水處理污泥，將鉛鋅廢水處理污泥自然晾干(含水率5％)、并粉碎過(guò)20目篩，篩余2％，得到鉛鋅冶煉廢水處理污泥粉料備用，鉛鋅冶煉廢水處理污泥粉料中加入穩(wěn)定化藥劑(硫酸鐵用量為1％、高錳酸鉀用量為0.25％、石灰為0.01％)，穩(wěn)定化藥劑用量為鉛鋅冶煉廢水處理污泥粉料質(zhì)量的1.26％；
2)將制備好的穩(wěn)定化藥劑加入鉛鋅廢水處理污泥中，對(duì)混合后的穩(wěn)定化藥劑和鉛鋅廢水處理污泥攪拌5min，轉(zhuǎn)速110r/min，放置1d；
3)得到穩(wěn)定化后的鉛鋅廢水處理污泥，砷和硒的穩(wěn)定化率分別提高95.3％和92.3％。
實(shí)施例2
如圖1所示，一種鉛鋅冶煉廢水處理污泥中砷和硒的化學(xué)穩(wěn)定化方法，所示方法包括以下步驟：
1)將鉛冶煉廢水處理污泥和鋅冶煉廢水處理污泥按照質(zhì)量比為1.5:1組成鉛鋅廢水處理污泥，將鉛鋅廢水處理污泥自然晾干(含水率3％)、并粉碎過(guò)20目篩，篩余2％，得到鉛鋅冶煉廢水處理污泥粉料備用，鉛鋅冶煉廢水處理污泥粉料中加入穩(wěn)定化藥劑(硫酸鈣用量為3％、雙氧水用量為0.50％、沸石為0.03％)，穩(wěn)定化藥劑用量為鉛鋅冶煉廢水處理污泥粉料質(zhì)量的3.53％；
2)將制備好的穩(wěn)定化藥劑加入鉛鋅廢水處理污泥中，對(duì)混合后的穩(wěn)定化藥劑和鉛鋅廢水處理污泥攪拌15min，轉(zhuǎn)速120r/min，放置5d；
3)得到穩(wěn)定化后的鉛鋅廢水處理污泥，砷和硒的穩(wěn)定化率分別提高96.9％和93.9％。
實(shí)施例3
如圖1所示，一種鉛鋅冶煉廢水處理污泥中砷和硒的化學(xué)穩(wěn)定化方法，所示方法包括以下步驟：
1)將鉛冶煉廢水處理污泥和鋅冶煉廢水處理污泥按照質(zhì)量比為1.5:1組成鉛鋅廢水處理污泥，將鉛鋅廢水處理污泥自然晾干(含水率1％)、并粉碎過(guò)20目篩，篩余2％，得到鉛鋅冶煉廢水處理污泥粉料備用，鉛鋅冶煉廢水處理污泥粉料中加入穩(wěn)定化藥劑(磷酸鈣用量為4％、高錳酸鉀和雙氧水用量之和為0.75％、石灰和菱苦土為0.07％)，穩(wěn)定化藥劑用量為鉛鋅冶煉廢水處理污泥粉料質(zhì)量的4.82％；
2)將制備好的穩(wěn)定化藥劑加入鉛鋅廢水處理污泥中，對(duì)混合后的穩(wěn)定化藥劑和鉛鋅廢水處理污泥攪拌45min，轉(zhuǎn)速130r/min，放置10d；
3)得到穩(wěn)定化后的鉛鋅廢水處理污泥，砷和硒的穩(wěn)定化率分別提高97.8％和94.2％。
實(shí)施例4
如圖1所示，一種鉛鋅冶煉廢水處理污泥中砷和硒的化學(xué)穩(wěn)定化方法，所示方法包括以下步驟：
1)將鉛冶煉廢水處理污泥和鋅冶煉廢水處理污泥按照質(zhì)量比為1.5:1組成鉛鋅廢水處理污泥，將鉛鋅廢水處理污泥自然晾干(含水率0％)、并粉碎過(guò)20目篩，篩余2％，得到鉛鋅冶煉廢水處理污泥粉料備用，鉛鋅冶煉廢水處理污泥粉料中加入穩(wěn)定化藥劑(硫酸鐵、硫酸亞鐵、硫酸鈣的用量之和為5％、高錳酸鉀和雙氧水用量之和為1％、活性炭為0.10％)，穩(wěn)定化藥劑用量為鉛鋅冶煉廢水處理污泥粉料質(zhì)量的6.1％；
2)將制備好的穩(wěn)定化藥劑加入鉛鋅廢水處理污泥中，對(duì)混合后的穩(wěn)定化藥劑和鉛鋅廢水處理污泥攪拌30min，轉(zhuǎn)速140r/min，放置30d；
3)得到穩(wěn)定化后的鉛鋅廢水處理污泥，砷和硒的穩(wěn)定化率分別提高95.3％和91.3％。
實(shí)施例5
如圖1所示，一種鉛鋅冶煉廢水處理污泥中砷和硒的化學(xué)穩(wěn)定化方法，所示方法包括以下步驟：
1)將鉛冶煉廢水處理污泥和鋅冶煉廢水處理污泥按照質(zhì)量比為1.5:1組成鉛鋅廢水處理污泥，將鉛鋅廢水處理污泥自然晾干(含水率10％)、并粉碎過(guò)20目篩，篩余2％，得到鉛鋅冶煉廢水處理污泥粉料備用，鉛鋅冶煉廢水處理污泥粉料中加入穩(wěn)定化藥劑(硫酸亞鐵、磷酸鈣的用量之和為4％、高錳酸鉀和雙氧水用量之和為1％、石灰、菱苦土和沸石為0.09％)，穩(wěn)定化藥劑用量為鉛鋅冶煉廢水處理污泥粉料質(zhì)量的5.09％；
2)將制備好的穩(wěn)定化藥劑加入鉛鋅廢水處理污泥中，對(duì)混合后的穩(wěn)定化藥劑和鉛鋅廢水處理污泥攪拌30min，轉(zhuǎn)速150r/min，放置30d；
3)得到穩(wěn)定化后的鉛鋅廢水處理污泥，砷和硒的穩(wěn)定化率分別提高96.6％和93.7％。
最后所應(yīng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制。盡管參照實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。