云南某化工廠歷史遺留砷渣處理技術(shù)研究

摘 要：本研究以云南某化工廠歷史遺留的砷渣為對(duì)象，以氧化鈣為穩(wěn)定化藥劑，水泥為固化藥劑，研究該砷渣處理技術(shù)。研究結(jié)果表明：當(dāng)氧化鈣用量為30%，水泥用量大于20%時(shí)，處理后的砷渣能夠達(dá)到《危險(xiǎn)廢物填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》的要求，為實(shí)際工程的實(shí)施提供理論與數(shù)據(jù)的支持。

關(guān)鍵詞：砷；穩(wěn)定化；氧化鈣；浸出毒性

中圖分類號(hào)：X751 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）36-0277-02

我國銻礦大都含有砷，其中砷多以砷黃鐵礦形態(tài)存在。熔煉銻礦時(shí)會(huì)產(chǎn)生含砷5～10%的堿性渣。由于砷渣土中的砷以砷酸鈉形式存在，劇毒且易溶于水，因此露天存放易污染周邊土壤及水體，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重危害。

穩(wěn)定化/固定化技術(shù)是一種用于修復(fù)重金屬污染土壤常用技術(shù)[1～2]，盡管穩(wěn)定化和固定化的原理極為相似，但它們之間仍存在明顯的差異，各有側(cè)重[3]，穩(wěn)定化過程可能不會(huì)改變污染土壤的物理特性，固定化過程通常涉及污染土壤力學(xué)強(qiáng)度的提升、滲透性的降低以及有害污染物的封裝。

穩(wěn)定化/固化技術(shù)是目前治理修復(fù)砷污染土壤行之有效的方法，砷穩(wěn)定化/固定化的關(guān)鍵是選擇經(jīng)濟(jì)有效的穩(wěn)定化藥劑，目前國內(nèi)外砷穩(wěn)定化/固化技術(shù)常用的穩(wěn)定藥劑主要有：堿性物質(zhì)、含硫物質(zhì)、含鐵物質(zhì)幾大類[4]。堿性物質(zhì)包含較廣，氧化鈣、碳酸鈣等價(jià)格低廉的工業(yè)石灰常被用作重金屬污染土壤的穩(wěn)定化研究，在砷污染土壤處理中主要是形成一個(gè)阻止砷擴(kuò)散的控制過程。

本實(shí)驗(yàn)以云南某化工廠歷史遺留砷渣為對(duì)象，以氧化鈣為穩(wěn)定化藥劑，水泥為固化藥劑，研究該砷渣處理技術(shù)。通過研究，使得處理后的砷渣能夠達(dá)到《危險(xiǎn)廢物填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》的要求，為修復(fù)工程的實(shí)施提供支持。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 分析方法及標(biāo)準(zhǔn)

含砷廢渣As浸出濃度的測(cè)定參考《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)浸出毒性鑒別》（GB5085.5-2007）執(zhí)行；超標(biāo)判斷參考《危險(xiǎn)廢物填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB18598-2001）。

1.2 實(shí)驗(yàn)材料

從云南某化工廠歷史遺留砷渣現(xiàn)場(chǎng)的兩個(gè)渣堆中各取6個(gè)點(diǎn)位，進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果見表1。

2 研究?jī)?nèi)容及分析

含砷廢渣穩(wěn)定化：

本實(shí)驗(yàn)以2號(hào)渣堆-3樣品為處理對(duì)象，選用分析純氧化鈣、水泥作為修復(fù)藥劑。實(shí)驗(yàn)流程如下：

（1）分別稱取100g混合樣品6份于500mL塑料瓶中，再分別加入30mL去離子水，攪拌均勻；

（2）將10g、15g、20g、25g、30g、40g氧化鈣分別加入待測(cè)樣品中，并根據(jù)樣品的攪拌難易程度適當(dāng)加入去離子水，使氧化鈣與砷渣充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆颍?/p>

（3）分別稱取加入15g水泥各塑料瓶中，充分?jǐn)嚢?0min，養(yǎng)護(hù)1d；

（4）參照《固體廢物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》（HJ/T299-2007）對(duì)穩(wěn)定化后的含砷污泥進(jìn)行浸出毒性分析；

（5）使用ICP-OES對(duì)As浸出濃度進(jìn)行測(cè)定，并對(duì)浸出液pH進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果如表2所示。

結(jié)果表明：氧化鈣及水泥復(fù)配對(duì)含砷污泥有較好的修復(fù)效果。當(dāng)氧化鈣用量為40%，水泥用量大于15%，處理后含砷廢渣As浸出濃度能夠降低至2.5mg/L以下，達(dá)到《危險(xiǎn)廢物填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB18598-2001）規(guī)定的2.5mg/L修復(fù)目標(biāo)。但是由于pH值超過填埋標(biāo)準(zhǔn)，擬降低氧化鈣的用量，增加水泥的用量以調(diào)節(jié)pH值。

以2號(hào)渣堆-3樣品為處理對(duì)象，選用分析純氧化鈣、水泥作為修復(fù)藥劑，實(shí)驗(yàn)流程同上。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)氧化鈣用量為30%，水泥用量大于20%，處理后含砷廢渣As浸出濃度能夠降低至2.5mg/L以下，達(dá)到《危險(xiǎn)廢物填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB18598-2001）規(guī)定的2.5mg/L修復(fù)目標(biāo)，同時(shí)浸出液pH值達(dá)到入場(chǎng)填埋要求。

3 結(jié) 論

通過對(duì)云南某化工廠歷史遺留砷渣穩(wěn)定化研究，發(fā)現(xiàn)氧化鈣和水泥組合使用，可以作為該砷渣穩(wěn)定化的修復(fù)藥劑。當(dāng)氧化鈣用量為30%，水泥用量大于20%時(shí)，處理后含砷廢渣As浸出濃度及浸出液pH值均能夠滿足《危險(xiǎn)廢物填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB18598-2001）標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)

[1]Marques A P G C，Rangel A O S S，Castro P M L.Remediation of Heavy Metal Contaminated Soils：An Overview of Site Remediation Techniques. Critical Reviews in Environmental Science and Technology，2011，41（10）： 879～914.

[2]郝漢舟，陳同斌，靳孟貴，etal.重金屬污染土壤穩(wěn)定/固化修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2011（03）：816～824.

[3]周啟星.污染土壤修復(fù)原理與方法.北京：科學(xué)出版社，2004，568.

[4]繆德仁.重金屬復(fù)合污染土壤原位化學(xué)穩(wěn)定化試驗(yàn)研究.中國地質(zhì)大學(xué)（北京），2010.

收稿日期：2018-11-12

作者簡(jiǎn)介：肖勁光（1982-），男，工程師，研究生，主要從事環(huán)境治理與修復(fù)（土壤修復(fù)、水污染治理）工作。