水泥鎖技術對重金屬污染處理的特點簡介
來源：沃科(ke)諾(nuo)（福建）環保能源有限公(gong)司 閱讀：2221 更新時間：2008-12-18 09:23重(zhong)金屬(shu)污染具有以(yi)下特(te)點：①重(zhong)金屬(shu)不能分解(jie)破壞(huai)，只能轉移它們(men)的存在(zai)位置和(he)改(gai)變它們(men)的物理和(he)化(hua)學形態。②在(zai)自然條件下重(zhong)金屬(shu)會產生毒性更(geng)大的有機(ji)化(hua)合物。③可通過食物鏈在(zai)人體(ti)富集(ji)。
目前(qian)采(cai)用的處理(li)方法(fa)有：
①填(tian)埋法。由于處理場地的(de)日益緊張，及存在對地下水(shui)的(de)二次污染，已(yi)逐漸不使用(yong)。
②化(hua)(hua)學(xue)(xue)穩(wen)定(ding)法(fa)(fa)。利用(yong)化(hua)(hua)學(xue)(xue)試(shi)劑與(yu)重金(jin)屬(shu)反應，生成(cheng)穩(wen)定(ding)的(de)(de)無毒化(hua)(hua)合物的(de)(de)方法(fa)(fa)。由于化(hua)(hua)學(xue)(xue)試(shi)劑性(xing)能的(de)(de)單一性(xing)和重金(jin)屬(shu)存在的(de)(de)形式千差萬別，化(hua)(hua)學(xue)(xue)反應的(de)(de)可(ke)逆性(xing)、化(hua)(hua)學(xue)(xue)反應產物的(de)(de)穩(wen)定(ding)性(xing)會(hui)隨自(zi)然(ran)條件的(de)(de)改(gai)變(bian)（如(ru)PH 值(zhi)和氧化(hua)(hua)還(huan)原條件）而改(gai)變(bian)，化(hua)(hua)學(xue)(xue)穩(wen)定(ding)法(fa)(fa)大規模應用(yong)很難可(ke)以做到(dao)。
③水(shui)泥(ni)固化(hua)法。即簡單地(di)將污(wu)染(ran)物(wu)加在混(hun)凝(ning)土中。水(shui)泥(ni)固化(hua)法主要作用是一(yi)種物(wu)理包容法，在混(hun)凝(ning)土加水(shui)攪拌時就(jiu)容易流失一(yi)部分(fen)重金屬，產生(sheng)二次污(wu)染(ran)。混(hun)凝(ning)土有抗腐蝕性(xing)和抗侵蝕性(xing)問題，一(yi)旦風化(hua)破裂，二次污(wu)染(ran)在所難免。
④高溫燒結(jie)法。即在(zai)低于熔(rong)點溫度下，將(jiang)處理物燒結(jie)到致密堅硬(ying)的燒結(jie)體(ti)。
燒(shao)結的(de)(de)(de)本質，通(tong)俗地講就是將細小的(de)(de)(de)物(wu)質顆粒(li)表(biao)面(mian)熔融(rong)，然后這些表(biao)面(mian)熔融(rong)的(de)(de)(de)顆粒(li)互相粘合在一(yi)起(qi)，就行成了燒(shao)結體。因此燒(shao)結體的(de)(de)(de)燒(shao)結質量會(hui)受到處(chu)(chu)理物(wu)的(de)(de)(de)顆粒(li)尺寸，處(chu)(chu)理物(wu)的(de)(de)(de)化學成分及燒(shao)結時的(de)(de)(de)溫度和氣氛的(de)(de)(de)性質的(de)(de)(de)影響(xiang)，從(cong)而使得燒(shao)結體的(de)(de)(de)安(an)全(quan)性出現波動。
⑤熔(rong)(rong)融法(fa)，也稱玻璃(li)化(hua)(hua)(hua)技術(shu)。是(shi)在高(gao)溫(wen)下(xia)把固體(ti)污染物熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)為玻璃(li)狀或玻璃(li)－陶瓷(ci)狀物質，借助玻璃(li)體(ti)致(zhi)密的(de)(de)(de)(de)結構，確(que)保(bao)固化(hua)(hua)(hua)體(ti)的(de)(de)(de)(de)永久穩定。目前熔(rong)(rong)融法(fa)是(shi)處理重(zhong)金屬污染的(de)(de)(de)(de)最好方法(fa)，達到的(de)(de)(de)(de)效(xiao)果最安全。國外普(pu)遍采用這種方法(fa)處理生活垃圾焚燒產(chan)生的(de)(de)(de)(de)爐渣和飛灰。
水泥(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)鎖技(ji)術其實也是(shi)(shi)一(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)熔(rong)(rong)融(rong)玻(bo)璃(li)(li)(li)(li)化(hua)技(ji)術，即將淤(yu)(yu)(yu)(yu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)和(he)改(gai)(gai)進劑(ji)按一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)比例(li)在高(gao)溫下混(hun)合(he)加(jia)熱(re)燃(ran)燒，生成(cheng)(cheng)(cheng)一(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)熔(rong)(rong)融(rong)玻(bo)璃(li)(li)(li)(li)體(ti)(ti)(ti)（稱之為(wei)(wei)Ecomelt）， 通過(guo)離(li)子取(qu)(qu)(qu)代機理(li)將重(zhong)金屬(shu)(shu)(shu)鎖定(ding)在熔(rong)(rong)融(rong)物(wu)硅酸鹽網絡中(zhong)，同(tong)時借助玻(bo)璃(li)(li)(li)(li)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)緊密結(jie)構增(zeng)強(qiang)對重(zhong)金屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)鎖定(ding)。水泥(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)鎖技(ji)術可(ke)以(yi)通過(guo)改(gai)(gai)變改(gai)(gai)進劑(ji)來增(zeng)強(qiang)離(li)子取(qu)(qu)(qu)代作用；旋(xuan)窯爐溫度同(tong)玻(bo)璃(li)(li)(li)(li)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)形成(cheng)(cheng)(cheng)也是(shi)(shi)有(you)關的(de)(de)(de)，水泥(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)鎖的(de)(de)(de)旋(xuan)窯溫度是(shi)(shi)可(ke)以(yi)變化(hua)的(de)(de)(de)，通過(guo)這種(zhong)(zhong)(zhong)變化(hua)確保(bao)(bao)形成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)熔(rong)(rong)融(rong)物(wu)為(wei)(wei)完全玻(bo)璃(li)(li)(li)(li)體(ti)(ti)(ti)；同(tong)時離(li)子取(qu)(qu)(qu)代機理(li)同(tong)淬(cui)冷的(de)(de)(de)速度有(you)關，因(yin)為(wei)(wei)淬(cui)冷是(shi)(shi)對離(li)子取(qu)(qu)(qu)代作用的(de)(de)(de)一(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)增(zeng)強(qiang)。當初美(mei)國天然(ran)氣技(ji)術研(yan)究所發明這項專利的(de)(de)(de)設計原則是(shi)(shi)1 最(zui)大化(hua)淤(yu)(yu)(yu)(yu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)在混(hun)合(he)物(wu)中(zhong)所占的(de)(de)(de)比例(li)，最(zui)小(xiao)化(hua)改(gai)(gai)進劑(ji)在混(hun)合(he)物(wu)中(zhong)所占的(de)(de)(de)比例(li)，盡量減少改(gai)(gai)進劑(ji)的(de)(de)(de)投(tou)入成(cheng)(cheng)(cheng)本；2 淤(yu)(yu)(yu)(yu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)和(he)改(gai)(gai)進劑(ji)的(de)(de)(de)配比必須(xu)使(shi)混(hun)合(he)物(wu)完全熔(rong)(rong)融(rong)，并且熔(rong)(rong)融(rong)物(wu)是(shi)(shi)98％以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)非晶態玻(bo)璃(li)(li)(li)(li)體(ti)(ti)(ti)，一(yi)是(shi)(shi)保(bao)(bao)證(zheng)(zheng)幾乎完全的(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)(li)(li)(li)體(ti)(ti)(ti)緊密結(jie)構對重(zhong)金屬(shu)(shu)(shu)可(ke)靠鎖定(ding)，二是(shi)(shi)完全的(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)(li)(li)(li)體(ti)(ti)(ti)是(shi)(shi)保(bao)(bao)證(zheng)(zheng)生成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)Ecomelt 火山(shan)灰活性最(zui)高(gao)，提高(gao)水泥(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)性能(neng)；3 淤(yu)(yu)(yu)(yu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)和(he)改(gai)(gai)進劑(ji)的(de)(de)(de)配比可(ke)以(yi)使(shi)混(hun)合(he)物(wu)反應溫度盡可(ke)能(neng)低，減少能(neng)源(yuan)的(de)(de)(de)投(tou)入成(cheng)(cheng)(cheng)本；4 淤(yu)(yu)(yu)(yu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)和(he)改(gai)(gai)進劑(ji)的(de)(de)(de)配比必須(xu)使(shi)生成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)Ecomelt 化(hua)學成(cheng)(cheng)(cheng)分穩(wen)定(ding)（在處理(li)不同(tong)淤(yu)(yu)(yu)(yu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)和(he)固(gu)體(ti)(ti)(ti)廢(fei)物(wu)情(qing)況下），是(shi)(shi)為(wei)(wei)了保(bao)(bao)證(zheng)(zheng)Ecomelt 水泥(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)性能(neng)的(de)(de)(de)穩(wen)定(ding)性。
Ecomelt 中(zhong)(zhong)(zhong)硅酸(suan)鹽(yan)網絡與(yu)重金(jin)屬(shu)結(jie)合的(de)(de)(de)(de)(de)(de)穩定(ding)程度(du)可以通過三個方面來確定(ding)。一；對(dui)Ecomelt 做X 射線衍射實驗(yan)(yan)，結(jie)果表明(ming)衍射圖沒有發(fa)現任何顯示結(jie)晶結(jie)構的(de)(de)(de)(de)(de)(de)尖峰(feng)，證明(ming)Ecomelt 是(shi)一種(zhong)完全玻璃體，硅酸(suan)鹽(yan)網絡與(yu)重金(jin)屬(shu)結(jie)合程度(du)非常高(gao)。二；計算Ecomelt 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)摩(mo)爾酸(suan)度(du)，即(ji)Ecomelt 中(zhong)(zhong)(zhong)酸(suan)性(xing)氧(yang)化物(wu)與(yu)堿性(xing)氧(yang)化物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)摩(mo)爾數(shu)之(zhi)比, 摩(mo)爾酸(suan)度(du)越高(gao)，則物(wu)質越穩定(ding)。Ecomelt 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)摩(mo)爾酸(suan)度(du)大概為(wei)1.0 和2.5 之(zhi)間。普波(bo)特蘭水(shui)(shui)泥摩(mo)爾酸(suan)度(du)大概是(shi)0.33。三；對(dui)Ecomelt 做TCLP檢測。數(shu)據(ju)表明(ming)Ecomelt 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)TCLP 數(shu)據(ju)比美國(guo)環(huan)保(bao)局的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最低(di)標準還要(yao)低(di)幾個數(shu)量級。美國(guo)天然(ran)氣研(yan)究所曾做過對(dui)比實驗(yan)(yan)，把一定(ding)數(shu)量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鉻分(fen)(fen)別加入制作(zuo)水(shui)(shui)泥的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生料和制作(zuo)Ecomelt 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)淤泥中(zhong)(zhong)(zhong)，然(ran)后分(fen)(fen)別制作(zuo)水(shui)(shui)泥和Ecomelt。結(jie)果發(fa)現在(zai)加鉻水(shui)(shui)泥中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鉻的(de)(de)(de)(de)(de)(de)浸出量是(shi)Ecomelt 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)45 倍，證明(ming)了Ecomelt 對(dui)重金(jin)屬(shu)絕佳的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鎖定(ding)。
