浸出毒性實(shí)驗(yàn)

浸出毒性實(shí)驗(yàn)-實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私馐姓勰嗝撍囡炋幚砉に嚰敖龆拘缘膶?shí)驗(yàn)方法。掌握泥餅中重金屬的固化機(jī)理。二實(shí)驗(yàn)原理污泥中含有大量的重金屬，包括生物毒性顯著的Cr、Cd、Pb、Hg以及類金屬As,以及具有毒性的重金屬Zn、Cu、Co、Ni、Sn、V等。其中Cr、Cd、Pb、Cu、Hg、As、Be、Ni、Tl被列入“中國環(huán)境優(yōu)先污染物黑名單”。它們會(huì)對(duì)人體和環(huán)境造成嚴(yán)重危害。表1-1列出了污泥中重金屬的來源及危害。表1污泥中重金屬的來源及對(duì)人體的危害種類來源對(duì)人體的危害Cr含鉻礦石加工、重金屬表面處理、皮革、六價(jià)鉻有強(qiáng)氧化作用，會(huì)引發(fā)慢性中毒印刷、耐火材料等三價(jià)鉻毒性小，但更易被吸收和蓄積Cd電鍍、顏料、塑料、合金、電池業(yè)等刺激呼吸道，損傷腎臟，能長期潛伏Pb蓄電池、冶金、機(jī)械、涂料、電鍍等“三致”，積累性傷害，有機(jī)鉛毒性更大Zn有色金屬冶煉等急性中毒為主，血壓升高、氣促、休克等Cu有色金屬冶煉、能源、化工等急性胃腸炎，發(fā)熱、高燒，特別是硫酸銅Ni鎳礦開采冶煉等致癌，致敏，羧基鎳毒性特別大Hg工業(yè)汞原料、含汞農(nóng)藥等急性為腎臟損傷，慢性為肺炎、呼吸衰竭As印刷合金、電鍍廢水等心血管、神經(jīng)、呼吸等多種急慢性損傷城市污泥產(chǎn)量巨大，同時(shí)重金屬在不同性質(zhì)污泥中的成分、含量、形態(tài)分布不同，因此采用固化/穩(wěn)定化方法處理污泥中的重金屬是一種更為經(jīng)濟(jì)有效的方法㈣。固化(Solidfication)是指添加固化劑于廢棄物中，使其變?yōu)椴豢闪鲃?dòng)性或形成固體的過程，而不管廢棄物與固化劑間是否產(chǎn)生化學(xué)結(jié)合［19］。穩(wěn)定化(Stabilization)是指將有害污染物轉(zhuǎn)變成低溶解性、低毒性及低移動(dòng)性的物質(zhì)，以減少有害物潛力的技術(shù)。實(shí)際工程中經(jīng)常將重金屬的固化/穩(wěn)定化（Solidification/Stabilization,簡(jiǎn)稱為S/S）結(jié)合起來使用。目前常見的污泥固化技術(shù)主要包括：水泥固化、石灰固化、塑性材料固化、熔融固化、自膠結(jié)固化和大型包膠固化等。常見的污泥穩(wěn)定化技術(shù)主要包括：pH控制、氧化/還原電勢(shì)控制、沉淀等。污泥中含有大量有機(jī)物，在填埋場(chǎng)厭氧環(huán)境下容易發(fā)生厭氧消化產(chǎn)生有機(jī)酸，加之酸雨等酸性介質(zhì)的存在，容易造成污泥中重金屬的溶出。因此，固化/穩(wěn)定化作為一種重要的重金屬處理方法，被廣泛應(yīng)用于污泥填埋的研究中。采用脫水污泥及強(qiáng)度破壞實(shí)驗(yàn)后的固化體碎片用來進(jìn)行重金屬的浸出特性實(shí)驗(yàn)。參照U.S.EPA的TCLP方法，對(duì)固化體開展翻轉(zhuǎn)振蕩的標(biāo)準(zhǔn)浸出測(cè)試，以醋酸溶液為浸提劑，模擬污泥固化體在進(jìn)入填埋場(chǎng)后，其中的重金屬在填埋場(chǎng)滲濾液的影響下從污泥固化體中浸出的過程。自然養(yǎng)護(hù)是模擬污泥泥餅成型的固化試塊在填埋場(chǎng)的自然條件下的長時(shí)間的固化效果。本研究中沒有向脫水泥餅中額外添加水泥等固化劑，脫水過程中添加的石灰在自然養(yǎng)護(hù)過程中，在一定的溫度和濕度下會(huì)發(fā)生類似水泥熟料的水化膠凝反應(yīng)過程。一般反應(yīng)速度較普通硅酸鹽水泥的水化速度慢，這有利于污泥固化體后期強(qiáng)度的增長。由于石灰等發(fā)生火山灰的水化膠凝反應(yīng)時(shí)間較長，為了縮短自然養(yǎng)護(hù)的齡期以及消除長齡期養(yǎng)護(hù)中可能帶來的實(shí)驗(yàn)偶然誤差，本研究采用了蒸汽養(yǎng)護(hù)的方法加速固化體中水化膠凝反應(yīng)過程，使SiO2,Al2O3,CaO之間的一些可能需要1年以上的水化反應(yīng)縮短為幾個(gè)小時(shí)就可完成。三實(shí)驗(yàn)原料與儀器1.原料及藥品脫水泥餅、蒸餾水。冰醋酸：優(yōu)級(jí)純。浸提劑：按照液固比為20:1計(jì)算出所需浸提劑（醋酸溶液，pH=2.88土0.05,配制方法為試劑水稀釋5.7ml冰醋酸至1L）的體積濾膜：微孔濾膜，孔徑0.45“n。2.實(shí)驗(yàn)儀器本實(shí)驗(yàn)中使用的主要設(shè)備有：（1）GJ密封式振動(dòng)粉碎機(jī)；（2）壓力機(jī)；（3）成型模據(jù)；（4）烘箱；（5）立式壓力蒸汽滅菌器；（6）翻轉(zhuǎn)式振蕩儀；（7）原子吸收光譜；（8）提取瓶；（9）壓力過濾器；（10）天平；（11）振蕩設(shè)備;（12）篩。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容做浸出毒性試驗(yàn)之前，對(duì)其樣品的制備尤為重要。其樣品的制備程序如下：預(yù)處理脫水泥餅放入105^烘箱，放置24h以上，烘干后泥餅放入密封式震動(dòng)粉碎機(jī)，破碎后泥餅收集保存。取300g樣品，加入60g水，混勻，放入模具中壓力成型，得到樣品試塊。毒性浸出浸出毒性試驗(yàn)分為兩部分，第一部分將樣品試塊破碎，置于2L提取瓶中，按液固比為20:1（L/kg）計(jì)算出所需浸提劑的體積，加入浸提劑，蓋緊瓶蓋后固定在翻轉(zhuǎn)式振蕩裝置上，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為30±2r/min，^23±2°C下振蕩18±2h。在振蕩過程中有氣體產(chǎn)生時(shí)，應(yīng)定時(shí)在通風(fēng)櫥中打開提取瓶，釋放過度的壓力。第二部分將樣品試塊放入立式壓力蒸汽滅菌器，120C蒸汽養(yǎng)護(hù)3h，取出樣品，其