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在过去二十年里,随着我国硫酸工业的快速发展,废水处理产生大量污泥,含有大量的砷、镉、铬、铜、锌、铅、氟等重金属元素。长期以来,该污泥随意丢弃或堆放,污染水体和土壤,对人体健康和生态环境造成极大威胁。本文以某硫酸化工厂废水处理产生的高浓度含砷污泥为研究对象,首先对含砷污泥的基本性质进行分析,再采用稳定化技术处理含砷污泥,并对稳定化机理进行探讨,最后结合实验室小试进行现场中试研究。主要内容和结论如下:(1)XRF和XRD分析表明,含砷污泥成分复杂,含有大量重金属砷,其他重金属成分较少,大部分砷以非结晶化合物存在。砷的形态分析表明,污泥中As以碳酸盐结合态为主,对环境的pH较为敏感,具有很强的迁移性。浸出液中As浓度远远超过《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007),属于危险废物。该含砷污泥热稳定性较差,在高温下易分解产生氧化砷,不适宜采用高温固化处理。(2)相比于含铁和含硫物质,碱性含钙物质对污泥中的砷具有很好的稳定化效果,最终选择漂白粉和生石灰两种稳定化药剂,并对其稳定化机理进行探讨。当加入5%漂白粉使污泥中Ca/As摩尔比达到2.0,再加入生石灰,使Ca/As摩尔比达到2.4以上,浸出液pH介于11.5~12.0时,As浸出浓度小于《危险废物填埋污染控制标准》(GB18598-2001),比传统水泥固化效果更好。XPS和XRD分析可知,原始污泥中As主要以As(III)为主,漂白粉将污泥中As(III)氧化成As(V),随着生石灰加入,Ca/As摩尔比和pH不断增大,形成难溶的CaHAsO4·2H2O结晶化合物。(3)在实验室小试基础上,进行了现场中试研究,主要包括现场调查分析、中试工艺方案、流程和设备设计,并完成了漂白粉和生石灰氧化/稳定化处理含砷污泥的中试应用,确定了稳定化药剂最佳配比为污泥:水:漂白粉:生石灰=1:(0.05~0.10):0.05:(0.05~0.15),同时确保含砷污泥浸出液pH介于11.5~12之间。