城鎮(zhèn)河道無(wú)污染淤泥與污染淤泥的處理方法的論文

時(shí)間：2021-06-12 14:16:28 論文我要投稿

　　摘要：我國(guó)城鎮(zhèn)河道面臨著污染、生態(tài)功能退化等諸多問(wèn)題, 對(duì)周邊居民的身心健康和沿岸土地產(chǎn)生了較大的不良影響, 同時(shí)也不利于城鎮(zhèn)的未來(lái)發(fā)展, 所以, 應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)城鎮(zhèn)河道治理, 做好淤泥處置工作, 降低淤泥中的有毒有害物質(zhì)含量。為此, 本文重點(diǎn)針對(duì)城鎮(zhèn)河道淤泥處理措施展開(kāi)探討。

城鎮(zhèn)河道無(wú)污染淤泥與污染淤泥的處理方法的論文

　　關(guān)鍵詞：城鎮(zhèn)河道整治; 淤泥處理; 重金屬; 固化;

　　1 城鎮(zhèn)河道整治中淤泥處理技術(shù)概述

　　當(dāng)前河道清淤技術(shù)主要包括干式清淤、半干式清淤、水下清淤幾種方式, 北方地區(qū)習(xí)慣采用干式清淤, 通常在冬季進(jìn)行清淤活動(dòng)。排干清淤處理方法又可以分為干挖清淤、水力沖挖清淤。排干清淤在處理大型、復(fù)雜垃圾情況的河道中有著直觀、質(zhì)量易控制等諸多優(yōu)點(diǎn)。北方冬季河道有的干涸, 有的結(jié)冰, 更容易開(kāi)展干式清淤。

　　2 無(wú)污染淤泥與污染淤泥的處理

　　淤泥中水與干土質(zhì)量比、有機(jī)質(zhì)含量, 污染程度等化學(xué)、物理性質(zhì)都會(huì)影響淤泥的處理方法, 通過(guò)圖1可知當(dāng)前國(guó)內(nèi)外主要的清淤處理措施。

　　圖1 淤泥的處理處置技術(shù)分類(lèi)

　　淤泥處理方法與其污染情況有著直接關(guān)系。有的河道淤泥污染物較少, 可以直接實(shí)施資源化處置, 但是有的河道淤泥的污染物含量嚴(yán)重超標(biāo), 比如重金屬含量超標(biāo), 就需要采取相應(yīng)的處理技術(shù), 去除其中的有毒有害物質(zhì)后才能排放到自然環(huán)境中。處理后的淤泥應(yīng)當(dāng)根據(jù)其性質(zhì)特點(diǎn)做進(jìn)一步應(yīng)用, 比如淤泥氮磷含量較高那么可以應(yīng)用于公路建設(shè)中, 避免靠近水源, 以免造成水污染。

　　3 淤泥中重金屬固化處理

　　河道底部容易淤積一些重金屬、營(yíng)養(yǎng)鹽等污染物質(zhì), 導(dǎo)致污染程度較高, 所以, 世界各國(guó)普遍關(guān)注河道水底淤泥安全處理問(wèn)題。當(dāng)前固化處理是城鎮(zhèn)河道清淤處理中一種常見(jiàn)的技術(shù), 該技術(shù)可以有效降低淤泥中有毒有害物質(zhì), 是非常值得研究的技術(shù)。

　　3.1 樣品采集與預(yù)處理

　　本文以某運(yùn)河為例, 用采樣器采取表層80cm底泥, 均勻攪拌樣品并用密封袋存放于冰箱中, 溫度保持在4℃。按照100kg/m的添加量, 在樣品中添加固化劑, 養(yǎng)護(hù)七天。

　　3.2 分析方法

　　采用Tessier 5步連續(xù)萃提法 (簡(jiǎn)稱(chēng)Tessier法) 測(cè)定淤泥中的重金屬形態(tài)。重金屬形態(tài)分為五種, 分別為可溶可交換態(tài) (Fr.1) 、碳酸鹽結(jié)合態(tài) (Fr.2) 、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài) (Fr.3) 、有機(jī)物結(jié)合態(tài) (Fr.4) 和殘?jiān)鼞B(tài) (Fr.5) , 然后在具蓋容器中放置5~10g樣品, 在烘干箱中烘干, 烘干溫度為105℃, 通過(guò)含水率計(jì)算公式計(jì)算得到含水率, 然后利用Tessier法進(jìn)行形態(tài)分離。

　　3.3 重金屬元素分析

　　樣品分析采用電感耦合等離子發(fā)射光譜儀 (ICP-AES) , 分析元素包括Cd, Cr, Cu, Ni, Pb和Zn。

　　3.4 固化淤泥中重金屬形態(tài)分布情況

　　如表1和表2所示, 分別為固化處理后重金屬形態(tài)測(cè)定結(jié)果和重金屬賦存形態(tài)。通過(guò)表1表2可知, Cd和Cu超標(biāo)嚴(yán)重, Cd非穩(wěn)定態(tài)質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高, 有著明顯的穩(wěn)定態(tài)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。Ni和Zn穩(wěn)定態(tài)質(zhì)量分?jǐn)?shù)低, 但質(zhì)量分?jǐn)?shù)也從35%增長(zhǎng)至大于60%。通過(guò)比較固化前后各種形態(tài)質(zhì)量分?jǐn)?shù)可知, Cd超標(biāo)嚴(yán)重, 非穩(wěn)定態(tài)質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高, Fr.2變化較大, 質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低, Fr.4和Fr.5則相反, 質(zhì)量分?jǐn)?shù)有所增加�？梢源_定經(jīng)過(guò)固化處理, Cd的Fr.2轉(zhuǎn)變成Fr.4和Fr.5, 而Cu卻沒(méi)有出現(xiàn)較為明顯的形態(tài)變化。Zn的變化規(guī)律和Cu較為相似, Cr和Ni質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少的為Fr.3, 增加的為Fr.4和Fr.5。固化處理淤泥后, 重金屬的形態(tài)更加穩(wěn)定, 這主要是因?yàn)楣袒幚硖岣吡擞倌嗷|(zhì)的.p H值, OH中和了很多重金屬離子, 生成不溶于水的鹽類(lèi), 這些物質(zhì)能夠通過(guò)離子交換實(shí)現(xiàn)了固化作用, 生成的水化產(chǎn)物包裹和吸附了重金屬離子。

　　表1 固化淤泥重金屬賦存形態(tài)分布 (%)

　　表2 固化過(guò)程中重金屬形態(tài)變化

　　3.5 重金屬浸出毒性

　　淤泥中重金屬的含量不會(huì)因?yàn)楣袒幚矶兴鶞p少, 但是, 重金屬的形態(tài)從不穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定狀態(tài)。淤泥中重金屬浸出率的高低并不是由非穩(wěn)定態(tài)質(zhì)量分?jǐn)?shù)決定的, 其中表現(xiàn)最為直接的就是Cu, 雖然其只有1%左右的非穩(wěn)定態(tài)質(zhì)量分?jǐn)?shù), 但是其有著高達(dá)12%的浸出率, 可知重金屬浸出的難易程度存在一定的差別。但是浸出率會(huì)隨著穩(wěn)定態(tài)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而逐漸降低, 在固化處理中, 由于重金屬不斷轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定態(tài), 浸出率也會(huì)隨之降低。

　　在酸性浸提劑作用下, 不同重金屬所呈現(xiàn)的活性也存在一定的差異, 同時(shí)浸出率也會(huì)有所不同。重金屬在酸性環(huán)境下的穩(wěn)定態(tài)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而浸出率低的情況也會(huì)越來(lái)越凸顯。重金屬不同, 固化作用也會(huì)有所不同, 比如Cu的穩(wěn)定態(tài)質(zhì)量分?jǐn)?shù)不會(huì)有明顯的增加, 但是浸出率卻出現(xiàn)了明顯降低的情況, 這說(shuō)明重金屬在固化劑的作用下形態(tài)的改變是穩(wěn)定化作用的主要體現(xiàn), 但是在重金屬的包裹作用、p H值變化等方面也能夠從一定程度上體現(xiàn)出重金屬的穩(wěn)定化作用。此外, Pb在固化后浸出濃度反而出現(xiàn)了增加的情況, 這可能是因?yàn)镻b固化處理中沒(méi)有出現(xiàn)穩(wěn)定態(tài)質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加或者Pb在固化劑水反應(yīng)產(chǎn)生的C-S-H (水化硅酸鈣) 的影響下出現(xiàn)了良好的吸附作用, 但是這種吸附作用在酸性條件下被破壞。

　　4 結(jié)束語(yǔ)

　　在城鎮(zhèn)建設(shè)中, 河道治理是重要的工作內(nèi)容之一。河道治理中, 淤泥和清淤處理工作是改善河道質(zhì)量、提高城市環(huán)境的重要方法。在河道清淤處理工作中, 應(yīng)當(dāng)根據(jù)施工的實(shí)際情況合理選擇清淤手段, 做好淤泥中有毒有害物質(zhì)的處理, 從而提高居民的環(huán)境水平, 做好環(huán)境的治理, 推動(dòng)人與自然的和諧發(fā)展。

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