危险废物浸出实验

1、危险废物浸由毒性与化学稳定化实验【实验目的】1.了解毒性浸出的相关概念；2,掌握固体废物毒性浸出方法新国标和旧国标；3 .了解我国固体废物浸出毒性的相关标准；4 ,了解危险废物及危险废物稳定化技术的相关概念；5 .掌握燃烧飞灰化学稳定化技术的根本原理.【实验原理】1,浸出毒性的概念及其测定固体废物对水具有渗透性.当雨水、地表水或自身所含水通过固体废物时,其所含的有害成分都能以一定的速率溶出.固体废物的这种性质是天然岩石所不具有的.当危险废物未加妥善处理便投置到没有防渗层的简易垃圾填埋场或露天堆放在地面上时,这些被浸出的有毒物质将直接从底层泄漏,将污染土壤、地表水、空气,并通过土壤渗透最终进入地

2、下水系,造成地下水的污染.浸出毒性是指固体废物的治理范畴中的浸出毒性特性,它是危险废物的重要特性,在对危险废物的鉴别和治理过程中是一个重要的法定指标.浸出毒性的测试是对固体废物进行分析测定的重要内容之一.在实验室中按标准规定的浸出程序,制备固体废物的浸取液由于这是在实验室中制取的,因此我们改称浸出液为浸取液,并对该浸取液进行分析测定.假设其中一种或一种以上的毒性特性污染物的浓度超过?危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别?GB5085.3-1996所规定的阈值见附录,那么该固体废物就具有毒性特性.严格限制危险废物的毒性特性,对固体废物的治理和处置,对保护地下水资源具有特别重要的意义.我国关于浸出毒性的旧

3、国标?固体废物浸出毒性浸出方法?GB5086,12-1997分为翻转法和水平振荡法；新国标?固体废物浸出毒性浸出方法一一硫酸硝酸法?(HJ/T299-2007)和?固体废物浸出毒性浸出方法一一醋酸缓冲溶液法?(HJ/T300-2007),分别规定了硫酸硝酸法和醋酸缓冲溶液法这两种方法的操作过程.本实验中,浸出毒性浸出方法采用旧国标?固体废物浸出毒性浸出方法?(GB5086.12-1997).2.危险废物的稳定化方法由于垃圾燃烧时炉膛温度高于大多数重金属的气化温度,因此燃烧所产生的飞灰中重金属浓度含量较高,大多数情况下超出了我国现行的危险废物浸出毒性鉴别标准,对于这样的危险废物,在处置前必须进行

4、稳定化处理.燃烧飞灰的化学药剂稳定化技术主要原理是通过飞灰中的重金属与药剂生成稳定的化合物,从而防止当环境变化时,重金属重新溶出,对环境造成二次污染.比拟常用的药剂有磷酸盐、硅酸盐、螯合剂等.1)磷酸盐药剂稳定化：用磷酸盐进行稳定化处理的机理主要有两种,吸附作用和化学沉淀作用.可溶性磷酸盐(如Na3P04、H3P04等)的处理机理主要是化学沉淀作用,即通过参加磷酸盐药剂及溶剂水,使可溶的重金属离子转化为难溶或溶解度很小的稳定的磷酸盐,从而到达稳定飞灰中重金属的目的.2)硅酸盐药剂稳定化通常使用的材料为Na2SiO3、硅酸盐水泥等,硅酸盐水泥熟料的矿物成分主要有：3CaOSiO2、2CaOSiO

5、2等.这种技术的原理并不是溶液中的重金属与硅酸根发生反响而生成晶态的硅酸盐,而是生成一种可看作由水合金属离子与二氧化硅或硅胶按不同比例结合形成的混合物.这种混合沉淀在很宽的pH值范围内(211)有较低的溶解度.从而到达稳定飞灰中重金属的目的.本实验中,选用不同百分比的硅酸盐水泥药剂作为稳定化药剂.【实验设备和材料】实验材料和试剂：1 .老虎堆燃烧飞灰,硅酸盐水泥2 .浸取剂去离子水3 .滤膜：0.45小弑孔滤膜或中速蓝带定量滤纸实验设备：4 .浸取容器：具密封塞高型聚乙烯瓶5 .浸取装置：转速为302r/min的翻转式振荡器6 .过滤装置：加压过滤装置或真空过滤装置或离心别离装置7 .电子分析

6、天平、台秤8 .量筒、烧杯、移液管等常规试验用具【实验步骤】1 .分别称取飞灰试样70.0g置入编号为1、2、3、4的四个具密封塞高型聚乙烯瓶中.2 .分别称取7g(10%)、14g(20%)、21g(30%)硅酸盐水泥药剂参加2、3、4号聚乙烯瓶中.3 .根据液周比10:1(L/kg)计算所需浸取剂(去离子水)的体积,将浸取剂分别参加到1、2、3、4聚乙烯瓶中,搅拌,使其混合均匀,进行一定时间的养护.4 .盖紧瓶盖并固定在转速为30i2r/min的翻转式振荡器上,在室温下翻转搅拌浸取18h后取下浸取容器,静置30min.5 .于预先安装好滤膜(0.45不含粘合剂的硅酸硼玻璃纤维滤膜,事先用1

7、.0mol/l硝酸洗涤,去离子水连续冲洗3次)的过滤装置上过滤,弃去周相,收集全部滤出液,即为浸取液.6 .准确移取5ml滤液至50ml容量瓶,加5ml硝酸后定容.7 .用电感耦合等离子体光谱仪(ICP)测定Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn的浓度.8 .分析化学药剂的稳定化效果,及获得最正确稳定化效果的条件.【实验数据及分析】1.各样品配比表1各样品配比样品编号飞灰质里稳定化药剂稳定化药剂量170.0g无0270.0g硅酸盐水泥7g(10%)370.0g硅酸盐水泥14g(20%)470.0g硅酸盐水泥21g(30%)2.C3组各样品重金属浸出浓度表2各样品重金属实测浓度浓度/mg/L稳定剂0

8、%稳定剂10%稳定剂20衿稳定剂30衿Cr平均值标准差Cd平均值标准差Cu平均值标准差Mn平均值标准差As平均值标准差Zn平均值标准差Ni平均值标准差Pb平均值在用ICP检测重金属浓度前步骤7,将样品稀释了10倍步骤6,因此,浸取液中的重金属浓度应是上表数据乘以10,如下表.表3各样品重金属浸出浓度浓度mg/L友划AOA稳定剂稳定剂稳定剂国L稳定剂0%国标10%20930%CrCdCuMnAsZnNiPb3.结果比拟分析1校验浸出浓度是否达标比照过程通过实验数据与国标的比照,我们发现除了金属Pb浸出超标外,其他离子均远小于国标检出限值.可见,Pb需要再进行化学稳定化处理.参加稳定化药剂后,各指标的浸出毒性呈现不同的变化.其中,Zn、Ni、Cu的浸出毒性随着稳定化药剂的参加而呈减少之势,但随稳定剂含量的变化趋势不明显.Pb的浸出毒性除系列3外也有明显降低.其他四种金属那么无明显改善效果,这主要是由于该金属离子本身在飞灰中含量就很少,检测仪器精确度不高,导致含量与标准差数值相近,不能反映出稳定剂作用效果.理论上,浸出物毒性的削减量随着稳定化药剂用量的提升在增大,但实际上增幅并不明显；即少量的稳定化药剂就可以到达比拟好稳定效果.在实际应用过程中,如