1概述

　　水泥固化的实际过程十分复杂，目前尚未有理论上的透彻解释。一般认为其作用机理是通过水泥中的粉末状硅酸钙水化胶体对有毒物质的吸附，及水泥中水化物能与有害物质形成固溶体，从而将其束缚在水泥硬化组织内。普通硅酸盐水泥就具有良好的固化有毒物的性能。在我国，用水泥固化处理重金属固体废物已有实验研究，但未见有应用的研究报道。本研究用此法处理线路板厂的废水处理污泥，对其固化条件、固化材料配比、固化块的浸出性能、抗压强度等作了初步实验探索。

　　2实验部分

　　211实验材料

　　试验所采用的污泥取自广州黄埔经济开发区某线路板厂废水车间用石灰混凝沉淀、脱水干化后的污泥饼，其含水量为50～55.污泥经烘干恒重、粉碎，过200目筛后备用。

　　212实验方法

　　将污泥、水泥、河沙、添加剂、水按一定比例在容器中混合均匀，注入稳定形状容器固化成型得固化样品。取出测其比重、抗压强度及金属离子浸出率。

　　浸出实验按GB5086-85进行操作，固化块经粉碎（超微粉碎机在茶叶领域）（<5mm）称重后，放入烧杯中，加水至固化块完全浸没，至一定时间取少量分析用原子吸收分光光度计分析Cu、Sn、Au、Fe.固化块的抗压强度按GB177-85《水泥胶砂强度检测方法》，pH值用pHC-3S型酸度测定。

　　3结果与讨论

　　311425水泥的固化特性

　　为了制得均匀的固化体必须选用具有流动性好、凝固时间合适、离析水量适当的水泥混合物配料方案。搅拌机可混合的混凝土的流动值一般应在200～300mm之间，初凝时间应在1h以上，离析水消失时间应在6h以内[4]。我们试验了不同配比的水泥固化体的混合性实验。

　　水泥固化处理效果良好，其中Cu2 的浸出浓度大大低于我国《有色金属工业固体废物污染控制标准》中规定的浸出最高允许浓度。

　　Sn、Au的浸出浓度也均低于011mg/I.这可能是因为混凝土的凝结和硬化过程中主要的化学反应是水泥化合物，同时由于固化块的微孔与毛细管不连通，污泥中的重金属被封固在硬化块内，阻止了重金属内部溶出，溶出只在固化块表面进行，因此，其溶出量很低。

　　312pH的影响

　　由于固化块最终处理是自然堆放或作为建筑路基材料，其不可避免会被自然降雨所淋浸，近年来因工业污染，酸雨现象严重，南方地区常出现pH<5的降雨，有时甚至低于310，而pH正是影响金属离子溶出的重要因素之一。为测定不同pH对固化块的浸出规律，我们用不同pH的水作实验。

　　随着pH降低，Cu2 的浸出浓度增大，低pH时增加一倍多，高pH时变化不明显；Sn在高pH和低pH均有所增加，显然是因为Sn具有两性的缘故。Au的浸出变化较小。整个pH值的影响表现为在高或低pH水中浸出浓度有所增加，这除了与金属离子本身的性质有关外，同时与水泥本身易受酸碱腐蚀也有一定关系，但总的影响不大。

　　313污泥/水泥配比的影响

　　水泥是固化的基本材料，其用量的多少直接关系到金属离子固化效果、固化块的强度及固化处置的成本。我们对不同的污泥/水泥配比进行了Cu2 浸出实验。

　　所以综合考虑，在不影响固化块抗压强度的情况下，应尽量选择水泥使用量较低的配比。

　　314添加剂硫脲的影响

　　添加硫脲主要是考察对固化块中Cu2 的固化影响，笔者认为硫脲在固化过程中可能起着两个作用：（1）促进作用，促进水泥的胶凝固化作用，便固化块形成网状交联三维结构，对有害成分起着固化作用；（2）一种硫化剂，与Cu2 作用形成稳定的硫化物，从而防止Cu2 的溶出。显然，配方中加入硫脲可使固化块的固化能力增强，Cu2 的浸出随着硫脲加入量的增大而降低。

　　315固化块的抗压强度

　　因为污泥固化后形成的固化块，要采取自然堆放或利用作为路基材料等，所以固化块必须具有一定的抗压强度。我们对不同配比的固化块进行了抗压强度的测试。水泥的含量增加，抗压强度增加。

　　水泥含量对抗压强度有较大的影响，随着水泥含量的增加抗压强度降低。配方中加入添加剂Na2SiO3对固化块的抗压强度有明显的提高。本研究认为因水泥的主要成分是硅酸盐（Ca、Al、Mg、Fe等），Na2SiO3作为添加剂，能加快水泥成分的水合反应，促进水泥交联凝固，从而提高固化块强度，降低有害物质的溶出。

　　4结论

　　对石灰中和混凝污泥采用水泥固化，效果良好，Cu的浸出率均大大低于允许浸出浓度。实验得出最佳配比的固化污泥，克服了污泥造成的二次污染。水泥固化材料易得、固化操作简单、实用性强。不足之处，其处理成本相对较高。