MICP技术联合多孔硅吸附材料对锌铅复合污染土固化/稳定化修复的试验研究     

李驰  田蕾  董彩环  张永锋  王燕星 《岩土力学》2022,(2):307-316

近年来,工业和科技的快速发展使得重金属污染土固化/稳定化的修复研究成为热点。运用微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术联合吸附材料对锌铅复合重金属污染土进行固化/稳定化的修复,通过无侧限抗压强度试验、毒性浸出试验,评价处理前后污染土的固化效果与重金属的稳定化效果,结合扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等检测手段,揭示MICP技术处理锌铅重金属污染土的修复机制。研究结果表明,采用MICP技术对锌铅重金属污染土进行固化/稳定化之后,可以有效降低污染土中有害重金属的浸出性。当矿化时间为10d时,试样无侧限抗压强度为942.5k Pa;铅的浸出浓度为4.20mg/L,比未处理时降低了44.81%;锌的浸出浓度为4.31mg/L,比未处理时降低了46.19%,效果显著。在此基础上,添加10%的多孔硅吸附材料后,试样无侧限抗压强度可达到1 021 kPa,强度提高了8.3%;铅的浸出浓度为2.45mg/L,与未经处理时相比,降幅达到了67.81%,与单纯MICP方法处理时相比,铅浸出浓度被二次降低了41.67%;锌的浸出浓度仅为2.93 mg/L,与未经处理时相比,降幅达到了63.4%,与单纯...  相似文献   

地质钻探废弃冲洗液固化处理技术研究及应用          下载免费PDF全文

蒋炳  张统得  严君凤 《探矿工程》2021,48(11):8-14

在地质钻探废弃冲洗液无害化处理过程中,经固液分离后的废弃固相主要由大量磨细的岩粉和细砂构成,但含水率较高,还含有大量的有机物和重金属离子等有害物质。针对地质岩心钻探废弃固相的固化问题,首先从P.O42.5普通硅酸盐水泥、粉煤灰和石灰3种固化主剂中优选了水泥作为主剂,而后通过正交实验确定了固化剂基础配方为：25% P.O42.5普通硅酸盐水泥+2% PF-3型促凝剂+3% RES-1型复合早强剂,并通过极差分析进行了验证,然后进行了支撑剂加量的确定,7%支撑剂加量既能有效增加固化强度,又不会增加搅拌难度。最后将固化剂配方应用于YK11-2井废弃冲洗液处理野外试验中,固化后的固化体抗压强度达1.41 MPa,各项污染指标和重金属离子符合国家二级排放标准,取得了较好的处理效果。  相似文献   

膨胀土干缩变形特性试验研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

王东伟  唐朝生  李胜杰  曾浩  施斌  张必勇 《高校地质学报》1997,25(5):756

膨胀土是一种典型的问题性土，对气候变化非常敏感，在干旱气候条件下，极易发生体积收缩变形，引发各种工 程地质问题。为了研究膨胀土的干缩变形特性，开展了一系列室内干燥试验，测定了膨胀土的收缩特征曲线，重点分析 了初始含水率和干密度对干缩变形过程的影响，并进一步探讨了水泥固化抑制膨胀土干缩变形的效果和机理。结果表 明：（1） 膨胀土的干缩变形过程存在三个典型阶段：正常收缩、残余收缩和零收缩；（2） 初始含水率越高，试样蒸发速 率越快，且干缩变形完全后试样孔隙比越小而最终收缩应变越大，干缩变形越明显；（3） 初始干密度越大，试样蒸发速 率和最终体积收缩应变越小，提高初始干密度对试样干缩变形具有一定的抑制作用；（4） 在膨胀土中掺入适量的水泥能 显著降低试样的体积收缩应变，对干缩变形具有良好的抑制效果；（5） 膨胀土的干缩变形具有明显的各向异性特征，并 且与初始状态有关。  相似文献   

Utilization of fly ash for stabilization/solidification of heavy metal contaminated soils   总被引：19，自引：0，他引：19  

Dimitris Dermatas  Xiaoguang Meng 《Engineering Geology》2003,70(3-4):377-394

Pozzolanic-based stabilization/solidification (S/S) is an effective, yet economic remediation technology to immobilize heavy metals in contaminated soils and sludges. In the present study, fly ash waste materials were used along with quicklime (CaO) to immobilize lead, trivalent and hexavalent chromium present in artificially contaminated clayey sand soils. The degree of heavy metal immobilization was evaluated using the Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP) as well as controlled extraction experiments. These leaching test results along with X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope and energy dispersive X-ray (SEM–EDX) analyses were also implemented to elucidate the mechanisms responsible for immobilization of the heavy metals under study. Finally, the reusability of the stabilized waste forms in construction applications was also investigated by performing unconfined compressive strength and swell tests. The experimental results suggest that the controlling mechanism for both lead and hexavalent chromium immobilization is surface adsorption, whereas for trivalent chromium it is hydroxide precipitation. Addition of quicklime and fly ash to the contaminated soils effectively reduced heavy metal leachability well below the nonhazardous regulatory limits. Overall, fly ash addition increases the immobilization pH region for all heavy metals tested, and significantly improves the stress-strain properties of the treated solids, thus allowing their reuse as readily available construction materials. The only potential problem associated with this quicklime–fly ash treatment is the excessive formation of the pozzolanic product ettringite in the presence of sulfates. Ettringite, when brought in contact with water, may cause significant swelling and subsequent deterioration of the stabilized matrix. Addition of minimum amounts of barium hydroxide was shown to effectively eliminate ettringite formation. Overall, due to the presence of very high levels of heavy metal contamination along with sulfates in the solid matrices under study, the results presented herein can be applied to the management of incinerator and coal fly ash, boiler slag and flue gas desulfurization wastes.  相似文献   

江西永平铜矿花岗质岩石的岩石结构、地球化学特征及其成矿意义   总被引：2，自引：7，他引：2  

李晓峰  Yasushi  Watanabe  屈文俊 《岩石学报》2007,23(10):2353-2365

江西永平铜矿位于华南怀玉山—北武夷山铜铅锌多金属成矿带内,是赣东北地区除了德兴铜矿外的另一个大型铜矿基地。该矿区存在两种类型的花岗质岩石,一种是花岗岩;另一种是英安斑岩。英安斑岩具有典型斑状结构和石英眼结构,而花岗岩则具有单向固结结构。在化学成分上,两者属于高钾的钙碱性系列岩石,英安斑岩贫硅、富Al、Fe、Mg、Ca,以及具有较大的Na_2O/K_2O(0.02～0.64)等特点;而花岗岩富硅、贫Al、Ca,以及富碱和具有较小的Na_2O/K_2O(0.02～0.03)等特点。两种类型的岩石具有一致的REE配分曲线。它们均富集大离子亲石元素(Ba、Rb、K),亏损高场强元素(Th、Nd、Ta、Ti)以及元素Sr和P,显示了与俯冲作用有关的岩浆作用。在结构和化学成分上,花岗岩则类似于美国Climax斑岩钼(铜)矿成矿斑岩的性质(如具有单向固结结构、较高的分异指数、富Si、贫Al、Ca、富Na_2O K_2O以及K_2O>Na_2O)。与英安斑岩有关的蚀变作用主要有夕卡岩化、黑云母化、白云母化、绿泥石化和萤石化,而与花岗岩有关的蚀变作用主要是白云母化和萤石化;相应地,与英安斑岩有关的成矿作用主要为铜,而与花岗岩有关的成矿作用则主要为钼。2件辉钼矿样品的Re-Os年龄分别为156.7±2.8Ma和155.7±3.6Ma,表明与花岗岩有关的钼成矿作用发生在156Ma左右。本文认为,永平铜钼矿的成矿地球动力学背景应是由挤压向伸展的转换环境。  相似文献   

层状侵入体及其韵律层成因   总被引：3，自引：0，他引：3  

欧新功  金淑燕 《地学前缘》2000,7(1):79-86

层状侵入体以其独特的韵律结构记录了岩浆的演化分异过程。围绕韵律层理的成因 ,不同学者提出了很多成层机制 ,归纳起来大体有两类 :一类与岩浆流动和动力成层有关 ,包括流动分异、对流成层、化学成因等 ;另一类为非动力成层机制 ,主要有火成堆积、重力分异、压实作用和固化收缩等观点。影响韵律形成的因素很多 ,通常包括岩浆成分、对流作用、扩散作用、热梯度、氧逸度、温度和压力等。在评述这些成层机制和影响因素的基础上 ,结合攀枝花层状侵入体的特点 ,认为该岩体的韵律结构是在岩浆的固化收缩和压实作用下 ,晶体定向生长和自组织排列的结果 ,是二元 (辉石 ,斜长石 )、固 (岩石 )—液 (岩浆 )相转变系统中动量、能量和物种质量的复杂耦合所形成的分形自组织现象。对层状侵入体的进一步研究应集中在加强实验 (尤其是高温高压实验 )、引入非线性分析以及与成矿研究相结合等方面。  相似文献   

生物化学作用对污泥固化体渗透性的影响   总被引：11，自引：0，他引：11  

朱伟  李磊  林城 《岩土力学》2006,27(6):933-938

通过固化技术降低污泥的透水性,可以减少二次污染的风险,但是外界生物化学条件的改变会引起污泥固化体渗透性的变化。针对这个问题,采用强化污泥固化体所处的生物化学条件的方法,进行了不同酸性渗透液以及微生物激活环境下固化体渗透性的试验。试验结果表明,提高污泥固化水平可以显著降低污泥的渗透性,但是酸性环境下固化体的透水性将增加;污泥固化体渗透性的改变,不仅取决于酸性渗透液总的渗透量,也受酸的强度的控制;微生物的活动能够明显降低污泥固化体的透水性。  相似文献   

有机质含量对淤泥固化效果影响的试验研究   总被引：18，自引：8，他引：10  

范昭平  朱伟  张春雷 《岩土力学》2005,26(8):1327-1330

淤泥固化技术是淤泥资源化利用的一个重要方法,而有机质对淤泥固化效果的影响是淤泥固化技术研究中的重要课题。在淤泥固化的试验研究中发现有机质含量对淤泥固化的效果有着显著影响。通过对不同有机物含量的固化试验揭示了该种影响的规律,发现淤泥中的有机质存在着一个极限含量4.3 %,当超过这一极限含量后,有机质量的增加不再对固化效果产生更大的影响。根据这一研究结果,提出了对于高有机质淤泥采用水泥-石膏进行固化的方法。  相似文献   

氯氧镁水泥固化淤泥力学特性及微观机制     

王东星  陈政光 《岩土力学》2021,(1):77-85,92

将氯氧镁水泥(MOC)创新性地引入淤泥固化,通过无侧限抗压强度、固化体含水率、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱测定(EDS)等试验,研究了初始含水率、MgO/MgCl2摩尔比、养护龄期和MgO活性等复杂因素对淤泥固化效能影响及其驱动机制。结果表明:初始含水率越高,试样强度越低,中等含水率时MOC固化淤泥中出现针杆状的3相或5相晶体;随MgO/MgCl2摩尔比升高,试样抗压强度随之增加,水化产物从无定形凝胶逐渐转化为3相、5相和Mg(OH)2晶体;随养护龄期延长,固化淤泥强度总体呈上升趋势,28d前强度增长相对较快,28d后强度趋于稳定;养护后期,MgO/MgCl2摩尔比较高的试样表面易出现泛霜现象;MgO活性提高使得MOC固化淤泥试样含有更多有效活性组分,无侧限抗压强度更高,但MgO活性高低对水化产物演变规律并无显著影响。研究成果可为绿色、低碳MOC基胶凝材料研发及其在淤泥固化等土体加固领域中应用提供理论支撑。  相似文献   

挥发性有机物污染泥浆固化稳定化试验研究     

夏威夷  杜延军  魏明俐  薄煜琳  宋德君 《岩土力学》2016,37(5):1281-1290

针对有机污染场地修复施工过程中出现的冒浆现象,选取2种典型有机污染泥浆,通过多组室内试验,对比分析了4种固化剂的固化稳定效果。结果表明：4种固化剂均有较好的减水效果,典型泥浆I的含水率28 d降幅可达45%,而典型泥浆II的28 d减水效果以固化剂A（5%水泥）最优,其含水率降幅为37%;固化土样孔隙水电导率EC随龄期先升高后降低,其峰值出现在3 d或7 d;固化土样pH值总体随龄期而增大,且典型泥浆II的pH值明显高于典型泥浆I;泥浆固化后qu值随龄期发展而快速增长,且典型泥浆I强度远高于典型泥浆II,并以固化剂A、C固化增强效果最佳,28 d时固化剂C固化的典型泥浆I、II的qu值分别达到233、48 kPa;添加固化剂尤其是含凹凸棒土的固化剂B、D能有效降低有机污染物的浸出,其28 d龄期对典型泥浆I、II的稳定率超过81%。固化泥浆EC、pH值与qu值关系具有明显规律,可反映其强度生长状况。  相似文献