本发明涉及市政环境工程
技术领域：
，具体而言，涉及一种淤泥固化/稳定化固化剂及其制备方法和应用。
背景技术：
：近年来，河道、港口工程快速发展，产生大量淤泥，目前，一般通过设置陆地贮泥场或者直接抛填于低洼地区的方法来进行处理，由于淤泥含水率高、强度低、变形大和固结时间长等原因很难在工程中直接利用。在很多地区长期占用大量耕地和鱼塘，浪费土地资源，使耕地更加紧张。疏浚淤泥作为一种固体废弃物其本身就会随时间延长对环境造成不利影响，通常淤泥中含有大量的重金属离子、有机物和病原体等污染物质，这些有害物质会在淤泥闲置时随污水析出，进而严重污染土壤和地下水，破坏生态环境和威胁人类安全。近年来，卫生填埋技术迅速发展，市面上出售的固化剂能达到一定的固化效果，但是还存在一定的问题：被吸附后的污染物有再次浸出、造成二次污染的风险；固化剂使用后造成土壤碱化严重；固化剂售价高等。因此，需要一种经济上合理、固化稳定化效果好，能有效改善产物性质的综合性固化剂材料。有鉴于此，特提出本发明。技术实现要素：本发明的目的之一在于提供一种淤泥固化/稳定化固化剂，该固化剂不仅能缩短淤泥的固化时间，而且稳定化效果好，同时该固化剂以工业废渣、尾矿等为主要原材料，成本低，同时实现了资源的综合利用，变废为宝。本发明的目的之二在于提供一种上述淤泥固化/稳定化固化剂的制备方法，将原料混合制得，制备方法简单，适合大规模工业化生产。本发明的目的之三在于提供一种上述淤泥固化/稳定化固化剂在处理市政淤泥中的应用。为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：第一方面，本发明提供了一种淤泥固化/稳定化固化剂，所述淤泥固化/稳定化固化剂按质量百分含量包括如下组分：铁渣5-10％、钢渣1-10％、水泥20-40％、水镁石20-40％、混合物a10-20％和混合物b10-20％；混合物a包括无水氯化钙和水玻璃；混合物b包括分子筛和高岭土。优选地，在本发明提供的技术方案的基础上，所述淤泥固化/稳定化固化剂按质量百分含量包括如下组分：铁渣8-10％、钢渣1-5％、水泥20-30％、水镁石30-40％、混合物a10-15％和混合物b14-20％；混合物a包括无水氯化钙和水玻璃；混合物b包括分子筛和高岭土。优选地，在本发明提供的技术方案的基础上，所述淤泥固化/稳定化固化剂按质量百分含量包括如下组分：铁渣8-10％、钢渣1-3％、水泥20-30％、水镁石30-40％、混合物a10-15％和混合物b15-19％；混合物a包括无水氯化钙和水玻璃；混合物b包括分子筛和高岭土。优选地，在本发明提供的技术方案的基础上，所述铁渣为高炉铁渣；优选地，所述分子筛包括a型、x型、y型或m型分子筛中的一种或至少两种的组合；优选地，所述分子筛为a型分子筛，优选为3a分子筛、4a分子筛或5a分子筛中的一种或至少两种的组合，进一步优选为4a分子筛；优选地，高炉铁渣、钢渣、水镁石和高岭土的粒度均独立地为100-300目。优选地，在本发明提供的技术方案的基础上，所述混合物a中无水氯化钙和水玻璃的质量比为1:(1-5)，优选为1:(1-3)，进一步优选为1:(1-2)。优选地，在本发明提供的技术方案的基础上，所述混合物b中分子筛和高岭土的质量比为1:(5-10)，优选为1:(5-9)，进一步优选为1:(6-9)。第二方面，本发明提供了一种上述淤泥固化/稳定化固化剂的制备方法，包括以下步骤：将配方量的铁渣、钢渣、水泥、水镁石、混合物a和混合物b混合均匀，制得淤泥固化/稳定化固化剂；混合物a包括无水氯化钙和水玻璃；混合物b包括分子筛和高岭土；优选地，混合时间为30-60min。第三方面，提供了一种上述淤泥固化/稳定化固化剂在处理市政淤泥中的应用。进一步，在本发明技术方案的基础上，包括以下步骤：将淤泥固化/稳定化固化剂添加到市政淤泥中，混合均匀，室温下静养3-7天；优选地，市政淤泥的含水率为70-80％。优选地，在本发明技术方案的基础上，淤泥固化/稳定化固化剂和市政淤泥的质量比为1:(3-8)，优选为1:(5-8)，进一步优选为1:(5-6)。与已有技术相比，本发明具有如下有益效果：(1)本发明提供的淤泥固化/稳定化固化剂以一定配方量的铁渣、钢渣、普通水泥、水镁石、无水氯化钙和水玻璃、分子筛和高岭土为主要成分，通过各成分之间的相互协同配合不仅能大大缩短淤泥的固化时间，在较短时间内能到达填埋要求，而且能使污泥中有害成分稳定化，稳定化效果好。无水氯化钙和水玻璃能加快淤泥的水化，水化后更好地和其他成分形成一整体，提高固化后淤泥的强度；同时添加钢渣，能使淤泥快速固化并具有较高的强度；添加分子筛和高岭土是良好的重金属稳定剂，能有效地避免重金属的二次浸出，对重金属离子进行固化稳定化；同时，添加铁渣中含有还原性铁粉，使淤泥在局部具有还原性有利于对重金属离子的吸附。(2)本发明提供的淤泥固化/稳定化固化剂中分子筛具有稳定的化学结构，克服了传统固化剂不稳定的缺点，能有效阻碍重金属的二次污染。固化剂使用后不会造成土壤碱化。(3)本发明提供的淤泥固化/稳定化固化剂以工业废渣、尾矿等为主要原材料，成本低，同时实现了资源的综合利用，变废为宝。(4)本发明提供的淤泥固化/稳定化固化剂的制备工艺简单，操作方便，能够节约大量的人力物力、成本低，适合大规模工业化生产。(5)将本发明的市政淤泥固化/稳定化固化剂用于处理市政淤泥中，少量添加即可达到淤泥填埋等后续处理要求，固化时间短，稳定性高，不易造成二次污染，具有较高的环境和经济价值。具体实施方式下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。根据本发明的第一个方面，提供了一种淤泥固化/稳定化固化剂，淤泥固化/稳定化固化剂按质量百分含量包括如下组分：铁渣5-10％、钢渣1-10％、水泥20-40％、水镁石20-40％、混合物a10-20％和混合物b10-20％；混合物a包括无水氯化钙和水玻璃；混合物b包括分子筛和高岭土。典型但非限制性的淤(污)泥为市政淤(污)泥(civilsludge)，主要指河道、湖泊等水体中的淤泥。固化/稳定化的“/”是“和”的意思，指能够起到固化和稳定化作用的固化剂。其中固化是指将污染物包裹起来，使之呈颗粒状或大块状存在，进而使污染物处于相对稳定的状态。在通常情况下，它主要是将淤(污)泥转化成固态形式，也就是将污染物封装在结构完整的固态物质中的过程。稳定化是指将污染物转化为不易溶解、迁移能力或毒性小的状态和形式，即通过降低污染物的生物有效性，实现其无害化或者降低其对生态系统危害性的风险。许多情况下，稳定化过程与固化过程不同，稳定化结果使淤(污)泥中的污染物具有较低的泄露、淋失风险。[铁渣]对铁渣的来源不作限定，典型但非限制性的铁渣为高炉铁渣，高炉铁渣是冶炼生铁时从高炉中排出的废物，当炉温达到1400-1600度时，炉料熔融，矿石中的脉石、焦炭中的灰分和助溶剂以及其他不能进入生铁中的杂质形成以硅酸盐和铝酸盐为主浮在铁水上面的熔渣，主要成分为cao、sio2和al2o3。铁渣典型但非限制性的质量百分含量例如为5％、6％、7％、8％、9％、或10％。铁渣中含有还原性铁粉，使淤泥在局部具有还原性，有利于对重金属离子的吸附，将淤泥中有害重金属固定住。[钢渣]钢渣是炼钢过程中的一种副产品，它由生铁中的硅、锰、磷、硫等杂质在熔炼过程中氧化而成的各种氧化物以及这些氧化物与溶剂反应生成的盐类所组成。钢渣的矿物组成以硅酸三钙为主，其次是硅酸二钙、ro相、铁酸二钙和游离氧化钙。对钢渣的来源不作限定，典型但非限制性的钢渣包括电炉钢渣和转炉钢渣等。钢渣典型但非限制性的质量百分含量例如为1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％或10％。通过加入钢渣能缩短淤泥的固化时间并提高固化后淤泥的强度。[水泥]水泥为粉状水硬性无机胶凝材料。水泥典型但非限制性的质量百分含量例如为20％、22％、24％、25％、26％、28％、30％、32％、34％、36％、38％或40％。水泥作为本发明固化剂的主要成分，能够与其他成分形成一整体，得到的固化剂固化时间短，在较短时间内就能到达填埋要求。[水镁石]水镁石又名氢氧镁石(brucite)，mg(oh)2，硬度:2.5，是单晶体呈厚板状，常见者为片状集合体，有时成纤维状集合体，称为纤水镁石(nemalite)或水镁石石棉。水镁石典型但非限制性的质量百分含量例如为20％、22％、24％、25％、26％、28％、30％、32％、34％、36％、38％或40％。通过水镁石与水泥的相互配合，大大缩短淤泥的固化时间，在较短时间内能到达填埋要求，而且能使污泥中有害成分稳定化，稳定化效果好。[混合物a]混合物a主要成分为无水氯化钙和水玻璃。混合物a典型但非限制性的质量百分含量例如为10％、12％、14％、15％、16％、18％或20％。通过加入无水氯化钙和水玻璃能加快淤泥的水化，水化后形成凝胶体能够更好地和其他成分形成一个整体，提高固化后淤泥的强度。[混合物b]混合物b主要成分为分子筛和高岭土。分子筛是人工合成的结晶型硅铝酸盐，典型但非限制性的分子筛包括a型分子筛、x型分子筛、y型分子筛或m型分子筛等。高岭土是一种非金属矿产，是一种以高岭石族粘土矿物为主的粘土和粘土岩。混合物b典型但非限制性的质量百分含量例如为10％、12％、14％、15％、16％、18％或20％。分子筛和高岭土是良好的重金属稳定剂，通过加入分子筛和高岭土能有效地避免重金属的二次浸出，对重金属离子起到固化、稳定化作用。本发明所述的“包括”，意指其除所述组分外，还可以包括其他组分，这些其他组份赋予所述淤泥固化/稳定化固化剂不同的特性。除此之外，本发明所述的“包括”，还可以替换为封闭式的“为”或“由……组成”。例如，淤泥固化/稳定化固化剂还可以包括细砂等其他组分。应当注意的是，本发明各组分之间的比例并不是任意的，而是经过反复探索确定的，各组分之间的比例对固化剂的固化时间及性能有重要影响。例如，若水泥的用量不合理，则固化剂后淤泥的无侧限抗压强度和含水率达不到填埋标准，或者固化后淤泥中的游离重金属含量较高。另外，本发明所选用的各成分用量更加合理，可以将成本控制在较低范围内。本发明的淤泥固化/稳定化固化剂以铁渣、钢渣、普通水泥、水镁石、无水氯化钙和水玻璃、分子筛和高岭土为主要成分，无水氯化钙和水玻璃能加快淤泥的水化，提高固化后淤泥的强度；钢渣能使淤泥快速固化并具有较高的强度；分子筛和高岭土是良好的重金属稳定剂，能有效地避免重金属的二次浸出，对重金属离子进行固化稳定化；铁渣使淤泥在局部具有还原性有利于对重金属离子的吸附。本发明通过各成分之间的相互协同配合不仅能大大缩短淤泥的固化时间，在较短时间内能到达填埋要求，而且能使污泥中有害成分(重金属离子)稳定化，稳定化效果好。使用本发明的淤泥固化/稳定化固化剂固化市政淤(污)泥7天后淤(污)泥的强度高、含水率低，无侧限抗压强度可达170kpa以上，含水率低于60％。此外，本发明的淤泥固化/稳定化固化剂以工业废渣、尾矿等为主要原材料，成本低，是一种经济上合理、固化稳定化效果好，能有效改善产物性质的综合性固化剂材料。在一种优选的实施方式中，淤泥固化/稳定化固化剂按质量百分含量包括如下组分：铁渣8-10％、钢渣1-5％、水泥20-30％、水镁石30-40％、混合物a10-15％和混合物b14-20％；混合物a包括无水氯化钙和水玻璃；混合物b包括分子筛和高岭土。在一种优选的实施方式中，淤泥固化/稳定化固化剂按质量百分含量包括如下组分：铁渣8-10％、钢渣1-3％、水泥20-30％、水镁石30-40％、混合物a10-15％和混合物b15-19％；混合物a包括无水氯化钙和水玻璃；混合物b包括分子筛和高岭土。通过优选各组分之间的配比，能够进一步增强淤泥固化/稳定化固化剂的固化稳定化作用。在一种优选的实施方式中，所述铁渣为高炉铁渣。在一种优选的实施方式中，分子筛为a型分子筛，优选为3a分子筛、4a分子筛或5a分子筛中的一种或至少两种的组合，进一步优选为4a分子筛。a型分子筛(zeolitea)是具有立方晶格、微孔结构的白色粉末或颗粒。按孔径典型的a型分子筛例如为3a分子筛、4a分子筛或5a分子筛。通过优选选用4a分子筛能有效阻碍重金属的二次污染，得到的固化剂稳定性好。优选地，高炉铁渣、钢渣、水镁石和高岭土的粒度均独立地为100-300目。采用该粒度范围内的高炉铁渣、钢渣、水镁石和高岭土得到的固化剂固化效果好。在一种优选的实施方式中，混合物a中无水氯化钙和水玻璃的质量比为1:(1-5)，优选为1:(1-3)，进一步优选为1:(1-2)。无水氯化钙和水玻璃的质量比典型但非限制性的例如为1:1、1:2、1:3、1:4或1:5，优选1:1。通过优化无水氯化钙和水玻璃之间的质量比，能进一步提高固化剂固化后淤泥的强度。在一种优选的实施方式中，混合物b中分子筛和高岭土的质量比为1:(5-10)，优选为1:(5-9)，进一步优选为1:(6-9)。分子筛和高岭土的质量比典型但非限制性的例如为1:5、1:6、1:7、1:8、1:9或1:10，优选1:9。通过优化分子筛和高岭土之间的质量比，固化剂能够获得很好的对淤泥中重金属离子的固化稳定化作用。优选地，一种典型的淤泥固化/稳定化固化剂，按质量百分含量包括如下组分：高炉铁渣5-10％、钢渣1-10％、水泥20-40％、水镁石20-40％、无水氯化钙和水玻璃10-20％、4a分子筛和高岭土10-20％，其中无水氯化钙和水玻璃的质量比为1:1，4a分子筛和高岭土的质量比为1:9。该典型的淤泥固化/稳定化固化剂对市政淤泥具有显著的固化稳定化作用，能缩短淤泥的固化时间，稳定化效果好。根据本发明的第二个方面，提供了一种上述淤泥固化/稳定化固化剂的制备方法，包括以下步骤：将配方量的铁渣、钢渣、水泥、水镁石、混合物a和混合物b混合均匀，制得淤泥固化/稳定化固化剂；混合物a包括无水氯化钙和水玻璃；混合物b包括分子筛和高岭土。本发明固化剂的制备方法简单，对设备要求低，成本低，适合大规模工业化生产。优选地，混合时间为30-60min。优选混合方式为搅拌，搅拌时间例如为30min、40min、45min、50min或60min。通过一定时间的搅拌使各原料间得以充分混合。优选地，淤泥的固化/稳定化固化剂的制备方法，包括如下步骤：a)按物料所占质量分数为：高炉铁渣5-10％、钢渣1-10％、水泥20-40％、水镁石20-40％、无水氯化钙和水玻璃10-20％、4a分子筛和高岭土10-20％，选取原料，备用。b)将高炉铁渣、钢渣、水泥、水镁石、无水氯化钙和水玻璃、4a分子筛和高岭土等充分混合，得到淤泥的固化/稳定化固化剂。根据本发明的第三个方面，提供了一种上述淤泥固化/稳定化固化剂在处理市政淤泥中的应用。将本发明的市政淤泥固化/稳定化固化剂用于处理市政淤泥中，少量添加即可达到淤泥填埋等后续处理要求，固化时间短，稳定性高，不易造成二次污染，具有较高的环境和经济价值。进一步地，包括以下步骤：将淤泥固化/稳定化固化剂添加到市政淤泥中，混合均匀，室温下静养3-7天。室温下静养是指在自然条件下静置养护。典型但非限制性的静养天数例如为3天、4天、5天、6天或7天。优选混合方式为搅拌，可在搅拌器中进行。使用本发明的固化剂在较短的时间内即可产生较好的固化稳定化作用。优选地，市政淤泥的含水率为70-80％，例如70％、75％或80％。淤泥为脱水后的淤泥，通过控制市政淤泥的含水率能够使固化剂发挥良好的固化作用。优选地，淤泥固化/稳定化固化剂和市政淤泥的质量比为1:(3-8)，优选为1:(5-8)，进一步优选为1:(5-6)，优选1:5。使用时，淤泥固化/稳定化固化剂添加量为：淤泥固化/稳定化固化剂：市政淤泥脱水淤泥的质量比为1:(3-8)，例如1:3、1:4、1:5、1:6、1:7或1:8。添加少量的淤泥固化/稳定化固化剂即可产生较好的固化稳定化作用。优选地，一种典型的淤泥固化/稳定化固化剂的使用方法，包括如下步骤：将淤泥固化/稳定化固化剂添加到含水率70-80％的市政淤泥中，在搅拌器中搅拌均匀，在室温下静养3-7天；淤泥固化/稳定化固化剂添加量为，淤泥固化/稳定化固化剂：市政淤泥的质量比为1:5。应用时淤泥固化/稳定化固化剂的添加量少、固化时间短、稳定性高，不易造成二次污染，具有较高的环境和经济价值。为了进一步了解本发明，下面结合具体实施例和对比例对本发明效果做进一步详细的说明。本发明涉及的各原料均可通过商购获取。实施例1一种淤泥固化/稳定化固化剂，按质量百分含量包括如下组分：高炉铁渣5％、钢渣5％、水泥40％、水镁石20％、无水氯化钙和水玻璃20％(无水氯化钙和水玻璃的质量比为1:1)、4a分子筛和高岭土10％(4a分子筛和高岭土的质量比为1:9)。淤泥固化/稳定化固化剂的制备方法：将上述质量分数的物料在搅拌机中充分混合均匀，搅拌30分钟，得到淤泥固化/稳定化固化剂。淤泥固化/稳定化固化剂对市政淤泥的固化稳定化试验：将制备的固化剂按照质量比固化剂:市政淤泥＝1:5掺入到含水率80％的淤泥中，在搅拌机内充分混合均匀，搅拌30分钟，在自然条件(避免雨雪)下固化7天。依据《土木试验方法标准》(gb/t50123-1999)取3个平行样，测定含水率和无侧限抗压强度；按照《固体废物浸出毒性浸出方法—水平振荡法》(gb5086.2-1997)进行毒性试验，浸出试验设置3个平行样，结果见表1。表1由表1可以看出，使用实施例1的淤泥固化/稳定化固化剂固化市政淤泥7天后淤泥的平均无侧限抗压强度为175kpa，平均含水率为56.3％，满足填埋要求，同时基本未检出多种游离的重金属离子。实施例2一种淤泥固化/稳定化固化剂，按质量百分含量包括如下组分：高炉铁渣10％、钢渣1％、水泥30％、水镁石30％、无水氯化钙和水玻璃10％(无水氯化钙和水玻璃的质量比为1:1)、4a分子筛和高岭土19％(4a分子筛和高岭土的质量比为1:9)。淤泥固化/稳定化固化剂的制备方法：将上述质量分数的物料在搅拌机中充分混合均匀，搅拌30分钟，得到淤泥固化/稳定化固化剂。淤泥固化/稳定化固化剂对市政淤泥的固化稳定化试验：将制备的固化剂按照质量比固化剂:市政淤泥＝1:5掺入到含水率70％的淤泥中，在搅拌机内充分混合均匀，搅拌30分钟，在自然条件(避免雨雪)下固化7天。依据《土木试验方法标准》(gb/t50123-1999)取3个平行样，测定含水率和无侧限抗压强度；按照《固体废物浸出毒性浸出方法—水平振荡法》(gb5086.2-1997)进行毒性试验，浸出试验设置3个平行样，结果见表2。表2项目样品1样品2样品3无侧限抗压强度163kpa177kpa171kpa含水率/％56.750.952.1cu/(mg/kg)1.7未检出2.6cr/(mg/kg)未检出未检出5.4ni/(mg/kg)未检出未检出未检出zn/(mg/kg)未检出未检出0.49pb/(mg/kg)0.190.370.22cd/(mg/kg)未检出未检出未检出as/(mg/kg)未检出0.06未检出hg/(mg/kg)未检出未检出未检出由表2可以看出，使用实施例2的淤泥固化/稳定化固化剂固化市政淤泥7天后淤泥的平均无侧限抗压强度为170kpa，平均含水率为53.2％，满足填埋要求，同时基本未检出多种游离的重金属离子。实施例3一种淤泥固化/稳定化固化剂，按质量百分含量包括如下组分：高炉铁渣8％、钢渣3％、水泥20％、水镁石40％、无水氯化钙和水玻璃15％(无水氯化钙和水玻璃的质量比为1:1)、4a分子筛和高岭土14％(4a分子筛和高岭土的质量比为1:9)。淤泥固化/稳定化固化剂的制备方法：将上述质量分数的物料在搅拌机中充分混合均匀，搅拌30分钟，得到淤泥固化/稳定化固化剂。淤泥固化/稳定化固化剂对市政淤泥的固化稳定化试验：将制备的固化剂按照质量比固化剂:市政淤泥＝1:5掺入到含水率75％的淤泥中，在搅拌机内充分混合均匀，搅拌30分钟，在自然条件(避免雨雪)下固化7天。依据《土木试验方法标准》(gb/t50123-1999)取3个平行样，测定含水率和无侧限抗压强度；按照《固体废物浸出毒性浸出方法—水平振荡法》(gb5086.2-1997)进行毒性试验，浸出试验设置3个平行样，结果见表3。表3项目样品1样品2样品3无侧限抗压强度166kpa182kpa176kpa含水率/％57.353.155.6cu/(mg/kg)2.9未检出3.3cr/(mg/kg)未检出6.95.7ni/(mg/kg)未检出5.5未检出zn/(mg/kg)0.72未检出0.56pb/(mg/kg)0.24未检出0.12cd/(mg/kg)未检出未检出未检出as/(mg/kg)0.04未检出未检出hg/(mg/kg)未检出0.05未检出由表3可以看出，使用实施例3的淤泥固化/稳定化固化剂固化市政淤泥7天后淤泥的平均无侧限抗压强度为175kpa，平均含水率为55.3％，满足填埋要求，同时基本未检出多种游离的重金属离子。实施例4一种淤泥固化/稳定化固化剂，按质量百分含量包括如下组分：高炉铁渣6％、钢渣7％、水泥25％、水镁石35％、无水氯化钙和水玻璃17％(无水氯化钙和水玻璃的质量比为1:3)、4a分子筛和高岭土10％(4a分子筛和高岭土的质量比为1:10)。淤泥固化/稳定化固化剂的制备方法：将上述质量分数的物料在搅拌机中充分混合均匀，搅拌60分钟，得到淤泥固化/稳定化固化剂。淤泥固化/稳定化固化剂对市政淤泥的固化稳定化试验：将制备的固化剂按照质量比固化剂:市政淤泥＝1:3掺入到含水率80％的淤泥中，在搅拌机内充分混合均匀，搅拌30分钟，在自然条件(避免雨雪)下固化7天。依据《土木试验方法标准》(gb/t50123-1999)取3个平行样，测定含水率和无侧限抗压强度；按照《固体废物浸出毒性浸出方法—水平振荡法》(gb5086.2-1997)进行毒性试验，浸出试验设置3个平行样，结果见表4。表4项目样品1样品2样品3无侧限抗压强度171kpa178kpa175kpa含水率/％56.258.153.4cu/(mg/kg)1.6未检出未检出cr/(mg/kg)4.25.3未检出ni/(mg/kg)4.6未检出未检出zn/(mg/kg)未检出0.880.63pb/(mg/kg)未检出未检出0.21cd/(mg/kg)0.08未检出未检出as/(mg/kg)未检出0.26未检出hg/(mg/kg)0.08未检出未检出由表4可以看出，使用实施例4的淤泥固化/稳定化固化剂固化市政淤泥7天后淤泥的平均无侧限抗压强度为175kpa，平均含水率为55.9％，满足填埋要求，同时基本未检出多种游离的重金属离子。实施例5一种淤泥固化/稳定化固化剂，按质量百分含量包括如下组分：高炉铁渣8％、钢渣8％、水泥35％、水镁石25％、无水氯化钙和水玻璃12％(无水氯化钙和水玻璃的质量比为1:5)、4a分子筛和高岭土12％(4a分子筛和高岭土的质量比为1:5)。淤泥固化/稳定化固化剂的制备方法：将上述质量分数的物料在搅拌机中充分混合均匀，搅拌40分钟，得到淤泥固化/稳定化固化剂。淤泥固化/稳定化固化剂对市政淤泥的固化稳定化试验：将制备的固化剂按照质量比固化剂:市政淤泥＝1:8掺入到含水率70％的淤泥中，在搅拌机内充分混合均匀，搅拌30分钟，在自然条件(避免雨雪)下固化7天。依据《土木试验方法标准》(gb/t50123-1999)取3个平行样，测定含水率和无侧限抗压强度；按照《固体废物浸出毒性浸出方法—水平振荡法》(gb5086.2-1997)进行毒性试验，浸出试验设置3个平行样，结果见表5。表5项目样品1样品2样品3无侧限抗压强度172kpa168kpa178kpa含水率/％55.458.156.4cu/(mg/kg)未检出未检出2.5cr/(mg/kg)4.8未检出未检出ni/(mg/kg)未检出4.25.9zn/(mg/kg)0.82未检出未检出pb/(mg/kg)未检出未检出0.28cd/(mg/kg)未检出0.5未检出as/(mg/kg)未检出未检出未检出hg/(mg/kg)未检出0.12未检出由表5可以看出，使用实施例5的淤泥固化/稳定化固化剂固化市政淤泥7天后淤泥的平均无侧限抗压强度为173kpa，平均含水率为56.6％，满足填埋要求，同时基本未检出多种游离的重金属离子。实施例6一种淤泥固化/稳定化固化剂，与实施例1不同的是，无水氯化钙和水玻璃的质量比为1:8。采用与实施例1相同的方式进行固化稳定化试验，测定固化后淤泥含水率和无侧限抗压强度，以及浸出试验，结果见表6。表6项目样品1样品2样品3无侧限抗压强度179kpa166kpa168kpa含水率/％59.358.458.7cu/(mg/kg)1.62.5未检出cr/(mg/kg)未检出7.86.8ni/(mg/kg)6.2未检出5.2zn/(mg/kg)0.580.640.48pb/(mg/kg)0.54未检出0.38cd/(mg/kg)未检出0.130.2as/(mg/kg)0.02未检出未检出hg/(mg/kg)未检出0.040.08由表6可以看出，使用实施例6的淤泥固化/稳定化固化剂固化市政淤泥7天后淤泥的平均无侧限抗压强度为171kpa，平均含水率为58.8％，满足填埋要求，同时基本未检出多种游离的重金属离子。实施例7一种淤泥固化/稳定化固化剂，与实施例1不同的是，4a分子筛和高岭土的质量比为1:3。采用与实施例1相同的方式进行固化稳定化试验，测定固化后淤泥含水率和无侧限抗压强度，以及浸出试验，结果见表7。表7项目样品1样品2样品3无侧限抗压强度181kpa176kpa159kpa含水率/％57.958.662.6cu/(mg/kg)2.83.22.6cr/(mg/kg)7.28.37.6ni/(mg/kg)4.95.46.1zn/(mg/kg)0.820.590.68pb/(mg/kg)未检出0.340.30cd/(mg/kg)0.080.030.06as/(mg/kg)0.040.02未检出hg/(mg/kg)0.070.080.06由表7可以看出，使用实施例7的淤泥固化/稳定化固化剂固化市政淤泥7天后淤泥的平均无侧限抗压强度为172kpa，平均含水率为59.1％，满足填埋要求，同时检出一些低含量的重金属离子。实施例8一种淤泥固化/稳定化固化剂，与实施例2不同的是，固化稳定化试验中固化剂按照质量比固化剂:市政淤泥＝1:10掺入。采用与实施例2相同的方式测定固化后淤泥含水率和无侧限抗压强度，以及浸出试验，结果见表8。表8项目样品1样品2样品3无侧限抗压强度180kpa169kpa161kpa含水率/％59.361.655.8cu/(mg/kg)2.42.1未检出cr/(mg/kg)6.97.06.5ni/(mg/kg)4.2未检出6.6zn/(mg/kg)0.430.860.93pb/(mg/kg)未检出0.620.56cd/(mg/kg)0.080.10.06as/(mg/kg)0.04未检出0.03hg/(mg/kg)0.080.120.09由表8可以看出，使用实施例8的淤泥固化/稳定化固化剂固化市政淤泥7天后淤泥的平均无侧限抗压强度为170kpa，平均含水率为58.9％，满足填埋要求，同时检出一些低含量的重金属离子。对比例1一种淤泥固化/稳定化固化剂，按质量百分含量包括如下组分：高炉铁渣10％、水泥40％、水镁石20％、无水氯化钙和水玻璃20％(无水氯化钙和水玻璃的质量比为1:1)、4a分子筛和高岭土10％(4a分子筛和高岭土的质量比为1:9)，其余与实施例1相同。采用与实施例1相同的方式测定固化后淤泥含水率和无侧限抗压强度，以及浸出试验，结果发现固化后淤泥的平均无侧限抗压强度为138kpa，平均含水率为58.8％，检出浸出的重金属离子cu≥2mg/kg，cr≥8mg/kg。对比例2一种淤泥固化/稳定化固化剂，按质量百分含量包括如下组分：钢渣10％、水泥40％、水镁石20％、无水氯化钙和水玻璃20％(无水氯化钙和水玻璃的质量比为1:1)、4a分子筛和高岭土10％(4a分子筛和高岭土的质量比为1:9)，其余与实施例1相同。采用与实施例1相同的方式测定固化后淤泥含水率和无侧限抗压强度，以及浸出试验，结果发现固化后淤泥的平均无侧限抗压强度为169kpa，平均含水率为57.5％，检出浸出的重金属离子cr≥6mg/kg。对比例3一种淤泥固化/稳定化固化剂，将水镁石替换为铝土矿尾矿，其余与实施例1相同。采用与实施例1相同的方式测定固化后淤泥含水率和无侧限抗压强度，以及浸出试验，结果发现固化后淤泥的平均无侧限抗压强度为155kpa，平均含水率为60.2％，基本未检出浸出的游离重金属离子。对比例4一种淤泥固化/稳定化固化剂，按质量百分含量包括如下组分：高炉铁渣5％、钢渣5％、水泥40％、水镁石20％、水玻璃20％、4a分子筛和高岭土10％(4a分子筛和高岭土的质量比为1:9)，其余与实施例1相同。采用与实施例1相同的方式测定固化后淤泥含水率和无侧限抗压强度，以及浸出试验，结果发现固化后淤泥的平均无侧限抗压强度为156kpa，平均含水率为59.2％，基本未检出浸出的游离重金属离子。对比例5一种淤泥固化/稳定化固化剂，按质量百分含量包括如下组分：高炉铁渣5％、钢渣5％、水泥40％、水镁石20％、无水氯化钙和水玻璃20％(无水氯化钙和水玻璃的质量比为1:1)、高岭土10％，其余与实施例1相同。采用与实施例1相同的方式测定固化后淤泥含水率和无侧限抗压强度，以及浸出试验，结果发现固化后淤泥的平均无侧限抗压强度为170kpa，平均含水率为59.2％，检出浸出的重金属离子cu≥1.6mg/kg，cr≥5.8mg/kg，ni≥4.8mg/kg，zn≥1.6mg/kg，pb≥0.9mg/kg，cd≥0.6mg/kg，as≥0.09mg/kg，hg≥0.1mg/kg。对比例6一种淤泥固化/稳定化固化剂，按质量百分含量包括如下组分：高炉铁渣20％、钢渣20％、水泥15％、水镁石10％、无水氯化钙和水玻璃30％(无水氯化钙和水玻璃的质量比为1:1)、4a分子筛和高岭土5％(4a分子筛和高岭土的质量比为1:9)，其余与实施例1相同。采用与实施例1相同的方式测定固化后淤泥含水率和无侧限抗压强度，以及浸出试验，结果发现固化后淤泥的平均无侧限抗压强度为158kpa，平均含水率为61.3％，检出浸出的重金属离子cu≥1.5mg/kg。分析：由实施例1-8以及对比例1-6可以看出，使用本发明的淤泥固化/稳定化固化剂固化市政淤泥后淤泥的强度高、含水率低，无侧限抗压强度可达170kpa以上，含水率低于60％。对比例1与实施例1相比，固化剂中不含钢渣，固化后淤泥的强度明显下降；对比例3与实施例1相比，将水镁石替换成铝土矿尾矿，结果发现淤泥的强度不如实施例1好，可见通过添加水镁石能够很好地提升淤泥的强度；对比例4与实施例1相比，固化剂中不含无水氯化钙，固化后淤泥的强度有所下降，这是由于无水氯化钙和水玻璃配合使用能够增大淤泥固化后的强度，只使用水玻璃不能起到很好的提高强度的作用。对比例2与实施例1相比，固化剂中不含铁渣固化后淤泥中cr含量较多，这是由于添加还原性铁粉，可以使以cr2o72-形式存在的cr还原成cr3+得以直接吸附；对比例5与实施例1相比，固化剂中不含4a分子筛，结果发现固化后淤泥中浸出较多重金属离子。对比例6与实施例1相比，铁渣、钢渣、普通水泥、水镁石、无水氯化钙和水玻璃、分子筛和高岭土的比例不在本发明范围内，结果发现固化后淤泥的强度、含水率以及浸出较多重金属离子达不到本发明的理想效果。因此，本发明的淤泥固化/稳定化固化剂通过铁渣、钢渣、普通水泥、水镁石、无水氯化钙和水玻璃、分子筛和高岭土的相互配合缩短淤泥的固化时间，在较短时间内能到达填埋要求，强度高、含水率低，且能使污泥中有害成分(重金属离子)稳定化，减少重金属离子的浸出。进一步分析可知，实施例1与实施例6相比，无水氯化钙和水玻璃的质量比不同，不在本发明的优选范围内，结果发现实施例1固化后污泥的强度比实施例6更高；实施例1与实施例7相比，4a分子筛和高岭土的质量比不同，不在本发明的优选范围内，结果发现实施例1固化后污泥效果比实施例7更好，同时基本无浸出的重金属离子。可见无水氯化钙和水玻璃的质量比以及4a分子筛和高岭土的质量比在优选范围内，可以获得更好的固化稳定化效果。实施例1固化时加入的固化剂质量比实施例8多，可以获得更好的固化稳定化效果。尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。当前第1页12