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城市污水污泥是城市化进程中产生的固体废弃物,这些城市固体废弃物的处理处置是一个必须尽快解决的问题。利用污水污泥制备陶粒,不仅充分利用了污泥中的有机质作为焙烧过程中的发泡剂,而且焙烧的高温环境可以完全将病原体灭活,并把重金属固化在陶粒中,消除了污泥中重金属的污染问题。目前这种新的污泥资源化利用途径被逐渐的推广,并应用于各种建筑工程当中。由于重金属本身的难以陈化性和很强的毒性,利用污水污泥制备的陶粒可能会对环境和人造成危害,所以研究这一系列过程中重金属的固化效果对污水污泥陶粒制备与使用的安全性具有重要的意义。论文以城市污水污泥、页岩粉末为原材料,按一定比例混合干燥成陶粒原料,分别改变预热温度、焙烧温度和重金属掺量等条件烧制出不同的陶粒,利用X射线荧光光谱仪分别检测陶粒和污泥在烧制前后重金属Cu、Pb、Cr、Zn、Ni的含量,对污水污泥烧制陶粒和干烧污泥对重金属的固化效果进行了比较和分析;然后改变烧制温度、浸出时间、浸出温度、浸出液pH值等条件,对烧制成的陶粒进行浸出毒性试验,利用原子吸收分光光度计检测重金属Cu、Pb、Cr的浸出浓度。获得以下研究结果:1、城市污水污泥烧制陶粒重金属固化率达到90%左右,比污泥直接干烧的固化率高出两倍左右,可以确定污泥制备陶粒工艺固化重金属效果比较明显。2、陶粒烧制前后的重金属固化率与预热温度、焙烧温度成正比关系,在1050℃、1100℃、1150℃和1200℃四个焙烧温度下固化率变化不大,但与不同元素本身属性有关联,随着重金属含量的增加Zn、Cu的固化率变化不大,Cr、Ni的固化率有逐渐降低的趋势,而Pb的固化率则慢慢升高。3、浸出毒性试验测定陶粒制品浸出毒性远远小于国家标准,能够安全用于生产当中。4、陶粒产品重金属的浸出浓度和浸出率与时间和温度成正比关系,而重金属由于在不同pH值环境下有着不同的存在形态,固化率变化趋势各不相同,大体呈现酸性条件下较碱性条件下高一些的趋势。研究结果表明,利用城市污水污泥和页岩制备陶粒对其内部重金属的固化效果较好,陶粒制品也能达到安全使用的要求。研究结果可为城市污泥的建材资源化利用提供有益参考。