固体废物的固化处理 PPT

特点
在水和酸、碱溶液中的浸出率均低； 增容比小； 固化过程粉尘少； 化学稳定性好（导热性高，耐辐射） 工艺复杂，高温作业，费用高，挥发量大。
自胶结固化和大型包封法
• 利用废物自身的胶结特性来达到固化目的的方法。 • 该技术主要用来处理含有大量硫酸钙和亚硫酸钙的废物，如石
膏、烟道气脱硫废渣等。 • CaSO4﹒2H2O或CaSO3﹒2H2O经煅烧成具自胶结作用的半水
特别适用于对有害废物和放射性固体废物的固化处理
玻璃固化处理
玻璃原料为固化剂，将其与危险废物以一定的配料比混合后，在 1000～1500℃的高温下熔融，经退火后形成稳定的玻璃固化体。 主要适用于处理放射性废物，不适宜于大型工业有害固体废物 的固化处理。
• 玻璃固化的工艺即为熔制玻璃的工艺，但须注意要满足下 述条件： –不含Hg,As（熔点低，易挥发造成大气污染）。 –当含Cd,Zn,Ni时，不应含有机物等还原性物质，（有机 物中的C会使其还原成金属雾气挥发）。 –不含食盐类的氯化物，许多金属会被氯气还原成氯化物 挥发
特点
• 增容比低，浓缩系数大 • 固化体致密度高，有害物质的浸出率低，一般比
水泥固化体低2～3个数量级。 • 快速硬化：冷却后即固化（水泥需养护，28天后
为最终强度）。 • 导热系数低，水分蒸发慢，处理时间长（需加温，
搅拌)。 • 控制温度（加热过高造成可燃），运输，贮存要
有防火措施。
热固性材料固化处理
末解决）
应用 •原子能工业固体与液体废物处理 ••电镀业污泥(P265) •含汞污泥(P265) ••含砷泥渣
石灰固化处理
以石灰为固化剂，活性硅酸盐类（如粉煤灰、水泥窑灰 等）为添加剂的固化处理方法。适用于稳定石油冶炼污泥、重 金属污泥、氧化物、烟道气脱硫废物等的固化。

6. 产品鉴定指标 浸出率：固化体在浸泡时的溶解性能，最
重要指标 体积变化因数
体积变化因数定义为固化稳定化处理前后危 险废物的体积比，减容比、体积缩小因数、 体积扩大因数，鉴别固化方法好坏和衡量 最终处置成本的一项重要指标
抗压强度：避免破碎和散裂 一般的危险废物0.1～0.5MPa便可；如用作建
自胶结固化是利用废物自身的胶结特性来 达到固化目的的方法。该技术主要用来处 理含有大量硫酸钙和亚硫酸钙的废物，如 磷石膏、烟道气脱硫废渣等。在废物中的 二水合石膏的含量最好高于80％。
优点是工艺简单，不需要加入大量添加剂， 已经大规模应用
缺点：应用面窄，操作要求熟练、有一定 能量设备消耗
三、药剂稳定化处理
危险固体废物的固化
6.1 概述
1. 目的：是使危险废物中的所有污染组分呈现 化学惰性或被包容起来，减小废物的毒性和 可迁移性，同时改善被处理对象的工程性质， 以便运输、利用和处置。
2. 途径： ①将污染物通过化学转变，引入到某种稳定固
体物质的晶格中去；
②通过物理过程把污染物直接掺入到惰性基材 中去。
5. 产品要求基本原则
(1)所得到的产品应该是一种密实的、具有一 定几何形状和较好物理性质、化学性质稳 定的固体；
(2)处理过程必须简单，应有有效措施减少有 毒有害物质的逸出，避免工作场所和环境 的污染；
(3)最终产品的体积尽可能小于掺入的固体废 物的体积；
(4)产品中有毒有害物质的水分或其他指定浸 提剂所浸析出的量不能超过容许水平(或浸 出毒性标准)；
3. 专业名词定义 固化：在危险废物中添加固化剂使其转变为不可
流动固体或形成紧密固体的过程。结构完整的 整块密实固体，方便运输。
稳定化：将有毒有害污染物转变为低溶解性、低 迁移性及低毒性的物质的过程。 化学稳定化——不活性化合物，固定于晶格中 物理稳定化——粗颗粒、有土壤状坚实度固体 实际操作中，这两种过程是同时发生的。

⑵ 固化体不可燃
• 热固性塑料固化的特点：
缺 点：
⑴ 操作过程复杂，热固性材料自身价格昂贵
⑵ 操作过程中有机物挥发，易引起大火，所以 通常不能在现场大规模应用。
⑶ 一般认为只适用于处理小量、高危害性废物。
第四节 熔 融 固 化 技 术
• 熔融固化技术
也称玻璃化技术，是利用热在高温下把固态污 染物（如污染土、城市垃圾、尾矿渣、放射性 废料等）熔化为玻璃状或玻璃－陶瓷状物质， 借助玻璃体的致密结晶结构，确保固化体的永 久稳定。
二、稳定化技术
固体废物的稳定化技术： 将有毒有害物质转变为低溶解性、低迁 移性及低毒性的物质。
化学稳定化
物理稳定化
• 化学稳定化技术
化学稳定化技术以处理含重金属的危险废物为主 ➢pH控制技术 ➢氧化还原电势控制技术 ➢沉淀技术 ➢吸附技术 ➢离子交换技术
表5－4（p109） ： 不同类型废物的固化稳定化技术适用范围
沥青固化技术的特点：
污染物浸出率低。
大体为水泥固化产品的1/100
体积小。
废物和固话基材之间重量比通常在1:1~2:1之间 以重量计，一般可掺入60%的固体组分
2、热固性塑料固化 • 热固性塑料：
是指加热时会从液体变成固体并硬化的材 料。这种材料固化后即使再加热或冷却也 不会重新液化或软化
目前常用的热固性材料有：脲甲醛、聚酯、 聚丁二烯、酚醛树脂、环氧树脂等。
熔融固化技术特点：
缺 点：
⑴ 固化过程中有大量有害气体产生
⑵ 装置复杂，处理成本高，设备腐蚀严 重，在固化高放废液时，放射性核素 挥发量大
• 自胶结固化技术
利用废物自身的胶结特性来达到固化目的 的方法。 主要用于处理含大量硫酸钙和亚硫酸钙的 废物，如石膏类废物和烟道气脱硫废渣

概述 基本方法 主要影响因素
6.3.1 概述
概念
将污泥与沥青混合，通过加热、蒸发实现固化的方法
沥青的性质
具有粘结性、化学稳定性，弹性，塑性； 具有对大多数酸、碱、盐的耐腐蚀性和一定的抗辐射性。
应用范围
中、低放射性蒸发残液； 化学法处理废水的沉渣； 焚浇灰分。
6.2.1 原理
概念：以水泥为固化剂将有害废物进行固化的一种处理 方法。
原理：
水泥是一种无机胶凝材料，是以水化反应的形式凝固并逐步硬化 的，包括两种作用： 凝胶包容(Gel encapsulation)：水泥与污泥中的水发生水化反 应，生成的凝胶将污泥中的固态物质包容（污泥中的固态物成为 水化物的骨料从而被水泥凝胶包容）。 离子沉淀(ionic precipitation)：水泥是一种碱性物质，污泥中 的重金属离子与水泥中的OH－反应生成难溶于水的沉淀（重金属 离子以其稳定的化合物形式存在与水泥制品中）。
在沥青贮槽通入蒸气加热，使沥青成熔融状态； 在搅拌槽中进一步加热至220℃，并高速搅拌（1500～3000转／分）； 在高温和高搅拌速度的条件下，污泥中的水分蒸发； 排入容器，冷却后固化； 蒸发气体经冷凝器冷却，冷凝液体再经处理排放，废气经静电除尘，木炭
过滤，烟囱排放。
图6-2 高温熔化混合蒸发法沥青固化流程
的C会使其还原成金属雾气挥发）。 不含食盐类的氯化物，许多金属会被氯气还原成氯化物挥发。
磷酸盐玻璃固化工艺（见图6-5）
主要用于以硫酸盐存在的钌、铯等高放射性废液； 磷酸盐是作为玻璃添加剂使用，目的是降低钌、铯的挥发性；
图6-5 磷酸盐玻璃固化流程
（3）特点
优点
在水和酸、碱溶液中的浸出率均低； 增容比小； 固化过程粉尘少； 化学稳定性好（导热性高，耐辐射）