19-固体废物的固化处理-1.ppt

固体废物的固化处理 原理和步骤 基本方法 水泥固化 石灰固化 热塑性材料固化法 热固性材料固化法 玻璃固化法 自胶结固化和大型包封法 固化处理 利用物理或化学方法将有害固体废物固定或包容在 惰性固体基质内，使之呈现化学稳定性或密封性的 一种无害化处理技术。 固化所用的惰性材料称为固化剂。有害废物经过固 化处理所形成的固化产物称为固化体。 对固化处理的基本要求 （1）有害废物经过固化处理后所形成的 固化体应具有良好的抗渗透性、抗浸出性、 抗冻融性及足够的机械强度和稳定的物理化 学性质等，最好能作为资源加以利用。 （2）固化过程中材料和能量消耗要低， 增容比要低。 （3）固化工艺过程简单，便于操作。 水泥固化技术 水泥固化：是以水泥为固化剂将有害废物进行固化 的一种处理方法。 水泥固化原理：水泥是一种无机胶结剂，经水化反 应后可形成坚硬的水泥块，能将砂、石等骨料牢固地凝 结在一起。水泥固化有害废物就是利用水泥的这一特性 。 在水泥固化处理过程中，为了改善固化条件，提高 固化体的质量，有时掺入适宜的添加剂。 吸附剂（活性氧化铝等）：吸附污泥中的有害组分 缓凝剂（柠檬酸等）：获得一定的操作时间 促凝剂（水玻璃等）：提高早期强度 减水剂（表面活性剂）：使水泥颗粒分散，降低用 水量，提高致密性和硬度，增大流动性 水泥固化的工艺流程 水泥固化法的特点 优点： 有效； 简单（工艺和设备及操作）； 费用低。 缺点 浸出率高（空隙率高所至）； 增容比高（1.52）； 有时需预处理（当含腐蚀性物质时），增加费用； 铵离子易溢出（碱性反应）； 不适合于化学泥渣（胶状物、排料困难，但可采用加 锯末解决） 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 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。 该法简单，常温操作，废渣不需脱水干燥，操作不需特殊 设备及技术，物料来源方便，比水泥固化法便宜，但石灰固化 处理得到固化体的强度较低，所需养护时间较长，并且体积膨 胀较大，增加清运和处置的困难，抗浸出性能较差，因而较少 单独使用。 石灰固化处理 热塑性材料：在加热和冷却时能反复转化和硬化的有机材 料，如沥青、石蜡、聚乙烯、聚丙烯等 热塑性材料固化：是用熔融的热塑性物质在高温下与废物 混合，以达到对废物稳定化目的的过程。 以沥青类材料作为固化剂，与废物在一定的温度、配料比 、碱度和搅拌作用下，使有害物质包容在沥青中并形成稳定固 化体的过程。 热塑性材料固化处理 v沥青的性质 v具有粘结性、化学稳定性，弹性，塑性； v具有对大多数酸、碱、盐的耐腐蚀性和一定的抗 辐射性。 v应用范围 v中、低放射性蒸发残液； v化学法处理废水的沉渣； v焚浇炉产生的残渣等 注意：含水率较高的废 物需预先脱水；被固化 的废物中应尽量少含氧 化性与导致沥青粘度增 大的物质。 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23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 热固性材料：在加热时变成固体并且硬化，且再进行加 热或冷却时仍保持其固体状态不变的物质，如脲醛树脂、聚 酯、聚丁二烯、酚醛树脂、环氧树脂 热固性塑料固化：用热固性有机单体和经过粉碎处理的 废物充分混合，在助凝剂和催化剂的作用下产生聚合以形成 海绵状的聚合物质，从而在每个废物颗粒的周围形成一层不 透水的保护膜。部分液体废物遗留，需干化。 特别适用于对有害废物和放射性固体废物的固化处理 玻璃原料为固化剂，将其与危险废物以一定的配料比混合后，在 10001500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 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。 CaSO42H2O或CaSO32H2O经煅烧成具自胶结作用的半水 硫酸钙(CaSO4 1/2H2O)， ，遇水后迅速凝固和硬化。 该方法不需要加入大量添加剂，废物也不需要完全脱水，工艺 简单；固化体化学性质稳定，具有抗渗透性高、抗微生物降解 和污染物浸出速