阳俊虎 固体废物的物化处理.ppt

,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,第四章固体废物的物化处理,Chapter4Physical-chemicalTreatmentofSolidWaste,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,稳定化固化处理,Stabilization优于Na2S,化学沉淀法,强氧化剂、高温破坏高pH破坏，NaS高分子有机硫稳定剂，更稳定螯合物,螯合效应,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,理论上1058g臭氧/度电实际150g/度电，费用高自由能高，强氧化剂有紫外线照射时：,铁做催化剂产生OH35%50%，紫外线功率500W/L五氯酚污染的土壤，99.9%，有机碳,氯和漂白粉。用氯的氧化物破坏剧毒的氰化物是一种经典方法：在pH10,表某些废物对不同固化处理技术的适应性,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,三）固化处理,表无机废物固化法和有机废物包封法的优缺点,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,水泥固化,水泥固化影响因素,pH过高，氢氧化物沉淀，碳酸盐沉淀。过高，带负电荷的羟基络合物，溶解度。Cu，9；Zn，9.3；Cd，11.1,改善固化体质量。吸附剂沸石或蛭石加入含硫酸盐的废物中防止其与水泥成分反应生成硫酸铝钙导致体积膨胀和破裂。蛭石还是骨料。,水、水泥和废物的量比水分过少，不能保证水泥的充分水合作用；水分国大，出现泌水现象,投加促凝剂、缓凝剂来控制凝结时间，一般初凝时间2h,终凝24h，保证混料后有足够时间输送、装桶或浇注,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,水泥固化,应用,无机类的废物，eg.多氯联苯、油和油泥、含有氯乙烯和二氯乙烷的废物、硫化物等，尤其是含有重金属污染物废物，也被应用于低、中放射性及垃圾焚烧厂产生的焚烧飞灰等危险废物的固化处理。,对象,采用400500号硅酸盐水泥为固化剂。电镀干污泥、水泥和水的配比为（12）：20：（610）。固化体的抗压强度可达1020Mpa。浸出试验表明，重金属的浸出浓度：汞小于0.0002mg/L（原0.131.25mg/L）；镉小于0.002mg/L（原1.080.6mg/L）；铅小于0.002mg/L（原165243mg/L）；六价铬小于0.02mg/L（原0.30.4mg/L）；砷小于0.01mg/L（原8.1411.0mg/L）,电镀污泥,水泥固化工艺：外部混合法、容器内混合法、注入法等,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,水泥固化,特点,设备和工艺过程简单，无需特殊的设备，设备投资、动力消耗和运行费用都比较低；水泥和添加剂价廉易得；对含水率较低的废物可直接固化，无需前处理；在常温下就可操作；处理技术已相当成熟，对放射性固体废物的固化容易实现安全运输和自动控制等。,优点,缺点,固化体的浸出率较高，通常为10-410-5g/(cm2d)，主要是由于它的空隙率较高所致，因此需作涂覆处理；固化体的增容比较高，达1.52；有的废物需进行预处理和投加添加剂，使处理费用增高；水泥的碱性易使铵离子转变为氨气逸出；处理化学泥渣时，由于生成胶状物，使混合器的排料较困难，需加入适量的锯末予以克服。,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,石灰固化,原理应用及特点,概念,特点,原理,应用,该技术主要用来稳定石油冶炼污泥、重金属污泥、氧化物、废酸等无机污染物。,以石灰和具有火山灰活性的物质为固化基材对危险废物进行稳定化与固话处理的方法。,石灰与凝硬性物料结合会产生能在化学及物理上将废物包裹起来的粘接性物质常以氢氧化钙（熟石灰）的方法稳定污泥。,方法简单，物料来源方便，操作不需要特殊设备及技术。但石灰得到的固化体的强度较低、所需养护时间较长、体积膨胀较大，增加清运和处置的困难。,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,沥青固化,原理与工艺,以沥青类材料作为固化剂，与危险废物在一定的温度、配料比、碱度和搅拌作用下发生皂化反应，使有害物质包容在沥青中并形成稳定固化体的过程。沥青憎水性物质、良好的黏结性、化学稳定性、较高的耐腐蚀性。石油蒸馏的残渣，其化学成分包括沥青质、油分、游离碳、胶质、沥青酸和石蜡等。,原理,固废预处理废物与沥青热混合二次蒸汽净化放射性废物沥青固化基本方法：高温融化混合蒸发：150230暂时乳化：混合脱水干燥，双螺杆挤压机化学乳化：废物与乳化沥青混合干燥脱水冷却硬化,工艺,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,沥青固化,应用及特点,一般被用来处理中、低放射性蒸发残液、废水化学处理产生的污泥、焚烧炉产生的灰分，以及毒性较大的电镀污泥和砷渣等危险废物。对象与水泥固化基本相同,应用,（1）固化体的空隙率和固化体中污染物的浸出速率均大大降低。另外，由于固化过程中干废物与固化剂之间的质量比通常为1：12：1，因而固化体的增容较小；（2）固化剂具有一定的危险性，固化过程中容易造成二次污染，需采取措施加以避免。另外，对于含有大量水分的废物，由于沥青不具备水泥的水化作用和吸水性，所以需预先对废物进行浓缩脱水处理。因此，沥青固化工艺流程和装置往往较为复杂，一次性投资与运行费用均高于水泥固化法；（3）固化操作需在高温下完成，不宜处理在高温下易分解的废物、有机溶剂以及强氧化性废物。,特点,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,塑性材料固化,概念及原理,以塑料为固化剂，与危险废物按一定的比例配料，并加入适量催化剂和填料进行搅拌混合，使其共聚合固化，将危险废物包容形成具有一定强度和稳定性固化体的过程。,概念,热固性塑料固化（脲醛树脂、聚酯、聚丁二烯、酚醛树脂、环氧树脂）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。颗粒度、含水量等以及进行聚合的条件热塑性材料固化（沥青、石蜡、聚乙烯、聚丙烯等）：是用熔融的热塑性物质在高温下与干燥脱水危险废物混合，以达到对废物稳定化的目的的过程。,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,应用及特点,特点：引入密度较低的物质，添加剂数量较少，固化体密度小；但操作过程复杂，热固性材料自身价格高昂。由于操作中有机物的挥发，容易引起燃烧起火，所以通常不能在现场大规模应用。,热固性材料固化,特点：浸出速率低；需要的包容材料少，在高温下蒸发了大量的水分，增容率较低。缺点是高温操作，耗能较多；会产生大量的挥发性物质，其中有些是有害的物质；有时废物中含有热塑性物质或某些溶剂，影响稳定剂和最终的稳定效果,热塑性材料固化,应用：低水平有机放射性废物（如放射性离子交换树脂）、稳定非蒸发性的、液体状态的有机危险废物,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,玻璃固化,概念固化剂特点,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。,概念,钠钾玻璃溶解度高，硅酸盐玻璃熔点高，制造困难。磷酸盐：含盐量低、放射性极高的如普里克斯废液（见图4-13）硼酸盐玻璃：高放废液+固化剂煅烧，升温11001150，退火浸出速率最低、增容比最小、高温操作，烧结过程需配备尾气净化系统、成本高、稳定性和耐久性差,特点,固化剂,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,自胶结固化,原理应用及特点,利用废物自身的胶结特性来达到固化目的的方法。,概念,CaSO42H2O或CaSO32H2O经煅烧成具自胶结作用半水，遇水后迅速凝固和硬化。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