固体废弃物处理与处置_宁平_稳定化

1、硫酸亚铁硫酸亚铁/硫代硫酸钠硫代硫酸钠/亚硫亚硫酸氢钠酸氢钠/二氧化硫二氧化硫/煤炭煤炭/纸浆纸浆废液废液/锯木屑锯木屑/谷壳谷壳氧氧化化还还原原法法活性炭活性炭 活性炭活性炭 有机物有机物粘土粘土金属氧化物：氧化铁、氧化镁、氧化铝金属氧化物：氧化铁、氧化镁、氧化铝天然材料：锯末、沙、泥炭、沸石、软锰矿、磁铁矿、硫铁矿、天然材料：锯末、沙、泥炭、沸石、软锰矿、磁铁矿、硫铁矿、磁黄铁矿等磁黄铁矿等人工材料：飞灰、粉煤灰、高炉渣、活性氧化铝、有机聚合物人工材料：飞灰、粉煤灰、高炉渣、活性氧化铝、有机聚合物吸吸附附法法碱性物质：氢氧化钠、石灰、碳酸钠等碱性物质：氢氧化钠、石灰、碳酸钠等固化基材：硅酸

2、盐水泥、石灰窑灰渣、碳酸钠等固化基材：硅酸盐水泥、石灰窑灰渣、碳酸钠等钡、镉、铅碳酸盐溶解度钡、镉、铅碳酸盐溶解度 其氢氧化物其氢氧化物 应用不广泛应用不广泛pH低，低，CO2溢出；溢出；pH高，氢氧化物高，氢氧化物化化学学沉沉淀淀法法无机硫化物沉淀无机硫化物沉淀：应用仅次于氢氧化物沉淀法：应用仅次于氢氧化物沉淀法大多大多数金属硫化物溶解度低。一般保持数金属硫化物溶解度低。一般保持pH大于大于8。有机硫化物沉淀有机硫化物沉淀：较高的分子质量：较高的分子质量沉淀物易沉降、沉淀物易沉降、脱水和过滤；沉淀彻底，适用脱水和过滤；沉淀彻底，适用pH范围广。范围广。含汞废物及含重金属的粉尘（焚烧灰及飞灰等

3、）含汞废物及含重金属的粉尘（焚烧灰及飞灰等）永久磁铁吸住。永久磁铁吸住。碳酸钙也可产生共沉淀碳酸钙也可产生共沉淀化化学学沉沉淀淀法法6322)()( 6)3 (OHFeMOHFexxMxx 43263)(OFeMOOHFeMxxxx Mn2+Zn2+Ni2+Mg2+Cu2+废物中含有的配合剂：废物中含有的配合剂：磷酸酯、柠檬酸盐、葡萄糖酸、磷酸酯、柠檬酸盐、葡萄糖酸、氨基乙酸、氨基乙酸、EDTA等形成等形成稳定可溶螯合物稳定可溶螯合物。螯环螯环Pb2+、Cd2+、Ag+、Ni2+、Cu2+,98%Co2+、Cr2+,85%; 优于优于Na2S化化学学沉沉淀淀法法强氧化剂、高温破坏强氧化剂、高温

4、破坏高高pH破坏，破坏，NaS高分子有机硫稳定剂，更稳定螯合物高分子有机硫稳定剂，更稳定螯合物有机有机污染物污染物氧化解毒氧化解毒臭氧氧臭氧氧化解毒化解毒过氧化过氧化氢解毒氢解毒氯氧化氯氧化解毒解毒理论上理论上1058g臭氧臭氧/度电度电实际实际150g/度电，度电，费用高费用高自由能高，强氧化剂自由能高，强氧化剂有紫外线照射时有紫外线照射时：铁做催化剂产生铁做催化剂产生OH35%50%，紫外线，紫外线功率功率500W/L五氯酚污染的土壤，五氯酚污染的土壤，99.9%，有机碳，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

5、：在pH pH 1010OHRCOOHOOHRCH232332323ONaCNOONaCN2333OCOOHCHOCHOCHOHRRHOH2ROHOHOHR22ClCNOClOCNNaClCNClClNaCN2NaClOHNaCNONaOHCNCl22OHNaClCONNaOHClNaCNO2222262432 废物被掺入水泥的基质中废物被掺入水泥的基质中,水泥与废物中的水分或另水泥与废物中的水分或另外添加的水分外添加的水分,发生水化反应后生成坚硬的水泥固化体发生水化反应后生成坚硬的水泥固化体水泥主要成分：水泥主要成分：铝、硅、铁、钙的氧化物铝、硅、铁、钙的氧化物固化基材固化基材: 普通硅酸盐

6、普通硅酸盐矿渣硅酸盐矿渣硅酸盐/火火 山灰硅酸盐山灰硅酸盐矾土矾土沸石等水泥沸石等水泥无机添加剂无机添加剂：蛭石、沸石、多种粘土矿物、水玻璃、无：蛭石、沸石、多种粘土矿物、水玻璃、无 机缓凝剂、无机速凝剂和骨料等机缓凝剂、无机速凝剂和骨料等有机添加剂有机添加剂：硬脂肪酸丁酯、：硬脂肪酸丁酯、- -糖酸丙酯、柠檬酸糖酸丙酯、柠檬酸水泥固化过程硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙等的水合水泥固化过程硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙等的水合反应产生反应产生Ca(OH)Ca(OH)2 2基基本本理理论论 水水泥泥固固化化影影响响因因素素应应用用特特点点概概念念应应用用及及特特点点原原理理与与工工艺艺应应用用及及特

7、特点点概概念念及及原原理理特点：引入密度较低的物质，特点：引入密度较低的物质，添加剂数量较少，固化体密添加剂数量较少，固化体密度小；但操作过程复杂度小；但操作过程复杂 ，热固性材料自身价格高昂。热固性材料自身价格高昂。由于操作中有机物的挥发，由于操作中有机物的挥发，容易引起燃烧起火，所以通容易引起燃烧起火，所以通常不能在现场大规模应用。常不能在现场大规模应用。 热固性材料固化热固性材料固化特点：特点：浸出速率低；需要的包浸出速率低；需要的包容材料少，在高温下蒸发了大容材料少，在高温下蒸发了大量的水分，增容率较低。缺点量的水分，增容率较低。缺点是高温操作，耗能较多；会产是高温操作，耗能较多；会产

8、生大量的挥发性物质，其中有生大量的挥发性物质，其中有些是有害的物质；有时废物中些是有害的物质；有时废物中含有热塑性物质或某些溶剂，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影响稳定剂和最终的稳定效果热塑性材料固化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概概念念固固化化剂剂特特点点原原理理应应用用及及特特点点技术技术适用对象适用对象主要优点主要优点主要缺点主要缺点水泥水泥固化法固化法重金属、重金属、氧化物、氧化物、废酸废酸1.水泥搅拌，技术已相当成熟；水泥搅拌，技术已相当成熟；2.对废物对废物中化学性质的变动承受力强中化学

9、性质的变动承受力强;3.可由水泥与可由水泥与废物的比例来控制固化体的结构缺点与防废物的比例来控制固化体的结构缺点与防水性；水性；4.无需特殊的设备，处理成本低；无需特殊的设备，处理成本低；5.废物可直接处理，无需前处理。废物可直接处理，无需前处理。1.废物如含特殊的盐类，会造成废物如含特殊的盐类，会造成固化体破裂；固化体破裂；2.有机物的分解造有机物的分解造成裂隙，增加渗透性，降低结成裂隙，增加渗透性，降低结构强度；构强度；3.大量水泥的使用可增大量水泥的使用可增加固化体的体积和质量加固化体的体积和质量石灰石灰固化法固化法重金属、重金属、氧化物、氧化物、废酸废酸1所用物料来源方便，价格便宜；所

10、用物料来源方便，价格便宜；2操作不需特殊设备及技术；操作不需特殊设备及技术；3.产品通常便于装卸，渗透性有所降低产品通常便于装卸，渗透性有所降低1.固化体的强度较低，需较长的固化体的强度较低，需较长的养护时间；养护时间；2.有较大的体积膨胀，有较大的体积膨胀，增加清运和处置的困难增加清运和处置的困难沥青沥青固化法固化法重金属、重金属、氧化物、氧化物、废酸废酸1.有时需要对废物预先脱水或浓缩；有时需要对废物预先脱水或浓缩；2.固化体空隙率和污染物浸出速率均大大固化体空隙率和污染物浸出速率均大大降低；降低；3.固化体的增容较小固化体的增容较小 1.需高温操作，安全性较差；需高温操作，安全性较差；2

11、.一次性投资费用与运行费用比一次性投资费用与运行费用比水泥固化法高水泥固化法高塑性塑性固化法固化法部分非极性有部分非极性有机物、氧化物、机物、氧化物、废酸废酸1固化体的渗透性较其他固化法低；固化体的渗透性较其他固化法低；2对水溶液有良好的阻隔性对水溶液有良好的阻隔性3接触液损失率远低于水泥固化与石灰固接触液损失率远低于水泥固化与石灰固化。化。1.需特殊设备和专业操作人员；需特殊设备和专业操作人员；2.废物如含氧化剂或挥发性物质，废物如含氧化剂或挥发性物质，加热时会着火或逸散，在操作加热时会着火或逸散，在操作前先对废物干燥、破碎前先对废物干燥、破碎玻璃玻璃固化法固化法不挥发高危性不挥发高危性废物，核废料废物，核废料1固化体可长期稳定；固化体可长期稳定；2可利用废玻璃屑作为固化材料；可利用废玻璃屑作为固化材料；3对核能废料的处理已有相当成功的技术对核能废料的处理已有相当成功的技术1不适用于可燃或挥发性的废物不适用于可燃或挥发性的废物2高温热