固体废物固化处理技术教学提纲.ppt

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1、固体废物固化处理技术6.1固化处理的原理和步骤6.2药剂稳定化处理（补充资料）6.3固体废物固化处理6.3.1水泥固化6.3.2石灰固化6.3.3沥青固化6.3.4塑性材料固化6.3.5玻璃固化6.3.6自胶结固化内容提要6.1固化处理基本概念1、固体废物的固化技术（1）固化技术：是利用物理或化学方法将有害废物与能聚结成固体的某些惰性基材混合，从而使固体废物固定或包容在惰性固体基材中，使之具有化学稳定性或密封性的一种无害化处理技术。在实际应用中，固化处理可以划分为两个既相互关联又相互区别的稳定化技术和固化技术。固化所用的惰性

2、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。固化(Solidification)，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。（2）稳定化(Stabilization),将有毒有害污染物转变为低溶解性、低迁移性及低毒性的过程。化学稳定化&物理稳定化。（3）包容化技术。是指用稳定剂、固化剂凝聚，将有毒物质或危险废物颗粒包容或覆盖的过程。目的：对危险废物、其它处理过程残渣及被污染的土壤进行处理。使危险废物中所有污染组分呈现化学惰性或被包容起来，减少后续处理与处置的潜在危险。2、固化处理

3、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、抗干湿性、抗冻融性及足够的机械强度等，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。（4）固化剂来源丰富，价廉易得。（5）处理费用低廉。3、固化效果评价指标固化处理效果常用浸出率、增容比、抗压强度等物理、化学指标予以评价。（1）浸出率：是指固化体浸于水中或其它溶液中时，其中有毒（害）物质的浸出速度。浸出率的数学表达式如下：Rin=(ar/Ao)/〔(F/M)t〕式中：Rin――标准比

4、表面的样品每天浸出的有害物质的浸出率，g/(d·cm2)ar――浸出时间内浸出的有害物质的量，mgAo――样品中含有的有害物质的量，mgF――样品暴露的表面积，cm2M――样品的质量，gt――浸出时间，d（2）增容比是指所形成的固化体体积与被固化有害废物体积的比值，它是鉴别处理方法好坏和衡量最终成本的一项重要指标。即：Ci=V2/V1式中：Ci――增容比V2――固化体体积，m3V1――固化前有害废物的体积，m3（3）抗压强度是保证固化体安全贮存的重要指标。对于一般的危险废物，经固化处理后得到的固化体，若进行处置或装桶贮存，对

5、抗压强度要求较低，控制在0.1～0.5MPa即可；作为填埋处理无侧限抗压强大于50kPa；作为建筑填土无侧限抗压强度大于100kPa。作建筑材料：>10MPa。对于放射性废物，其固化产品的抗压强度，前苏联要求大于5MPa，英国要求达到20MPa。一般情况下，固化体的强度越高，其中有毒有害组分的浸出率也越低。评价指标具备一定的性能：①抗浸出性；②抗干湿性、抗冻融性；③耐腐蚀性、不燃性；④抗渗透性（固化产物）；⑤足够的机械强度（固化产物）。浸出速率抗压强度体积变化因数装桶贮存:0.1～0.5MPa作填埋处理：>50kPa作建筑填

6、土：>100kPa作建筑材料：>10MPa放射性固化体：前苏联>5MPa,英国>20MPa4、固化处理的基本步骤（1）废物预处理对收集到的固体废物必须进行预处理，如分选、干燥、中和、破坏氛化物等物理的和化学的处理过程，因为废物中所含的许多化合物都会干扰固化过程。例如用水泥为固化剂时，锰、锡、铜、铝的可溶性盐类会延长凝固时间并降低固化体的物理强度。过量的水也会阻碍固化过程，含酸性物质过多则会使固化剂用量增加等。（2）加入填充剂及固化剂其用量一般根据实验结果来确定。（3）混合和凝硬将废物和固化剂在混合设备中均匀混合，然后送到硬化

7、池或处置场地中放置一段时间，使之凝硬完成硬化过程。（4）固化体的处理根据所处理废物的特性将固化体填埋或加以利用（如做建筑材料）。6.2有毒有害物质的稳定化处理6.2.1重金属离子的稳定化技术（1）中和法；（2）氧化还原法；（3）化学沉淀法；①氢氧化物沉淀法②硫化物沉淀法③硅酸盐沉淀法④碳酸盐沉淀法⑤共沉淀法⑥无机及有机螯合物沉淀法（4）吸附法（5）离子交换法6.2.2有机污染物的氧化解毒技术向废物中投加某种强氧化剂，可以将有机污染物转化为CO2和H2O，或转化为毒性很小的中间有机物，以达到稳定化目的。常用的氧化剂有臭氧、过氧

8、化氢、氯气、漂白粉等。1、臭氧氧化解毒如用臭氧处理氰化物时发生反应：NaCN+O3一NaCNO+O22、过氧化氢氧化解毒如用过氧化氢处理氰化物时发生下列反应：NaCN+H2O2一NaCNO+H2O3、氯氧化解毒如果废物是液态的，则可以将氯气直接通入其中发生水解反应生成次氯酸：CI2+H2O