chapter04穩(wěn)定化處理技術(shù)

1、1第四章第四章 固體廢物的穩(wěn)定化固體廢物的穩(wěn)定化/ /固固化技術(shù)化技術(shù)李彥明李彥明54.1 4.1 固體廢物固化固體廢物固化4.1.1 概述概述4.1.2 包膠固化包膠固化4.1.3 自膠結(jié)固化自膠結(jié)固化4.1.4 玻璃固化玻璃固化4.1.5 水玻璃固化水玻璃固化64.1.1 4.1.1 概述概述l廢物固化是用物理廢物固化是用物理-化學(xué)方法將有害廢物固定或包化學(xué)方法將有害廢物固定或包封在惰性基材中使其穩(wěn)定化的一種過程。封在惰性基材中使其穩(wěn)定化的一種過程。l固化處理方法可按原理分為包膠固化、自膠結(jié)固化、固化處理方法可按原理分為包膠固化、自膠結(jié)固化、玻璃固化和水玻璃固化。玻璃固化和水玻璃固化。l包

2、膠固化又可以分為水泥固化、石灰基固化、熱塑包膠固化又可以分為水泥固化、石灰基固化、熱塑性材料固化和有機(jī)聚合物固化等。包膠固化適用于性材料固化和有機(jī)聚合物固化等。包膠固化適用于多種類型的廢物；多種類型的廢物；l自膠結(jié)固化只適用于含有大量能成為膠結(jié)劑的廢物；自膠結(jié)固化只適用于含有大量能成為膠結(jié)劑的廢物；l玻璃和水玻璃固化一般只適用于極少量特毒廢物的玻璃和水玻璃固化一般只適用于極少量特毒廢物的處理。處理。7對固化處理的基本要求對固化處理的基本要求有害廢物經(jīng)固化處理后所形成的固化體應(yīng)具有良好有害廢物經(jīng)固化處理后所形成的固化體應(yīng)具有良好的抗?jié)B透性、抗浸出性、抗干濕性、抗凍融性及足的抗?jié)B透性、抗浸出性、抗

3、干濕性、抗凍融性及足夠的機(jī)械強(qiáng)度等，最好能作為資源加以利用，如作夠的機(jī)械強(qiáng)度等，最好能作為資源加以利用，如作建筑基礎(chǔ)和路基材料等；建筑基礎(chǔ)和路基材料等；固化過程中材料和能量消耗要低，增容比要低；固化過程中材料和能量消耗要低，增容比要低；固化工藝過程簡單、便于操作；固化工藝過程簡單、便于操作；固化劑來源豐富，價廉易得；固化劑來源豐富，價廉易得；處理費(fèi)用低。處理費(fèi)用低。l衡量固化處理效果的兩項(xiàng)主要指標(biāo)是固化體的浸出衡量固化處理效果的兩項(xiàng)主要指標(biāo)是固化體的浸出率、抗壓強(qiáng)度和增容比。率、抗壓強(qiáng)度和增容比。l浸出率浸出率是指固化體浸于水中或其他溶液中時，其中有害物質(zhì)的進(jìn)是指固化體浸于水中或其他溶液中時，

4、其中有害物質(zhì)的進(jìn)出速度。出速度。l浸出率的數(shù)學(xué)表達(dá)式：浸出率的數(shù)學(xué)表達(dá)式：Rin=arM/(A0Ft)式中：式中：Rin標(biāo)準(zhǔn)比表面的樣品每天浸出的有害物質(zhì)的浸出率，標(biāo)準(zhǔn)比表面的樣品每天浸出的有害物質(zhì)的浸出率，g/(dcm2)ar 浸出時間內(nèi)浸出的有害物質(zhì)的量，浸出時間內(nèi)浸出的有害物質(zhì)的量，mg；M 樣品的質(zhì)量，樣品的質(zhì)量，g；A0樣品中含有的有害物質(zhì)的量，樣品中含有的有害物質(zhì)的量，mg； F 樣品暴露的表面積，樣品暴露的表面積， cm2；t 浸出時間，浸出時間，d。l測量和評價固化體浸出率的目的測量和評價固化體浸出率的目的：在實(shí)驗(yàn)室或不同的研究單位之間，通過固化體難溶性程度比較，在實(shí)驗(yàn)室或不同

5、的研究單位之間，通過固化體難溶性程度比較，可以對固化方法及工藝條件進(jìn)行比較、改進(jìn)或選擇；可以對固化方法及工藝條件進(jìn)行比較、改進(jìn)或選擇；有助于預(yù)計各種類型固化體暴露在不同的環(huán)境時的性能，可用有助于預(yù)計各種類型固化體暴露在不同的環(huán)境時的性能，可用以估計有毒危險廢物的固化體在貯存或運(yùn)輸條件下與水接觸所引以估計有毒危險廢物的固化體在貯存或運(yùn)輸條件下與水接觸所引起的危險大小。起的危險大小。l增容比增容比是指所形成的固化體體積與被固化有害是指所形成的固化體體積與被固化有害廢物體積的比值，即廢物體積的比值，即Ci=V2/V1式中：式中： Ci增容比增容比 V1固化前有害廢物的體積，固化前有害廢物的體積，m3

6、； V2固化體體積，固化體體積， m3。l增容比增容比是評價固化處理方法和衡量最終成本的是評價固化處理方法和衡量最終成本的一項(xiàng)重要指標(biāo)。一項(xiàng)重要指標(biāo)。l抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度主要是用來評價固化體的抗破碎性，主要是用來評價固化體的抗破碎性，減少固化體對環(huán)境的污染的可能性。減少固化體對環(huán)境的污染的可能性。10穩(wěn)定化穩(wěn)定化/ /固化技術(shù)原理固化技術(shù)原理l包容原理包容原理l吸附原理吸附原理l氧化解毒原理氧化解毒原理l超臨界流體原理超臨界流體原理穩(wěn)定化穩(wěn)定化/ /固化技術(shù)原理固化技術(shù)原理11包容原理包容原理l包容定義包容定義包容一般是指物理包容，即將有包容一般是指物理包容，即將有害物質(zhì)包裹在具有一定強(qiáng)度和抗害

7、物質(zhì)包裹在具有一定強(qiáng)度和抗?jié)B透性的固化劑基材中，從而阻滲透性的固化劑基材中，從而阻止水的進(jìn)入和有害物質(zhì)的浸出，止水的進(jìn)入和有害物質(zhì)的浸出，達(dá)到固定的目的。達(dá)到固定的目的。l大型包容技術(shù)大型包容技術(shù)大型包容技術(shù)是應(yīng)用一個大型的大型包容技術(shù)是應(yīng)用一個大型的不透水的穩(wěn)定材料，在廢物外表不透水的穩(wěn)定材料，在廢物外表面形成一層隔離層，將廢物整體面形成一層隔離層，將廢物整體包封起來，從而使危險廢物得以包封起來，從而使危險廢物得以隔離。隔離。穩(wěn)定化穩(wěn)定化/ /固化技術(shù)原理固化技術(shù)原理隔離層隔離層有害物質(zhì)有害物質(zhì)12包容原理包容原理l危險廢物實(shí)際上是被包藏在穩(wěn)定物質(zhì)中的非連續(xù)空洞之危險廢物實(shí)際上是被包藏在穩(wěn)定

8、物質(zhì)中的非連續(xù)空洞之中。中。l由于穩(wěn)定材料的降解，或是外在因素所施加的環(huán)境應(yīng)力由于穩(wěn)定材料的降解，或是外在因素所施加的環(huán)境應(yīng)力導(dǎo)致的物理性破壞，都會使得在很長時間后，包藏于其導(dǎo)致的物理性破壞，都會使得在很長時間后，包藏于其中的危險廢物重新遷移出來。中的危險廢物重新遷移出來。l影響因素：干影響因素：干-濕度的循環(huán)變化；動容的循環(huán)變化；濕度的循環(huán)變化；動容的循環(huán)變化；外界流體的滲入；物理負(fù)荷導(dǎo)致的應(yīng)力等。外界流體的滲入；物理負(fù)荷導(dǎo)致的應(yīng)力等。穩(wěn)定化穩(wěn)定化/ /固化技術(shù)原理固化技術(shù)原理13包容原理包容原理l微包容技術(shù)微包容技術(shù)在微包容技術(shù)中，危險廢物是以微觀的形式被固化材在微包容技術(shù)中，危險廢物是以

9、微觀的形式被固化材料的晶格點(diǎn)陣所包容。料的晶格點(diǎn)陣所包容。l即使是穩(wěn)定材料已經(jīng)降解為較小的顆粒狀態(tài)，絕大部即使是穩(wěn)定材料已經(jīng)降解為較小的顆粒狀態(tài)，絕大部分有害物質(zhì)仍然被包容在封閉的空間之中。分有害物質(zhì)仍然被包容在封閉的空間之中。固化材料粒子固化材料粒子危險廢物粒子危險廢物粒子強(qiáng)化材料強(qiáng)化材料穩(wěn)定化穩(wěn)定化/ /固化技術(shù)原理固化技術(shù)原理14吸附原理吸附原理l吸附概念吸附概念吸附是可溶性組分借助于與固體表面的接觸吸附是可溶性組分借助于與固體表面的接觸而從水中除去的過程。而從水中除去的過程。吸附包括物理吸附和化學(xué)吸附。對于廢物處理，吸附包括物理吸附和化學(xué)吸附。對于廢物處理，所指的吸附主要指物理吸附。所

10、指的吸附主要指物理吸附。吸附是一種表面過程，在廢物處理中，大部分具吸附是一種表面過程，在廢物處理中，大部分具有大的活性表面的物質(zhì)均可作為吸附劑使用。有大的活性表面的物質(zhì)均可作為吸附劑使用。穩(wěn)定化穩(wěn)定化/ /固化技術(shù)原理固化技術(shù)原理15吸附原理吸附原理l吸附的影響因素吸附的影響因素吸附能力與吸附載體的表面積成正比。吸附能力與吸附載體的表面積成正比。當(dāng)環(huán)境條件（當(dāng)環(huán)境條件（pH值、環(huán)境溫度、平衡時間等）值、環(huán)境溫度、平衡時間等）產(chǎn)生變化時，對吸附效果有明顯的影響，甚至產(chǎn)生變化時，對吸附效果有明顯的影響，甚至?xí)l(fā)生完全解吸。會發(fā)生完全解吸。對于固化產(chǎn)物通常有強(qiáng)度和抗?jié)B透性的要求，對于固化產(chǎn)物通常有強(qiáng)

11、度和抗?jié)B透性的要求，強(qiáng)度越高，抗?jié)B透性越好，水進(jìn)入固化體內(nèi)的強(qiáng)度越高，抗?jié)B透性越好，水進(jìn)入固化體內(nèi)的機(jī)會就越小，可以減輕有害物質(zhì)的解吸和浸出機(jī)會就越小，可以減輕有害物質(zhì)的解吸和浸出過程。過程。穩(wěn)定化穩(wěn)定化/ /固化技術(shù)原理固化技術(shù)原理16吸附原理吸附原理l活性炭吸附活性炭吸附活性炭屬于具有很大內(nèi)表面的多孔性物質(zhì)?；钚蕴繉儆诰哂泻艽髢?nèi)表面的多孔性物質(zhì)?；钚蕴繉ξ镔|(zhì)分子的吸附分四個階段：活性炭對物質(zhì)分子的吸附分四個階段： 在液相本體內(nèi)的傳輸在液相本體內(nèi)的傳輸邊界膜傳輸邊界膜傳輸孔擴(kuò)孔擴(kuò)散散物理吸附物理吸附擴(kuò)散的速率隨溶質(zhì)濃度與溫度的上升、擴(kuò)散的速率隨溶質(zhì)濃度與溫度的上升、pH值的值的降低而上升。當(dāng)

12、孔擴(kuò)散作為控制步驟時，溶質(zhì)降低而上升。當(dāng)孔擴(kuò)散作為控制步驟時，溶質(zhì)分子量的增加和孔徑的減少會降低整個過程的分子量的增加和孔徑的減少會降低整個過程的速率。速率。穩(wěn)定化穩(wěn)定化/ /固化技術(shù)原理固化技術(shù)原理17吸附原理吸附原理l影響活性炭吸附的主要因素影響活性炭吸附的主要因素因素因素影響情況影響情況溶解度溶解度難溶解于水的物質(zhì)較易被吸附難溶解于水的物質(zhì)較易被吸附分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)帶有支鏈結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物比直鏈結(jié)構(gòu)的易于被吸附帶有支鏈結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物比直鏈結(jié)構(gòu)的易于被吸附分子量分子量分子量大的物質(zhì)較易被吸附，當(dāng)孔擴(kuò)散作為控制步驟時，分子量大的物質(zhì)較易被吸附，當(dāng)孔擴(kuò)散作為控制步驟時，對于一定類型的活性碳和

13、有機(jī)物，分子量超過一定范圍繼對于一定類型的活性碳和有機(jī)物，分子量超過一定范圍繼續(xù)增大，則會減小吸附率。續(xù)增大，則會減小吸附率。極性極性極性越?。措x子化程度越低），越易被吸附極性越?。措x子化程度越低），越易被吸附碳?xì)滹柡投忍細(xì)滹柡投入p碳鍵或三碳鍵（非飽和的）的有機(jī)物較單碳鍵有機(jī)化合雙碳鍵或三碳鍵（非飽和的）的有機(jī)物較單碳鍵有機(jī)化合物易于被吸附物易于被吸附穩(wěn)定化穩(wěn)定化/ /固化技術(shù)原理固化技術(shù)原理18吸附原理吸附原理l活性炭吸附等溫線活性炭吸附等溫線l被單位數(shù)量吸附劑所吸附的有害物質(zhì)的量被單位數(shù)量吸附劑所吸附的有害物質(zhì)的量X/M與有害物與有害物濃度濃度C的關(guān)系可以用吸附等溫線來表示。的關(guān)系可以

14、用吸附等溫線來表示。l常用的是常用的是Freundlich等溫線經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ腿缦拢葴鼐€經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ腿缦?，nfKCMX/1/式中：式中：X X：被吸附的污染物質(zhì)量（：被吸附的污染物質(zhì)量（mgmg）X=X=（C Ci i-C-Cf f）V V；V V：溶液的體積（：溶液的體積（L L）；）； M M：活性炭質(zhì)量（：活性炭質(zhì)量（mgmg）；）；CiCi：污染物在溶液中的初始濃度（：污染物在溶液中的初始濃度（mg/Lmg/L）；）；CfCf：污染物在溶液中的最終濃度（：污染物在溶液中的最終濃度（mg/Lmg/L）；）；K K，n n經(jīng)驗(yàn)常數(shù)，須在實(shí)驗(yàn)室測定。經(jīng)驗(yàn)常數(shù)，須在實(shí)驗(yàn)室測定。穩(wěn)定化穩(wěn)定化/ /固化技

15、術(shù)原理固化技術(shù)原理19吸附原理吸附原理l例例 等溫常數(shù)的測定及應(yīng)用等溫常數(shù)的測定及應(yīng)用l用用100mL濃度為濃度為600mg/L的二甲苯溶液，用不同量的活性碳放置其的二甲苯溶液，用不同量的活性碳放置其中，震蕩中，震蕩48小時，將樣品過濾后測定二甲苯的濃度。分析結(jié)果如下小時，將樣品過濾后測定二甲苯的濃度。分析結(jié)果如下表。假定采用活性碳吸附技術(shù)處理二甲苯廢水，廢水流量為表。假定采用活性碳吸附技術(shù)處理二甲苯廢水，廢水流量為10000L/d，二甲苯濃度為，二甲苯濃度為600mg/L，要求出水濃度為，要求出水濃度為10mg/L，計算，計算活性炭的日用量?；钚蕴康娜沼昧俊(g)M(g)Cf(mg/L)C

16、f(mg/L) X=(Ci-Cf) X=(Ci-Cf)V (mg)V (mg)X/M(mg/g)X/M(mg/g)Lg(X/M)Lg(X/M)Lg(CiLg(Ci）0.60.6252557.557.595.895.81.981.981.401.400.40.4999950.150.1125.3125.32.102.102.002.000.30.321221238.838.8129.3129.32.112.112.332.330.20.231031029.029.0145.0145.02.162.162.492.490.050.055105109.09.0180.0180.02.262.262.

17、712.71答案：活性炭的日需要量為答案：活性炭的日需要量為64.6kg64.6kg。穩(wěn)定化穩(wěn)定化/ /固化技術(shù)原理固化技術(shù)原理20氧化解毒原理氧化解毒原理l氧化解毒的概念氧化解毒的概念l也稱化學(xué)氧化法，是通過向廢物中添加強(qiáng)氧化劑將有也稱化學(xué)氧化法，是通過向廢物中添加強(qiáng)氧化劑將有機(jī)組分轉(zhuǎn)化為機(jī)組分轉(zhuǎn)化為CO2和和H2O，也可以轉(zhuǎn)化為毒性很小的，也可以轉(zhuǎn)化為毒性很小的中間有機(jī)物來達(dá)到解毒的目的。中間有機(jī)物來達(dá)到解毒的目的。l常用的氧化劑及反應(yīng)機(jī)理常用的氧化劑及反應(yīng)機(jī)理l對危險廢物的化學(xué)氧化法處理是較為成熟的技術(shù)，可對危險廢物的化學(xué)氧化法處理是較為成熟的技術(shù)，可以破壞多種有機(jī)分子，包括含氯的揮發(fā)性

18、有機(jī)物、硫以破壞多種有機(jī)分子，包括含氯的揮發(fā)性有機(jī)物、硫醇、酚類，以及某些無機(jī)化合物，如氰化物。醇、酚類，以及某些無機(jī)化合物，如氰化物。l常用的氧化劑有：臭氧、過氧化氫、氯氣常用的氧化劑有：臭氧、過氧化氫、氯氣穩(wěn)定化穩(wěn)定化/ /固化技術(shù)原理固化技術(shù)原理21氧化解毒原理氧化解毒原理l臭氧臭氧l處理氰化物處理氰化物NaCN+O3NaCNO+O2l和和UV結(jié)合處理有機(jī)物結(jié)合處理有機(jī)物CH3CHO+O3 CH3COOH+O2穩(wěn)定化穩(wěn)定化/ /固化技術(shù)原理固化技術(shù)原理22氧化解毒原理氧化解毒原理l過氧化氫過氧化氫處理硫化物處理硫化物H2O2+H2S 2H2O+S 4H2O2+S 4H2O+SO42-處理

19、氰化物處理氰化物NaCN+H2O2NaCNO+H2Ol和和UV結(jié)合處理有機(jī)物結(jié)合處理有機(jī)物CH2Cl2+H2O2CO2+2H2O+2HCl過氧化氫的作用與臭氧相似，反應(yīng)也產(chǎn)生自由基過氧化氫的作用與臭氧相似，反應(yīng)也產(chǎn)生自由基OH用過氧化氫處理有機(jī)污染土壤很有效，例如，用過氧化氫處用過氧化氫處理有機(jī)污染土壤很有效，例如，用過氧化氫處理被五氯酚污染的土壤，其對五氯酚的去除率達(dá)理被五氯酚污染的土壤，其對五氯酚的去除率達(dá)99.9%。穩(wěn)定化穩(wěn)定化/ /固化技術(shù)原理固化技術(shù)原理23氧化解毒原理氧化解毒原理l氯氣氯氣將亞鐵氧化成高鐵將亞鐵氧化成高鐵處理氰化物處理氰化物NaCN+Cl2 CNCl+NaClCNC

20、l+2NaOH NaCNO+H2O+NaCl2NaCNO+3Cl2+4NaOH N2+CO2+6NaOHl氧化解毒的影響因素氧化解毒的影響因素在危險廢物的氧化解毒處理中影響反應(yīng)進(jìn)程的在危險廢物的氧化解毒處理中影響反應(yīng)進(jìn)程的主要參數(shù)是氧化還原電位和自由能，其他因素主要參數(shù)是氧化還原電位和自由能，其他因素包括：包括：pH值、溫度、催化劑等。值、溫度、催化劑等。穩(wěn)定化穩(wěn)定化/ /固化技術(shù)原理固化技術(shù)原理24氧化解毒原理氧化解毒原理l自由能自由能G一個氧化劑或還原劑的能力大小是借助于氧化還原電位來一個氧化劑或還原劑的能力大小是借助于氧化還原電位來衡量，反應(yīng)是否能進(jìn)行，則取決于其自由能衡量，反應(yīng)是否能進(jìn)

21、行，則取決于其自由能GG=-nFE0=-RTlnK式中：式中： G：反應(yīng)的自由能（：反應(yīng)的自由能（kcal/gmol）n：每：每gmol反應(yīng)期間交換的電子數(shù)；反應(yīng)期間交換的電子數(shù)；F：法拉第常數(shù)，：法拉第常數(shù)，23.062（kcal/volt）；）；E0 ：標(biāo)準(zhǔn)電極電位（：標(biāo)準(zhǔn)電極電位（volt）R：氣體常數(shù)，氣體常數(shù)，1.98*10-3（ kcal/gmol.K）T：絕對溫度（：絕對溫度（0K）非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的電極電位非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的電極電位E：E=E0 - (RTlnF)lnQ式中：式中： Q: 反應(yīng)的比值，當(dāng)處于平衡狀態(tài)時，反應(yīng)的比值，當(dāng)處于平衡狀態(tài)時，Q=K。穩(wěn)定化穩(wěn)定化/ /固化技術(shù)原理

22、固化技術(shù)原理25超臨界流體原理超臨界流體原理l超臨界流體的概念超臨界流體的概念也稱超臨界相，是當(dāng)溫度和壓力超過一定值后造成的，也稱超臨界相，是當(dāng)溫度和壓力超過一定值后造成的，其性質(zhì)處于液體和氣體之間的一種物質(zhì)。其性質(zhì)處于液體和氣體之間的一種物質(zhì)。超臨界流體技術(shù)包括：超臨界流體技術(shù)包括：超臨界萃取超臨界萃取和和超臨界水相氧化超臨界水相氧化l超臨界萃取超臨界萃取在超臨界萃取的過程中，在固體污染物中的有機(jī)物、在超臨界萃取的過程中，在固體污染物中的有機(jī)物、沉淀物和水溶液都在高溫高壓條件下溶解在超臨界流沉淀物和水溶液都在高溫高壓條件下溶解在超臨界流體中，并在溫度和壓力降低時釋放出來。體中，并在溫度和壓力

23、降低時釋放出來。穩(wěn)定化穩(wěn)定化/ /固化技術(shù)原理固化技術(shù)原理26超臨界流體原理超臨界流體原理l超臨界水相氧化超臨界水相氧化超臨界水相氧化過程是空氣與被污染的水超臨界水相氧化過程是空氣與被污染的水在水的臨界點(diǎn)以上完全混合在一起，因而在水的臨界點(diǎn)以上完全混合在一起，因而有機(jī)物可以得到完全的氧化。有機(jī)物可以得到完全的氧化。穩(wěn)定化穩(wěn)定化/ /固化技術(shù)原理固化技術(shù)原理27超臨界流體原理超臨界流體原理l應(yīng)用超臨界流體技術(shù)時應(yīng)注意的因素：應(yīng)用超臨界流體技術(shù)時應(yīng)注意的因素：有害物質(zhì)在兩相之間的分配系數(shù)：有害物質(zhì)在兩相之間的分配系數(shù)：K=Ce/Cr式中：式中：K：分配系數(shù)；：分配系數(shù)；Ce：平衡時有機(jī)污染物在萃取

24、液中的濃度：平衡時有機(jī)污染物在萃取液中的濃度（重量百分比）（重量百分比）Cr：平衡時有機(jī)污染物在萃余液中的濃度（重：平衡時有機(jī)污染物在萃余液中的濃度（重量百分比）量百分比）例：當(dāng)例：當(dāng)K=4時，計算從時，計算從4kg的原料中一次提取的原料中一次提取50%有害污染物，至少需要多少萃取液？有害污染物，至少需要多少萃取液？答案：需要答案：需要1kg萃取液。萃取液。穩(wěn)定化穩(wěn)定化/ /固化技術(shù)原理固化技術(shù)原理28超臨界流體原理超臨界流體原理l價格與回收的可能性：能否將物料從超臨界流價格與回收的可能性：能否將物料從超臨界流體中分離出來，主要取決于兩種流體的密度差；體中分離出來，主要取決于兩種流體的密度差；

25、l臨界溫度和壓力：為減少能量消耗和運(yùn)行費(fèi)用，臨界溫度和壓力：為減少能量消耗和運(yùn)行費(fèi)用，臨街壓力和溫度越低越好；臨街壓力和溫度越低越好；l毒性、危險性和化學(xué)反應(yīng)性：在萃取過程中，毒性、危險性和化學(xué)反應(yīng)性：在萃取過程中，不希望溶質(zhì)和溶劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，但有機(jī)物在不希望溶質(zhì)和溶劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，但有機(jī)物在超臨界水相中的氧化、反應(yīng)性是一個基本條件；超臨界水相中的氧化、反應(yīng)性是一個基本條件；l其他物理性質(zhì)，如密度和表面張力。其他物理性質(zhì)，如密度和表面張力。穩(wěn)定化穩(wěn)定化/ /固化技術(shù)原理固化技術(shù)原理29固化固化/ /穩(wěn)定化處理技術(shù)穩(wěn)定化處理技術(shù)l包膠固化包膠固化l自膠結(jié)固化自膠結(jié)固化l玻璃固化玻璃固化l水玻璃

26、固化水玻璃固化固化固化/ /穩(wěn)定化處理技術(shù)穩(wěn)定化處理技術(shù)304.1.2 4.1.2 包膠固化包膠固化l包膠固化是采用某種固化基材對廢物塊包膠固化是采用某種固化基材對廢物塊或廢物堆進(jìn)行包覆處理?；驈U物堆進(jìn)行包覆處理。1.水泥固化水泥固化2.石灰固化石灰固化3.熱塑性材料固化熱塑性材料固化4.有機(jī)物聚合固化有機(jī)物聚合固化固化固化/ /穩(wěn)定化處理技術(shù)穩(wěn)定化處理技術(shù)314.1.2.14.1.2.1水泥固化水泥固化l水泥固化是以水泥為水泥固化是以水泥為固化劑將有害廢物進(jìn)固化劑將有害廢物進(jìn)行固化的一種處理方行固化的一種處理方法。此法非常適用于法。此法非常適用于處理各種重金屬的污處理各種重金屬的污泥。泥。v

27、水泥固化法的應(yīng)用；水泥固化法的應(yīng)用；v水泥固化法的優(yōu)點(diǎn)和水泥固化法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。缺點(diǎn)。固化固化/ /穩(wěn)定化處理技術(shù)穩(wěn)定化處理技術(shù)l水泥固化的工藝過程水泥固化的工藝過程固化工藝的配方是根據(jù)水泥的種類、處理要求以及固化工藝的配方是根據(jù)水泥的種類、處理要求以及廢物的處理要求制定的。廢物的處理要求制定的。l固化操作重要嚴(yán)格控制以下幾個條件：固化操作重要嚴(yán)格控制以下幾個條件：pH值值因?yàn)榇蟛糠纸饘匐x子的溶解度與因?yàn)榇蟛糠纸饘匐x子的溶解度與pH值有值有關(guān)，對于金屬離子的固定，關(guān)，對于金屬離子的固定， pH值有顯著的影響。值有顯著的影響。水、水泥和廢物的量比水、水泥和廢物的量比 水分過小，則無法保證水分過小

28、，則無法保證水泥的充分水合作用；水分過大，則會出現(xiàn)泌水現(xiàn)水泥的充分水合作用；水分過大，則會出現(xiàn)泌水現(xiàn)象，影響固化塊的強(qiáng)度。象，影響固化塊的強(qiáng)度。凝固時間凝固時間其他添加劑其他添加劑固化塊的成型工藝固化塊的成型工藝固化固化/ /穩(wěn)定化處理技術(shù)穩(wěn)定化處理技術(shù)混合方法及設(shè)備混合方法及設(shè)備l外部混合法外部混合法將廢物、水泥、添加劑和水在單獨(dú)的混合器中進(jìn)將廢物、水泥、添加劑和水在單獨(dú)的混合器中進(jìn)行混合，經(jīng)過充分?jǐn)嚢韬笤僮⑷胩幹萌萜髦校ㄒ娦谢旌?，?jīng)過充分?jǐn)嚢韬笤僮⑷胩幹萌萜髦校ㄒ娤聢D）。該法需要設(shè)備較少，可以充分利用處置下圖）。該法需要設(shè)備較少，可以充分利用處置容器的容積；但在攪拌混合以后混合器需要洗滌，

29、容器的容積；但在攪拌混合以后混合器需要洗滌，不但耗費(fèi)人力，還會產(chǎn)生一定的洗滌廢水。不但耗費(fèi)人力，還會產(chǎn)生一定的洗滌廢水。l容器內(nèi)混合法容器內(nèi)混合法直接在最終處置使用的容器內(nèi)進(jìn)行混合；該法的直接在最終處置使用的容器內(nèi)進(jìn)行混合；該法的優(yōu)點(diǎn)是不產(chǎn)生二次污染物；但在操作過程中受限優(yōu)點(diǎn)是不產(chǎn)生二次污染物；但在操作過程中受限太多。該法適用于處置危害性大但數(shù)量不多的廢太多。該法適用于處置危害性大但數(shù)量不多的廢物。物。l注入法注入法固化固化/ /穩(wěn)定化處理技術(shù)穩(wěn)定化處理技術(shù)外部混合法外部混合法內(nèi)部混合法內(nèi)部混合法固化固化/ /穩(wěn)定化處理技術(shù)穩(wěn)定化處理技術(shù)35水泥固化法的應(yīng)用水泥固化法的應(yīng)用l最早用于核工業(yè)系統(tǒng)

30、處理離子交換再生廢最早用于核工業(yè)系統(tǒng)處理離子交換再生廢液、報廢的離子交換樹脂，以及廢液在蒸液、報廢的離子交換樹脂，以及廢液在蒸發(fā)濃縮時產(chǎn)生的污泥等方面，而后發(fā)展到發(fā)濃縮時產(chǎn)生的污泥等方面，而后發(fā)展到工業(yè)有害廢物包括各種含重金屬污泥的處工業(yè)有害廢物包括各種含重金屬污泥的處理上。理上。l在被處理廢物中，往往含有妨礙水合作用在被處理廢物中，往往含有妨礙水合作用的物質(zhì)，需加入適當(dāng)?shù)奶砑觿?，才能夠吸的物質(zhì)，需加入適當(dāng)?shù)奶砑觿?，才能夠吸收有害物質(zhì)并促進(jìn)水泥凝固。收有害物質(zhì)并促進(jìn)水泥凝固。固化固化/ /穩(wěn)定化處理技術(shù)穩(wěn)定化處理技術(shù)36水泥固化法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)水泥固化法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)l優(yōu)點(diǎn)：對含高毒重金屬廢物的處

31、理特別有效，優(yōu)點(diǎn)：對含高毒重金屬廢物的處理特別有效，固化工藝和設(shè)備比較簡單，設(shè)備和運(yùn)行費(fèi)用低，固化工藝和設(shè)備比較簡單，設(shè)備和運(yùn)行費(fèi)用低，水泥原料和添加劑便宜易得，對含水量較高的水泥原料和添加劑便宜易得，對含水量較高的廢物可以直接固化，固化產(chǎn)品經(jīng)過瀝青涂覆能廢物可以直接固化，固化產(chǎn)品經(jīng)過瀝青涂覆能有效地降低污染物的浸出，固化體的強(qiáng)度、耐有效地降低污染物的浸出，固化體的強(qiáng)度、耐熱性、耐久性均好，產(chǎn)品適用于投海處置，有熱性、耐久性均好，產(chǎn)品適用于投海處置，有的產(chǎn)品可作路基或建筑基礎(chǔ)材料。的產(chǎn)品可作路基或建筑基礎(chǔ)材料。l缺點(diǎn)：增容比大，污染物浸出率高，需作涂覆缺點(diǎn)：增容比大，污染物浸出率高，需作涂覆處

32、理；添加劑的使用使處理成本增加；水泥的處理；添加劑的使用使處理成本增加；水泥的堿性能使銨離子變成氨氣釋出。堿性能使銨離子變成氨氣釋出。固化固化/ /穩(wěn)定化處理技術(shù)穩(wěn)定化處理技術(shù)374.1.2.24.1.2.2熱塑性材料固化熱塑性材料固化l原理：用熱塑性物質(zhì)作固化劑，在一定溫度下原理：用熱塑性物質(zhì)作固化劑，在一定溫度下將廢物進(jìn)行包覆處理。熱塑性物質(zhì)在常溫下呈將廢物進(jìn)行包覆處理。熱塑性物質(zhì)在常溫下呈固態(tài)，高溫時變成粘液，可用來包覆廢物。固態(tài)，高溫時變成粘液，可用來包覆廢物。l優(yōu)點(diǎn)：所的產(chǎn)品空隙少；污染物浸出率低；固優(yōu)點(diǎn)：所的產(chǎn)品空隙少；污染物浸出率低；固化材料抗侵蝕性強(qiáng)；不需長時間養(yǎng)護(hù)?；牧峡骨?/p>

33、蝕性強(qiáng)；不需長時間養(yǎng)護(hù)。l缺點(diǎn)：熱效率低；易產(chǎn)生氣泡污染空氣；不宜缺點(diǎn)：熱效率低；易產(chǎn)生氣泡污染空氣；不宜處理高放射性廢物；熱塑性材料價格昂貴，操處理高放射性廢物；熱塑性材料價格昂貴，操作復(fù)雜；設(shè)備費(fèi)用高；對于在高溫下易分解的作復(fù)雜；設(shè)備費(fèi)用高；對于在高溫下易分解的廢物、有機(jī)溶劑以及強(qiáng)氧化性廢物不宜使用。廢物、有機(jī)溶劑以及強(qiáng)氧化性廢物不宜使用。固化固化/ /穩(wěn)定化處理技術(shù)穩(wěn)定化處理技術(shù)384.1.2.34.1.2.3瀝青固化瀝青固化l瀝青固化是以瀝青為固化劑與有害廢物在一定的瀝青固化是以瀝青為固化劑與有害廢物在一定的濕度、配料比、堿度和攪拌作用下產(chǎn)生皂化反應(yīng)，濕度、配料比、堿度和攪拌作用下產(chǎn)生

34、皂化反應(yīng)，使有害廢物均勻地包容在使有害廢物均勻地包容在瀝青中，形成固化體。瀝青中，形成固化體。l瀝青具有良好的粘結(jié)性、化學(xué)穩(wěn)定性與一定的彈瀝青具有良好的粘結(jié)性、化學(xué)穩(wěn)定性與一定的彈性和塑性；對大多數(shù)酸、堿、鹽類有一定的耐腐性和塑性；對大多數(shù)酸、堿、鹽類有一定的耐腐蝕性。此外，它還具有一定的輻射穩(wěn)定性。蝕性。此外，它還具有一定的輻射穩(wěn)定性。l 瀝青固化一般用于處理中、低放射水平的蒸發(fā)殘瀝青固化一般用于處理中、低放射水平的蒸發(fā)殘液，廢水化學(xué)處理產(chǎn)生的沉渣，焚燒爐產(chǎn)生的灰液，廢水化學(xué)處理產(chǎn)生的沉渣，焚燒爐產(chǎn)生的灰燼、塑料廢物、電鍍污泥、砷渣等。燼、塑料廢物、電鍍污泥、砷渣等。 固化固化/ /穩(wěn)定化處

35、理技術(shù)穩(wěn)定化處理技術(shù)39l瀝青固化的基本方法瀝青固化的基本方法 ：放射性廢物瀝青固化的基本方法有高溫熔化混合放射性廢物瀝青固化的基本方法有高溫熔化混合蒸發(fā)法、暫時乳化法和化學(xué)乳化法三種。蒸發(fā)法、暫時乳化法和化學(xué)乳化法三種。 1、高溫熔化混合蒸發(fā)法、高溫熔化混合蒸發(fā)法 高溫熔化混合蒸發(fā)法是將廢液加入預(yù)先熔化的瀝青中，高溫熔化混合蒸發(fā)法是將廢液加入預(yù)先熔化的瀝青中，在在150230下攪拌混合蒸發(fā)，待水分和其它揮發(fā)組下攪拌混合蒸發(fā)，待水分和其它揮發(fā)組分排出后，將混合物排至貯存器或處置容器中。分排出后，將混合物排至貯存器或處置容器中。 4.1.2.34.1.2.3瀝青固化瀝青固化固化固化/ /穩(wěn)定化處

36、理技術(shù)穩(wěn)定化處理技術(shù)4041l放射水平廢水濃縮液的高溫熔化混合蒸發(fā)法瀝青固放射水平廢水濃縮液的高溫熔化混合蒸發(fā)法瀝青固化流程?；鞒?。主要設(shè)備有瀝青預(yù)熱器、給料設(shè)備和混合槽，以及廢氣凈化主要設(shè)備有瀝青預(yù)熱器、給料設(shè)備和混合槽，以及廢氣凈化系統(tǒng)。其操作步驟是將已熔化的瀝青送入混合槽，并通過混系統(tǒng)。其操作步驟是將已熔化的瀝青送入混合槽，并通過混合槽的加熱裝置使其維持在一定的溫度范圍內(nèi)，然后將放射合槽的加熱裝置使其維持在一定的溫度范圍內(nèi)，然后將放射性廢液以一定的速率加入混合槽內(nèi)，在約性廢液以一定的速率加入混合槽內(nèi)，在約220 條件下高速攪條件下高速攪拌，使瀝青和廢液充分混合。當(dāng)加入的鹽分與瀝青的重量

37、比拌，使瀝青和廢液充分混合。當(dāng)加入的鹽分與瀝青的重量比達(dá)達(dá)40%時，即可把混合物排至貯存桶內(nèi)，待其冷卻硬化后即時，即可把混合物排至貯存桶內(nèi)，待其冷卻硬化后即形成瀝青固化體。形成瀝青固化體?；旌险舭l(fā)過程產(chǎn)生的二次蒸汽含有一定量的油質(zhì)。其中的重混合蒸發(fā)過程產(chǎn)生的二次蒸汽含有一定量的油質(zhì)。其中的重油組分可返回棍合槽，輕油組分隨二次水蒸汽進(jìn)入冷凝器，油組分可返回棍合槽，輕油組分隨二次水蒸汽進(jìn)入冷凝器，待冷凝后予以排放。殘余的含油廢氣通過油霧過濾器或靜電待冷凝后予以排放。殘余的含油廢氣通過油霧過濾器或靜電除塵器進(jìn)一步凈化，最后經(jīng)過木炭過濾，過濾后排入大氣。除塵器進(jìn)一步凈化，最后經(jīng)過木炭過濾，過濾后排入大

38、氣。 4.1.2.34.1.2.3瀝青固化瀝青固化固化固化/ /穩(wěn)定化處理技術(shù)穩(wěn)定化處理技術(shù)42l（二）暫時乳化法（二）暫時乳化法放射性泥漿的暫時乳化法瀝青固化分三個步驟進(jìn)行（放射性泥漿的暫時乳化法瀝青固化分三個步驟進(jìn)行（1）將污）將污泥漿、瀝青與表面活性劑混合成乳漿狀；（泥漿、瀝青與表面活性劑混合成乳漿狀；（2）分離除去大部）分離除去大部分水分分水分;（3）進(jìn)一步升溫干燥，使混合物脫水。）進(jìn)一步升溫干燥，使混合物脫水。 雙螺桿擠壓機(jī)的暫時乳化法瀝青固化流程。其工作過程是放雙螺桿擠壓機(jī)的暫時乳化法瀝青固化流程。其工作過程是放射性污泥漿經(jīng)轉(zhuǎn)鼓真空過濾機(jī)除去部分水分，與瀝青、表面射性污泥漿經(jīng)轉(zhuǎn)鼓真

39、空過濾機(jī)除去部分水分，與瀝青、表面活性劑一起加入雙螺桿擠壓機(jī)。此機(jī)分三段活性劑一起加入雙螺桿擠壓機(jī)。此機(jī)分三段:第一段溫度為第一段溫度為90，固體物質(zhì)在此與瀝青產(chǎn)生混合和包容兩種作用，分離，固體物質(zhì)在此與瀝青產(chǎn)生混合和包容兩種作用，分離出出90%左右的水分；第二段將分離出的水分除去左右的水分；第二段將分離出的水分除去;在第三段混在第三段混合物被升溫至合物被升溫至105110，由雙螺桿擠壓機(jī)得到的混合物尚有，由雙螺桿擠壓機(jī)得到的混合物尚有57%偽水分，再送入螺旋干燥器，在偽水分，再送入螺旋干燥器，在140150下使水分進(jìn)下使水分進(jìn)一步減至一步減至0.5%以下。以下。 4.1.2.34.1.2.3

40、瀝青固化瀝青固化固化固化/ /穩(wěn)定化處理技術(shù)穩(wěn)定化處理技術(shù)43固化固化/ /穩(wěn)定化處理技術(shù)穩(wěn)定化處理技術(shù)44l根據(jù)所處理的泥漿性質(zhì)不同，需采用的表面活性根據(jù)所處理的泥漿性質(zhì)不同，需采用的表面活性劑也不相同。當(dāng)處理中放污泥漿時，可采用含劑也不相同。當(dāng)處理中放污泥漿時，可采用含20%活性成分（活性成分（1/3烷基磺酸鈉和烷基磺酸鈉和2/3烷基苯磺酸鈉烷基苯磺酸鈉)的陰離子乳化劑溶液，表面活性劑與干污泥的重的陰離子乳化劑溶液，表面活性劑與干污泥的重量比約為量比約為6:1000。當(dāng)處理高放污泥漿時，可采用含。當(dāng)處理高放污泥漿時，可采用含有有90%活性成分活性成分 (主要是椰子殼中的氨基丙酮主要是椰子殼

41、中的氨基丙酮)的陰的陰離子乳化劑?；钚詣┡c干污泥的重量比約為離子乳化劑?；钚詣┡c干污泥的重量比約為5:100。 4.1.2.34.1.2.3瀝青固化瀝青固化固化固化/ /穩(wěn)定化處理技術(shù)穩(wěn)定化處理技術(shù)45l在暫時乳化法瀝青固化中，其主要設(shè)備是雙螺桿在暫時乳化法瀝青固化中，其主要設(shè)備是雙螺桿擠壓機(jī)它主要由包括加料段、壓縮段及蒸發(fā)段的擠壓機(jī)它主要由包括加料段、壓縮段及蒸發(fā)段的兩根不等距螺桿和瀝青與料液加料口、二次蒸汽兩根不等距螺桿和瀝青與料液加料口、二次蒸汽排出口、產(chǎn)品出口和分段加熱的外筒組成。瀝青排出口、產(chǎn)品出口和分段加熱的外筒組成。瀝青和料液加入雙螺桿擠壓機(jī)后，被兩根相向旋轉(zhuǎn)的、和料液加入雙螺桿

42、擠壓機(jī)后，被兩根相向旋轉(zhuǎn)的、相互咬合的螺桿不斷攪拌，并沿著擠壓機(jī)外筒內(nèi)相互咬合的螺桿不斷攪拌，并沿著擠壓機(jī)外筒內(nèi)壁呈薄膜狀向前推進(jìn)。在推進(jìn)和攪拌過程中，水壁呈薄膜狀向前推進(jìn)。在推進(jìn)和攪拌過程中，水分被分離和蒸發(fā)，而鹽分卻包容在瀝青中由排出分被分離和蒸發(fā)，而鹽分卻包容在瀝青中由排出口擠出?？跀D出。 4.1.2.34.1.2.3瀝青固化瀝青固化固化固化/ /穩(wěn)定化處理技術(shù)穩(wěn)定化處理技術(shù)46l雙螺桿擠壓機(jī)具有的優(yōu)點(diǎn)是：雙螺桿擠壓機(jī)具有的優(yōu)點(diǎn)是：(1)蒸發(fā)、固化和干燥在同一設(shè)備中進(jìn)行，有利于簡化流蒸發(fā)、固化和干燥在同一設(shè)備中進(jìn)行，有利于簡化流程程;(2)設(shè)備所占空間較小設(shè)備所占空間較小;(3)瀝青停留

43、時間短瀝青停留時間短 (約約1.7min)，避免瀝青因長期受熱而，避免瀝青因長期受熱而降解及硬化等降解及硬化等;(4)混合物在擠壓機(jī)內(nèi)呈薄膜狀分布，減少了蒸發(fā)時的夾混合物在擠壓機(jī)內(nèi)呈薄膜狀分布，減少了蒸發(fā)時的夾帶現(xiàn)象，帶現(xiàn)象，(5)強(qiáng)烈的擠壓推送可使固化體有較高的含鹽量強(qiáng)烈的擠壓推送可使固化體有較高的含鹽量 (60%)，從而大大降低運(yùn)行費(fèi)用。從而大大降低運(yùn)行費(fèi)用。l其主要缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)備制造要求高，價其主要缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)備制造要求高，價格較貴。格較貴。 4.1.2.34.1.2.3瀝青固化瀝青固化固化固化/ /穩(wěn)定化處理技術(shù)穩(wěn)定化處理技術(shù)47l化學(xué)乳化法的操作步驟也分三步進(jìn)行化學(xué)乳化法

44、的操作步驟也分三步進(jìn)行:（1）將放射性廢物在常溫下與乳化瀝青混合）將放射性廢物在常溫下與乳化瀝青混合; （2）將混合物加熱，脫去水分）將混合物加熱，脫去水分;（3）將脫水干燥后的混合物排入廢物容器，待冷）將脫水干燥后的混合物排入廢物容器，待冷卻硬化后即形成瀝青固化體。卻硬化后即形成瀝青固化體。 4.1.2.34.1.2.3瀝青固化瀝青固化固化固化/ /穩(wěn)定化處理技術(shù)穩(wěn)定化處理技術(shù)48l瀝青固化體的性質(zhì)及其影響因素瀝青固化體的性質(zhì)及其影響因素 瀝青固化體的主要性能指標(biāo)是它在水中的浸出率，輻照穩(wěn)定瀝青固化體的主要性能指標(biāo)是它在水中的浸出率，輻照穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性。性和化學(xué)穩(wěn)定性。l影響瀝青固化體浸

45、出率的因素影響瀝青固化體浸出率的因素 1、瀝青種類；、瀝青種類；2、加入的廢物量；、加入的廢物量；3、廢物的化學(xué)組分及混合情況；、廢物的化學(xué)組分及混合情況；4、殘余水分、殘余水分5、某些表面活性劑的影響等。、某些表面活性劑的影響等。4.1.2.34.1.2.3瀝青固化瀝青固化固化固化/ /穩(wěn)定化處理技術(shù)穩(wěn)定化處理技術(shù)49l影響瀝青固化體化學(xué)穩(wěn)定性的因素影響瀝青固化體化學(xué)穩(wěn)定性的因素 在瀝青固化過程中，瀝青會與某些摻入的化合物、在瀝青固化過程中，瀝青會與某些摻入的化合物、氧化劑等發(fā)生化學(xué)作用，從而影響固化體的化學(xué)穩(wěn)氧化劑等發(fā)生化學(xué)作用，從而影響固化體的化學(xué)穩(wěn)定性。例如純?yōu)r青的燃點(diǎn)一般為定性。例如

46、純?yōu)r青的燃點(diǎn)一般為420左右，而在左右，而在摻入硝酸鹽、亞硝酸鹽后，其燃點(diǎn)降至摻入硝酸鹽、亞硝酸鹽后，其燃點(diǎn)降至250330，因而增加了燃燒的危險性。因而增加了燃燒的危險性。 4.1.2.34.1.2.3瀝青固化瀝青固化固化固化/ /穩(wěn)定化處理技術(shù)穩(wěn)定化處理技術(shù)504.1.2.44.1.2.4塑料固化塑料固化l原理：以塑料為固化劑與有害廢物按一定的配料以塑料為固化劑與有害廢物按一定的配料比，并加入適量的催化劑和填料（骨料）進(jìn)行攪比，并加入適量的催化劑和填料（骨料）進(jìn)行攪拌混合，使其共聚和固化而將有害廢物包容形成拌混合，使其共聚和固化而將有害廢物包容形成具有一定強(qiáng)度和穩(wěn)定性的固化體。具有一定強(qiáng)度

47、和穩(wěn)定性的固化體。l根據(jù)它所用的塑料（樹脂）不同，可分為熱塑性根據(jù)它所用的塑料（樹脂）不同，可分為熱塑性塑料固化和熱固性塑料固化；塑料固化和熱固性塑料固化；l熱塑性塑料有：聚乙烯、熱塑性塑料有：聚乙烯、聚氯乙烯樹脂等，在常聚氯乙烯樹脂等，在常溫下呈固態(tài)，高溫時可變成熔融膠粘液體，將有溫下呈固態(tài)，高溫時可變成熔融膠粘液體，將有害廢物摻合包容在塑料中，冷卻后即形成塑料固害廢物摻合包容在塑料中，冷卻后即形成塑料固化體?；w。 固化固化/ /穩(wěn)定化處理技術(shù)穩(wěn)定化處理技術(shù)51l熱固性塑料有脲醛樹脂和不飽和聚酯等。脲醛樹脂是一種熱固性塑料有脲醛樹脂和不飽和聚酯等。脲醛樹脂是一種無色透明的粘稠液體。對多孔性

48、極性材料有較好的粘附力，無色透明的粘稠液體。對多孔性極性材料有較好的粘附力，使用方便，固化速度快，常溫或加熱都能很快固化。與有使用方便，固化速度快，常溫或加熱都能很快固化。與有害廢物所形成的固化體具有較好的耐水性，耐熱性及耐腐害廢物所形成的固化體具有較好的耐水性，耐熱性及耐腐蝕性能，價格較其它樹脂便宜。蝕性能，價格較其它樹脂便宜。l缺點(diǎn)是耐老化性能差。不飽和聚酯樹脂在常溫下有適宜的缺點(diǎn)是耐老化性能差。不飽和聚酯樹脂在常溫下有適宜的粘度，可在常溫、常壓下固化成型，固化過程中無小分子粘度，可在常溫、常壓下固化成型，固化過程中無小分子形成，因而使用方便，容易保證質(zhì)量，適用于對有害廢物形成，因而使用方

49、便，容易保證質(zhì)量，適用于對有害廢物和放射性廢物的固化處理。和放射性廢物的固化處理。 4.1.2.44.1.2.4塑料固化塑料固化固化固化/ /穩(wěn)定化處理技術(shù)穩(wěn)定化處理技術(shù)52l不飽和聚酯樹脂品種很多，按用途分有通用樹脂、不飽和聚酯樹脂品種很多，按用途分有通用樹脂、耐酸樹脂和澆鑄樹脂等。耐酸樹脂和澆鑄樹脂等。l塑料固化的應(yīng)用及其特點(diǎn)塑料固化的應(yīng)用及其特點(diǎn)塑料固化可以在常溫下操作；為使混合物聚合凝結(jié)僅加入少量塑料固化可以在常溫下操作；為使混合物聚合凝結(jié)僅加入少量的催化劑即可；增容比和固化體的密度較小。該法既能處理干的催化劑即可；增容比和固化體的密度較小。該法既能處理干廢渣，也能處理污泥漿。塑料固化

50、體是不可燃的。廢渣，也能處理污泥漿。塑料固化體是不可燃的。主要缺點(diǎn)是塑料固化體耐老化性能較差；固化體一旦破裂，污主要缺點(diǎn)是塑料固化體耐老化性能較差；固化體一旦破裂，污染物浸出會污染環(huán)境，因此，處置前都應(yīng)有容器包裝，因而增染物浸出會污染環(huán)境，因此，處置前都應(yīng)有容器包裝，因而增加了處理費(fèi)用。如果以脲醛樹脂為固化劑，通常采用強(qiáng)酸作催加了處理費(fèi)用。如果以脲醛樹脂為固化劑，通常采用強(qiáng)酸作催化劑，需要耐腐蝕的混合設(shè)備或有耐瘸蝕襯里的混合器。此外，化劑，需要耐腐蝕的混合設(shè)備或有耐瘸蝕襯里的混合器。此外，在混合過程中釋放有害煙霧，污染周圈環(huán)境。該法還需要熟練在混合過程中釋放有害煙霧，污染周圈環(huán)境。該法還需要熟

51、練的操作技術(shù)，以保證固化質(zhì)量。的操作技術(shù)，以保證固化質(zhì)量。 4.1.2.44.1.2.4塑料固化塑料固化固化固化/ /穩(wěn)定化處理技術(shù)穩(wěn)定化處理技術(shù)534.1.3 4.1.3 自膠結(jié)固化自膠結(jié)固化l定義及原理：自膠結(jié)固化是將大量硫酸鈣或亞硫酸鈣的廢物，定義及原理：自膠結(jié)固化是將大量硫酸鈣或亞硫酸鈣的廢物，在控制的條件下煅燒到部分脫水至產(chǎn)生有膠結(jié)作用的硫酸鈣在控制的條件下煅燒到部分脫水至產(chǎn)生有膠結(jié)作用的硫酸鈣或半水硫酸鈣狀態(tài)，然后與某些添加劑混合成稀漿，凝固后或半水硫酸鈣狀態(tài)，然后與某些添加劑混合成稀漿，凝固后生成像塑料一樣硬的透水性差的物質(zhì)。此法原理基于亞硫酸生成像塑料一樣硬的透水性差的物質(zhì)。此

52、法原理基于亞硫酸鈣半水化合物最終能形成類似與含有兩個結(jié)晶水的硫酸鈣的鈣半水化合物最終能形成類似與含有兩個結(jié)晶水的硫酸鈣的固化物。固化物。l特點(diǎn)：自膠結(jié)固化法使用的添加劑是現(xiàn)場可取的石灰、水泥特點(diǎn)：自膠結(jié)固化法使用的添加劑是現(xiàn)場可取的石灰、水泥灰、粉煤灰等廢料，其凝結(jié)硬化時間短；產(chǎn)品性質(zhì)穩(wěn)定，操灰、粉煤灰等廢料，其凝結(jié)硬化時間短；產(chǎn)品性質(zhì)穩(wěn)定，操作性能良好；加入添加劑量只有總混合物的作性能良好；加入添加劑量只有總混合物的10%左右；處理左右；處理廢物不需完全脫水。廢物不需完全脫水。固化固化/ /穩(wěn)定化處理技術(shù)穩(wěn)定化處理技術(shù)54石灰固化石灰固化l石灰固化是用石灰作基材，以粉煤灰、水泥窯灰作添加劑，

53、石灰固化是用石灰作基材，以粉煤灰、水泥窯灰作添加劑，專用于處理含有硫酸鹽或亞硫酸鹽類泥渣的一種方法。專用于處理含有硫酸鹽或亞硫酸鹽類泥渣的一種方法。l主要用于處理鋼軌、機(jī)械工業(yè)酸洗鋼鐵部件時排除的廢水主要用于處理鋼軌、機(jī)械工業(yè)酸洗鋼鐵部件時排除的廢水和廢渣、電鍍工藝產(chǎn)生的含重金屬污泥以及由于采用石灰和廢渣、電鍍工藝產(chǎn)生的含重金屬污泥以及由于采用石灰吸收煙道氣或石油精煉氣而產(chǎn)生的泥渣等。固化產(chǎn)品可以吸收煙道氣或石油精煉氣而產(chǎn)生的泥渣等。固化產(chǎn)品可以送到處置場養(yǎng)護(hù)，也可先養(yǎng)護(hù)后處置。送到處置場養(yǎng)護(hù)，也可先養(yǎng)護(hù)后處置。l優(yōu)點(diǎn)：使用的添加劑本身是廢物，來源廣，成本低，操作優(yōu)點(diǎn)：使用的添加劑本身是廢物，

54、來源廣，成本低，操作簡單，不需要特殊設(shè)備，被處理的廢物不要求完全脫水，簡單，不需要特殊設(shè)備，被處理的廢物不要求完全脫水，在常溫下操作，沒有尾氣處理問題。在常溫下操作，沒有尾氣處理問題。l缺點(diǎn)：固化產(chǎn)品比原廢物的體積和重量增加較大，易被酸缺點(diǎn)：固化產(chǎn)品比原廢物的體積和重量增加較大，易被酸性介質(zhì)浸蝕，要進(jìn)行表面涂覆。性介質(zhì)浸蝕，要進(jìn)行表面涂覆。固化固化/ /穩(wěn)定化處理技術(shù)穩(wěn)定化處理技術(shù)554.1.4 4.1.4 玻璃固化玻璃固化l玻璃固化是以玻璃原料為固化劑，將其與有害廢物以一玻璃固化是以玻璃原料為固化劑，將其與有害廢物以一定的配料比混合后，在高溫定的配料比混合后，在高溫(900(9001200)

55、00)下熔融，經(jīng)退下熔融，經(jīng)退火后即可轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的玻璃固化體?；鸷蠹纯赊D(zhuǎn)化為穩(wěn)定的玻璃固化體。l玻璃固化法主要用于固化高放廢物。從玻璃固化體的穩(wěn)玻璃固化法主要用于固化高放廢物。從玻璃固化體的穩(wěn)定性、對熔融設(shè)備的腐蝕性、處理時的發(fā)泡情況和增容定性、對熔融設(shè)備的腐蝕性、處理時的發(fā)泡情況和增容比來看，硼硅酸鹽玻璃固化是最有發(fā)展前途的固化方法。比來看，硼硅酸鹽玻璃固化是最有發(fā)展前途的固化方法。 固化固化/ /穩(wěn)定化處理技術(shù)穩(wěn)定化處理技術(shù)56n玻璃的種類繁多，普通的鈉鉀玻璃熔點(diǎn)較低，玻璃的種類繁多，普通的鈉鉀玻璃熔點(diǎn)較低，制造容易，但在水中的溶解度較高，因而不能制造容易，但在水中的溶解度較高，因而不能用

56、于高放廢液的固化。用于高放廢液的固化。n硅酸鹽玻璃耐腐蝕能力強(qiáng)，但熔點(diǎn)高，制造困硅酸鹽玻璃耐腐蝕能力強(qiáng)，但熔點(diǎn)高，制造困難。通常在高放廢液的玻璃固化中，研究較多難。通常在高放廢液的玻璃固化中，研究較多的是磷酸鹽和硼酸鹽玻璃固化過程。的是磷酸鹽和硼酸鹽玻璃固化過程。 固化固化/ /穩(wěn)定化處理技術(shù)穩(wěn)定化處理技術(shù)57l玻璃固化方法及工藝流程玻璃固化方法及工藝流程 玻璃固化方法玻璃固化方法 玻璃固化的方法可分為間歇式和連續(xù)式兩種玻璃固化的方法可分為間歇式和連續(xù)式兩種 間歇式固化法間歇式固化法 間歇式固化法，是一罐一罐地將高放廢液和玻璃原料一起加入罐間歇式固化法，是一罐一罐地將高放廢液和玻璃原料一起加入

57、罐內(nèi)，使蒸發(fā)干燥、煅燒、熔融等幾步過程都在罐內(nèi)完成。熔融成內(nèi)，使蒸發(fā)干燥、煅燒、熔融等幾步過程都在罐內(nèi)完成。熔融成玻璃后，將熔化玻璃注入貯存容器內(nèi)成型。熔化罐可以反復(fù)使用，玻璃后，將熔化玻璃注入貯存容器內(nèi)成型。熔化罐可以反復(fù)使用，也可以采用棄罐方式，即熔化罐本身兼作貯存容器或最終處置容也可以采用棄罐方式，即熔化罐本身兼作貯存容器或最終處置容器用。器用。連續(xù)式固化法連續(xù)式固化法 連續(xù)式固化法是將蒸發(fā)、煅燒過程與熔融過程分別在煅燒爐和熔連續(xù)式固化法是將蒸發(fā)、煅燒過程與熔融過程分別在煅燒爐和熔融爐內(nèi)完成，蒸發(fā)煅燒過程采用連續(xù)進(jìn)料和排料的方式，而熔融融爐內(nèi)完成，蒸發(fā)煅燒過程采用連續(xù)進(jìn)料和排料的方式，而

58、熔融過程既可連續(xù)進(jìn)料和排料，也可連續(xù)進(jìn)料和間歇排料。過程既可連續(xù)進(jìn)料和排料，也可連續(xù)進(jìn)料和間歇排料。 固化固化/ /穩(wěn)定化處理技術(shù)穩(wěn)定化處理技術(shù)58l玻璃固化的工藝流程玻璃固化的工藝流程 磷酸鹽玻璃固化的工藝流程磷酸鹽玻璃固化的工藝流程 硼酸鹽玻璃固化的工藝流程硼酸鹽玻璃固化的工藝流程 l玻璃固化法的特點(diǎn)玻璃固化法的特點(diǎn) 與高放廢液的其他固化法相比，玻璃固化法具有以下優(yōu)點(diǎn)：與高放廢液的其他固化法相比，玻璃固化法具有以下優(yōu)點(diǎn)：1 1）玻璃固化體致密，在水及酸、堿溶液中的浸出率小，大）玻璃固化體致密，在水及酸、堿溶液中的浸出率小，大約為約為1010-7-7g/(cmg/(cm2 2d);2)d);

59、2)增容比小增容比小;3);3)在玻璃固化過程中產(chǎn)生的在玻璃固化過程中產(chǎn)生的粉塵量少粉塵量少;4);4)玻璃固化體有較高的導(dǎo)熱性、熱穩(wěn)定性和輻射玻璃固化體有較高的導(dǎo)熱性、熱穩(wěn)定性和輻射穩(wěn)定性。穩(wěn)定性。 缺點(diǎn)是裝置較復(fù)雜，處理費(fèi)用昂貴、工作溫度較高、設(shè)備腐缺點(diǎn)是裝置較復(fù)雜，處理費(fèi)用昂貴、工作溫度較高、設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，以及放射性核素?fù)]發(fā)量大等。蝕嚴(yán)重，以及放射性核素?fù)]發(fā)量大等。 固化固化/ /穩(wěn)定化處理技術(shù)穩(wěn)定化處理技術(shù)固化固化/ /穩(wěn)定化處理技術(shù)穩(wěn)定化處理技術(shù)固化固化/ /穩(wěn)定化處理技術(shù)穩(wěn)定化處理技術(shù)614.1.5 4.1.5 水玻璃固化水玻璃固化l水玻璃固化法是以水玻璃為固化劑，無機(jī)酸類為助劑，

60、與有水玻璃固化法是以水玻璃為固化劑，無機(jī)酸類為助劑，與有害污泥按一定的配料比進(jìn)行中和與縮合脫水反應(yīng)，形成凝膠害污泥按一定的配料比進(jìn)行中和與縮合脫水反應(yīng)，形成凝膠體，將有害污泥包容，經(jīng)凝結(jié)硬化逐步形成水玻璃固化體。體，將有害污泥包容，經(jīng)凝結(jié)硬化逐步形成水玻璃固化體。l水玻璃固化電鍍污泥時的配料比為水玻璃（水玻璃固化電鍍污泥時的配料比為水玻璃（3號硅酸鈉）號硅酸鈉）:混混酸（純硫酸酸（純硫酸:純磷酸純磷酸=9:1）:污泥污泥=5.85:0.55:93.6。l特點(diǎn)：工藝操作簡便；原料價廉易得；處理費(fèi)用低；固化體特點(diǎn)：工藝操作簡便；原料價廉易得；處理費(fèi)用低；固化體耐酸性強(qiáng)；抗透水性好；重金屬浸出率低。