固體廢物固化

1、一一 水泥固化水泥固化水泥基材水泥基材+有害廢物中水分或者外加水分有害廢物中水分或者外加水分-固固化體?；w。1、原理、原理 水泥：無機膠凝劑水泥：無機膠凝劑 水泥水泥+有害污泥中水分有害污泥中水分水化反應(yīng)水化反應(yīng)-凝膠凝膠 將有害污泥微粒分別包容，并逐步硬化成將有害污泥微粒分別包容，并逐步硬化成水水泥固化體。泥固化體。 固化體結(jié)構(gòu)：水泥水化反應(yīng)產(chǎn)物固化體結(jié)構(gòu)：水泥水化反應(yīng)產(chǎn)物3CaOSiO3水化結(jié)晶體內(nèi)包進(jìn)了污泥微粒水化結(jié)晶體內(nèi)包進(jìn)了污泥微粒 -穩(wěn)定化，無害化。穩(wěn)定化，無害化。2、水泥種類、水泥種類 硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥：硅酸鹽水泥： -以硅

2、酸鈣為主要成分的水泥總稱。以硅酸鈣為主要成分的水泥總稱。 石灰，粘土混合物或其它含硅，鋁，鐵的氧化物石灰，粘土混合物或其它含硅，鋁，鐵的氧化物在在1450度下煅燒，磨細(xì)得到。水泥度下煅燒，磨細(xì)得到。水泥熟料熟料中加入石膏中加入石膏，則可以得到高強度的水泥。，則可以得到高強度的水泥。礦渣硅酸鹽水泥：摻入粒化高爐礦渣。礦渣硅酸鹽水泥：摻入?；郀t礦渣?；鹕交屹|(zhì)硅酸鹽水泥：摻入火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥：摻入2050%磨細(xì)得火山磨細(xì)得火山灰材料。成本低，抗水性能好?；也牧?。成本低，抗水性能好。3 水泥固化工藝及其影響因素pH：較高利于形成氫氧化物沉淀，碳酸鹽沉淀，過高形成羥基絡(luò)合物，不利水，水泥，廢物配比

3、水分過少，影響水和反應(yīng)； 過多，影響強度凝固時間 需要足夠的時間進(jìn)行輸送，裝桶，澆注。投加促凝劑，緩凝劑來控制時間初凝時間：開始加水拌和起至水泥漿失去可塑性 2h終凝時間：開始加水拌和起至水泥漿完全失去可塑性并開始產(chǎn)生強度所需的時間。 48h添加劑 改善固化條件，提高固化體質(zhì)量例如：吸附劑：活性氧化鋁，粘土等，防止廢物中的硫酸鹽吸附劑：活性氧化鋁，粘土等，防止廢物中的硫酸鹽等與水泥成分反應(yīng)導(dǎo)致固化體破裂等與水泥成分反應(yīng)導(dǎo)致固化體破裂緩凝劑：酒石酸，檸檬酸，硼酸鹽緩凝劑：酒石酸，檸檬酸，硼酸鹽促凝劑：水玻璃，鋁酸鈉，碳酸鈣促凝劑：水玻璃，鋁酸鈉，碳酸鈣4、水泥固化的應(yīng)用、水泥固化的應(yīng)用 （一）電

4、鍍污泥固化處理（一）電鍍污泥固化處理 圖圖4-11 (二二)汞渣水泥固化處理汞渣水泥固化處理 汞渣與水泥配比為汞渣與水泥配比為1：（：（3-8） 加水混合均勻，送入磨具成型，融入蒸汽養(yǎng)護(hù)室；加水混合均勻，送入磨具成型，融入蒸汽養(yǎng)護(hù)室；6070度度養(yǎng)護(hù)養(yǎng)護(hù)24小時，硬化形成固化體。小時，硬化形成固化體。5、水泥固化的特點、水泥固化的特點優(yōu)點優(yōu)點 ： 工藝簡單，投資動力消耗少，運行費用低，固工藝簡單，投資動力消耗少，運行費用低，固化劑低廉。高含水率廢物可以直接固化，常溫操化劑低廉。高含水率廢物可以直接固化，常溫操作。放射性廢物易自動控制。處理電鍍污泥非常作。放射性廢物易自動控制。處理電鍍污泥非常有

5、效。有效。缺點：缺點：浸出率相對較高浸出率相對較高 10-410-5 g/cm2.d.增容比高，增容比高， 1.52 。部分廢物固化需預(yù)處理，添加劑，部分廢物固化需預(yù)處理，添加劑，水泥堿性，銨離子會變?yōu)榘睔庖莩?。水泥堿性，銨離子會變?yōu)榘睔庖莩觥Ｌ幚砘瘜W(xué)泥渣時，生成膠狀物使混合器排料困處理化學(xué)泥渣時，生成膠狀物使混合器排料困難。難。 二二 瀝青固化瀝青固化1）、概述）、概述 瀝青：良好的粘結(jié)性，化學(xué)穩(wěn)定，一定的彈性，塑瀝青：良好的粘結(jié)性，化學(xué)穩(wěn)定，一定的彈性，塑性，對多數(shù)酸堿鹽具有一定的耐腐蝕性。性，對多數(shù)酸堿鹽具有一定的耐腐蝕性。 以瀝青為固化劑與有害廢物在一定的溫度、配料以瀝青為固化劑與有害

6、廢物在一定的溫度、配料比、堿度和攪拌作用下產(chǎn)生皂化反應(yīng)，使有害廢物比、堿度和攪拌作用下產(chǎn)生皂化反應(yīng)，使有害廢物均勻的包容在瀝青中，形成固化體。均勻的包容在瀝青中，形成固化體。 瀝青固化的應(yīng)用：瀝青固化的應(yīng)用： 處理中、低放射水平的蒸發(fā)殘液，廢水化學(xué)處理處理中、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)生的灰燼、塑料廢物、電鍍產(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。污泥、砷渣等。2）、瀝青固化的基本方法）、瀝青固化的基本方法 1 高溫融化混合蒸發(fā)法 廢液加入預(yù)先溶化的瀝青中，150230度攪拌混合蒸發(fā)，排出水分等揮發(fā)分，貯存。固化流程： 圖4122 暫時乳化法放射性

7、泥漿的處理步驟：1，泥漿，瀝青，表面活性劑混合成乳漿狀，2， 分離水分。3， 高溫干燥，使混合物脫水。 3 化學(xué)乳化法化學(xué)乳化法步驟。1，放射廢物常溫下與瀝青混合。2，混合物加熱脫水，3，干燥后的混合物排入廢物容器，冷卻硬化形成固化體。3 3）、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 性能指標(biāo)：在水中的浸出率、輻射穩(wěn)定性和化學(xué)性能指標(biāo)：在水中的浸出率、輻射穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性穩(wěn)定性 （1）影響浸出率因素：）影響浸出率因素：瀝青種類瀝青種類: 較軟的瀝青固化體浸出率低。較軟的瀝青固化體浸出率低。加入的廢物量：廢物量與瀝青的重量比加入的廢物量：廢物量與瀝青的重量比4050% 殘余

8、水分：水分增加細(xì)孔數(shù)量，浸出率增大。低殘余水分：水分增加細(xì)孔數(shù)量，浸出率增大。低于于10%，最好小于，最好小于0.5%， 廢物的化學(xué)組成和以及某些表面活性劑的影響。廢物的化學(xué)組成和以及某些表面活性劑的影響。（2）影響化學(xué)穩(wěn)定性因素：）影響化學(xué)穩(wěn)定性因素：與摻入的化合物、氧化劑發(fā)生化學(xué)作用，破壞穩(wěn)與摻入的化合物、氧化劑發(fā)生化學(xué)作用，破壞穩(wěn)定性定性例如：例如： 純?yōu)r青燃點純?yōu)r青燃點420度，摻入硝酸鹽，亞硝酸鹽度，摻入硝酸鹽，亞硝酸鹽后，后，250330度，增加了燃燒的危險性。度，增加了燃燒的危險性。 三三 塑料固化塑料固化一、原理一、原理 以塑料為固化劑與有害廢物按一定的配料比，并加以塑料為固化

9、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)行攪拌混合，使其入適量的催化劑和填料（骨料）進(jìn)行攪拌混合，使其共聚合固化而將有害廢物包容形成具有一定強度穩(wěn)定共聚合固化而將有害廢物包容形成具有一定強度穩(wěn)定性的固化體性的固化體 熱塑性塑料固化熱塑性塑料固化 聚乙烯，聚氯乙烯樹脂。常溫固體，高溫熔融態(tài)。聚乙烯，聚氯乙烯樹脂。常溫固體，高溫熔融態(tài)。熱固性塑料固化熱固性塑料固化 脲醛樹脂，不飽和聚酯等，常溫液體，常溫常壓下脲醛樹脂，不飽和聚酯等，常溫液體，常溫常壓下可以固化成型?？梢怨袒尚?。二、塑料固化的應(yīng)用與特點二、塑料固化的應(yīng)用與特點（一）應(yīng)用：處理電鍍污泥（一）應(yīng)用：處理電鍍污泥

10、（二）特點：（二）特點：常溫下操作，加入少量催化劑可以使常溫下操作，加入少量催化劑可以使混合物凝結(jié)?；旌衔锬Y(jié)。增容比，固化體密度小。增容比，固化體密度小。可以處理干廢渣，泥漿可以處理干廢渣，泥漿 固化體不可燃。固化體不可燃。固化體耐老化性能差。固化體耐老化性能差。-需要容器包需要容器包容。容。 第五節(jié)第五節(jié) 玻璃固化玻璃固化一、原理一、原理 以玻璃原料為固化劑，將其與有害廢物以一定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（的配料比混合后，在高溫（900-1200）下熔融，）下熔融，經(jīng)退火后即可轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的玻璃固化體。經(jīng)退火后即可轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的玻璃固化體。 用于固化高放廢物

11、；玻璃固化體穩(wěn)定性、對熔用于固化高放廢物；玻璃固化體穩(wěn)定性、對熔融設(shè)備的腐蝕性、處理時的發(fā)泡情況和增容比決定融設(shè)備的腐蝕性、處理時的發(fā)泡情況和增容比決定了硼酸鹽玻璃固化的潛力了硼酸鹽玻璃固化的潛力 較多應(yīng)用磷酸鹽和硼酸鹽玻璃固化過程較多應(yīng)用磷酸鹽和硼酸鹽玻璃固化過程二、玻璃固化方法及工藝流程二、玻璃固化方法及工藝流程 （一）固化方法（一）固化方法間歇式固化法和連續(xù)式固化法間歇式固化法和連續(xù)式固化法（二）工藝流程（二）工藝流程 1. 磷酸鹽玻璃固化的工藝流程磷酸鹽玻璃固化的工藝流程4-13 2. 硼酸鹽玻璃固化的工藝流程硼酸鹽玻璃固化的工藝流程4-14三、玻璃固化的特點三、玻璃固化的特點所以固化

12、方法中固化效果最好：浸出率低增容小所以固化方法中固化效果最好：浸出率低增容小需要高溫?zé)Y(jié)，形成有害氣體需要處理需要高溫?zé)Y(jié)，形成有害氣體需要處理高溫操作帶來成本高高溫操作帶來成本高玻璃為非晶態(tài)物質(zhì)，穩(wěn)定性，耐久性差。玻璃為非晶態(tài)物質(zhì)，穩(wěn)定性，耐久性差。 第六節(jié)第六節(jié) 其他固化方法其他固化方法一、石灰固化一、石灰固化以石灰為固化劑，以粉煤灰、水泥窯灰為填料以石灰為固化劑，以粉煤灰、水泥窯灰為填料。原理：水泥窯灰和粉煤灰中含有原理：水泥窯灰和粉煤灰中含有活性氧化鋁活性氧化鋁和和二氧化硅二氧化硅，能，能與石灰和含有硫酸鹽、亞硫酸鹽廢與石灰和含有硫酸鹽、亞硫酸鹽廢渣中的水反應(yīng)渣中的水反應(yīng)，經(jīng)凝結(jié)、硬化

13、后形成具有一定強，經(jīng)凝結(jié)、硬化后形成具有一定強度的固化體。度的固化體。-專用于固化含有專用于固化含有硫酸鹽或亞硫酸鹽類廢渣硫酸鹽或亞硫酸鹽類廢渣的的一種固化方法。一種固化方法。 適用于固化鋼渣、機械的酸洗工序所排放的廢液和廢渣、電鍍污泥、煙道脫硫廢渣、石油冶煉污泥等。 特點：特點： 填料來源豐富，價廉易得；填料來源豐富，價廉易得； 操作簡單，不需要特殊設(shè)備，處理費用低；操作簡單，不需要特殊設(shè)備，處理費用低； 被固化的廢渣不要求脫水和干燥；被固化的廢渣不要求脫水和干燥； 可常溫操作；可常溫操作；不足：不足： 增容比大；增容比大； 固化體容易受酸性介質(zhì)侵蝕，需對固化體表面進(jìn)行固化體容易受酸性介質(zhì)侵

14、蝕，需對固化體表面進(jìn)行涂覆涂覆二、自膠結(jié)固化二、自膠結(jié)固化 原理：將含有大量硫酸鈣和亞硫酸鈣的泥渣在原理：將含有大量硫酸鈣和亞硫酸鈣的泥渣在適宜的控制條件下進(jìn)行煅燒，使其部分脫水至產(chǎn)生適宜的控制條件下進(jìn)行煅燒，使其部分脫水至產(chǎn)生有膠結(jié)作用的亞硫酸鈣和半水硫酸鈣狀態(tài)，然后與有膠結(jié)作用的亞硫酸鈣和半水硫酸鈣狀態(tài)，然后與特制的添加劑和填料混成稀漿，經(jīng)凝結(jié)硬化形成自特制的添加劑和填料混成稀漿，經(jīng)凝結(jié)硬化形成自膠結(jié)固化體。膠結(jié)固化體。 固化體特點：固化體特點： 具有抗透水性高具有抗透水性高 抗微生物降解和污染物浸出率低的特點?？刮⑸锝到夂臀廴疚锝雎实偷奶攸c。 例如：工藝流程：處理煙道氣脫硫泥渣例如：工藝流程：處理煙道氣脫硫泥渣 圖圖4-15 三、水玻璃固化三、水玻璃固化原理：以水玻璃為固化劑，無機