固體廢物處理與出疹子第四章固體廢物的物化處理

固體廢物處理與出疹子第四章固體廢物的物化處理第一頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五主要內(nèi)容4.1浮選

掌握浮選的原理，熟悉浮選的藥劑。4.2溶劑浸出

熟悉溶劑浸出過程的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理、典型浸出反應(yīng)。4.3固體廢物穩(wěn)定化/固化處理

掌握穩(wěn)定化／固化處理技術(shù)所涉及的概念和方法及其評價(jià)指標(biāo)。第二頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五一、浮選原理定義：浮選是根據(jù)不同物質(zhì)被水潤濕程度的差異而對其進(jìn)行分離的過程。原理：浮選是通過在固體廢物與水調(diào)制成的料漿中加入浮選劑擴(kuò)大不同組分的可浮性差異，再通入空氣形成無數(shù)細(xì)小氣泡，使目的顆粒黏附在氣泡上，并隨氣泡上浮于料漿表面成為泡沫層刮出，成為泡沫產(chǎn)品；不浮的顆粒則留在料漿內(nèi)，通過適當(dāng)處理后廢棄。第三頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五一、浮選原理潤濕性：指物質(zhì)被水潤濕的程度。許多無機(jī)廢物極易被水潤濕，而有機(jī)廢物則不易被水潤濕（潤濕角）。親水性物質(zhì)：易被水潤濕的物質(zhì)；疏水性物質(zhì)：不易被水潤濕的物質(zhì)。二、浮選藥劑根據(jù)在浮選過程中的作用，浮選藥劑分為捕收劑、起泡劑和調(diào)整劑。第四頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五二、浮選藥劑捕收劑定義：捕收劑是能夠選擇吸附在預(yù)選顆粒上，使目的顆粒表面疏水，增加可浮性，使其易于向氣泡附著的藥劑。分類：異極性（黃藥、油酸）：由極性基(親固)和非極性基(疏水)組成。黃藥回收含重金屬和貴金屬的廢物；油酸回收堿土金屬的碳酸鹽、金屬氧化物、螢石、重晶石等。第五頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五二、浮選藥劑捕收劑分類：非極性油類（脂肪烴(CnH2n+2)、脂環(huán)烴(CnH2n)和芳香烴）：難溶于水，不能解離成離子而得名。常用的有煤油、柴油、燃料油、變壓器油、重油等。目前，主要用于一些天然可浮性很好的非極性廢物顆粒回收，例如：粉煤灰中未燃盡碳的回收、廢石墨的回收等。第六頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五起泡劑定義：能促進(jìn)泡沫形成，增加分選界面的藥劑。結(jié)構(gòu)特征：是一種異極性的有機(jī)物質(zhì)，極性基親水，非極性基親氣，使起泡劑分子在空氣和水的界面上產(chǎn)生定向排列；大部分起泡劑是表面活性物質(zhì)，能夠強(qiáng)烈地降低水的表面張力；起泡劑應(yīng)有適當(dāng)?shù)娜芙舛?。常用的起泡劑有：松醇油、脂肪醇等。氣泡氣泡氣泡氣泡起泡劑起泡劑在氣泡表面的吸附氣泡起泡劑捕收劑起泡劑與捕收劑的相互作用二、浮選藥劑第七頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五調(diào)整劑定義：主要用于調(diào)整捕收劑的作用及介質(zhì)條件。常用的調(diào)整劑：活化劑：促進(jìn)目的顆粒與捕收劑作用，常用的多為無機(jī)鹽(硫酸鈉、硫酸銅等)。抑制劑：抑制非目的顆粒的可浮性，常用的有各種無機(jī)鹽(水玻璃)和有機(jī)鹽(單寧、淀粉)。二、浮選藥劑第八頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五調(diào)整劑常用的調(diào)整劑：pH值調(diào)整劑：調(diào)整介質(zhì)的pH值，常用的是酸類和堿類。分散劑：促使料漿中非目的細(xì)粒成分散狀態(tài)，常用的有無機(jī)鹽類(蘇打水、水玻璃)和高分子化合物(各類聚磷酸鹽)?；炷齽捍偈沽蠞{種目的顆粒聯(lián)合成較大團(tuán)粒常用的有石灰、明礬、聚丙烯酰胺等。二、浮選藥劑第九頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五三、浮選工藝過程主要包括調(diào)漿、調(diào)藥、調(diào)泡三個(gè)程序。浮選前料漿的調(diào)制（調(diào)漿）：主要是廢物的破碎、磨碎等，目的是得到粒度適宜，基本上單體解離的顆粒，進(jìn)入浮選的料漿濃度必須適合浮選工藝的要求。濃度低，回收率很低，質(zhì)量高；濃度過高，回收率也下降。還要考慮充氣量、浮選藥劑的消耗、處理能力及浮選時(shí)間等因素。加藥調(diào)整（調(diào)藥）：藥劑的種類、數(shù)量、添加地點(diǎn)和方式，應(yīng)根據(jù)預(yù)選物質(zhì)顆粒的性質(zhì)，通過實(shí)驗(yàn)確定。一般浮選前添加藥劑總量的6－7％，其余的分批在適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)加入。第十頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五三、浮選工藝過程充氣浮選（調(diào)泡）：a、正浮選：將有用物質(zhì)浮選入泡沫產(chǎn)品中，無用或回收價(jià)值不大的物質(zhì)留在料漿中。b、反浮選：將無用物質(zhì)浮選入泡沫產(chǎn)物中，有用物質(zhì)留在料漿中。當(dāng)料漿中含有兩種以上有用物質(zhì)時(shí)，有兩種浮選法：a、優(yōu)先浮選：將有用物質(zhì)依次浮選。b、混合浮選：有用物質(zhì)共同浮選，然后再把有用物質(zhì)一一分離。影響浮選的因素：物料性質(zhì)（如顆粒的潤濕性、顆粒的大小等）；藥劑條件（如藥劑的種類、用量、藥劑組合等）；操作條件（如充其量大小、液面高低等）。第十一頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五四、浮選設(shè)備浮選機(jī)的基本要求：①良好的充氣作用；②攪拌作用；③能形成比較平穩(wěn)的泡沫區(qū)；④能連續(xù)工作便于調(diào)節(jié)。主要的浮選設(shè)備：機(jī)械攪拌機(jī)（應(yīng)用最廣，包括葉輪式機(jī)械攪拌機(jī)和棒形浮選機(jī)）；充氣攪拌式；充氣式；氣體析出式。第十二頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五溶劑浸出：采用適當(dāng)?shù)娜軇┡c廢物作用使物料中有關(guān)的組分有選擇性的溶解的物理化學(xué)過程。浸出目的：使物料中有用或有害成分能選擇性地最大限度地從固相轉(zhuǎn)入液相。溶劑的選擇：對目的組分選擇性好；浸出率高，速率快；成本低，容易制取，便于回收和循環(huán)使用；對設(shè)備腐蝕性小。第十三頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五一、浸出動力學(xué)過程浸出過程：1、外擴(kuò)散；2、化學(xué)反應(yīng)；3、解吸；4、反擴(kuò)散。Fick第一定律：質(zhì)量作用定律：第十四頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五二、浸出過程的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理浸出過程物理溶解過程溶質(zhì)在溶劑作用下僅發(fā)生晶格破壞，離子或原子之間化學(xué)鍵的破壞是一個(gè)可逆過程，溶質(zhì)可從溶液中結(jié)晶出來化學(xué)溶解過程溶劑與物料的有關(guān)組分之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成可溶性的化合物進(jìn)入液相的過程。交換反應(yīng)物料中的金屬氧化物、硫化物與酸、堿、可溶性鹽作用，生成可溶性鹽類的過程絡(luò)合反應(yīng)溶劑與物料中的組分發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，生成可溶性絡(luò)合物的過程氧化還原反應(yīng)溶液同物料組成之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成可溶性化合物的過程第十五頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五三、幾種典型浸出反應(yīng)中性溶劑浸出中性浸出劑是水和鹽。常用的鹽浸劑有氯化鈉、高價(jià)鐵鹽、氯化銅和次氯酸鈉等。氯化鈉浸出：高價(jià)鐵鹽浸出：用于：含鉍廢物。氯化銅浸出：用于：含鉛廢物。用于：含金屬硫化物的廢礦。如FeS2、CuFeS2、PbS、ZnS、CuS等。第十六頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五用于：難被高價(jià)鐵鹽及高價(jià)銅離子浸出的金屬硫化物。次氯酸鈉浸出：三、幾種典型浸出反應(yīng)酸浸常用的有稀硫酸、濃硫酸、鹽酸、硝酸、王水、氫氟酸、亞硫酸等。凡廢物中的某種組分可通過酸溶進(jìn)入溶液的都可采用酸浸的方法。中性溶劑浸出第十七頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五用于：大部分金屬的簡單氧化物、金屬鐵酸鹽、砷酸鹽和硅酸鹽，小部分金屬硫化物(FeS、Ni2S、CoS、MnS、NiS)。簡單酸浸是含銅廢物回收的重要方法。氧化酸浸：用于：大部分金屬硫化物。氧化劑：Fe3+、Cl2、O2、HNO3、NaClO、MnO2、H2O2。還原酸浸：用于：浸出變價(jià)金屬的高價(jià)氧化物或氫氧化物。簡單酸浸：酸浸第十八頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五用于：銅、鈷、鎳及其氧化物的廢物的浸出，屬于金屬的電化腐蝕過程。由于銅、鈷、鎳能與氨形成穩(wěn)定的可溶絡(luò)合物，擴(kuò)大了銅、鈷、鎳離子在溶液中的穩(wěn)定區(qū)，降低了銅、鈷、鎳的還原電位，使其較易轉(zhuǎn)入浸液中。如氧化銅堿浸浸出能力一般比酸浸藥劑弱，但選擇性高，浸出液較純凈，且設(shè)備防腐蝕問題較易解決。堿浸藥劑：碳酸銨、氨水、碳酸鈉、苛性鈉、硫化鈉。浸出方法：氨浸、碳酸鈉溶液浸出、苛性鈉溶液浸出、硫化鈉溶液浸出等。氨浸：三、幾種典型浸出反應(yīng)第十九頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五堿浸碳酸鈉溶液浸出：用于：能與碳酸鈉反應(yīng)生成可溶性鈉鹽的廢物。主要用于浸出某些含鎢廢料、硫化鉬氧化焙燒渣、含磷廢物、含釩廢物。例如：白鎢礦三、幾種典型浸出反應(yīng)第二十頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五四、影響浸出過程的主要因素物料顆粒及其特性（粒度、比表面積等）浸出溫度浸出壓力攪拌速度其他（溶劑濃度、固液比、氧分壓等）第二十一頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五五、浸出工藝與設(shè)備為使廢物中的目的組分充分暴露，增大浸出效果，浸出前一般須進(jìn)行破碎處理，也可焙燒后浸出。1.根據(jù)浸出過程廢物的運(yùn)動方式，浸出分為滲濾浸出和攪拌浸出。滲濾浸出：浸出劑在浸出劑在重力作用下自上而下或在壓力作用下自下而上通過固定廢料層的浸出過程。攪拌浸出：將磨細(xì)的廢物與浸出劑在攪拌槽中進(jìn)行強(qiáng)烈攪拌的浸出過程，可浸出各種廢物。浸出前廢物磨細(xì)至0.3mm以下，采用連續(xù)操作制度。浸出工藝第二十二頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五五、浸出工藝與設(shè)備2.根據(jù)浸出劑與被浸廢料的相對運(yùn)動方式的不同浸出工藝可分為順流浸出、錯流浸出和逆流浸出三種。浸出工藝送后續(xù)處理順流浸出工藝流程浸出劑被浸物料浸液浸渣物料新浸出劑錯流浸出工藝流程浸液浸渣被浸物料浸出劑逆流浸出工藝流程第二十三頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五五、浸出工藝與設(shè)備浸出設(shè)備常用的設(shè)備包括：滲濾浸出槽、機(jī)械攪拌浸出槽、空氣攪拌浸出槽、液態(tài)化逆流浸出槽、高壓釜等。六、目的組分的提取與分離提取和分離方法離子沉淀置換沉淀溶劑萃取電沉積離子交換第二十四頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五一、概念穩(wěn)定化/固化的應(yīng)用：對危險(xiǎn)廢物、其他處理過程殘?jiān)氨晃廴镜耐寥肋M(jìn)行處理。目的：是危險(xiǎn)廢物中所有污染組分呈現(xiàn)化學(xué)惰性或被包容起來，減少后繼處理與處置的潛在危險(xiǎn)，并便于運(yùn)輸、利用和處置。途徑：包括將污染物通過化學(xué)轉(zhuǎn)變，引入到某種穩(wěn)定固體物質(zhì)的晶格中去，以及通過物理過程把污染物直接摻入到惰性基材中。處理危險(xiǎn)廢物的重要手段第二十五頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五一、概念穩(wěn)定化（Stabilization）：將有毒有害污染物轉(zhuǎn)變?yōu)榈腿芙庑浴⒌瓦w移性及低毒性的過程。包括化學(xué)、物理穩(wěn)定（同時(shí)發(fā)生）?；瘜W(xué)穩(wěn)定化：通過化學(xué)反應(yīng)使有毒物質(zhì)變成不溶性化合物，使之在穩(wěn)定的晶格內(nèi)固定不動。物理穩(wěn)定化：將污泥或半固體物質(zhì)與一種疏松物料混合生成一種粗顆粒、有土壤堅(jiān)實(shí)度的固體，這種固體便于運(yùn)輸。固化（Solidifacation）：是用物理-化學(xué)方法將有害廢物固定或包封在惰性基材中，使之呈現(xiàn)化學(xué)穩(wěn)定性或密封性的一種無害化處理方法。第二十六頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五一、概念固化過程：利用添加劑改變固體廢物的工程特性的過程。固化劑：固化所用的惰性材料。固化體：有害廢物經(jīng)過固化處理所形成的固化產(chǎn)物。固定化：具有固化和穩(wěn)定化作用的過程。限定化：將有毒化合物固定在固體粒子表面的過程。包容化：用穩(wěn)定劑/固化劑凝聚，將有毒物質(zhì)或危險(xiǎn)廢物顆粒包容或覆蓋的過程。第二十七頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五二、穩(wěn)定化/固定化效果的評價(jià)指標(biāo)產(chǎn)物性能：①抗浸出性；②抗干濕性、抗凍融性；③耐腐蝕性、不燃性；④抗?jié)B透性（固化產(chǎn)物）；⑤足夠的機(jī)械強(qiáng)度（固化產(chǎn)物）。評價(jià)指標(biāo)浸出速率固化體浸于水或其他溶液中時(shí)，其中危險(xiǎn)物質(zhì)的浸出速率。選擇方法、工藝條件等；預(yù)測固體化不同環(huán)境的性能抗壓強(qiáng)度裝桶貯存：0.1～0.5MPa作建筑材料：＞10MPa放射性固體化：前蘇＞5Mpa，英＞20MPa體積變化因數(shù)/增容比危險(xiǎn)廢物處理前后的體積比，取決于摻入固體化中的鹽量和可接受的有毒有害物質(zhì)的水平。常用摻入鹽量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)鑒別固化效果。第二十八頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五三、固體廢物的藥劑穩(wěn)定化處理定義：利用化學(xué)藥劑通過化學(xué)反應(yīng)使有毒有害物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榈腿芙庑?、低遷移性及低毒性物質(zhì)的過程。有毒有害物質(zhì)（具有相對持久性）：Cr、Cd、Hg、Pb、Cu、Zn等重金屬——化學(xué)穩(wěn)定化技術(shù)；含氯的揮發(fā)性有機(jī)物、硫醇、酚類、氰化物等有機(jī)污染物——氧化解毒技術(shù)；As、S、F等非金屬，放射性元素——穩(wěn)定化技術(shù)值得深入研究。第二十九頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五金屬離子的穩(wěn)定化主要方法：化學(xué)法（中和法、氧化還原法、溶出法、化學(xué)沉淀法等）、物理化學(xué)法（吸附法、離子交換法等）中和法：酸堿泥渣中和劑；罐式機(jī)械攪拌/池式人工攪拌氧化還原法：將固體廢物中可以發(fā)生價(jià)態(tài)變化的某些有毒有害組分通過氧化還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無毒/低毒化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的組分。三、固體廢物的藥劑穩(wěn)定化處理第三十頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五金屬離子的穩(wěn)定化吸附法：利用吸附劑進(jìn)行可逆吸附。吸附劑具有選擇性。主要吸附劑：天然材料（粘土、沙、氧化鐵、氧化鎂、氧化鋁、沸石、軟錳礦、磁鐵礦、硫鐵礦、磁黃鐵礦等），人工材料（活性炭、粉煤灰、高爐渣、活性氧化鋁、有機(jī)聚合物等）。如：活性炭—有機(jī)物；活性氧化鋁—鎳離子。離子交換法：常見的交換劑—離子交換樹脂、天然或人工合成沸石、硅膠。特點(diǎn)：昂貴、可逆。三、固體廢物的藥劑穩(wěn)定化處理第三十一頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五化學(xué)沉淀法：在含有重金屬廢物中投加化學(xué)藥劑，形成難溶沉淀物的方法。包括：氫氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、硅酸鹽沉淀法、碳酸鹽沉淀法、共沉淀法、無機(jī)及有機(jī)螯合物沉淀法。氫氧化物沉淀法：關(guān)鍵—pH值影響溶解度。①投加堿性物質(zhì)——?dú)溲趸c、石灰、碳酸鈉等。②固化基材（調(diào)pH值）：硅酸鹽水泥、石灰窯灰渣、碳酸鈉等。金屬離子的穩(wěn)定化三、固體廢物的藥劑穩(wěn)定化處理第三十二頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五硫化物沉淀法：關(guān)鍵—利用硫化物的低溶解度。無機(jī)硫化物沉淀——應(yīng)用廣泛，保持pH＞8，有機(jī)硫化物沉淀——較高的分子量→與金屬離子形成沉淀物，易沉降、脫水和過濾。沉淀徹底，適用pH范圍廣。硅酸鹽沉淀：pH在2～11范圍內(nèi)，產(chǎn)物——水合金屬離子與SiO2或硅膠按不同比例混合物。碳酸鹽沉淀：鋇、鎘、鉛碳酸鹽低溶解度，應(yīng)用較少?；瘜W(xué)沉淀法：第三十三頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五共沉淀：在非鐵二價(jià)重金屬離子（Mn2+、Zn2+、Ni2+、Mg2+、Cu2+、Cd2+)與Fe2+共存溶液中，適當(dāng)調(diào)節(jié)pH值，發(fā)生如下反應(yīng)：生成物在空氣中溶解：生產(chǎn)鐵氧體，可用永久磁鐵吸住。鐵氧體Ⅱ：Ⅲ=1:1～1:2。碳酸鈣也可以產(chǎn)生共沉淀。化學(xué)沉淀法：第三十四頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五無機(jī)及有機(jī)螯合物沉淀：廢物中含有配合劑—磷酸酯、檸檬酸鹽、葡萄糖酸、氨基乙酸、EDTA等與重金屬離子配位形成穩(wěn)定可溶螯合物。螯合物的去除：強(qiáng)氧化劑、高溫破壞高pH破壞、堿性Na2S去除高分子有機(jī)硫穩(wěn)定劑→更穩(wěn)定的螯合物螯環(huán)（更穩(wěn)定）：對Pb2+、Cd2+、Ag+、Ni2+、Cu2+，去除率98%；對Co2+、Cr2+，去除率85%；穩(wěn)定化處理效果優(yōu)于Na2S?；瘜W(xué)沉淀法：第三十五頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五三、固體廢物的藥劑穩(wěn)定化處理有機(jī)污染物的氧化解毒處理有機(jī)污染物氧化解毒O3氧化解毒理論上1058gO3/度電實(shí)際150gO3/度電費(fèi)用高，自由能高有紫外線照射：過氧化氫解毒鐵做催化劑產(chǎn)生OH·H2O235%～50%水溶液紫外線功率500W/L五氯酚污染土壤99.9%降解，有效去除TOC氯氧化解毒氯和漂白粉。用氯的氧化作用破壞劇毒氰化物是一種經(jīng)典方法，pH＞7.5第三十六頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五四、固體廢物固化處理定義：是用物理-化學(xué)方法將有害廢物固定或包封在惰性基材中，使之呈現(xiàn)化學(xué)穩(wěn)定性或密封性的一種無害化處理方法。應(yīng)用：目前已應(yīng)用于處理電鍍污泥、砷渣、汞渣、氰渣、鉻渣和鎘渣等。第三十七頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五某些廢物對不同固化處理技術(shù)的適應(yīng)性廢物成分處理技術(shù)水泥固化石灰等材料固化熱塑性微包容法大型包容法有機(jī)物有機(jī)溶劑和油影響凝固，有機(jī)氣體揮發(fā)影響凝固，有機(jī)氣體揮發(fā)加熱時(shí)有機(jī)氣體會逸出先用固體基料吸附固態(tài)有機(jī)物（如塑料、樹脂、瀝青）可適應(yīng)，能提高固體化的耐久性可適應(yīng)，能提高固體化的耐久性有可能作為凝結(jié)劑來使用可適應(yīng)，可作為包容材料使用無機(jī)物酸性廢物水泥可中和酸可適應(yīng)，能中和酸應(yīng)先進(jìn)行中和處理應(yīng)先進(jìn)行中和處理氧化劑可適應(yīng)可適應(yīng)會引起基料的破壞甚至燃燒會破壞包容材料硫酸鹽影響凝固，除非使用特殊材料，否則引起表面剝落可適應(yīng)會發(fā)生脫水反應(yīng)和再水合反應(yīng)而引起泄漏可適應(yīng)鹵化物很容易從水泥中浸出，妨礙凝固妨礙凝固，會從水泥中浸出會發(fā)生脫水反應(yīng)和再水合反應(yīng)可適應(yīng)重金屬鹽可適應(yīng)可適應(yīng)可適應(yīng)可適應(yīng)放射性廢物可適應(yīng)可適應(yīng)可適應(yīng)可適應(yīng)第三十八頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五無機(jī)廢物固化法和有機(jī)廢物包封法的優(yōu)缺點(diǎn)無機(jī)廢物固化法有機(jī)廢物包封法優(yōu)點(diǎn)①設(shè)備投資費(fèi)用及日常運(yùn)行費(fèi)用低；②所需材料比較便宜且豐富；③處理技術(shù)已比較成熟；④材料的天然堿性有助于中和廢水的酸度；⑤由于材料可在一定的含水量范圍內(nèi)使用，不需要徹底的脫水過程；⑥借助于有選擇地改變處理劑的比例，處理后產(chǎn)物的物理性質(zhì)可從軟的粘土一直變化到整塊石料；⑦用石灰為基質(zhì)的方法可在一個(gè)單一的過程中處理兩種廢物；⑧用粘土為基質(zhì)可用于處理某些有機(jī)廢物①污染物遷移率一般要比無機(jī)固化法低；②與無機(jī)固化法相比，需要固定程度低；③處理后材料的密度較低，從而可以降低運(yùn)輸成本；④有機(jī)材料可在廢物與浸出液之間形成一層不透水的邊界層；⑤此法可包封較大范圍的廢物；⑥對大型包封法而言，可直接應(yīng)用現(xiàn)代化的設(shè)備噴涂樹脂，無需其他能量開支缺點(diǎn)①需要大量原料；②原料（特別是水泥）是高能耗產(chǎn)品；③某些飛灰如那些含有有機(jī)物的廢物在固化時(shí)會有一些困難；④處理后產(chǎn)物的質(zhì)量和體積都有較多增加；⑤處理后產(chǎn)物容易被浸出，尤其容易被稀酸浸出，因此可能需要額外的密封材料；⑥穩(wěn)定化的機(jī)理尚未了解①所用的材料較昂貴；②用熱塑性及熱固性包封法時(shí)，干燥、融化及聚合化過程中能源消耗大；③某些有機(jī)聚合物是易燃的；④除大型包封法外，各種方法均需要熟練的技術(shù)工人及昂貴的設(shè)備；⑤材料是可降解的，易于被有機(jī)溶劑腐蝕；⑥某些材料在聚合不完全時(shí)自身會造成污染第三十九頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五四、固體廢物固化處理水泥固化（重點(diǎn)）原理：以水泥為固化劑將有害廢物進(jìn)行固化的一種處理方法。適于各種含重金屬的污泥。水泥與添加劑固化劑：硅酸鹽、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥等添加劑：能夠吸收有害物質(zhì)并促進(jìn)其凝固，可減少水泥用量，加強(qiáng)固化體的強(qiáng)度，降低有害組分的浸出率。常用有吸附劑（活性氧化鋁、粘土等）、緩凝劑（酒石酸、檸檬酸、硼酸鹽等）促凝劑（水玻璃、鋁酸鈉、碳酸鈉等）和減水劑（表面活性劑等）。第四十頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五四、固體廢物固化處理水泥固化（重點(diǎn)）水泥固化的化學(xué)反應(yīng)：硅酸三鈣的水合反應(yīng)硅酸二鈣的水合反應(yīng)氯酸三鈣的水合反應(yīng)鋁酸四鈣的水合反應(yīng)第四十一頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五固化效果影響因素pH值pH過高，氫氧化物沉淀，碳酸鹽沉淀。另外，pH過高，形成帶負(fù)電荷的羥基絡(luò)合物，溶解度↑。Cu，pH＞9；Zn，pH＞9.3；Cd，pH＞11.1。水、水泥和廢物的比例水分過少，不能保證水泥的充分水合作用；水分過大，出現(xiàn)泌水現(xiàn)象。凝固時(shí)間投加促凝劑、緩凝劑來控制凝固時(shí)間，一般初凝＞2h，終凝＞24h，保證混料后有足夠時(shí)間輸送、裝桶或澆注。添加劑、成型工藝改善固化體質(zhì)量。吸附劑—沸石或蛭石加入含硫酸鹽的廢物中防止其與水泥成分反應(yīng)生成硫酸鋁鈣導(dǎo)致體積膨脹或破裂。蛭石還是骨料。水泥固化（重點(diǎn)）第四十二頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五應(yīng)用：無機(jī)類廢物，如：多氯聯(lián)苯、油和油泥、含有氯乙烯和二氯乙烷的廢物、硫化物等，尤其是含有重金屬污染物的廢物，也被應(yīng)用于低、中放射性及垃圾焚燒廠產(chǎn)生的焚燒飛灰等危險(xiǎn)廢物的固化處理。電鍍污泥固化處理采用400～500號硅酸鹽水泥為固化劑。電鍍干污泥、水水泥固化（重點(diǎn)）和水泥配比為(1～2):20:(6～10）。固化體抗壓強(qiáng)度達(dá)10～20MPa。第四十三頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五優(yōu)點(diǎn)：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)品適于投海處置，有的產(chǎn)品可作路基或建筑物基礎(chǔ)材料。水泥固化（重點(diǎn)）第四十四頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五缺點(diǎn)：產(chǎn)品一般都比最終廢物原體積增大1.5~2.0倍，固化體中污染物的浸出率較高，須作涂覆處理；廢物有的需作預(yù)處理或需要加入添加劑，因而可能影響水泥漿的凝固，并會使成本增加，廢物體積增大；水泥的堿性能使銨離子變成氨氣釋出。水泥固化（重點(diǎn)）第四十五頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五四、固體廢物固化處理石灰固化概念：以石灰和具有火山灰活性的物質(zhì)為固化基材對危險(xiǎn)廢物進(jìn)行固化處理的方法。應(yīng)用：產(chǎn)品適用于固化鋼鐵、機(jī)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。固化體養(yǎng)護(hù)后可作為路基材料或砂坑填充物。原理：石灰與硬凝性物料結(jié)合會產(chǎn)生能在化學(xué)及物理上將廢物包裹起來的粘結(jié)性物質(zhì)。常以氫氧化鈣（熟石灰）的方法固定污泥。第四十六頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五四、固體廢物固化處理石灰固化特點(diǎn)：使用的添加劑本身是廢物，來源廣，成本低；操作簡單，不需要特殊的設(shè)備，處理費(fèi)用低；被固化的廢渣不要求脫水和干燥；可在常溫下操作，沒有尾氣處理問題等。缺點(diǎn)：石灰固化體的增容比較大；固化體容易受酸性介質(zhì)浸蝕，需對固化體表面進(jìn)行涂覆。第四十七頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期五原理：以瀝青為固化劑與有害廢物在一定的溫度、配料比、堿度和攪拌作用下產(chǎn)生皂化反應(yīng)，使有害廢物均勻地包容在瀝青中，形成固化體。瀝青—憎水性物質(zhì)、良好的粘結(jié)性、化學(xué)穩(wěn)定性、較高的耐腐蝕性。石油蒸餾的殘?jiān)?，其化學(xué)成分包括瀝青質(zhì)、油分、游離碳、膠質(zhì)、瀝青酸和石蠟。工藝：先將廢物脫水，再同瀝青在高溫下混合；或?qū)U物與瀝青共同加熱脫水，再冷卻、固化。高溫熔化混合蒸發(fā)法：將廢液加入預(yù)先熔化的瀝青中，在150~230℃下攪拌混合蒸發(fā)，待水分和其他揮發(fā)組分排出后，將混合物排至貯存器或處置