固体废物处理与处置物化处理ppt课件

1、第三章固体废物的物化处理技术 成分复杂、嵌布粒度微细且有价成分含量低的矿业固体成分复杂、嵌布粒度微细且有价成分含量低的矿业固体废物、化工和冶金过程排出的废渣等，若要提取其中的有价废物、化工和冶金过程排出的废渣等，若要提取其中的有价成分或是去除其中的有害成分，采用传统的分选技术往往成成分或是去除其中的有害成分，采用传统的分选技术往往成效甚微，而常常采用化学浸出溶剂浸出技术。效甚微，而常常采用化学浸出溶剂浸出技术。n浸出是溶剂选择性地溶解固体废物中某种浸出是溶剂选择性地溶解固体废物中某种目的组分，使该组分进入溶液中而达到与目的组分，使该组分进入溶液中而达到与废物中其他组分相分离的工艺过程。废物中其

2、他组分相分离的工艺过程。n浸出过程所使用的药剂成为浸出剂，浸出浸出过程所使用的药剂成为浸出剂，浸出后含目的组分的溶液成为浸出液，残渣成后含目的组分的溶液成为浸出液，残渣成为浸出渣。为浸出渣。一、浸出方法一、浸出方法根据浸出药剂种类的不同，浸出分为：酸浸根据浸出药剂种类的不同，浸出分为：酸浸、碱浸、盐浸、水浸。、碱浸、盐浸、水浸。酸浸酸浸常用的有稀硫酸、浓硫酸、盐酸、硝酸、王常用的有稀硫酸、浓硫酸、盐酸、硝酸、王水、氢氟酸、亚硫酸等。凡废物中的某种水、氢氟酸、亚硫酸等。凡废物中的某种组分可通过酸溶进入溶液的都可采用酸浸组分可通过酸溶进入溶液的都可采用酸浸的方法。的方法。(1) 简单酸浸简单酸浸用

3、于：大部分金属的简单氧化物、金属铁用于：大部分金属的简单氧化物、金属铁酸盐、砷酸盐和硅酸盐，小部分金属硫酸盐、砷酸盐和硅酸盐，小部分金属硫化物化物(FeS、Ni2S、CoS、MnS、NiS)。OHOCuSOHCuOOHMeHMeO24422S2(2)氧化酸浸氧化酸浸用于：大部分金属硫化物。氧化剂：用于：大部分金属硫化物。氧化剂：Fe3+、Cl2、O2、HNO3、NaClO、MnO2、H2O2。(3)还原酸浸还原酸浸O44O8或氧化剂2氧化酸浸2氧化酸浸HCuHS2CuSOSMeHMeS22402-2 OHHMnOHMeH232222F2F24还原剂氧化物化物变价金属的高价金属氧还原酸浸2还原酸

4、浸 eeO氢2、碱浸n浸出能力一般比酸浸药剂弱，但选择性高浸出能力一般比酸浸药剂弱，但选择性高，浸出液较纯净，且设备防腐蚀问题较易，浸出液较纯净，且设备防腐蚀问题较易解决。解决。n碱浸药剂：碳酸铵、氨水、碳酸钠、苛性碱浸药剂：碳酸铵、氨水、碳酸钠、苛性钠、硫化钠。钠、硫化钠。n浸出方法：氨浸、碳酸钠溶液浸出、苛性浸出方法：氨浸、碳酸钠溶液浸出、苛性钠溶液浸出、硫化钠溶液浸出等。钠溶液浸出、硫化钠溶液浸出等。(1) 氨浸：氨浸： 常用于铜、钴、镍及其氧化物的废物的浸出，属常用于铜、钴、镍及其氧化物的废物的浸出，属于金属的电化腐蚀过程。由于铜、钴、镍能与氨于金属的电化腐蚀过程。由于铜、钴、镍能与氨

5、形成稳定的可溶络合物，扩大了铜、钴、镍离子形成稳定的可溶络合物，扩大了铜、钴、镍离子在溶液中的稳定区，降低了铜、钴、镍的还原电在溶液中的稳定区，降低了铜、钴、镍的还原电位，使其较易转入浸液中。位，使其较易转入浸液中。 例如：黑铜矿例如：黑铜矿O3HCO)Cu(NHCO)(NHOH2NHCuO23443244(2)碳酸钠溶液浸出：适用于能与碳酸钠反应生成可碳酸钠溶液浸出：适用于能与碳酸钠反应生成可溶性钠盐的废物。主要用于浸出某些含钨废料、溶性钠盐的废物。主要用于浸出某些含钨废料、硫化钼氧化焙烧渣、含磷废物、含钒废物。例如硫化钼氧化焙烧渣、含磷废物、含钒废物。例如：白钨矿：白钨矿(3)苛性钠溶液浸

6、出：是生产氧化铝的主要浸出剂，苛性钠溶液浸出：是生产氧化铝的主要浸出剂，也常用于含硅高的固体废物有价组分的浸出。例也常用于含硅高的固体废物有价组分的浸出。例如：方铅矿如：方铅矿342324CaCOWONaCONaCaWOOHSNaPbONaNaOHPbS2222(4) 硫化钠溶液浸出硫化钠溶液浸出: 硫化钠可分解砷、锑、锡硫化钠可分解砷、锑、锡、汞等硫化物，使其生成可溶性硫代酸盐的、汞等硫化物，使其生成可溶性硫代酸盐的形态转入浸出液中。形态转入浸出液中。fedcbaMeSyNaSxNaSMe3、盐浸、盐浸n利用无机盐的水溶液为浸出剂，常用的有氯化利用无机盐的水溶液为浸出剂，常用的有氯化钠、高价

7、铁盐、氯化铜、次氯酸钠。常用于浸钠、高价铁盐、氯化铜、次氯酸钠。常用于浸出铁、铅、铋、锌、铜。出铁、铅、铋、锌、铜。)Na(PbClNP42aClbCl二、浸出效果衡量二、浸出效果衡量n常用：浸出率、浸出过程的选择性、浸出药剂的常用：浸出率、浸出过程的选择性、浸出药剂的用量衡量浸出过程。用量衡量浸出过程。n浸出率浸出率: 转入浸出液中的溶质量与物料原含溶质总转入浸出液中的溶质量与物料原含溶质总量的比值。量的比值。 n选择性系数选择性系数(): 当其他条件相同时当其他条件相同时, 能产生相同电能产生相同电位的待测离子活度位的待测离子活度i和干扰离子活度和干扰离子活度j的比值的比值, 愈愈接近接近

8、1，则该两组分的浸出选择性愈差。，则该两组分的浸出选择性愈差。l为使废物中的目的组分充分暴露，增大浸出效果，浸出前为使废物中的目的组分充分暴露，增大浸出效果，浸出前一般须进行破碎处理，也可焙烧后浸出。一般须进行破碎处理，也可焙烧后浸出。l1、根据浸出过程废物的运动方式，浸出分为渗滤浸出和、根据浸出过程废物的运动方式，浸出分为渗滤浸出和搅拌浸出。搅拌浸出。l渗滤浸出：浸出剂在浸出剂在重力作用下自上而下或在压渗滤浸出：浸出剂在浸出剂在重力作用下自上而下或在压力作用下自下而上通过固定废料层的浸出过程。力作用下自下而上通过固定废料层的浸出过程。l搅拌浸出：将磨细的废物与浸出剂在搅拌槽中进行强烈搅搅拌浸

9、出：将磨细的废物与浸出剂在搅拌槽中进行强烈搅拌的浸出过程，可浸出各种废物。浸出前废物磨细至拌的浸出过程，可浸出各种废物。浸出前废物磨细至0.3mm以下，采用连续操作制度。以下，采用连续操作制度。2、据浸出剂与被浸废料的相对运动方式的不同浸出、据浸出剂与被浸废料的相对运动方式的不同浸出工艺可分为顺流浸出、错流浸出和逆流浸出三种。工艺可分为顺流浸出、错流浸出和逆流浸出三种。浸出剂浸出剂被浸物料被浸物料送后续处理送后续处理浸液浸液浸渣浸渣物料物料新浸出剂新浸出剂顺流浸出工艺流程顺流浸出工艺流程错流浸出工艺流程错流浸出工艺流程浸液浸液浸渣浸渣被浸物料被浸物料浸出剂浸出剂逆流浸出工艺流程逆流浸出工艺流程

10、n物料粒度及其特性物料粒度及其特性n一般来说，粒度细、比表面积大、结一般来说，粒度细、比表面积大、结构疏松、组成简单、裂隙和孔隙发达、构疏松、组成简单、裂隙和孔隙发达、亲水性强的物料浸出率高。亲水性强的物料浸出率高。n渗滤池浸出粒度以渗滤池浸出粒度以0.5-1.0cm为宜。为宜。四、影响浸出过程的主要因素n浸出温度：大部分浸出化学反应和扩散速浸出温度：大部分浸出化学反应和扩散速率随温度升高而加快。率随温度升高而加快。n浸出压力：浸出速率随着压力增加而加快。浸出压力：浸出速率随着压力增加而加快。n搅拌速度：搅拌可减小扩散层厚度，有利搅拌速度：搅拌可减小扩散层厚度，有利于提高浸出过程中物料的扩散速

11、率。于提高浸出过程中物料的扩散速率。n其他因素：固液比、氧分压、溶剂浓度等。其他因素：固液比、氧分压、溶剂浓度等。n合适的固液比可通过实验确定；合适的固液比可通过实验确定；n溶剂浓度过高，不仅不经济，而且杂质进入溶液溶剂浓度过高，不仅不经济，而且杂质进入溶液的量增多，设备腐蚀程度增大；的量增多，设备腐蚀程度增大；n鼓入气体可提高料浆中氧分压，对一些特定的浸鼓入气体可提高料浆中氧分压，对一些特定的浸出反应有重要意义。出反应有重要意义。第二节 固化与稳定化处理一、固化一、固化（一概述（一概述1. 1. 基本概念基本概念固化处理：是用物理固化处理：是用物理- -化学方法将有害废物固定或包封化学方法将

12、有害废物固定或包封在惰性基材中，使之呈现化学稳定性或密封性的一在惰性基材中，使之呈现化学稳定性或密封性的一种无害化处理方法。种无害化处理方法。固化剂：固化所用的惰性材料。固化剂：固化所用的惰性材料。固化体：有害废物经过固化处理所形成的固化产物。固化体：有害废物经过固化处理所形成的固化产物。目前已应用于处理电镀污泥、砷渣、汞渣、氰渣、铬目前已应用于处理电镀污泥、砷渣、汞渣、氰渣、铬渣和镉渣。渣和镉渣。2. 固化处理的基本要求固化处理的基本要求固化体应具有良好的抗渗透性、抗浸出性、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，抗干湿性、抗冻融性及足够的机械强度等，最好

13、能作为资源加以利用。最好能作为资源加以利用。固化过程中材料和能量消耗要低，增容比要固化过程中材料和能量消耗要低，增容比要低。低。工艺过程简单、便于操作。工艺过程简单、便于操作。固化剂来源丰富，价廉易得。固化剂来源丰富，价廉易得。处理费用低。处理费用低。3. 固化处理的主要指标固化处理的主要指标固化体的浸出速率：指固化体浸于水中或其它溶液中时，其固化体的浸出速率：指固化体浸于水中或其它溶液中时，其中有害物质的浸出速度。中有害物质的浸出速度。 Vn=(mt/m0)/(Ae/V)t)Vn标准比表面的样品每天浸出的有害物质的浸出率，标准比表面的样品每天浸出的有害物质的浸出率，cm/d；mt浸出时间内浸

14、出的有害物质的量，浸出时间内浸出的有害物质的量，mg；m0样品中含有的有害物质的量，样品中含有的有害物质的量，mg；Ae样品暴露的表面积，样品暴露的表面积，cm2；V样品的体积，样品的体积， cm3 ；t浸出时间，浸出时间，d。n增容比：指所形成的固化体体积与被固化有害废增容比：指所形成的固化体体积与被固化有害废物体积的比值，即物体积的比值，即n Ci = V2/V1nCi增容比；增容比；nV2固化体体积，固化体体积，m3；nV1固化前有害废物的体积，固化前有害废物的体积，m3。n抗压强度：危险废物的固化体必须具有一定的抗抗压强度：危险废物的固化体必须具有一定的抗压强度，在环境中才能安全贮存或

15、处置。压强度，在环境中才能安全贮存或处置。n装桶贮存或进行处置时，其抗压强度控制在装桶贮存或进行处置时，其抗压强度控制在0.10.5MPa；n如用作建筑材料，其抗压强度应大于如用作建筑材料，其抗压强度应大于10MPa；n放射性废物固化体的抗压强度，苏联要求是放射性废物固化体的抗压强度，苏联要求是5MPa，英国要求是达到，英国要求是达到20MPa。4、固化处理机理、固化处理机理固化处理的机理十分复杂，目前理论阐述固化处理的机理十分复杂，目前理论阐述不明确。目前的方法主要两类：不明确。目前的方法主要两类：将污染物化学转变或者引入到某种稳定的将污染物化学转变或者引入到某种稳定的晶格中；晶格中；将污染

16、物直接掺入到惰性材料中进行包封；将污染物直接掺入到惰性材料中进行包封；二者单独或者结合使用。主要用于处理无二者单独或者结合使用。主要用于处理无机废物。机废物。5、固化处理分类、固化处理分类按照原理分为按照原理分为(1) 包胶固化：据固化剂类型分为水泥、热塑包胶固化：据固化剂类型分为水泥、热塑性材料固化沥青、热塑性塑料）、石灰性材料固化沥青、热塑性塑料）、石灰固化、热固性塑料固化、热固性塑料(有机聚合物有机聚合物)固化；固化；(2) 玻璃固化；玻璃固化；(3) 自胶结固化；自胶结固化；(4) 水玻璃固化等。水玻璃固化等。n包胶固化是采用某种固化基材对于废物块或包胶固化是采用某种固化基材对于废物块

17、或废物堆进行包覆处理。废物堆进行包覆处理。n固化剂类型：水泥、石灰、热塑性材料固化固化剂类型：水泥、石灰、热塑性材料固化热固性材料固化。热固性材料固化。n水泥固化水泥固化n1原理原理以水泥为固化剂将有害废物进以水泥为固化剂将有害废物进行固化的一种处理方法。适于行固化的一种处理方法。适于各种含重金属的污泥。各种含重金属的污泥。n重金属离子重金属离子 （高（高pH 下）下） 氢氧化物或碳酸盐氢氧化物或碳酸盐（2水泥与添加剂水泥与添加剂固化剂：硅酸盐、火山灰质硅酸盐水泥等固化剂：硅酸盐、火山灰质硅酸盐水泥等添加剂：能够吸收有害物质并促进其凝固，添加剂：能够吸收有害物质并促进其凝固，可减少水泥用量，加

18、强固化体的强度，降低可减少水泥用量，加强固化体的强度，降低有害组分的浸出率。有害组分的浸出率。常用有吸附剂活性氧化铝、粘土等）、缓常用有吸附剂活性氧化铝、粘土等）、缓凝剂酒石酸、柠檬酸、硼酸盐等）、促凝凝剂酒石酸、柠檬酸、硼酸盐等）、促凝剂水玻璃、铝酸钠、碳酸钠等和减水剂剂水玻璃、铝酸钠、碳酸钠等和减水剂表面活性剂等）。表面活性剂等）。（3水泥固化工艺水泥固化工艺有害固体废物、水泥、添加剂有害固体废物、水泥、添加剂+水水搅拌混合搅拌混合养护养护水泥固化体。水泥固化体。要求：要求：pH8；水灰比在水灰比在1:2左右；左右； 水泥与废物比：由实验确定。水泥与废物比：由实验确定。 凝固时间：初凝时间

19、凝固时间：初凝时间2h，终凝时间在，终凝时间在48h以内；以内；选择适当的添加剂；选择适当的添加剂；养护条件：室温、相对湿度养护条件：室温、相对湿度80%、28天；天；（4水泥固化法的应用水泥固化法的应用电镀污泥固化处理电镀污泥固化处理（5水泥固化的特点水泥固化的特点优点：优点：固化工艺和设备比较简单，设备和运行费固化工艺和设备比较简单，设备和运行费用低；水泥和添加剂便宜易得；用低；水泥和添加剂便宜易得；对含水量较高的废物可以直接固化；对含水量较高的废物可以直接固化；固化产品经过沥青涂覆能有效地降低污染固化产品经过沥青涂覆能有效地降低污染物的浸出，固化体的强度、耐热性、耐物的浸出，固化体的强度

20、、耐热性、耐久性均好；久性均好；产品适于投海处置，有的产品可作路基或产品适于投海处置，有的产品可作路基或建筑物基础材料。建筑物基础材料。（5水泥固化的特点水泥固化的特点缺陷：缺陷：产品一般都比最终废物原体积增大产品一般都比最终废物原体积增大1.52.0倍；倍；固化体中污染物的浸出率较高，须作涂覆处理；固化体中污染物的浸出率较高，须作涂覆处理；废物有的需作预处理或需要加入添加剂，因而废物有的需作预处理或需要加入添加剂，因而可能影响水泥浆的凝固，并会使成本增加，可能影响水泥浆的凝固，并会使成本增加，废物体积增大；废物体积增大；水泥的碱性能使铵离子变成氨气释出。水泥的碱性能使铵离子变成氨气释出。特点

21、：水泥固化法对含高毒重金属废物的处理特点：水泥固化法对含高毒重金属废物的处理特别有效。特别有效。2. 石灰固化石灰固化（1原理原理以石灰为固化剂，以粉煤灰、水泥窑灰为添加以石灰为固化剂，以粉煤灰、水泥窑灰为添加剂，粉煤灰和水泥窑灰所含有的活性氧化铝剂，粉煤灰和水泥窑灰所含有的活性氧化铝和二氧化硅与石灰、水反应和二氧化硅与石灰、水反应坚硬物质，将坚硬物质，将废物包容的方法。废物包容的方法。波索来反应：波索来反应：Ca(OH)2+SiO2+H2O (CaO)x(SiO2)y(H2O)zCa(OH)2+Al2O3+H2O (CaO)x(Al2O3)y(H2O)z（2运用运用适用于固化钢铁、机械的酸洗

22、工序所排放的适用于固化钢铁、机械的酸洗工序所排放的废液和废渣、电镀污泥、烟道脱硫废渣、废液和废渣、电镀污泥、烟道脱硫废渣、石油冶炼污泥等。石油冶炼污泥等。固化体养护后可作为路基材料或砂坑填充物。固化体养护后可作为路基材料或砂坑填充物。（3特点：特点：优点：优点：使用的添加剂本身是废物，来源广，成本低；使用的添加剂本身是废物，来源广，成本低；操作简单，不需要特殊的设备，处理费用低；操作简单，不需要特殊的设备，处理费用低；被固化的废渣不要求脱水和干燥；被固化的废渣不要求脱水和干燥；可在常温下操作，没有尾气处理问题等。可在常温下操作，没有尾气处理问题等。缺陷：缺陷：石灰固化体的增容比较大；固化体容易

23、受酸性介质浸蚀，石灰固化体的增容比较大；固化体容易受酸性介质浸蚀，需对固化体表面进行涂覆。需对固化体表面进行涂覆。3. 热塑性材料固化（1原理原理用热塑性物质作固化剂，在一定温度下将用热塑性物质作固化剂，在一定温度下将废物进行包覆处理。热塑性物质在常温废物进行包覆处理。热塑性物质在常温下呈固态，高温时变成熔融胶粘性液体，下呈固态，高温时变成熔融胶粘性液体，故可用来包覆废物。故可用来包覆废物。常用的热塑性材料：沥青、石蜡、聚乙烯、常用的热塑性材料：沥青、石蜡、聚乙烯、聚丙烯等。聚丙烯等。（2沥青固化沥青固化以沥青为固化剂与有害废物在一定的温度、以沥青为固化剂与有害废物在一定的温度、配料比、碱度和

24、搅拌作用下产生皂化反应，配料比、碱度和搅拌作用下产生皂化反应，使有害废物均匀地包容在沥青中，形成固使有害废物均匀地包容在沥青中，形成固化体。化体。CH2COORCH2COORCH2COORNaOHCH2OHCH2OHCH2OH3COONan沥青固化的基本方法沥青固化的基本方法n先将废物脱水，再同沥青在高温下混合；先将废物脱水，再同沥青在高温下混合；n或将废物与沥青共同加热脱水，再冷却、固或将废物与沥青共同加热脱水，再冷却、固化。化。n高温熔化混合蒸发法：将废液加入预先熔高温熔化混合蒸发法：将废液加入预先熔化的沥青中，在化的沥青中，在150230150230下搅拌混合蒸发，下搅拌混合蒸发，待水分

25、和其他挥发组分排出后，将混合物排待水分和其他挥发组分排出后，将混合物排至贮存器或处置容器中。至贮存器或处置容器中。n暂时乳化法：暂时乳化法：n化学乳化法：化学乳化法：高温熔化混合蒸发法沥青固化流程暂时乳化法沥青固化流程n沥青固化的优点及适应性：沥青固化的优点及适应性：n优点：优点：n 沥青具有良好的粘结性、化学稳定性与一定的沥青具有良好的粘结性、化学稳定性与一定的弹性和塑性；对大多数酸、碱、盐类有一定的耐弹性和塑性；对大多数酸、碱、盐类有一定的耐腐蚀性。此外，它还具有一定的辐射稳定性。腐蚀性。此外，它还具有一定的辐射稳定性。n运用：运用：n 一般用于中、低放射水平的蒸发残液，废水化一般用于中、

26、低放射水平的蒸发残液，废水化学处理产生的沉渣，焚烧炉产生的灰烬、塑料废学处理产生的沉渣，焚烧炉产生的灰烬、塑料废物、电镀污泥、砷渣等。物、电镀污泥、砷渣等。（3热塑性塑料固化热塑性塑料固化n以热塑性塑料为固化剂与有害废物按一定的以热塑性塑料为固化剂与有害废物按一定的配料比，并加入适量的催化剂和填料骨料配料比，并加入适量的催化剂和填料骨料进行搅拌混合，使其共聚和固化而将有害废进行搅拌混合，使其共聚和固化而将有害废物包容形成具有一定强度和稳定性的固化体。物包容形成具有一定强度和稳定性的固化体。热塑性材料固化特点热塑性材料固化特点优点：固化产品空隙率低，致密度优点：固化产品空隙率低，致密度高；浸出率

27、低于水泥法和石灰法；高；浸出率低于水泥法和石灰法；增容比小。固化基材对溶液或微生增容比小。固化基材对溶液或微生物具有强抗侵蚀性。固化体不需作物具有强抗侵蚀性。固化体不需作长时间养护。长时间养护。缺陷：废物必须预先冷冻、融解或缺陷：废物必须预先冷冻、融解或离心脱水处理；基材具有可燃性，离心脱水处理；基材具有可燃性，产品应有适宜的包装；热塑性材料产品应有适宜的包装；热塑性材料价格昂贵，操作复杂，设备费用高。价格昂贵，操作复杂，设备费用高。（1原理原理将一种有机聚合物的单体与废物一个特殊设计的混合器将一种有机聚合物的单体与废物一个特殊设计的混合器里完全混合，然后加入一种催化剂搅拌均匀，使其聚里完全混

28、合，然后加入一种催化剂搅拌均匀，使其聚合、固化。使废物被聚合物包胶。合、固化。使废物被聚合物包胶。常用的有机聚合物：脲醛树脂和不饱和聚酯。常用的有机聚合物：脲醛树脂和不饱和聚酯。p 不饱和聚酯树脂是由二元羧酸或酸酐与二元醇缩聚，并与乙烯不饱和聚酯树脂是由二元羧酸或酸酐与二元醇缩聚，并与乙烯基单体共聚形成的网状体型结构的材料。基单体共聚形成的网状体型结构的材料。p 脲醛树脂是尿素和甲醛反应得到的聚合物。脲醛树脂是尿素和甲醛反应得到的聚合物。（2运用运用在含有重金属、油及有机物的电镀污泥中加在含有重金属、油及有机物的电镀污泥中加入碳酸钙，干燥以后与不饱和聚酯、催化入碳酸钙，干燥以后与不饱和聚酯、催

29、化剂、助凝剂、河沙等混合加热固化。剂、助凝剂、河沙等混合加热固化。（3热固性塑料固化的特点热固性塑料固化的特点优点：在常温下操作；添加的催化剂数量很优点：在常温下操作；添加的催化剂数量很少，终产品体积比其他固化法小；既能处少，终产品体积比其他固化法小；既能处理干渣，也能处理湿泥浆；固化体不可燃；理干渣，也能处理湿泥浆；固化体不可燃；固化体密度小。固化体密度小。缺陷：不够安全，有时包胶剂要求用强酸性缺陷：不够安全，有时包胶剂要求用强酸性催化剂，因而在聚合过程中会使重金属溶催化剂，因而在聚合过程中会使重金属溶出，并要求使用耐腐蚀设备；固化体耐老出，并要求使用耐腐蚀设备；固化体耐老化性差；固化体松散

30、，需装入容器处置，化性差；固化体松散，需装入容器处置，增加了处置费用；此法要求操作熟练，以增加了处置费用；此法要求操作熟练，以保证固化质量。保证固化质量。 1.原理原理以玻璃为固化剂，将待固化的废物首先在高温下煅烧，以玻璃为固化剂，将待固化的废物首先在高温下煅烧，使之形成氧化物，再与加入的添加剂和熔融的玻璃料使之形成氧化物，再与加入的添加剂和熔融的玻璃料混合，在混合，在1000温度下烧结，冷却后形成十分坚固而温度下烧结，冷却后形成十分坚固而稳定的玻璃固化体。适用于极少量特毒废物的处理。稳定的玻璃固化体。适用于极少量特毒废物的处理。2.运用运用（1磷酸盐的玻璃固化磷酸盐的玻璃固化 连续式连续式（

31、2硼酸盐的玻璃固化硼酸盐的玻璃固化 半连续操作半连续操作磷酸盐玻璃固化流程硼酸盐玻璃固化流程3. 玻璃固化的特点玻璃固化的特点优点：处理效率最好；玻璃固化体致密，优点：处理效率最好；玻璃固化体致密，在水及酸、碱溶液中的浸出率小，大约在水及酸、碱溶液中的浸出率小，大约为为10-7 g/(cm.d)；增容比小；在玻璃固；增容比小；在玻璃固化过程中产生的粉尘量少；玻璃固化体化过程中产生的粉尘量少；玻璃固化体有较高的导热性、热稳定性和辐射稳定有较高的导热性、热稳定性和辐射稳定性。性。缺陷：装置较复杂，处理费用高、工作温缺陷：装置较复杂，处理费用高、工作温度较高、设备腐蚀严重，以及放射性核度较高、设备腐

32、蚀严重，以及放射性核素挥发量大等。素挥发量大等。（四） 自胶结固化1. 原理原理将含有大量硫酸钙或亚硫酸钙的泥渣，在适宜将含有大量硫酸钙或亚硫酸钙的泥渣，在适宜的控制条件下进行煅烧，使其部分脱水至产的控制条件下进行煅烧，使其部分脱水至产生有胶结作用的亚硫酸钙或半水硫酸钙生有胶结作用的亚硫酸钙或半水硫酸钙CaSO41/2H2O形状，然后与特制的添形状，然后与特制的添加剂和填料混合成稀浆，经凝结硬化形成像加剂和填料混合成稀浆，经凝结硬化形成像塑料一样硬度的自胶结固化体。此固化体具塑料一样硬度的自胶结固化体。此固化体具有抗透水性高、抗微生物降解和污染物浸出有抗透水性高、抗微生物降解和污染物浸出率低的

33、特点。率低的特点。2. 工艺流程烟道气脱硫泥渣固化Terra-Crete流程3. 特点特点优点：优点： 采用的填料飞灰是工业废料，以废制废采用的填料飞灰是工业废料，以废制废节约资源；固化体的化学稳定性好，浸节约资源；固化体的化学稳定性好，浸出率低；凝结硬化时间短；对固化的泥出率低；凝结硬化时间短；对固化的泥渣不需要完全脱水等。渣不需要完全脱水等。缺陷：缺陷： 只适用于含硫酸钙、亚硫酸钙泥渣或泥只适用于含硫酸钙、亚硫酸钙泥渣或泥浆的处理；需要熟练的操作技术和昂贵浆的处理；需要熟练的操作技术和昂贵的设备，煅烧泥渣需消耗一定的能量等。的设备，煅烧泥渣需消耗一定的能量等。二、稳定化处理n稳定化是将有毒

34、有害污染物转变为低溶解稳定化是将有毒有害污染物转变为低溶解性、低迁移性及低毒性的物质的过程。性、低迁移性及低毒性的物质的过程。Cr、Cd、Hg、Pb、Cu、Zn等重金属的化等重金属的化学稳定化技术学稳定化技术有有 毒毒 有有 害害 物物 质质含氯的挥发性有机物、含氯的挥发性有机物、硫醇、酚类、氰化物等硫醇、酚类、氰化物等有机污染物的氧化解毒有机污染物的氧化解毒技术技术利用化学药剂通过化学反应。具有相对持久性利用化学药剂通过化学反应。具有相对持久性 。酸碱泥渣酸碱泥渣 中和剂中和剂 罐式机械搅拌罐式机械搅拌/ /池式人工搅拌池式人工搅拌将固体废物中可以发将固体废物中可以发生价态变化的某些有生价态

35、变化的某些有毒有害组分通过氧化毒有害组分通过氧化还原反应转化为无毒还原反应转化为无毒/ /低毒化学性质稳定低毒化学性质稳定的组分的组分吸附剂吸附剂 可逆可逆 吸附具有选择性：活吸附具有选择性：活性炭性炭- -有机物；活性有机物；活性氧化铝氧化铝- -镍离子镍离子氢氧化物沉淀氢氧化物沉淀 硫化物沉淀硫化物沉淀 硅酸盐沉淀硅酸盐沉淀 碳酸盐沉淀碳酸盐沉淀 共沉淀共沉淀 无机无机/ /有机螯合有机螯合物沉淀物沉淀重金属重金属溶出法溶出法离子离子交换交换中和法中和法氧化还氧化还原法原法吸附法吸附法化学沉化学沉淀法淀法离子交换树脂、天离子交换树脂、天然或人工合成沸石、然或人工合成沸石、硅胶硅胶 昂贵昂贵

36、 可逆可逆 2.1 重 金 属 化 学 稳 定 化硫酸亚铁硫酸亚铁/ /硫代硫酸钠硫代硫酸钠/ /亚硫酸氢钠亚硫酸氢钠/ /二氧二氧化硫化硫/ /煤炭煤炭/ /纸浆废液纸浆废液/ /锯木屑锯木屑/ /谷壳谷壳Cr6+Hg2+As3+Cr3+HgAs5+无毒有毒 药剂稳定化处理氢氧化物沉淀法氢氧化物沉淀法 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：硅酸盐水泥、石灰窑灰渣、碳酸钠固化基材：硅酸盐水泥、石灰窑灰渣、碳酸钠等等硅酸盐固化硅酸盐固化pH 2pH 21111） 水和金属离子与二氧化硅或硅胶不同比例结合水和金属离子与二氧化硅或硅胶不同比例结合 碳酸盐沉淀

37、碳酸盐沉淀 钡、镉、铅碳酸盐溶解度其氢氧化物钡、镉、铅碳酸盐溶解度其氢氧化物 应用不广泛应用不广泛pHpH低，低，CO2CO2溢出；溢出；pHpH高，氢氧高，氢氧化物化物pH溶解度硫化物沉淀法硫化物沉淀法 无机硫化物沉淀：应用仅次于氢氧化物沉淀法无机硫化物沉淀：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：较高的分子质量有机硫化物沉淀：较高的分子质量沉淀物易沉沉淀物易沉 降、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）含汞废物及含重金属的粉尘焚烧灰及飞灰等） 共沉淀共沉淀 永久磁铁吸住。碳酸钙也可产生共沉淀永久磁铁吸住。碳酸钙也可产生共沉淀6322)()(6)3(OHFeMOHFexxMxx43263)(OFeMOOHFeMxxxxMn2+Zn2+Ni2+Mg2+Cu2+Cd2+溶解度无机及有机螯合物沉淀无机及有机螯合物沉淀 废物中含有的配合剂：磷酸酯、柠檬酸盐、葡萄废物中含有的配合剂：磷酸酯、柠檬酸盐、葡萄糖酸、氨基乙酸、糖酸、氨基乙酸、EDTAEDTA等形成稳定可