固体废物固化.

1、一一 水泥固化水泥固化水泥基材水泥基材+有害废物中水分或者外加水分有害废物中水分或者外加水分-固固化体。化体。1、原理、原理 水泥：无机胶凝剂水泥：无机胶凝剂 水泥水泥+有害污泥中水分有害污泥中水分水化反应水化反应-凝胶凝胶 将有害污泥微粒分别包容，并逐步硬化成将有害污泥微粒分别包容，并逐步硬化成水水泥固化体。泥固化体。 固化体结构：水泥水化反应产物固化体结构：水泥水化反应产物3CaOSiO3水水化结晶体内包进了污泥微粒化结晶体内包进了污泥微粒 -稳定化，无害化。稳定化，无害化。2、水泥种类、水泥种类 硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥硅酸盐水泥：硅酸盐水泥： -以硅

2、酸钙为主要成分的水泥总称。以硅酸钙为主要成分的水泥总称。 石灰，粘土混合物或其它含硅，铝，铁的氧化物石灰，粘土混合物或其它含硅，铝，铁的氧化物在在1450度下煅烧，磨细得到。水泥度下煅烧，磨细得到。水泥熟料熟料中加入石膏中加入石膏，则可以得到高强度的水泥。，则可以得到高强度的水泥。矿渣硅酸盐水泥：掺入粒化高炉矿渣。矿渣硅酸盐水泥：掺入粒化高炉矿渣。火山灰质硅酸盐水泥：掺入火山灰质硅酸盐水泥：掺入2050%磨细得火山磨细得火山灰材料。成本低，抗水性能好。灰材料。成本低，抗水性能好。3 水泥固化工艺及其影响因素pH：较高利于形成氢氧化物沉淀，碳酸盐沉淀，过高形成羟基络合物，不利水，水泥，废物配比

3、水分过少，影响水和反应； 过多，影响强度凝固时间 需要足够的时间进行输送，装桶，浇注。投加促凝剂，缓凝剂来控制时间初凝时间：开始加水拌和起至水泥浆失去可塑性 2h终凝时间：开始加水拌和起至水泥浆完全失去可塑性并开始产生强度所需的时间。 48h添加剂 改善固化条件，提高固化体质量例如：吸附剂：活性氧化铝，粘土等，防止废物中的硫酸盐吸附剂：活性氧化铝，粘土等，防止废物中的硫酸盐等与水泥成分反应导致固化体破裂等与水泥成分反应导致固化体破裂缓凝剂：酒石酸，柠檬酸，硼酸盐缓凝剂：酒石酸，柠檬酸，硼酸盐促凝剂：水玻璃，铝酸钠，碳酸钙促凝剂：水玻璃，铝酸钠，碳酸钙4、水泥固化的应用、水泥固化的应用 （一）电

4、镀污泥固化处理（一）电镀污泥固化处理 图图4-11 (二二)汞渣水泥固化处理汞渣水泥固化处理 汞渣与水泥配比为汞渣与水泥配比为1：（：（3-8） 加水混合均匀，送入磨具成型，融入蒸汽养护室；加水混合均匀，送入磨具成型，融入蒸汽养护室；6070度度养护养护24小时，硬化形成固化体。小时，硬化形成固化体。5、水泥固化的特点、水泥固化的特点优点优点 ： 工艺简单，投资动力消耗少，运行费用低，固工艺简单，投资动力消耗少，运行费用低，固化剂低廉。高含水率废物可以直接固化，常温操化剂低廉。高含水率废物可以直接固化，常温操作。放射性废物易自动控制。处理电镀污泥非常作。放射性废物易自动控制。处理电镀污泥非常有

5、效。有效。缺点：缺点：浸出率相对较高浸出率相对较高 10-410-5 g/cm2.d.增容比高，增容比高， 1.52 。部分废物固化需预处理，添加剂，部分废物固化需预处理，添加剂，水泥碱性，铵离子会变为氨气逸出。水泥碱性，铵离子会变为氨气逸出。处理化学泥渣时，生成胶状物使混合器排料困处理化学泥渣时，生成胶状物使混合器排料困难。难。 二二 沥青固化沥青固化1）、概述）、概述 沥青：良好的粘结性，化学稳定，一定的弹性，塑沥青：良好的粘结性，化学稳定，一定的弹性，塑性，对多数酸碱盐具有一定的耐腐蚀性。性，对多数酸碱盐具有一定的耐腐蚀性。 以沥青为固化剂与有害废物在一定的温度、配料以沥青为固化剂与有害

6、废物在一定的温度、配料比、碱度和搅拌作用下产生皂化反应，使有害废物比、碱度和搅拌作用下产生皂化反应，使有害废物均匀的包容在沥青中，形成固化体。均匀的包容在沥青中，形成固化体。 沥青固化的应用：沥青固化的应用： 处理中、低放射水平的蒸发残液，废水化学处理处理中、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、塑料废物、电镀产生的沉渣，焚烧炉产生的灰烬、塑料废物、电镀污泥、砷渣等。污泥、砷渣等。2）、沥青固化的基本方法）、沥青固化的基本方法 1 高温融化混合蒸发法 废液加入预先溶化的沥青中，150230度搅拌混合蒸发，排出水分等挥发分，贮存。固化流程： 图4122 暂时乳化法放射性

7、泥浆的处理步骤：1，泥浆，沥青，表面活性剂混合成乳浆状，2， 分离水分。3， 高温干燥，使混合物脱水。 3 化学乳化法化学乳化法步骤。1，放射废物常温下与沥青混合。2，混合物加热脱水，3，干燥后的混合物排入废物容器，冷却硬化形成固化体。3 3）、沥青固化体的性质及其影响因素、沥青固化体的性质及其影响因素 性能指标：在水中的浸出率、辐射稳定性和化学性能指标：在水中的浸出率、辐射稳定性和化学稳定性稳定性 （1）影响浸出率因素：）影响浸出率因素：沥青种类沥青种类: 较软的沥青固化体浸出率低。较软的沥青固化体浸出率低。加入的废物量：废物量与沥青的重量比加入的废物量：废物量与沥青的重量比4050% 残余

8、水分：水分增加细孔数量，浸出率增大。低残余水分：水分增加细孔数量，浸出率增大。低于于10%，最好小于，最好小于0.5%， 废物的化学组成和以及某些表面活性剂的影响。废物的化学组成和以及某些表面活性剂的影响。（2）影响化学稳定性因素：）影响化学稳定性因素：与掺入的化合物、氧化剂发生化学作用，破坏稳与掺入的化合物、氧化剂发生化学作用，破坏稳定性定性例如：例如： 纯沥青燃点纯沥青燃点420度，掺入硝酸盐，亚硝酸盐度，掺入硝酸盐，亚硝酸盐后，后，250330度，增加了燃烧的危险性。度，增加了燃烧的危险性。 三三 塑料固化塑料固化一、原理一、原理 以塑料为固化剂与有害废物按一定的配料比，并加以塑料为固化

9、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）进行搅拌混合，使其入适量的催化剂和填料（骨料）进行搅拌混合，使其共聚合固化而将有害废物包容形成具有一定强度稳定共聚合固化而将有害废物包容形成具有一定强度稳定性的固化体性的固化体 热塑性塑料固化热塑性塑料固化 聚乙烯，聚氯乙烯树脂。常温固体，高温熔融态。聚乙烯，聚氯乙烯树脂。常温固体，高温熔融态。热固性塑料固化热固性塑料固化 脲醛树脂，不饱和聚酯等，常温液体，常温常压下脲醛树脂，不饱和聚酯等，常温液体，常温常压下可以固化成型。可以固化成型。二、塑料固化的应用与特点二、塑料固化的应用与特点（一）应用：处理电镀污泥（一）应用：处理电镀污泥

10、（二）特点：（二）特点：常温下操作，加入少量催化剂可以使常温下操作，加入少量催化剂可以使混合物凝结。混合物凝结。增容比，固化体密度小。增容比，固化体密度小。可以处理干废渣，泥浆可以处理干废渣，泥浆 固化体不可燃。固化体不可燃。固化体耐老化性能差。固化体耐老化性能差。-需要容器包需要容器包容。容。 第五节第五节 玻璃固化玻璃固化一、原理一、原理 以玻璃原料为固化剂，将其与有害废物以一定以玻璃原料为固化剂，将其与有害废物以一定的配料比混合后，在高温（的配料比混合后，在高温（900-1200）下熔融，）下熔融，经退火后即可转化为稳定的玻璃固化体。经退火后即可转化为稳定的玻璃固化体。 用于固化高放废物

11、；玻璃固化体稳定性、对熔用于固化高放废物；玻璃固化体稳定性、对熔融设备的腐蚀性、处理时的发泡情况和增容比决定融设备的腐蚀性、处理时的发泡情况和增容比决定了硼酸盐玻璃固化的潜力了硼酸盐玻璃固化的潜力 较多应用磷酸盐和硼酸盐玻璃固化过程较多应用磷酸盐和硼酸盐玻璃固化过程二、玻璃固化方法及工艺流程二、玻璃固化方法及工艺流程 （一）固化方法（一）固化方法间歇式固化法和连续式固化法间歇式固化法和连续式固化法（二）工艺流程（二）工艺流程 1. 磷酸盐玻璃固化的工艺流程磷酸盐玻璃固化的工艺流程4-13 2. 硼酸盐玻璃固化的工艺流程硼酸盐玻璃固化的工艺流程4-14三、玻璃固化的特点三、玻璃固化的特点所以固化

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温烧结，形成有害气体需要处理需要高温烧结，形成有害气体需要处理高温操作带来成本高高温操作带来成本高玻璃为非晶态物质，稳定性，耐久性差。玻璃为非晶态物质，稳定性，耐久性差。 第六节第六节 其他固化方法其他固化方法一、石灰固化一、石灰固化以石灰为固化剂，以粉煤灰、水泥窑灰为填料以石灰为固化剂，以粉煤灰、水泥窑灰为填料。原理：水泥窑灰和粉煤灰中含有原理：水泥窑灰和粉煤灰中含有活性氧化铝活性氧化铝和和二氧化硅二氧化硅，能，能与石灰和含有硫酸盐、亚硫酸盐废与石灰和含有硫酸盐、亚硫酸盐废渣中的水反应渣中的水反应，经凝结、硬化

13、后形成具有一定强，经凝结、硬化后形成具有一定强度的固化体。度的固化体。-专用于固化含有专用于固化含有硫酸盐或亚硫酸盐类废渣硫酸盐或亚硫酸盐类废渣的的一种固化方法。一种固化方法。 适用于固化钢渣、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、石油冶炼污泥等。 特点：特点： 填料来源丰富，价廉易得；填料来源丰富，价廉易得； 操作简单，不需要特殊设备，处理费用低；操作简单，不需要特殊设备，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； 可常温操作；可常温操作；不足：不足： 增容比大；增容比大； 固化体容易受酸性介质侵蚀，需对固化体表面进行固化体容易受酸性介质侵

14、蚀，需对固化体表面进行涂覆涂覆二、自胶结固化二、自胶结固化 原理：将含有大量硫酸钙和亚硫酸钙的泥渣在原理：将含有大量硫酸钙和亚硫酸钙的泥渣在适宜的控制条件下进行煅烧，使其部分脱水至产生适宜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和半水硫酸钙状态，然后与有胶结作用的亚硫酸钙和半水硫酸钙状态，然后与特制的添加剂和填料混成稀浆，经凝结硬化形成自特制的添加剂和填料混成稀浆，经凝结硬化形成自胶结固化体。胶结固化体。 固化体特点：固化体特点： 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点。抗微生物降解和污染物浸出率低的特点。 例如：工艺流程：处理烟道气脱硫泥渣例如：工艺流程：处理烟道气脱硫泥渣 图图4-15 三、水玻璃固化三、水玻璃固化原理：以水玻璃为固化剂，无机