8第八章固体废物的固化.ppt

第八章

固体废物的固化固化处理概念：是将固体废物固定或包埋于天然或人工合成的惰性固体基材中使其稳定化的处理技术。固化过程是一种利用添加剂改变废物的工程特性（例如渗透性、可压缩性和强度等）的过程。固化处理的目的：是使危险废物中的所有污染组分呈现化学惰性或被包容起来，减少它在贮存或填埋处置过程中污染环境的潜在危险，并便于运输、利用和处置。固化途径：将污染物通过化学转变，引入到某种稳定固化物质的晶格中去；通过物理过程把污染物直接掺入到惰性基材中去。固化剂分类无机类：水玻璃、水泥、生石膏、硫酸铝、生石灰、电石渣、工业菱苦土等有机类：丙烯酸盐浆液、聚氨脂浆液、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素（CMC）等复合类：乙醛+水玻璃+丙烯酸钙、水玻璃+硫酸铝+草酸。固体废物的固化处理方法：水泥固化玻璃固化水玻璃固化沥青固化塑料固化石灰固化及自胶结固化技术第一节水泥固化水泥固化是利用水泥和水反应、硬化之后成为高强度、耐热性、耐久性好的固化体，将有害物质进行固定处理的一种处理方法。水泥固化的原理水泥是一种无机胶结剂，能将砂、石等添加剂牢固地凝结在一起。有害物质被封闭在固化体内，达到稳定化、无害化的目的。采用水泥固化具有较高的pH值，使得其中的重金属离子在碱性条件下，生成难溶于水的氢氧化物或碳酸盐等。某些重金属离子也可以固定在水泥基本的晶格中，从而可以有效地防止重金属的浸出。水泥固化的优点对电镀污泥处理十分有效；设备和工艺过程简单，设备投资、动力消耗和运行费用都比较低；水泥和添加剂价廉易得；对含水率较高的废物可以直接固化；操作在常温下即可进行；对放射性废物的固化容易实现安全运输和自动化控制等。水泥固化的缺点水泥固化体的浸出率较高；水泥固化体的增容率较高，达1.5-2；有些废物需进行预处理和投加添加剂，使处理费用增高；水泥的碱性易使铵离子转变为氨气逸出；处理化学泥渣时由于生成胶状物，使混合器的排料较困难，需加入适量的锯末加以克服。第二节玻璃固化玻璃固化是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，在高温(900-1200度)下熔融,退火后即可转化为稳定的玻璃固化体。玻璃固化法主要用于固化高废物。从玻璃固化体的稳定性，对熔融设备的腐蚀性，处理时的发泡情况和增容比看，硼硅酸玻璃固化是最有发展前途的固化。玻璃固化方法间歇式固化法：将放废液和玻璃原料一起加入罐内，使蒸发干燥，煅烧，熔融等几步过程都在罐内完成。熔融成玻璃后，将融化玻璃注入贮存器内成型。连续式固化法：将蒸发和煅烧过程与熔融过程分别在煅烧炉和熔融炉内完成，蒸发煅烧过程采用连续进料个排料的方式，而熔融过程既可以连续进料和排料，也可以连续进料和间歇排料。玻璃固化法的优点玻璃固化体致密，在水及酸.碱溶液中的浸出率小，大约为10-7g/(cm2d)增容比小 在玻璃固化过程中产生的粉尘量少有比较高的导热性、热稳定性和辐射稳定性。玻璃固化法的缺点装置较复杂，处理费用昂贵工作温度较高，设备腐蚀严重放射性核素挥发量大第三节水玻璃固化水玻璃固化：是以水玻璃为固化剂，无机酸类（如硫酸、硝酸、盐酸和磷酸）为助剂，与有害污泥按一定的配料比进行中和与缩合脱水反应，形成凝胶体，将有害污泥包容，经凝结硬化逐步形成水玻璃固化体。水玻璃固化技术微波烘硬法VRH（VacuumReplaceHardening，真空置换硬化法）微波烘硬法微波烘硬法能从内部驱除型矽水分，能获得高强度，比CO2硬化法的强度高3倍以上。水玻璃加入量仅为1.5％-2.5％，从而使水玻璃砂溃散性好。但抗吸湿性差，须再添加些辅剂，以提高抗吸湿性。VRH水玻璃加入量为2.5％一3.0％，仅为CO2法的一半，抽真空阶段本质上是一个快速蒸发脱水过程。但因设备投资过大及铸件尺寸受限制约了该法的推广应用。第四节沥青固化法沥青固化：是以沥青为固化剂与有害废物在一定的温度、配料比、碱度和搅拌作用下产生皂化反应，使有害废物均匀地包容在沥青中，形成固化体。沥青固化的优点良好的粘结性化学稳定性弹性和塑性对大多数酸、碱、盐类有一定的耐腐蚀性沥青固化的基本方法高温熔化混合蒸发法暂时乳化法化学乳化法暂时乳化法操作步骤将污泥浆、沥青与表面活性剂混合成乳浆状分离除去大部分水分进一步升温干燥，使混合物脱水化学乳化法操作步骤：1、将放射性废物在常温下与乳化沥青混合2、将混合物加热脱去水分3、将干