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1、固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 第四章第四章 固体废物的物化处理固体废物的物化处理 Chapter 4 Physical-chemical Treatment of Solid Waste 固体废物物化处理固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of
2、 Solid Waste 【概念】【概念】浮选浮选 浮选剂浮选剂 正浮选正浮选 反浮选反浮选 浸出浸出 浸出剂浸出剂 酸浸酸浸 碱浸碱浸 盐浸盐浸 捕收剂捕收剂 起泡剂起泡剂 调整剂等调整剂等 【方法原理】【方法原理】 影响浮选效果的因素影响浮选效果的因素 浮选原理浮选原理 浮选机的基本要求浮选机的基本要求 浸出效果的衡量和影响浸出效果的因素浸出效果的衡量和影响浸出效果的因素 浸出方法的分类及每种方法的原理浸出方法的分类及每种方法的原理 目的组分分离提取方法及原理目的组分分离提取方法及原理 重点重点固体废物物化处理固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Tre
3、atment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 固体废物浮选固体废物溶剂浸出固体废物解毒处理固体废物固化处理固体废物的物化处理方法固体废物物化处理固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 一、一、 浮选浮选.影响浮影响浮选效果选效果的因素的因素 浮选工浮选工艺艺 浮选原浮选原理理 浮选药浮选药剂剂 浮选设浮选设备备
4、料浆料浆/浮选药剂浮选药剂/扩扩大不同组分的可浮大不同组分的可浮性差异性差异/无数细小气无数细小气泡泡/目的颗粒粘附在目的颗粒粘附在气泡上上浮气泡上上浮捕收剂捕收剂 起泡剂起泡剂 调整剂调整剂调浆调浆 调药调药 调泡调泡 机械搅拌式机械搅拌式 充气搅拌式充气搅拌式 充气式充气式 气体析出式气体析出式 物料性质物料性质 药剂条件药剂条件 操作条件操作条件固体废物物化处理固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 浮选
5、是根据不同物质被水润湿程度的差异而对其进行分离的过程。浮选是在浮选是根据不同物质被水润湿程度的差异而对其进行分离的过程。浮选是在水介质中进行的。水介质中进行的。 润湿性指物质被水润湿的程度。许多无机废物极易被水润湿，而有机废物则润湿性指物质被水润湿的程度。许多无机废物极易被水润湿，而有机废物则不易被水润湿。不易被水润湿。 亲水性物质：易被水润湿的物质；亲水性物质：易被水润湿的物质； 疏水性物质：不易被水润湿的物质。疏水性物质：不易被水润湿的物质。 正浮选：将有用物质浮入泡沫产品，无用或回收经济价值不大的物质仍留在正浮选：将有用物质浮入泡沫产品，无用或回收经济价值不大的物质仍留在矿浆内的浮选法。
6、矿浆内的浮选法。 反浮选：将无用物质浮入泡沫产物中，将有用物质留在料浆中的浮选法。反浮选：将无用物质浮入泡沫产物中，将有用物质留在料浆中的浮选法。 优先浮选：将固体废物中有用物质依次一种一种地浮出，成为单一物质产品优先浮选：将固体废物中有用物质依次一种一种地浮出，成为单一物质产品的浮选方法。的浮选方法。 混合浮选：将固体废物中有用物质共同浮出为混合物，然后再把混合物中有混合浮选：将固体废物中有用物质共同浮出为混合物，然后再把混合物中有用物质一种一种地分离的方法。用物质一种一种地分离的方法。固体废物物化处理固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatmen
7、t and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 捕收剂捕收剂:能够选择性地吸附在欲选的颗粒上，使目的颗粒表面疏水，增加可浮性，能够选择性地吸附在欲选的颗粒上，使目的颗粒表面疏水，增加可浮性，使其易于向气泡附着的药剂。可分为使其易于向气泡附着的药剂。可分为异极性（异极性（黄药、油酸黄药、油酸）和非极性油类（和非极性油类（煤煤油、柴油、燃料油、变压器油油、柴油、燃料油、变压器油）两类。）两类。起泡剂起泡剂:能促进泡沫形成，能促进泡沫形成， 增加分选界面的药剂。增加分选界面的药剂。 异极性的有机物、多为表面活异极
8、性的有机物、多为表面活性物质、强烈的降低表面张力、溶解度应当适度。性物质、强烈的降低表面张力、溶解度应当适度。调整剂调整剂:活化剂（金属阳离子、活化剂（金属阳离子、HS-、HSiO3-）、抑制剂（氧、）、抑制剂（氧、SO2、淀粉、单宁、淀粉、单宁等）、分散剂（水玻璃、磷酸盐）、絮凝剂（腐殖酸、聚丙烯酰胺）、等）、分散剂（水玻璃、磷酸盐）、絮凝剂（腐殖酸、聚丙烯酰胺）、pH调整调整剂（酸、碱）等。剂（酸、碱）等。 图4-1起泡剂在气泡表面的吸附图4-2起泡剂与表面活性剂相互作用固体废物物化处理浮选机基本要求：浮选机基本要求： 良好的充气作用；良好的充气作用； 搅拌作用；搅拌作用； 能形成比较平稳
9、的泡沫区；能形成比较平稳的泡沫区； 能连续工作及便于调节。能连续工作及便于调节。固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 固体废物物化处理固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 二、固体废物的溶剂浸出Sol4rvent Leach
10、ing of Solid Waste溶剂浸出：采用适当的溶剂与废物作用使物料中有关的组分有溶剂浸出：采用适当的溶剂与废物作用使物料中有关的组分有选择性的溶解的物理化学过程。选择性的溶解的物理化学过程。 浸出目的：使物料中有用或有害成分能选择性地最大限度地从浸出目的：使物料中有用或有害成分能选择性地最大限度地从固相转入液相。固相转入液相。 溶剂的选择：溶剂的选择：1 1）对目的组分选择性好；）对目的组分选择性好；2 2）浸出率高，速率快；）浸出率高，速率快；3 3）成本低，容易制取，便于回收和循环使用；）成本低，容易制取，便于回收和循环使用；4 4）对设备腐蚀）对设备腐蚀性小。性小。固体废物物化
11、处理固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste （一）浸出动力学过程（一）浸出动力学过程 浸出过程：浸出过程： 1、外扩散；、外扩散；2、化学反应；、化学反应；3、解吸；、解吸；4、反扩散。、反扩散。 Fick第一定律：溶剂向颗粒表面扩散速率第一定律：溶剂向颗粒表面扩散速率 VD=KD（-s） 质量作用定律：溶剂在颗粒表面的化学反应速率质量作用定律：溶剂在颗粒表面的化学反应速率Vk=Kksn 宏观速率宏观速率 V=
12、KDKk /（KD+Kk）固体废物物化处理固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 溶质在溶剂作用下仅发生晶格破坏，离子或原子溶质在溶剂作用下仅发生晶格破坏，离子或原子之间化学键的破坏是一可逆过程，溶质可从溶液之间化学键的破坏是一可逆过程，溶质可从溶液中结晶出来。中结晶出来。 交换交换反应反应 浸出浸出 过程过程 氧化还氧化还原反应原反应 络合络合反应反应 化学化学溶解溶解 （二）浸出过程机理（二）浸出过程机理物
13、理溶解物理溶解溶剂与物料有关组分溶剂与物料有关组分发生化学反应生成可发生化学反应生成可溶性化合物进入液相溶性化合物进入液相过程，不可逆过程。过程，不可逆过程。固体废物物化处理固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 提取或除去矿业、化工和冶金等过程排出的成提取或除去矿业、化工和冶金等过程排出的成分复杂废渣中所嵌布的微细低含量有价成分分复杂废渣中所嵌布的微细低含量有价成分 酸浸酸浸 浸出浸出 方法方法 碱浸碱浸 盐
14、浸盐浸 水浸水浸 浸出：溶剂选浸出：溶剂选择性地溶解分择性地溶解分离固体废物中离固体废物中某种目的组分某种目的组分的工艺过程的工艺过程 浸出剂：浸出剂：浸出过程浸出过程所用的药所用的药剂剂 浸出液：浸浸出液：浸出后含目的出后含目的组分的溶液组分的溶液 浸出渣：浸浸出渣：浸出后的残渣出后的残渣 浸出效果衡量浸出效果衡量 （三）典型浸出反应（三）典型浸出反应固体废物物化处理固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 酸
15、浸酸浸 简单酸浸简单酸浸：适用于简单金属氧化物、金属含氧盐及适用于简单金属氧化物、金属含氧盐及FeS、NiS( )、CoS、MnS、Ni3S2; 以及大部分金属铁酸盐以及大部分金属铁酸盐, ,砷酸砷酸盐和硅酸盐盐和硅酸盐 Me2Oy + H+ Mey+ + H2O ; MeOSiO2 + H+ Me2+ + H2SiO3 从含铜废物中浸出铜：孔雀石（从含铜废物中浸出铜：孔雀石（CuCOCuCO3 3Cu(OH)Cu(OH)2 2）、蓝铜矿）、蓝铜矿（CuCOCuCO3 3Cu(OH)Cu(OH)2 2）、黑铜矿（）、黑铜矿（CuOCuO）、）、赤铜矿（赤铜矿（CuCu2 2O O）、硅孔雀石硅
16、孔雀石（CuSiOCuSiO3 32H2H2 2O O ）、铜蓝（）、铜蓝（CuSCuS）、）、辉铜矿（辉铜矿（CuCu2 2S +OS +O2 2）、黄铜矿黄铜矿（CuFeSCuFeS2 2+O+O2 2）、金属铜、金属铜 包括简单酸浸、氧化酸浸和还原酸浸。常用的酸浸剂有稀硫包括简单酸浸、氧化酸浸和还原酸浸。常用的酸浸剂有稀硫酸、浓硫酸、盐酸、硝酸、王水、氢氟酸、亚硫酸等。酸、浓硫酸、盐酸、硝酸、王水、氢氟酸、亚硫酸等。 固体废物物化处理固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Tre
17、atment and Disposal of Solid Waste 氧化酸浸氧化酸浸 控制酸用量及氧化剂（常用控制酸用量及氧化剂（常用Fe3+、Cl2、O2、HNO3、NaClO、MnO2、H2O2等等 ）用量，几乎所有金）用量，几乎所有金属硫化物中金属元素被氧化溶解，硫被还原为单质硫或属硫化物中金属元素被氧化溶解，硫被还原为单质硫或硫酸根。硫酸根。 MeS + H+ + 氧化剂氧化剂 Me2+ + S0 或或SO42- 还可浸出某些低价金属化合物（还可浸出某些低价金属化合物（eg.赤铜矿（赤铜矿（Cu2O）、辉）、辉铜矿（铜矿（Cu2S）等）。）等）。 浓硫酸强氧化性可将大部分金属氧化物和
18、氢氧化物转变浓硫酸强氧化性可将大部分金属氧化物和氢氧化物转变为相应的硫酸盐为相应的硫酸盐 MeS + H2SO4 MeSO4 + SO2 + S + H2O 固体废物物化处理还原酸浸还原酸浸 变价金属的高价金属氧化物和氢氧变价金属的高价金属氧化物和氢氧化物化物 MeXOY(或或Me(OH)Y)+ H+ + 还原剂还原剂 Men+ + H2O 工业上常用金属铁、工业上常用金属铁、Fe2+、SO2等浸出有色金属生产过等浸出有色金属生产过程中产生的镍渣、锰渣、钴渣等。程中产生的镍渣、锰渣、钴渣等。 MnO2 + Fe2+ + H+ Mn2+ + Fe3+ + H2O MnO2 + Fe + H+ M
19、n2+ + Fe3+ + H2O Co(OH)3 + SO2 + H+ Co2+ + SO42- + H2O Ni(OH)3 + SO2 + H+ Ni2+ + SO42+ + H2O 固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 固体废物物化处理固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment a
20、nd Disposal of Solid Waste 碱浸碱浸 氨浸氨浸 适用于含金属铜、钴、镍及其氧化物的废物浸出。适用于含金属铜、钴、镍及其氧化物的废物浸出。 黑铜矿黑铜矿 CuO + NH4OH + (NH4)2CO3Cu(NH3)4CO3 + H2O 孔雀石孔雀石 CuCO3 Cu(OH)2 + NH4OH + (NH4)2CO3 Cu(NH3)4CO3 + H2O 而金属铜通过氧化还原反应浸出而金属铜通过氧化还原反应浸出Cu + Cu(NH3)4CO3 Cu2(NH3)4CO3 Cu2(NH3)4CO3 + NH4OH + (NH4)2CO3 + O2 Cu(NH3)4CO3 + H
21、2O Cu、Co、Ni的硫化物常压氨浸常因溶解不完全而留在浸渣中。采用高压的硫化物常压氨浸常因溶解不完全而留在浸渣中。采用高压氧化氨浸反应式如下：氧化氨浸反应式如下： 斑铜矿斑铜矿 Cu2FeS4 + NH3 + CO2+ O2 + H2O Cu(NH3)4SO4 + Cu(NH4)2CO3 + Fe2O3nH2O 黄铜矿黄铜矿 CuFeS2 + NH3 + O2 + H2O Cu(NH3)4SO4 + (NH4)2SO4 + Fe2O3 nH2O 常用的碱浸剂有氨水、碳酸钠、苛性钠、硫化钠等。常用的碱浸剂有氨水、碳酸钠、苛性钠、硫化钠等。 固体废物物化处理固体废物处理与处置固体废物处理与处置
22、固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 碳酸钠溶液浸出碳酸钠溶液浸出 较酸浸能力弱、但选择性好设备较酸浸能力弱、但选择性好设备防腐问题较易解决。适用于含碳酸盐含量高、含防腐问题较易解决。适用于含碳酸盐含量高、含钨废料、硫化钼氧化焙烧渣、含磷废物（钨废料、硫化钼氧化焙烧渣、含磷废物（P2O5）、）、含钒废物（含钒废物（V2O5）、黑钨矿（）、黑钨矿（(Fe,Mn)WO4）等的）等的浸出。浸出。 eg.白钨矿白钨矿 CaWO4 + Na2CO3Na2
23、WO4 + CaCO3 固体废物物化处理苛性钠溶液浸出苛性钠溶液浸出 苛性钠是拜尔法生产氧化铝的主苛性钠是拜尔法生产氧化铝的主要浸出剂，也用于高含硅废物中有价成分的浸出。要浸出剂，也用于高含硅废物中有价成分的浸出。 eg. 方铅矿方铅矿 PbS + NaOH Na2WO4 + CaCO3 还可用于浸出闪锌矿（还可用于浸出闪锌矿（ZnS）、白钨矿、黑钨矿、铝）、白钨矿、黑钨矿、铝土矿（土矿（Al2O3nH2O） 硫化钠溶液浸出硫化钠溶液浸出 硫化钠可分解砷、锑、锡、汞等硫硫化钠可分解砷、锑、锡、汞等硫化物，使他们生成可溶性硫代酸盐的形态转入浸液化物，使他们生成可溶性硫代酸盐的形态转入浸液中。中。
24、 eg. As2O3(Sb2O3、SnS2 、HgS)+ Na2S Na3AsS3(Na3SbS3、Na2SnS3、Na2HgS2) 为防止硫化为防止硫化钠水解，提高浸出率，实践中常用硫化钠和苛性钠的混钠水解，提高浸出率，实践中常用硫化钠和苛性钠的混合液作为浸出剂。合液作为浸出剂。 固体废物物化处理固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 盐浸盐浸 氯化钠浸出氯化钠浸出 如含铅废物。如含铅废物。 eg. PbSO
25、4 + NaClPbCl2 + Na2SO4 PbCl2 + NaCl Na2PbCl4 常用的盐浸剂有氯化钠、高价铁盐、氯化铜和次氯酸常用的盐浸剂有氯化钠、高价铁盐、氯化铜和次氯酸钠等溶液。钠等溶液。 高价铁盐浸出高价铁盐浸出 含铋废物，是浸出金属硫化矿废物含铋废物，是浸出金属硫化矿废物的良好。的良好。 eg. Bi + FeCl3 BiCl3 + FeCl2 Bi2S3 + FeCl3 BiCl3 + FeCl2 + S0 固体废物物化处理固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste T
26、reatment and Disposal of Solid Waste 盐浸盐浸 氯化铜浸出氯化铜浸出 是浸出金属硫化矿废物的良好浸出剂。是浸出金属硫化矿废物的良好浸出剂。 可浸出可浸出FeS2、CuFeS2、PbS、ZnS、Cu2S等。等。 eg. Cu2S + CuCl2 CuCl + S0 次氯酸钠浸出次氯酸钠浸出 可浸出难被高价铁盐及高价铜离子可浸出难被高价铁盐及高价铜离子浸出的金属硫化物。浸出的金属硫化物。 eg. MoS2 + NaClO + NaOH Na2MoO4 + NaCl + Na3SO4 + H2O 固体废物物化处理固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处
27、置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 浸出效果衡量浸出效果衡量 设废物干质为设废物干质为Q(t),废物中某组分的含量为废物中某组分的含量为a（%），），浸出液体积为浸出液体积为V(m3),该组分在浸出液中的含量为该组分在浸出液中的含量为C(t/m3),浸出渣干质量为浸出渣干质量为m(t), 浸渣中该组分含量为浸渣中该组分含量为 （%） 浸出率浸出率( 浸浸) 选择性系选择性系数（数（ ） 固体废物物化处理固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固
28、体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste （四）影响（四）影响浸出过程主浸出过程主要因素要因素搅拌速度搅拌速度浸出压力浸出压力浸出温度浸出温度物料粒度及其特性物料粒度及其特性 （粒度、固液比等）（粒度、固液比等）氧分压等氧分压等溶剂浓度溶剂浓度固体废物物化处理固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid
29、 Waste （五）浸出工艺与设备（五）浸出工艺与设备 渗滤浸出渗滤浸出 搅拌浸出搅拌浸出 顺流浸出顺流浸出 逆流浸出逆流浸出 错流浸出错流浸出 渗滤浸出槽渗滤浸出槽 机械搅拌浸出槽机械搅拌浸出槽 空气搅拌浸出槽空气搅拌浸出槽 流态化逆流浸出槽流态化逆流浸出槽 高压釜高压釜 工艺工艺 设备设备 固体废物物化处理固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 目的组分提取与分离目的组分提取与分离 离子沉淀离子沉淀 离子交
30、换离子交换 置换沉淀置换沉淀 电沉积电沉积 提取和提取和分离方分离方法法 溶剂萃取溶剂萃取 固体废物物化处理固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 水解沉淀水解沉淀 除了部分碱金属和个别碱土金属外。除了部分碱金属和个别碱土金属外。 Men+ + OH Me(OH)n 包括水解沉淀、硫化物沉淀和其他难溶盐沉淀。包括水解沉淀、硫化物沉淀和其他难溶盐沉淀。 离子沉淀离子沉淀 取对数取对数 固体废物物化处理固体废物处理
31、与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 硫化物沉淀硫化物沉淀 大部分的金属离子大部分的金属离子. 常用常用Na2S, H2S作作沉淀剂。沉淀剂。 其他盐类的沉淀其他盐类的沉淀 某些金属的磷酸盐、砷酸盐、碳某些金属的磷酸盐、砷酸盐、碳酸盐、草酸盐、氟化物、酸盐、草酸盐、氟化物、 氯化物等。氯化物等。 eg. Li+Na2CO3Li2CO3 + Na+ WO42- +CaCl2CaWO4 + Cl- Th4 + + C2O42
32、-Th(C2O4)2 固体废物物化处理固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 水解沉淀水解沉淀 除了部分碱金属和个别碱土金属外除了部分碱金属和个别碱土金属外。 Fe + Cu2+ Fe2+ + Cu 根据热力学原理，任何较负电性的金属均可从溶根据热力学原理，任何较负电性的金属均可从溶液中置换出较正电性的金属，直到两种金属的可液中置换出较正电性的金属，直到两种金属的可逆电位相等为止。逆电位相等为止。 置换沉淀置换
33、沉淀 当铜析出后，由铜、铁和浸液组成的微电池当铜析出后，由铜、铁和浸液组成的微电池的电动势的电动势E为：为： 固体废物物化处理固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste Men+ + H2 Me + H+ 利用还原剂利用还原剂H2、CO、SO2等在一定条件下直接从等在一定条件下直接从溶液中还原金属的过程。溶液中还原金属的过程。 气体还气体还原沉淀原沉淀 反应进行的必要条件为反应进行的必要条件为: 固体废物物化处理固
34、体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 三、稳定化固化处理三、稳定化固化处理Stabilization & Solidifacation Treatment of Solid Waste Treatment of Solid Waste 固体废物物化处理固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatm
35、ent and Disposal of Solid Waste 【概念】稳定化固化【概念】稳定化固化 浸出率增容比浸出率增容比 浸出速率浸出速率 【方法原理】【方法原理】 重金属稳定化方法及适用对象；重金属稳定化方法及适用对象； 有机污染物的氧化解毒处理方法及适用对象；有机污染物的氧化解毒处理方法及适用对象； 固化处理的方法原理及优缺点；固化处理的方法原理及优缺点； 稳定化固化效果的评价指标。稳定化固化效果的评价指标。 重点重点固体废物物化处理固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste T
36、reatment and Disposal of Solid Waste 应用：对危险废物、其它处理过程残渣及被污染的土壤进行处理。目应用：对危险废物、其它处理过程残渣及被污染的土壤进行处理。目应用：对危险废物、其它处理过程残渣及被污染的土壤进行处理。目应用：对危险废物、其它处理过程残渣及被污染的土壤进行处理。目的：使危险废物中所有污染组分呈现化学惰性或被包容起来，减少后的：使危险废物中所有污染组分呈现化学惰性或被包容起来，减少后的：使危险废物中所有污染组分呈现化学惰性或被包容起来，减少后的：使危险废物中所有污染组分呈现化学惰性或被包容起来，减少后续处理与处置的潜在危险。续处理与处置的潜在危险
37、。续处理与处置的潜在危险。续处理与处置的潜在危险。 稳定化稳定化(Stabilization) , 将有毒有害污染物转变为低溶解性、低迁移将有毒有害污染物转变为低溶解性、低迁移性及低毒性的过程。化学稳定化性及低毒性的过程。化学稳定化&物理稳定化物理稳定化 固化固化(Solidifacation), 在危险废物中添加固化剂，使其转变为不可流在危险废物中添加固化剂，使其转变为不可流动固体或形成紧密固体的过程。动固体或形成紧密固体的过程。 固化过程固化过程:利用添加剂改变废物的工程特性的过程。利用添加剂改变废物的工程特性的过程。 固化剂：固化所用的惰性材料。固化剂：固化所用的惰性材料。 固定化：固定
38、化：固定化：固定化：具有固化和稳定化作用的过程。具有固化和稳定化作用的过程。 限定化：限定化：限定化：限定化：将有毒化合物固定在固体粒子表面的过程。将有毒化合物固定在固体粒子表面的过程。 包容化：包容化：包容化：包容化：用稳定剂用稳定剂/ /固化剂凝聚，将有毒物质或危险废物颗粒包容或覆固化剂凝聚，将有毒物质或危险废物颗粒包容或覆盖的过程。盖的过程。 一）概述一）概述固体废物物化处理固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid W
39、aste 固化产物性能：固化产物性能：固化产物性能：固化产物性能：抗浸出性；抗浸出性；抗浸出性；抗浸出性；抗干湿性、抗冻融性；抗干湿性、抗冻融性；抗干湿性、抗冻融性；抗干湿性、抗冻融性；耐耐耐耐腐蚀性、不燃性；腐蚀性、不燃性；腐蚀性、不燃性；腐蚀性、不燃性；抗渗透性（固化产物）；抗渗透性（固化产物）；抗渗透性（固化产物）；抗渗透性（固化产物）；足够的机械足够的机械足够的机械足够的机械强度（固化产物）。强度（固化产物）。强度（固化产物）。强度（固化产物）。 评价指标评价指标体积变化因数体积变化因数体积变化因数体积变化因数 增容比增容比增容比增容比浸出速率浸出速率浸出速率浸出速率抗压强度抗压强度抗
40、压强度抗压强度装桶贮存装桶贮存装桶贮存装桶贮存:0.10.5MPa :0.10.5MPa 作建筑材料：作建筑材料：作建筑材料：作建筑材料：10MPa 10MPa 放射性固化体：前苏放射性固化体：前苏放射性固化体：前苏放射性固化体：前苏 5MPa, 5MPa, 英英英英20MPa20MPa固体废物物化处理固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 固化固化/ /稳定化处理的基本要求：稳定化处理的基本要求： 1 1、有
41、害废物经固化处理后所形成的固化体应是密实、有害废物经固化处理后所形成的固化体应是密实、有一定几何性状，同时具有良好物理性质、化学稳定性的有一定几何性状，同时具有良好物理性质、化学稳定性的固体，最好能作为资源加以利用；固体，最好能作为资源加以利用； 2 2、固化过程中材料和能量消耗要低，增容比要低，、固化过程中材料和能量消耗要低，增容比要低，最终产品的体积尽可能小于掺入的固体废物的体积；最终产品的体积尽可能小于掺入的固体废物的体积； 3 3、用水或其他指定浸提剂浸提固化体时，有毒有害、用水或其他指定浸提剂浸提固化体时，有毒有害物质的浸出量不能超过容许水平或浸出毒性标准物质的浸出量不能超过容许水平
42、或浸出毒性标准 固体废物物化处理固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 固化固化/ /稳定化处理的基本要求：稳定化处理的基本要求： 4 4、固化工艺过程简单、操作方便，采用有效措施减少、固化工艺过程简单、操作方便，采用有效措施减少有害物质的逸出，以避免工作场所和环境受到污染；有害物质的逸出，以避免工作场所和环境受到污染； 5 5、固化剂来源丰富、价廉易得，处理费用低。、固化剂来源丰富、价廉易得，处理费用低。 6
43、 6、对于固化放射性废物产生的固化体，还应有较好的、对于固化放射性废物产生的固化体，还应有较好的导热性、热稳定性和耐热辐射稳定性，防止适当冷却时导热性、热稳定性和耐热辐射稳定性，防止适当冷却时放射性衰变热使固化体产生自熔化现象。放射性衰变热使固化体产生自熔化现象。固体废物物化处理固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste r利用化学药剂通过化学反应。利用化学药剂通过化学反应。利用化学药剂通过化学反应。利用化学药剂通
44、过化学反应。 具有相对持久性具有相对持久性具有相对持久性具有相对持久性 有有 毒毒 有有 害害 物物 质质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、氰化物硫醇、酚类、氰化物等等 有机污染物的氧化有机污染物的氧化解毒技术解毒技术二）药剂稳定化处理二）药剂稳定化处理二）药剂稳定化处理二）药剂稳定化处理固体废物物化处理固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal
45、 of Solid Waste 重金重金属属溶出法溶出法离子交离子交换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还原反应转化转化为无毒为无毒/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
46、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 可逆可逆重金属化重金属化学稳定化学稳定化固体废物物化处理固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 毒毒Cr6+ Hg2+ As5+ 氧化还原剂氧化还原剂 Cr3+ Hg As3+氧化还原反应氧化还原反应毒毒重重 金金 属属 离离 子子 的的 稳稳 定定
47、化化 硫酸亚铁硫酸亚铁/硫代硫酸钠硫代硫酸钠/亚硫亚硫酸氢钠酸氢钠/二氧化硫二氧化硫/煤炭煤炭/纸浆纸浆废液废液/锯木屑锯木屑/谷壳谷壳氧氧 化化 还还 原原 法法固体废物物化处理固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 重重 金金 属属 离离 子子 的的 稳稳 定定 化化 吸附剂吸附剂 活性炭活性炭 活性炭活性炭 有机物有机物 粘土粘土金属氧化物：氧化铁、氧化镁、氧化铝金属氧化物：氧化铁、氧化镁、氧化铝 天然材
48、料：锯末、沙、泥炭、沸石、软锰矿、天然材料：锯末、沙、泥炭、沸石、软锰矿、磁铁矿、硫铁矿、磁黄铁矿等磁铁矿、硫铁矿、磁黄铁矿等 人工材料：飞灰、粉煤灰、高炉渣、活性氧化人工材料：飞灰、粉煤灰、高炉渣、活性氧化铝、有机聚合物铝、有机聚合物吸吸 附附 法法固体废物物化处理固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 重重 金金 属属 离离 子子 的的 稳稳 定定 化化 r氢氧化物沉淀法氢氧化物沉淀法 碱性物质：氢氧化钠、
49、石灰、碳酸钠等碱性物质：氢氧化钠、石灰、碳酸钠等 r硅酸盐固化硅酸盐固化（pH 211）r固化基材：硅酸盐水泥、石灰窑灰渣、碳酸钠等固化基材：硅酸盐水泥、石灰窑灰渣、碳酸钠等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 r碳酸盐沉淀碳酸盐沉淀 钡、镉、铅碳酸盐溶解度钡、镉、铅碳酸盐溶解度 其氢氧化物其氢氧化物 应用不广泛应用不广泛pH低，低，CO2溢出；溢出；pH高，氢氧化物高，氢氧化物化化 学学 沉沉 淀淀 法法pH pH 溶解度溶解度溶解度溶解度固体废物物化处理r硫化物沉淀法
50、硫化物沉淀法 无机硫化物沉淀无机硫化物沉淀：应用仅次于氢氧化物沉淀法：应用仅次于氢氧化物沉淀法大多数金属硫化物溶解度低。一般保持大多数金属硫化物溶解度低。一般保持pH大于大于8。 有机硫化物沉淀有机硫化物沉淀：较高的分子质量：较高的分子质量沉淀物易沉淀物易沉降、脱水和过滤；沉淀彻底，适用沉降、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） r共沉淀共沉淀 永久磁铁吸住。永久磁铁吸住。碳酸钙也可产生共沉淀碳酸钙也可产生共沉淀固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatme
51、nt and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 重重 金金 属属 离离 子子 的的 稳稳 定定 化化 化化 学学 沉沉 淀淀 法法溶解度溶解度溶解度溶解度Mn2+ Zn2+ Ni2+ Mg2+ Cu2+ CdCd2+2+铁氧体铁氧体铁氧体铁氧体 : :=1:11:2=1:11:2固体废物物化处理固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid
52、Waste 重重 金金 属属 离离 子子 的的 稳稳 定定 化化 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：废物中含有的配合剂：磷酸酯、柠檬酸盐、葡萄糖酸、磷酸酯、柠檬酸盐、葡萄糖酸、氨基乙酸、氨基乙酸、EDTA等形成等形成稳定可溶螯合物稳定可溶螯合物。 螯环螯环 Pb2+、Cd2+、Ag+、 Ni2+、Cu2+,98% Co2+、Cr2+,85%; 优于优于Na2S 化化 学学 沉沉 淀淀 法法强氧化剂、高温破坏强氧化剂、高温破坏 高高pH破坏，破坏，NaS 高分子有机硫稳定剂，更稳定螯合物高分子有机硫稳定剂，更稳定螯合物螯合效应螯合效应螯合效应螯合效应固体废物物化处理固
53、体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 有机有机 污染物污染物 氧化解毒氧化解毒臭氧氧臭氧氧化解毒化解毒过氧化过氧化氢解毒氢解毒氯氧化氯氧化解毒解毒理论上理论上1058g臭氧臭氧/度电度电 实际实际150g/度电，费用高度电，费用高 自由能高，强氧化剂自由能高，强氧化剂 有紫外线照射时：有紫外线照射时：铁做催化剂产生铁做催化剂产生OH 35%50%，紫外线，紫外线功率功率500W/L 五氯酚污染的土壤，五氯酚污染
54、的土壤，99.9%，有机碳，有机碳氯和漂白粉。用氯的氧化物破坏剧毒的氰化物是一种经典方法：在氯和漂白粉。用氯的氧化物破坏剧毒的氰化物是一种经典方法：在pH pH 1010固体废物物化处理固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 三）固化处理三）固化处理固化分类：根据固化基材和固化过程，常用固化分类：根据固化基材和固化过程，常用方法有水泥固化、石灰固化、沥青固化、塑方法有水泥固化、石灰固化、沥青固化、塑性材料固化、
55、有机聚合物固化、自胶结固化、性材料固化、有机聚合物固化、自胶结固化、熔融固化（玻璃固化）、陶瓷固化等熔融固化（玻璃固化）、陶瓷固化等根据固化处理对象可分为无机废物固化法和有机废物包封法。固体废物物化处理表表 某些废物对不同固化处理技术的适应性某些废物对不同固化处理技术的适应性 废物成分废物成分处理技术处理技术 水泥固化水泥固化石灰等材料固化石灰等材料固化热塑性微包容法热塑性微包容法大型包容法大型包容法有有机机物物 有机溶剂和有机溶剂和油油 影响凝固，有机气影响凝固，有机气体挥发体挥发 影响凝固，有机影响凝固，有机气体挥发气体挥发加热时，有机气体挥发加热时，有机气体挥发先用固体材料吸先用固体材料
56、吸附附 固态有机物固态有机物可适应，能提高固可适应，能提高固化体的耐久性化体的耐久性可适应，能提高可适应，能提高固化体的耐久性固化体的耐久性有可能作为凝结剂使用有可能作为凝结剂使用可适应，可作为可适应，可作为包容材料使用包容材料使用无无机机物物 酸性废物酸性废物水泥可中和酸水泥可中和酸 可适应，能中和可适应，能中和酸酸应先进行中和处理应先进行中和处理 应先进行中和处应先进行中和处理理氧化剂氧化剂可适应可适应可适应可适应 会引起基料的破坏甚至会引起基料的破坏甚至燃烧燃烧会破坏包容材料会破坏包容材料硫酸盐硫酸盐影响凝固，除非使影响凝固，除非使用特殊材料，否则用特殊材料，否则引起表面脱落引起表面脱落
57、可适应可适应会发生脱水反应和再水会发生脱水反应和再水合反应而引起泄漏合反应而引起泄漏可适应可适应卤化物卤化物很容易从水泥中浸很容易从水泥中浸出，妨碍凝固出，妨碍凝固妨碍凝固，会从妨碍凝固，会从水泥中浸出水泥中浸出会发生脱水反应和再水会发生脱水反应和再水合反应合反应可适应可适应 重金属盐重金属盐可适应可适应可适应可适应可适应可适应可适应可适应放射性废物放射性废物可适应可适应可适应可适应可适应可适应可适应可适应固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Dispos
58、al of Solid Waste 三）固化处理三）固化处理固体废物物化处理表表 无机废物固化法和有机废物包封法的优缺点无机废物固化法和有机废物包封法的优缺点 无机废物固化法无机废物固化法 有机废物包封法有机废物包封法 优优点点 设备投资费用及日常运行费用低；设备投资费用及日常运行费用低； 所需材料比较便宜而丰富；所需材料比较便宜而丰富； 处理技术已比较成熟；处理技术已比较成熟； 材料的天然碱性有助于中和废水的酸度；材料的天然碱性有助于中和废水的酸度； 由于材料含水量范围内使用，不需要彻底的脱水由于材料含水量范围内使用，不需要彻底的脱水过程；过程； 借助于有选择地改变处理剂的比例，处理后产物借
59、助于有选择地改变处理剂的比例，处理后产物的物理性质可从软的黏土一直变化到整块石料；的物理性质可从软的黏土一直变化到整块石料； 用石灰为基质的方法可在一个单一的过程中处置用石灰为基质的方法可在一个单一的过程中处置两种废物；两种废物； 用黏土为基质可用于处理某些有机废物。用黏土为基质可用于处理某些有机废物。 污染物迁移率一般要比无机固化法低；污染物迁移率一般要比无机固化法低； 与无机固化法相比，需要的固定程度低；与无机固化法相比，需要的固定程度低； 处理后材料的密度较低，从而可以降低运输成本；处理后材料的密度较低，从而可以降低运输成本； 有机材料可在废物与浸出液之间形成一层不透水的有机材料可在废物
60、与浸出液之间形成一层不透水的边界层；边界层； 此法可包封较大范围的废物；此法可包封较大范围的废物； 对大型包封法而言，可直接应用现代化的设备喷涂对大型包封法而言，可直接应用现代化的设备喷涂树脂，无需其他能量开支。树脂，无需其他能量开支。 缺缺点点 需要大量原料；需要大量原料； 原料（特别是水泥）是高能耗产品；原料（特别是水泥）是高能耗产品； 某些废物如那些含有有机物的废物在固化时会有某些废物如那些含有有机物的废物在固化时会有一些困难；一些困难； 处理后产物的质量和体积都有较多增加；处理后产物的质量和体积都有较多增加； 处理后产物容易被浸出，尤其容易被稀酸浸出，处理后产物容易被浸出，尤其容易被稀
61、酸浸出，因此可能需要额外的密封材料；因此可能需要额外的密封材料； 稳定化的机理尚未了解。稳定化的机理尚未了解。 所用的材料较昂贵；所用的材料较昂贵； 用热塑性及热固性包封法时，干燥、熔化及聚合化用热塑性及热固性包封法时，干燥、熔化及聚合化过程中能源消耗大；过程中能源消耗大； 某些有机聚合物是易燃的；某些有机聚合物是易燃的； 除大型包封法外，各种方法均需要熟练的技术工人除大型包封法外，各种方法均需要熟练的技术工人及昂贵的设备；及昂贵的设备； 材料是可降解的，易于被有机溶剂腐蚀；材料是可降解的，易于被有机溶剂腐蚀； 某些这些材料在聚合不完全时自身会造成污染。某些这些材料在聚合不完全时自身会造成污染
62、。 固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 固体废物物化处理1、水泥固化技术、水泥固化技术l原理原理 l水泥与添加剂水泥与添加剂 l水泥固化法的应用水泥固化法的应用 l水泥固化法的特点水泥固化法的特点 固体废物物化处理1） 原理原理概念：以水泥为固化剂将有害废物进行固化处理方法。概念：以水泥为固化剂将有害废物进行固化处理方法。 原理：原理：水水泥泥是是一一种种无无机机胶胶凝凝材材料料，是是以以水水化化反反应应的
63、的形形式式凝凝固固并逐步硬化的，包括两种作用：并逐步硬化的，包括两种作用：凝胶包容凝胶包容(Gel encapsulation)(Gel encapsulation)：水泥与污泥中的水发：水泥与污泥中的水发生水化反应，生成的凝胶将污泥中的固态物质包容生水化反应，生成的凝胶将污泥中的固态物质包容（污泥中的固态物成为水化物的骨料从而被水泥凝胶（污泥中的固态物成为水化物的骨料从而被水泥凝胶包容）。包容）。离子沉淀离子沉淀(ionic precipitation)(ionic precipitation)：水泥是一种碱性物水泥是一种碱性物质，污泥中的重金属离子与水泥中的质，污泥中的重金属离子与水泥中的
64、OHOH反应生成难反应生成难溶于水的沉淀（重金属离子以其稳定的化合物形式存溶于水的沉淀（重金属离子以其稳定的化合物形式存在与水泥制品中）。在与水泥制品中）。固体废物物化处理（1）水泥）水泥水泥的种类水泥的种类硅硅酸酸盐盐水水泥泥：以以石石灰灰、粘粘土土为为主主要要原原料料的的水水泥泥（又又叫叫波特兰水泥）；波特兰水泥）；矿渣水泥：加入了一定量的高炉水淬渣（火山灰质）。矿渣水泥：加入了一定量的高炉水淬渣（火山灰质）。粉煤灰水泥：加入了一定量的粉煤灰（火山灰质）。粉煤灰水泥：加入了一定量的粉煤灰（火山灰质）。高铝水泥：加入了一定量的高铝原料，如铝土。高铝水泥：加入了一定量的高铝原料，如铝土。用于固
65、化处理的水泥主要有：用于固化处理的水泥主要有：硅硅酸酸盐盐水水泥泥：适适用用于于腐腐蚀蚀性性不不强强的的污污泥泥（因因硅硅酸酸盐盐水水泥泥易易于于和和污污泥泥中中的的油油类类、有有机机酸酸、金金属属氧氧化化物物反反应应损损害凝结硬化过程）。害凝结硬化过程）。矿渣水泥：具有抗硫酸盐和抗化学腐蚀性。矿渣水泥：具有抗硫酸盐和抗化学腐蚀性。粉煤灰水泥：抗硫酸盐。粉煤灰水泥：抗硫酸盐。2） 水泥与添加剂水泥与添加剂固体废物物化处理（2）添加剂）添加剂作用作用能能够够吸吸收收有有害害物物质质并并促促进进其其凝凝固固，可可减减少少水水泥泥用用量量，加强固化体的强度，降低有害组分的浸出率。加强固化体的强度，降
66、低有害组分的浸出率。添加剂种类添加剂种类吸附剂（活性氧化铝等）：吸附污泥中的有害组分。吸附剂（活性氧化铝等）：吸附污泥中的有害组分。缓凝剂（柠檬酸等）：获得一定的操作时间。缓凝剂（柠檬酸等）：获得一定的操作时间。促凝剂（水玻璃等）：提高早期强度。促凝剂（水玻璃等）：提高早期强度。减水剂（减水剂（NaNa2 2SOSO4 4等）：降低水灰比，提高强度。等）：降低水灰比，提高强度。 固体废物物化处理3 3） 水泥固化法的应用水泥固化法的应用l水泥固化工艺水泥固化工艺l电镀污泥水泥固化电镀污泥水泥固化 l水泥固化特点水泥固化特点固体废物物化处理（1）水泥固化工艺）水泥固化工艺有害固体废物、水泥、添加
67、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：pH 8；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；固化产物性能：抗压强度、浸出性等。固化产物性能：抗压强度、浸出性等。混合方法：外部搅拌混合法；筒内混合法；注入法混合方法：外部搅拌混合法；筒内混合法；注入法固体废物物化处理固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理
68、与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 水水 泥泥 固固 化化 应应 用用 无机类的废物，无机类的废物，无机类的废物，无机类的废物，eg. eg. 多氯联苯、油和油泥、含有氯乙多氯联苯、油和油泥、含有氯乙多氯联苯、油和油泥、含有氯乙多氯联苯、油和油泥、含有氯乙烯和二氯乙烷的废物、硫化物等，尤其是含有重金属污染烯和二氯乙烷的废物、硫化物等，尤其是含有重金属污染烯和二氯乙烷的废物、硫化物等，尤其是含有重金属污染烯和二氯乙烷的废物、硫化物等，尤其是含有重金属污染物
69、废物，也被应用于低、中放射性及垃圾焚烧厂产生的焚物废物，也被应用于低、中放射性及垃圾焚烧厂产生的焚物废物，也被应用于低、中放射性及垃圾焚烧厂产生的焚物废物，也被应用于低、中放射性及垃圾焚烧厂产生的焚烧飞灰等危险废物的固化处理。烧飞灰等危险废物的固化处理。烧飞灰等危险废物的固化处理。烧飞灰等危险废物的固化处理。对象对象对象对象 采用采用采用采用400400500500号硅酸盐水泥为固化剂。电镀干污泥、水泥号硅酸盐水泥为固化剂。电镀干污泥、水泥号硅酸盐水泥为固化剂。电镀干污泥、水泥号硅酸盐水泥为固化剂。电镀干污泥、水泥 和水的配比为（和水的配比为（和水的配比为（和水的配比为（1 12 2）：）：）
70、：）：2020：（：（：（：（6 61010）。固化体的抗压）。固化体的抗压）。固化体的抗压）。固化体的抗压 强度可达强度可达强度可达强度可达101020Mpa20Mpa。 浸出试验表明，重金属的浸出浓度：浸出试验表明，重金属的浸出浓度：浸出试验表明，重金属的浸出浓度：浸出试验表明，重金属的浸出浓度： 汞小于汞小于汞小于汞小于0.0002mg/L0.0002mg/L（原（原（原（原0.130.131.25mg/L1.25mg/L）；）；）；）； 镉小镉小镉小镉小 于于于于0.002mg/L0.002mg/L（原（原（原（原1.01.080.6mg/L80.6mg/L）；）；）；）； 铅小于铅小
71、于铅小于铅小于0.002mg/L0.002mg/L（原（原（原（原165165243mg/L243mg/L）；）；）；）； 六价铬小于六价铬小于六价铬小于六价铬小于0.02mg/L0.02mg/L（原（原（原（原0.30.30.4mg/L0.4mg/L）；）；）；）； 砷小于砷小于砷小于砷小于0.01mg/L0.01mg/L（原（原（原（原8.148.1411.0mg/L11.0mg/L） 电电电电 镀镀镀镀 污污污污 泥泥泥泥工工工工艺艺艺艺流流流流程程程程 固体废物物化处理（2）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固体废物物化处理固体废物处理与处置固体废物处理
72、与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 水水 泥泥 固固 化化 水水 泥泥 固固 化化 影影 响响 因因 素素固化固化固化固化 效果效果效果效果添加剂添加剂添加剂添加剂pHpH凝凝凝凝 固固固固 时时时时 间间间间配配配配 料料料料 比比比比pH pH 过高，氢氧化物沉淀，碳酸盐沉淀。过高，带负电荷的羟基过高，氢氧化物沉淀，碳酸盐沉淀。过高，带负电荷的羟基过高，氢氧化物沉淀，碳酸盐沉淀。过高，带负电荷的羟基过高，氢氧化物沉淀，碳酸盐沉淀。过
73、高，带负电荷的羟基络合物，溶解度络合物，溶解度络合物，溶解度络合物，溶解度改善固化体质量。吸附剂改善固化体质量。吸附剂改善固化体质量。吸附剂改善固化体质量。吸附剂沸石或蛭石加入含硫酸盐的废物中沸石或蛭石加入含硫酸盐的废物中沸石或蛭石加入含硫酸盐的废物中沸石或蛭石加入含硫酸盐的废物中防止其与水泥成分反应生成硫酸铝钙导致体积膨胀和破裂。蛭石防止其与水泥成分反应生成硫酸铝钙导致体积膨胀和破裂。蛭石防止其与水泥成分反应生成硫酸铝钙导致体积膨胀和破裂。蛭石防止其与水泥成分反应生成硫酸铝钙导致体积膨胀和破裂。蛭石还是骨料还是骨料还是骨料还是骨料水、水泥和废物的水、水泥和废物的水、水泥和废物的水、水泥和废物
74、的量比量比量比量比 水分过少，不水分过少，不水分过少，不水分过少，不能保证水泥的充分能保证水泥的充分能保证水泥的充分能保证水泥的充分水合作用；水分国水合作用；水分国水合作用；水分国水合作用；水分国大，出现泌水现象大，出现泌水现象大，出现泌水现象大，出现泌水现象投加促凝剂、缓投加促凝剂、缓投加促凝剂、缓投加促凝剂、缓凝剂来控制凝结凝剂来控制凝结凝剂来控制凝结凝剂来控制凝结时间，一般初凝时间，一般初凝时间，一般初凝时间，一般初凝时间时间时间时间2h,2h,终凝终凝终凝终凝24h24h，保证混，保证混，保证混，保证混料后有足够时间料后有足够时间料后有足够时间料后有足够时间输送、装桶或浇输送、装桶或浇
75、输送、装桶或浇输送、装桶或浇注注注注固体废物物化处理固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 水水 泥泥 固固 化化 特特 点点 设备和工艺过程简单，无需特殊的设备，设备投设备和工艺过程简单，无需特殊的设备，设备投设备和工艺过程简单，无需特殊的设备，设备投设备和工艺过程简单，无需特殊的设备，设备投资、动力消耗和运行费用都比较低；资、动力消耗和运行费用都比较低；资、动力消耗和运行费用都比较低；资、动力消耗和运行费用
76、都比较低；水泥和添加剂价廉水泥和添加剂价廉水泥和添加剂价廉水泥和添加剂价廉易得；易得；易得；易得；对含水率较低的废物可直接固化，无需前处理；对含水率较低的废物可直接固化，无需前处理；对含水率较低的废物可直接固化，无需前处理；对含水率较低的废物可直接固化，无需前处理；在常温下就可操作；在常温下就可操作；在常温下就可操作；在常温下就可操作；处理技术已相当成熟，对放射性处理技术已相当成熟，对放射性处理技术已相当成熟，对放射性处理技术已相当成熟，对放射性固体废物的固化容易实现安全运输和自动控制等。固体废物的固化容易实现安全运输和自动控制等。固体废物的固化容易实现安全运输和自动控制等。固体废物的固化容易
77、实现安全运输和自动控制等。 优点优点优点优点缺点缺点缺点缺点 固化体的浸出率较高，通常为固化体的浸出率较高，通常为固化体的浸出率较高，通常为固化体的浸出率较高，通常为1010-4-41010-5-5g/ g/ (cm(cm2 2d)d)，主要是由于它的空隙率较高所致，因此需作涂，主要是由于它的空隙率较高所致，因此需作涂，主要是由于它的空隙率较高所致，因此需作涂，主要是由于它的空隙率较高所致，因此需作涂覆处理；覆处理；覆处理；覆处理；固化体的增容比较高，达固化体的增容比较高，达固化体的增容比较高，达固化体的增容比较高，达1.51.52 2；有的废物有的废物有的废物有的废物需进行需进行需进行需进行
78、预处理和投加添加剂，使处理费用增高；预处理和投加添加剂，使处理费用增高；预处理和投加添加剂，使处理费用增高；预处理和投加添加剂，使处理费用增高；水泥的水泥的水泥的水泥的碱性易使铵离子转变为氨气逸出；碱性易使铵离子转变为氨气逸出；碱性易使铵离子转变为氨气逸出；碱性易使铵离子转变为氨气逸出；处理化学泥渣时，由处理化学泥渣时，由处理化学泥渣时，由处理化学泥渣时，由于生成胶状物，使混合器的排料较困难，需加入适量的锯于生成胶状物，使混合器的排料较困难，需加入适量的锯于生成胶状物，使混合器的排料较困难，需加入适量的锯于生成胶状物，使混合器的排料较困难，需加入适量的锯末予以克服。末予以克服。末予以克服。末予
79、以克服。 固体废物物化处理2、塑料材料包容技术、塑料材料包容技术l分类分类热固性塑料包容固化：热固性塑料加热时会从液热固性塑料包容固化：热固性塑料加热时会从液体变成固体并硬化的材料，这种材料即使再加热体变成固体并硬化的材料，这种材料即使再加热也不会重新液化或软化，实际上是由小分子变成也不会重新液化或软化，实际上是由小分子变成大分子的聚合过程。大分子的聚合过程。热塑性材料包容固化热塑性材料包容固化固体废物物化处理固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disp
80、osal of Solid Waste 塑塑性性材材料料固固化化 概概 念念 及及 原原 理理 以塑料为固化剂，与危险废物按一定的比例配料，以塑料为固化剂，与危险废物按一定的比例配料，以塑料为固化剂，与危险废物按一定的比例配料，以塑料为固化剂，与危险废物按一定的比例配料，并加入适量催化剂和填料进行搅拌混合，使其共聚合固化，并加入适量催化剂和填料进行搅拌混合，使其共聚合固化，并加入适量催化剂和填料进行搅拌混合，使其共聚合固化，并加入适量催化剂和填料进行搅拌混合，使其共聚合固化，将危险废物包容形成具有一定强度和稳定性固化体的过程。将危险废物包容形成具有一定强度和稳定性固化体的过程。将危险废物包容形
81、成具有一定强度和稳定性固化体的过程。将危险废物包容形成具有一定强度和稳定性固化体的过程。 概念概念概念概念热固性塑料固化（脲醛树脂、聚酯、聚丁二烯、酚醛树脂、热固性塑料固化（脲醛树脂、聚酯、聚丁二烯、酚醛树脂、热固性塑料固化（脲醛树脂、聚酯、聚丁二烯、酚醛树脂、热固性塑料固化（脲醛树脂、聚酯、聚丁二烯、酚醛树脂、环氧树脂）环氧树脂）环氧树脂）环氧树脂）用热固性有机单体和经过粉碎处理的废物充分混合，用热固性有机单体和经过粉碎处理的废物充分混合，用热固性有机单体和经过粉碎处理的废物充分混合，用热固性有机单体和经过粉碎处理的废物充分混合，在助凝剂和催化剂的作用下产生聚合以形成海绵状的聚合物质，在助凝
82、剂和催化剂的作用下产生聚合以形成海绵状的聚合物质，在助凝剂和催化剂的作用下产生聚合以形成海绵状的聚合物质，在助凝剂和催化剂的作用下产生聚合以形成海绵状的聚合物质，从而在每个废物颗粒的周围形成一层不透水的保护膜。从而在每个废物颗粒的周围形成一层不透水的保护膜。从而在每个废物颗粒的周围形成一层不透水的保护膜。从而在每个废物颗粒的周围形成一层不透水的保护膜。 部分液体废物遗留，需干化。部分液体废物遗留，需干化。部分液体废物遗留，需干化。部分液体废物遗留，需干化。颗粒度、含水量等以及进行聚合的条件颗粒度、含水量等以及进行聚合的条件 热塑性材料固化（沥青、石蜡、聚乙烯、聚丙烯等）：是热塑性材料固化（沥青
83、、石蜡、聚乙烯、聚丙烯等）：是热塑性材料固化（沥青、石蜡、聚乙烯、聚丙烯等）：是热塑性材料固化（沥青、石蜡、聚乙烯、聚丙烯等）：是用熔融的热塑性物质在高温下与干燥脱水危险废物混合，用熔融的热塑性物质在高温下与干燥脱水危险废物混合，用熔融的热塑性物质在高温下与干燥脱水危险废物混合，用熔融的热塑性物质在高温下与干燥脱水危险废物混合，以达到对废物稳定化的目的的过程。以达到对废物稳定化的目的的过程。以达到对废物稳定化的目的的过程。以达到对废物稳定化的目的的过程。 固体废物物化处理固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of
84、 Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 应应用用及及特特点点 特点：引入密度较低的物质，特点：引入密度较低的物质，添加剂数量较少，固化体密添加剂数量较少，固化体密度小；但操作过程复杂度小；但操作过程复杂 ，热，热固性材料自身价格高昂。由固性材料自身价格高昂。由于操作中有机物的挥发，容于操作中有机物的挥发，容易引起燃烧起火，所以通常易引起燃烧起火，所以通常不能在现场大规模应用。不能在现场大规模应用。 热固性材料固化热固性材料固化特点：浸出速率低；需要的包特点：浸出速率低；需要的包容材料少，在高温下蒸发了大容材料少，在高温下蒸发了大量的
85、水分，增容率较低。缺点量的水分，增容率较低。缺点是高温操作，耗能较多；会产是高温操作，耗能较多；会产生大量的挥发性物质，其中有生大量的挥发性物质，其中有些是有害的物质；有时废物中些是有害的物质；有时废物中含有热塑性物质或某些溶剂，含有热塑性物质或某些溶剂，影响稳定剂和最终的稳定效果影响稳定剂和最终的稳定效果 热塑性材料固化热塑性材料固化应用：低水平有机放射性废物（如放射性离子交换树脂）、稳定非蒸发性的、液体状态的有机危险废物 固体废物物化处理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、碱度和搅拌作用下产生皂化反应，配料比、碱度和搅拌作用下
86、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。固体废物物化处理沥青的性质沥青的性质v具有粘结性、化学稳定性，弹性，塑性；具有粘结性、化学稳定性，弹性，塑性；v具具有有对对大大多多数数酸酸、碱碱、盐盐的的耐耐腐腐蚀蚀性性和和一一定定的抗辐射性。的抗辐射性。应用范围应用范围v中、低放射性蒸发残液；中、低放射性蒸发残液；v化学法处理废水的沉渣；化学法处理废水的沉渣；v焚浇灰分。焚浇灰分。固体废物物化处理沥青固化基本工艺：固体废物的预处理固体废物的预处理将废物脱水，再同沥将废物脱水，再同沥青在高温下混合；或将废物与沥青共同加青在高温下混合；或将废物与
87、沥青共同加热脱水，再冷却、固化；二次蒸汽的净化热脱水，再冷却、固化；二次蒸汽的净化处理。处理。固体废物物化处理沥青固化沥青固化基本方法基本方法高温熔化混合蒸发高温熔化混合蒸发暂时乳化法暂时乳化法化学乳化法化学乳化法固体废物物化处理 工艺流程工艺流程工艺流程图工艺流程图（见下图（见下图6-26-2）工艺流程说明工艺流程说明在沥青贮槽通入蒸气加热，使沥青成熔融状态；在沥青贮槽通入蒸气加热，使沥青成熔融状态；在搅拌槽中进一步加热至在搅拌槽中进一步加热至220220，并高速搅拌（，并高速搅拌（1500150030003000转分）；转分）；在高温和高搅拌速度的条件下，污泥中的水分蒸发；在高温和高搅拌速
88、度的条件下，污泥中的水分蒸发；排入容器，冷却后固化；排入容器，冷却后固化；蒸发气体经冷凝器冷却，冷凝液体再经处理排放，废气蒸发气体经冷凝器冷却，冷凝液体再经处理排放，废气经静电除尘，木炭过滤，烟囱排放。经静电除尘，木炭过滤，烟囱排放。 高温熔化混合蒸发法高温熔化混合蒸发法 （High temperature melting-vaporization method）固体废物物化处理图6-2高温熔化混合蒸发法沥青固化流程固体废物物化处理（2）特点）特点增容比低，浓缩系数大增容比低，浓缩系数大固化体致密度高，有害物质的浸出率低，一般比水泥固固化体致密度高，有害物质的浸出率低，一般比水泥固化体低化体低
89、2 23 3个数量级。个数量级。快速硬化：冷却后即固化（水泥需养护，快速硬化：冷却后即固化（水泥需养护，2828天后为最终天后为最终强度）。强度）。导热系数低，水分蒸发慢，处理时间长（需加温，搅拌导热系数低，水分蒸发慢，处理时间长（需加温，搅拌) )。控制温度（加热过高造成可燃），运输，贮存要有防火控制温度（加热过高造成可燃），运输，贮存要有防火措施。措施。 （3）应用范围）应用范围适适用用于于量量小小，浸浸出出率率要要求求较较低低的的污污泥泥，如如放放射射性性污污泥泥，电镀污等。电镀污等。固体废物物化处理沥青固化主要影响因素沥青固化主要影响因素影响固化体浸出率的因素：影响固化体浸出率的因素：
90、沥青的种类：直馏沥青效果较好；沥青的种类：直馏沥青效果较好；废物量、化学组成及混合状况：废物量与沥青的重量废物量、化学组成及混合状况：废物量与沥青的重量比以比以40-5040-50为宜；为宜；残余水分：残余水分越高，浸出率越高，应控制在残余水分：残余水分越高，浸出率越高，应控制在10%10%以内，最好是以内，最好是0.5%0.5%以内。以内。影响固化体化学稳定性的因素：影响固化体化学稳定性的因素：硝酸盐和亚硝酸盐能降低沥青的燃点；硝酸盐和亚硝酸盐能降低沥青的燃点；能与沥青发生化学反应的物质也能降低沥青的稳定性。能与沥青发生化学反应的物质也能降低沥青的稳定性。固体废物物化处理固体废物处理与处置固
91、体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 玻玻 璃璃 固固 化化 概概 念念 固固化化剂剂特特点点 玻璃原料为固化剂，将其与危险废物以一玻璃原料为固化剂，将其与危险废物以一玻璃原料为固化剂，将其与危险废物以一玻璃原料为固化剂，将其与危险废物以一定的配料比混合后，在定的配料比混合后，在定的配料比混合后，在定的配料比混合后，在1000100015001500的高温下的高温下的高温下的高温下熔融，经退火后形成稳定的玻璃固化体。熔融，经退火
92、后形成稳定的玻璃固化体。熔融，经退火后形成稳定的玻璃固化体。熔融，经退火后形成稳定的玻璃固化体。 概念概念概念概念 钠钾玻璃溶解度高，硅酸盐玻璃熔点高，钠钾玻璃溶解度高，硅酸盐玻璃熔点高，钠钾玻璃溶解度高，硅酸盐玻璃熔点高，钠钾玻璃溶解度高，硅酸盐玻璃熔点高，制造困难。制造困难。制造困难。制造困难。 磷酸盐磷酸盐磷酸盐磷酸盐玻璃玻璃玻璃玻璃：含盐量低、放射性极高的危险废物，：含盐量低、放射性极高的危险废物，：含盐量低、放射性极高的危险废物，：含盐量低、放射性极高的危险废物，如普雷克斯废液（见图如普雷克斯废液（见图如普雷克斯废液（见图如普雷克斯废液（见图4-134-13） 硼酸盐玻璃：高放废液硼
93、酸盐玻璃：高放废液硼酸盐玻璃：高放废液硼酸盐玻璃：高放废液+固化剂固化剂固化剂固化剂煅烧，升温煅烧，升温煅烧，升温煅烧，升温1100 1150 1100 1150 ，退火，退火，退火，退火 浸出速率最低、增容比最小、高温操作，浸出速率最低、增容比最小、高温操作，浸出速率最低、增容比最小、高温操作，浸出速率最低、增容比最小、高温操作，烧结过程需配备尾气净化系统、成本高、稳定性烧结过程需配备尾气净化系统、成本高、稳定性烧结过程需配备尾气净化系统、成本高、稳定性烧结过程需配备尾气净化系统、成本高、稳定性和耐久性差和耐久性差和耐久性差和耐久性差特点特点特点特点固化剂固化剂固化剂固化剂固体废物物化处理固
94、体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 石石 灰灰 固固 化化 原原理理应应 用用 及及 特特 点点 一般被用来处理中、低放射性蒸发残液、废水化学处一般被用来处理中、低放射性蒸发残液、废水化学处理产生的污泥、焚烧炉产生的灰分，以及毒性较大的电镀理产生的污泥、焚烧炉产生的灰分，以及毒性较大的电镀污泥和砷渣等危险废物。对象与水泥固化基本相同污泥和砷渣等危险废物。对象与水泥固化基本相同应用应用应用应用（1 1）固化体的
95、空隙率和固化体中污染物的浸出速率）固化体的空隙率和固化体中污染物的浸出速率均大大降低。另外，由于固化过程中干废物与固化剂之间均大大降低。另外，由于固化过程中干废物与固化剂之间的质量比通常为的质量比通常为1 1：1 12 2：1 1，因而固化体的增容较小；，因而固化体的增容较小； （2 2）固化剂具有一定的危险性，固化过程中容易造成二次）固化剂具有一定的危险性，固化过程中容易造成二次污染，需采取措施加以避免。另外，对于含有大量水分的污染，需采取措施加以避免。另外，对于含有大量水分的废物，由于沥青不具备水泥的水化作用和吸水性，所以需废物，由于沥青不具备水泥的水化作用和吸水性，所以需预先对废物进行浓
96、缩脱水处理。因此，沥青固化工艺流程预先对废物进行浓缩脱水处理。因此，沥青固化工艺流程和装置往往较为复杂，一次性投资与运行费用均高于水泥和装置往往较为复杂，一次性投资与运行费用均高于水泥固化法；固化法； （3 3）固化操作需在高温下完成，不宜处理在高温下易分解）固化操作需在高温下完成，不宜处理在高温下易分解的废物、有机溶剂以及强氧化性废物。的废物、有机溶剂以及强氧化性废物。特点特点特点特点 以石灰和具有火山灰活性的物质为固化基材对危险废以石灰和具有火山灰活性的物质为固化基材对危险废物进行稳定化与固化处理的方法。物进行稳定化与固化处理的方法。原理原理原理原理固体废物物化处理固体废物处理与处置固体废
97、物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 自自胶胶结结固固化化 原原理理应应用用及及特特点点 利用废物自身的胶结特性来达到固化目的的方法。利用废物自身的胶结特性来达到固化目的的方法。利用废物自身的胶结特性来达到固化目的的方法。利用废物自身的胶结特性来达到固化目的的方法。 概念概念概念概念 CaSO CaSO4 42H2H2 2OO或或或或CaSOCaSO3 32H2H2 2OO经煅烧成具自胶经煅烧成具自胶经煅烧成具自胶经煅烧成具自胶结作
98、用半水，遇水后迅速凝固和硬化。结作用半水，遇水后迅速凝固和硬化。结作用半水，遇水后迅速凝固和硬化。结作用半水，遇水后迅速凝固和硬化。 不需要加入大量添加剂，废物也不需要完全脱水，不需要加入大量添加剂，废物也不需要完全脱水，不需要加入大量添加剂，废物也不需要完全脱水，不需要加入大量添加剂，废物也不需要完全脱水，工艺简单；固化体化学性质稳定，具有抗渗透性高、抗微工艺简单；固化体化学性质稳定，具有抗渗透性高、抗微工艺简单；固化体化学性质稳定，具有抗渗透性高、抗微工艺简单；固化体化学性质稳定，具有抗渗透性高、抗微生物降解和污染物浸出速率低的特点，并且结构强度高；生物降解和污染物浸出速率低的特点，并且结
99、构强度高；生物降解和污染物浸出速率低的特点，并且结构强度高；生物降解和污染物浸出速率低的特点，并且结构强度高；但只限于含有大量硫酸钙的废物，应用面较为狭窄。此外但只限于含有大量硫酸钙的废物，应用面较为狭窄。此外但只限于含有大量硫酸钙的废物，应用面较为狭窄。此外但只限于含有大量硫酸钙的废物，应用面较为狭窄。此外还要求熟练的操作和比较复杂的设备，煅烧泥渣也需要消还要求熟练的操作和比较复杂的设备，煅烧泥渣也需要消还要求熟练的操作和比较复杂的设备，煅烧泥渣也需要消还要求熟练的操作和比较复杂的设备，煅烧泥渣也需要消耗一定的热量。耗一定的热量。耗一定的热量。耗一定的热量。特点特点特点特点原理原理原理原理应
100、用应用应用应用该技术主要用来处理含有大量硫酸钙和亚硫酸钙的该技术主要用来处理含有大量硫酸钙和亚硫酸钙的该技术主要用来处理含有大量硫酸钙和亚硫酸钙的该技术主要用来处理含有大量硫酸钙和亚硫酸钙的废物，如磷石膏、烟道气脱硫废渣等。废物，如磷石膏、烟道气脱硫废渣等。废物，如磷石膏、烟道气脱硫废渣等。废物，如磷石膏、烟道气脱硫废渣等。固体废物物化处理固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 技术技术 适用对象适用对象 主要
101、优点主要优点 主要缺点主要缺点 水泥水泥 固化法固化法 重金属、重金属、 氧化物、氧化物、 废酸废酸 1.水泥搅拌，技术已相当成熟；水泥搅拌，技术已相当成熟；2.对废物对废物中化学性质的变动承受力强中化学性质的变动承受力强;3.可由水泥可由水泥与废物的比例来控制固化体的结构缺点与与废物的比例来控制固化体的结构缺点与防水性；防水性；4.无需特殊的设备，处理成本低；无需特殊的设备，处理成本低；5.废物可直接处理，无需前处理。废物可直接处理，无需前处理。 1.废物如含特殊的盐类，会造成废物如含特殊的盐类，会造成固化体破裂；固化体破裂；2.有机物的分解造有机物的分解造成裂隙，增加渗透性，降低结构成裂隙
102、，增加渗透性，降低结构强度；强度；3.大量水泥的使用可增加大量水泥的使用可增加固化体的体积和质量固化体的体积和质量 石灰石灰 固化法固化法 重金属、重金属、 氧化物、氧化物、 废酸废酸 1所用物料来源方便，价格便宜；所用物料来源方便，价格便宜； 2操作不需特殊设备及技术；操作不需特殊设备及技术； 3.产品通常便于装卸，渗透性有所降低产品通常便于装卸，渗透性有所降低 1.固化体的强度较低，需较长的固化体的强度较低，需较长的养护时间；养护时间；2.有较大的体积膨胀，有较大的体积膨胀，增加清运和处置的困难增加清运和处置的困难 沥青沥青 固化法固化法 重金属、重金属、 氧化物、氧化物、 废酸废酸 1.
103、有时需要对废物预先脱水或浓缩；有时需要对废物预先脱水或浓缩； 2.固化体空隙率和污染物浸出速率均大大固化体空隙率和污染物浸出速率均大大降低；降低；3.固化体的增容较小固化体的增容较小 1.需高温操作，安全性较差；需高温操作，安全性较差； 2.一次性投资费用与运行费用比一次性投资费用与运行费用比水泥固化法高水泥固化法高 塑性塑性 固化法固化法 部分非极性有部分非极性有机物、氧化物、机物、氧化物、废酸废酸 1固化体的渗透性较其他固化法低；固化体的渗透性较其他固化法低； 2对水溶液有良好的阻隔性对水溶液有良好的阻隔性 3接触液损失率远低于水泥固化与石灰固接触液损失率远低于水泥固化与石灰固化。化。 1
104、.需特殊设备和专业操作人员；需特殊设备和专业操作人员；2.废物如含氧化剂或挥发性物质，废物如含氧化剂或挥发性物质，加热时会着火或逸散，在操作前加热时会着火或逸散，在操作前先对废物干燥、破碎先对废物干燥、破碎 玻璃玻璃 固化法固化法 不挥发高危性不挥发高危性废物，核废料废物，核废料 1固化体可长期稳定；固化体可长期稳定； 2可利用废玻璃屑作为固化材料；可利用废玻璃屑作为固化材料； 3对核能废料的处理已有相当成功的技术对核能废料的处理已有相当成功的技术 1不适用于可燃或挥发性的废物不适用于可燃或挥发性的废物 2高温热融需消耗大量能源；高温热融需消耗大量能源； 3需要特殊设备及专业人员需要特殊设备及
105、专业人员 自胶结自胶结 固化法固化法 硫酸钙和亚硫硫酸钙和亚硫酸钙的废物酸钙的废物 1烧结体的性质稳定，结构强度高；烧结体的性质稳定，结构强度高； 2烧结体不具生物反应性及着火性烧结体不具生物反应性及着火性 1应用面较狭窄；应用面较狭窄； 2需要特殊设备及专业人员需要特殊设备及专业人员 固体废物物化处理习题与思考习题与思考1. 浮选过程中使用的浮选药剂主要有哪些？每种药剂在浮选中起什么作用？浮选过程中使用的浮选药剂主要有哪些？每种药剂在浮选中起什么作用？ 2. 在什么情况下应用化学浸出方法，有哪几种浸出方法？在什么情况下应用化学浸出方法，有哪几种浸出方法？ 3. 稳定化固化处理技术主要应用于哪
106、些方面？举例说明。稳定化固化处理技术主要应用于哪些方面？举例说明。 4. 目前常用的危险废物稳定化固化处理技术方法有哪些？它们的适用对象和特目前常用的危险废物稳定化固化处理技术方法有哪些？它们的适用对象和特点分别是什么？点分别是什么？ 5. 稳定化固化处理的基本要求是什么？稳定化固化处理的基本要求是什么？ 6. 无机废物固化法和有机废物包封法的优缺点各是什么？无机废物固化法和有机废物包封法的优缺点各是什么？ 7. 简述各种稳定化固化处理方法的原理。简述各种稳定化固化处理方法的原理。 8. 简述评价固化处理效果的指标。简述评价固化处理效果的指标。固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 固体废物物化处理
