危险固体废物的固化优秀课件

6. 产品鉴定指标 浸出率：固化体在浸泡时的溶解性能，最
重要指标 体积变化因数
体积变化因数定义为固化稳定化处理前后危 险废物的体积比，减容比、体积缩小因数、 体积扩大因数，鉴别固化方法好坏和衡量 最终处置成本的一项重要指标
抗压强度：避免破碎和散裂 一般的危险废物0.1～0.5MPa便可；如用作建
自胶结固化是利用废物自身的胶结特性来 达到固化目的的方法。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。在废物中的 二水合石膏的含量最好高于80％。
优点是工艺简单，不需要加入大量添加剂， 已经大规模应用
缺点：应用面窄，操作要求熟练、有一定 能量设备消耗
三、药剂稳定化处理
危险固体废物的固化
6.1 概述
1. 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，减小废物的毒性和 可迁移性，同时改善被处理对象的工程性质， 以便运输、利用和处置。
2. 途径： ①将污染物通过化学转变，引入到某种稳定固
体物质的晶格中去；
②通过物理过程把污染物直接掺入到惰性基材 中去。
5. 产品要求基本原则
(1)所得到的产品应该是一种密实的、具有一 定几何形状和较好物理性质、化学性质稳 定的固体；
(2)处理过程必须简单，应有有效措施减少有 毒有害物质的逸出，避免工作场所和环境 的污染；
(3)最终产品的体积尽可能小于掺入的固体废 物的体积；
(4)产品中有毒有害物质的水分或其他指定浸 提剂所浸析出的量不能超过容许水平(或浸 出毒性标准)；
3. 专业名词定义 固化：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。结构完整的 整块密实固体，方便运输。
稳定化：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。 化学稳定化——不活性化合物，固定于晶格中 物理稳定化——粗颗粒、有土壤状坚实度固体 实际操作中，这两种过程是同时发生的。
—？ 固化块的成型工艺：达到预定机械强度。如建材
要求10MPa以上
5. 三种工艺 外混法：搅拌、洗涤；耗时耗力
容器内混合法：不产生二次污染：危害性大且 数量少的危险废物
注入法：粒度大或很不均匀，不便搅拌；滚动、 产气/放热
（二） 石灰固化
材料： 基材：石灰 添加剂：粉煤灰、水泥窑灰 适用：专用于含硫酸盐或亚硫酸盐类泥渣 特点：便宜、简单、无尾气问题；易于被
——石灰饱和度等指标 添加剂：无机添加剂有蛭石、沸石、多种粘土
矿物、水玻璃、无机缓凝剂、无机速凝刘和骨料 等。有机添加剂有硬脂肪酸丁酯、柠檬酸等。
2. 适用范围： 重金属——电镀污泥等 污泥——无需脱水 可以适用于具有不同化学性质的废物，对
酸性废物也能起到一定的中和效果。
3. 水泥固化的工艺过程 混合——养护
（四） 熔融固化——玻璃化
该技术是将待处理的危险废物与细小的玻 璃质，如玻璃屑、玻璃粉混合，经混合造 粒成型后，在1000～1100℃高温熔融下形或 玻璃固化体，借助玻璃体的致密结晶结构， 确保固化体的永久稳定。
缺点：能耗大
优点：可得到高质量建材（注意强度、耐 腐蚀性和外观等）
（五）自胶结固化技术
侵蚀——涂覆；不如水泥固化产物坚固— —不单独使用
（三）塑性材料固化法：热固性材料、热塑 性～
有机性固化/固定化处理技术。 1. 热固性塑料：在加热时会从液体变成固体并硬
化的材料，以后再加热不会重新液化或软化。
适合：低水平有机放射性废物；非蒸发性的、液 体状态的有机危险废物。
由于操作中有机物的挥发，容易引起燃烧起火， 所以通常不能在现场大规模应用。可以认为该 法只能处理小量、高危害性废物，如剧毒废物、 医院或研究单位产生的小量放射性废物
特点：操作过程复杂，热固性材料自身价格高昂
2. 热塑性塑料 用熔融的热塑性物质在高温下与危险废物混
合，如沥青、石蜡、聚乙烯、聚丙烯等
缺点：在高温下进行操作会带来很多不方 便且较为耗费能量；此外，操作时会产生 大量的挥发性物质，其中有些是有害的物 质。另外，有时在废物中含有影响稳定剂 的热塑性物质或者某些溶剂，影响最终的 稳定效果。
固化工艺的配方：是根据水泥的种类处理要 求以及废物的处理要求制定的，大多数情 况下需要进行专门的试验。
4. 影响因素： pH：较高容易形成金属盐和碳酸盐沉淀；过高—
—？？ 水、水泥和废物的量比：水合不够；泌水——实
验确定 凝固时问：初凝2小时；终凝48小时内。加入促凝
剂、缓凝剂控制 促凝剂：偏铝酸钠、氯化钙、氢氧化铁等无机盐 缓凝剂：有机物、泥沙、硼酸钠等 其他添加剂处理费用低廉。
(6)对于固化放射性废物产生的固化产品， 还应有较好的导热性和热稳定性，以便用 适当的冷却方法就可以防止放射性衰变热 使固化体温度升高，避免产生自熔化现象， 同时还要求产品具有较好的耐辐照稳定性。
实际：没有一种固化稳定化方法和产品可 以完全满足这些要求。
若其综合比较效果尚优，在实际中就可得 到应用和发展。
目的：有害有毒污染物变成低溶解性、低 迁移率及低毒性物质。以处理重金属为主
几种主要技术 (1)重金属废物的药剂稳定化技术，其中包括
pH值控制技术（中和）、氧化/还原电势 控制技术、沉淀技术； (2)吸附技术； (3)离子交换技术 (4)其他技术。
固定化：具有固化和稳定化作用的过程。
限定化：将有毒化合物固定在固体粒子表面的过 程。
包容化：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盖的过程
4. 方法 ①水泥固化； ②石灰固化； ③塑性材料固化； ④有机聚合物固化； ⑤自胶结固化——无机废物，尤其是一些含阳
离子的废物。 ⑥熔融固化(玻璃固化)和陶瓷固化。 无机物包封法——有机废物及无机阴离子废物
筑材料，应大于l0MPa。 放射性废物，其固化产品的抗压强度，前苏
联要求＞5MPa，英国要求达到20MPa
6.2 固化/稳定化技术
（一） 水泥固化：浸出率高，容易对污染物敏感
1. 水泥固化基材（无机胶结材料）——水化——加 入添加剂——坚硬水泥石块
水泥固化基材：普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水 泥、火山灰硅酸盐水泥、矾土水泥、沸石水泥