固体废物固化处理技术PPT课件.ppt

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1、关于固体废物固化处理技术第一张，PPT共三十八页，创作于2022年6月6.1 固化处理基本概念固化处理基本概念1、固体废物的固化技术（1）固化技术：是利用物理或化学方法将有害废物与能聚结成固体的某些惰性基材混合，从而使固体废物固定或包容在惰性固体基材中，使之具有化学稳定性或密封性的一种无害化处理技术。在实际应用中，固化处理可以划分为两个既相互关联又相互区别的稳定化技术和固化技术。固化所用的惰性材料称为固化剂。有害废物经过固化处理所形成的固化产物称为固化体。第二张，PPT共三十八页，创作于2022年6月固化固化(Solidification)(Solidification)，在危险废物中添加固化

2、剂，使其转，在危险废物中添加固化剂，使其转变为变为不可流动固体不可流动固体或形成或形成紧密固体紧密固体的过程。的过程。（2 2）稳定化）稳定化(Stabilization)(Stabilization),将有毒有害污染物转变将有毒有害污染物转变为为低溶解性、低迁移性及低毒性低溶解性、低迁移性及低毒性的过程。的过程。化学稳定化&物理稳定化。（3 3）包容化技术。是指用稳定剂、固化剂凝聚，将有毒物）包容化技术。是指用稳定剂、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。质或危险废物颗粒包容或覆盖的过程。目的：目的：对对危险废物危险废物、其它处理过程、其它处理过程残渣残渣及及被污染的土壤被污

3、染的土壤进行处理。进行处理。使危险废物中所有污染组分呈现使危险废物中所有污染组分呈现化学惰性化学惰性或或被包容被包容起来，起来，减少后续处理与处置的潜在危险。减少后续处理与处置的潜在危险。第三张，PPT共三十八页，创作于2022年6月 2、固化处理的基本要求（1）有害废物经过固化处理后所形成的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，最好能作为资源加以利用。（2）固化过程中材料和能量消耗要低，增容比要低。（3）固化工艺过程简单，便于操作。（4）固化剂来源丰富，价廉易得。（5）处理费用低廉。第四张，PPT共三十八页，创作于2022年6月3、固化效果评价指标固化处

4、理效果常用浸出率、增容比、抗压强度等物理、化学指标予以评价。（1）浸出率：是指固化体浸于水中或其它溶液中时，其中有毒（害）物质的浸出速度。浸出率的数学表达式如下：Rin=(ar/Ao)/(F/M)t 式中：Rin标准比表面的样品每天浸出的有害物质的浸出率，g/(dcm2)ar浸出时间内浸出的有害物质的量，mg Ao样品中含有的有害物质的量，mg F样品暴露的表面积，cm2 M样品的质量，g t浸出时间，d 第五张，PPT共三十八页，创作于2022年6月（2）增容比 是指所形成的固化体体积与被固化有害废物体积的比值，它是鉴别处理方法好坏和衡量最终成本的一项重要指标。即：C Ci i=V V2 2

5、/V V1 1 式中：C Ci i增容比 V V2 2固化体体积，m3 V V1 1固化前有害废物的体积，m3 第六张，PPT共三十八页，创作于2022年6月（3）抗压强度是保证固化体安全贮存的重要指标。对于一般的危险废物，经固化处理后得到的固化体，若进行处置或装桶贮存，对抗压强度要求较低，控制在0.10.5MPa即可；作为填埋处理无侧限抗压强大于50kPa；作为建筑填土无侧限抗压强度大于100kPa。作作建建筑筑材材料料：10MPa。对于放射性废物，其固化产品的抗压强度，前苏联要求大于5MPa，英国要求达到20MPa。一般情况下，固化体的强度越高，其中有毒有害组分的浸出率也越低。第七张，PP

6、T共三十八页，创作于2022年6月 评评 价价 指指 标标 具具具具备备备备一一一一定定定定的的的的性性性性能能能能：抗抗抗抗浸浸浸浸出出出出性性性性；抗抗抗抗干干干干湿湿湿湿性性性性、抗抗抗抗冻冻冻冻融融融融性性性性；耐耐耐耐腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀性性性性、不不不不燃燃燃燃性性性性；抗抗抗抗渗渗渗渗透透透透性性性性（固固固固化化化化产产产产物物物物）；足足足足够够够够的的的的机机机机械械械械强强强强度度度度（固化产物）。（固化产物）。（固化产物）。（固化产物）。浸出浸出浸出浸出速率速率速率速率 抗压强度抗压强度抗压强度抗压强度体积变化因数体积变化因数体积变化因数体积变化因数装桶贮存装桶贮存装桶贮存

7、装桶贮存:0.1:0.10.5MPa 0.5MPa 作填埋处理：作填埋处理：作填埋处理：作填埋处理：50kPa50kPa作建筑填土：作建筑填土：作建筑填土：作建筑填土：100kPa100kPa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：前苏联放射性固化体：前苏联放射性固化体：前苏联放射性固化体：前苏联 5MPa,5MPa,英国英国英国英国20MPa20MPa第八张，PPT共三十八页，创作于2022年6月4 4、固化处理的基本步骤、固化处理的基本步骤（1 1）废物预处理）废物预处理对收集到的固体废物必须进行预处理，如分选、对收集到的固体废物必须进行预处理

8、，如分选、干燥、中和、破坏氛化物等物理的和化学的干燥、中和、破坏氛化物等物理的和化学的处理过程，因为废物中所含的许多化合物都处理过程，因为废物中所含的许多化合物都会干扰固化过程。例如用水泥为固化剂时，会干扰固化过程。例如用水泥为固化剂时，锰、锡、铜、铝的可溶性盐类会延长凝固时锰、锡、铜、铝的可溶性盐类会延长凝固时间并降低固化体的物理强度。过量的水也会间并降低固化体的物理强度。过量的水也会阻碍固化过程，含酸性物质过多则会使固化阻碍固化过程，含酸性物质过多则会使固化剂用量增加等。剂用量增加等。（2 2）加入填充剂及固化剂）加入填充剂及固化剂其用量一般根据实验结果来确定。其用量一般根据实验结果来确定

9、。第九张，PPT共三十八页，创作于2022年6月（3 3）混合和凝硬）混合和凝硬将废物和固化剂在混合设备中均匀混合，然后送到硬化将废物和固化剂在混合设备中均匀混合，然后送到硬化池或处置场地中放置一段时间，使之凝硬完成硬化过池或处置场地中放置一段时间，使之凝硬完成硬化过程。程。（4 4）固化体的处理）固化体的处理v根据所处理废物的特性将固化体填埋或加以利用（如做根据所处理废物的特性将固化体填埋或加以利用（如做建筑材料）。建筑材料）。第十张，PPT共三十八页，创作于2022年6月6.2 6.2 有毒有害物质的稳定化处理有毒有害物质的稳定化处理6.2.1 6.2.1 重金属离子的稳定化技术重金属离子

10、的稳定化技术 （1）中和法；（2）氧化还原法；（3）化学沉淀法；氢氧化物沉淀法 硫化物沉淀法 硅酸盐沉淀法 碳酸盐沉淀法 共沉淀法 无机及有机螯合物沉淀法 （4）吸附法 （5）离子交换法第十一张，PPT共三十八页，创作于2022年6月6.2.2 6.2.2 有机污染物的氧化解毒技术有机污染物的氧化解毒技术 向废物中投加某种强氧化剂，可以将有机污染物转化为CO2和H2O，或转化为毒性很小的中间有机物，以达到稳定化目的。常用的氧化剂有臭氧、过氧化氢、氯气、漂白粉等。1 1、臭氧氧化解毒、臭氧氧化解毒 如用臭氧处理氰化物时发生反应：NaCN+O3一NaCNO+O22 2、过氧化氢氧化解毒、过氧化氢氧

11、化解毒 如用过氧化氢处理氰化物时发生下列反应：NaCN+H2O2一NaCNO+H2O 3 3、氯氧化解毒、氯氧化解毒 如果废物是液态的，则可以将氯气直接通入其中发生水解反应生成次氯酸：CI2+H2O一HOCI+H+CI-次氯酸HOCI是一种弱酸，又进而在瞬间离解：HOCIHOCIH+OCI-第十二张，PPT共三十八页，创作于2022年6月CrCr、CdCd、HgHg、PbPb、CuCu、ZnZn等等重重金金属属的的化化学学稳稳定定化技术化技术有有 毒毒 有有 害害 物物 质质含含氯氯的的挥挥发发性性有有机机物物、硫硫醇醇、酚酚类类、氰氰化化物物等等有有机机污污染染物物的的氧氧化化解解毒毒技术技

12、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。药药药药 剂剂剂剂 稳稳稳稳 定定定定 化化化化 处处处处 理理理理第十三张，PPT共三十八页，创作于2022年6月酸碱泥渣酸碱泥渣 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将固固体体废废物物中中可可以以发发生生价价态态变变化化的的某某些些有有毒毒有有害害组组分分通通过过氧氧化化还还原原反反应应转转化化为为无无毒毒/低低毒毒化化学学性性质质稳稳定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

13、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氧化化还还原法原法吸附法吸附法化化学学沉沉淀法淀法离离子子交交换换树树脂脂、天天然然或或人人工工合合成成沸沸石石、硅硅胶胶 昂贵昂贵 可逆可逆 重 金 属 化 学 稳 定 化第十四张，PPT共三十八页，创作于2022年6月氧化还原剂氧化还原剂氧化还原剂氧化还原剂硫硫酸酸亚亚铁铁/硫硫代代硫硫酸酸钠钠/亚亚硫硫酸酸氢氢钠钠/二二氧氧化化硫硫/煤煤炭炭/纸浆废液纸浆废液/锯木屑锯木屑/谷壳谷壳Cr6+Hg2+A

14、s5+Cr3+HgAs3+氧化还原反应氧化还原反应氧化还原反应氧化还原反应无毒有毒重重重重 金金金金 属属属属 离离离离 子子子子 的的的的 稳稳稳稳 定定定定 化化化化氧氧氧氧 化化化化 还还还还 原原原原法法法法 药剂稳定化处理第十五张，PPT共三十八页，创作于2022年6月 吸吸 附附 剂剂 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

15、铝、人工材料：飞灰、粉煤灰、高炉渣、活性氧化铝、有机聚合物有机聚合物重重重重 金金金金 属属属属 离离 子子 的的 稳稳 定定定定 化化化化吸吸 附附附附法法法法镍离子镍离子镍离子镍离子第十六张，PPT共三十八页，创作于2022年6月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、碳酸钠等固化基材：硅酸盐水泥、石灰窑灰渣、碳酸钠等硅酸盐固化（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 碳酸盐沉淀碳酸盐沉淀 钡、镉、铅碳酸盐溶解度钡、镉

16、、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pHpH低，低，CO2CO2溢出；溢出；pHpH高，氢氧化物高，氢氧化物重重重重 金金金金 属属属属 离离离离 子子 的的的的 稳稳稳稳 定定定定 化化化化化化化化学学沉沉沉沉淀淀淀淀法法法法pH溶解度第十七张，PPT共三十八页，创作于2022年6月硫化物沉淀法硫化物沉淀法 无机无机硫化物沉淀硫化物沉淀：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大多数金属硫金属硫化物溶解度低化物溶解度低。一般保持。一般保持pHpH大于大于8 8。有机有机硫化物沉淀硫化物沉淀：较高的分子质量：较高的分子质量沉淀物易沉沉淀物易沉 降、脱水和

17、降、脱水和过滤；沉淀彻底，适用过滤；沉淀彻底，适用pHpH范围广。范围广。含汞废物及含重金属的粉尘含汞废物及含重金属的粉尘（焚烧灰及飞灰等）（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重重重重 金金金金 属属属属 离离离离 子子子子 的的 稳稳稳稳 定定定定 化化化化化化化化学学学学沉沉沉沉淀淀法法铁氧体铁氧体铁氧体铁氧体:=1:1:=1:1:=1:1:=1:11:21:21:21:2Mn2+Zn2+Ni2+Mg2+Cu2+Cd2+溶解度第十八张，PPT共三十八页，创作于2022年6月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

18、配合剂：废物中含有的配合剂：磷酸酯、柠檬酸盐、葡萄糖酸、氨基乙酸、磷酸酯、柠檬酸盐、葡萄糖酸、氨基乙酸、EDTAEDTA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+Pb2+、Cd2+Cd2+、Ag+Ag+、Ni2+Ni2+、Cu2+,98%Cu2+,98%Co2+Co2+、Cr2+,85%Cr2+,85%；优于优于NaNa2 2S S重重 金金金金 属属 离离离离 子子 的的的的 稳稳稳稳 定定定定 化化化化化化学学学学沉沉沉沉淀淀淀淀法法法法强氧化剂、高温破坏强氧化剂、高温破坏 高高pHpH破坏破坏螯合效应第十九张，PPT共三十八页，创作于2022年6月有机有机 污染物污染物

19、 氧化解毒氧化解毒 臭氧氧化臭氧氧化 解毒解毒 过氧化氢过氧化氢 解毒解毒氯氧化解毒氯氧化解毒理论上理论上1058g1058g臭氧臭氧/度电度电 实际实际150g/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：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 铁做催化剂产生铁做催化剂产生OHOH 35%35%50%50%，紫外线，紫外线功率功率500W/L500W/L 五氯酚污染的土壤，五氯酚污染的土壤，99.9%99.9%，有机碳，有机碳 第二十

20、张，PPT共三十八页，创作于2022年6月6.3 6.3 固体废物的固化处理固体废物的固化处理 6.3.1 6.3.1 水泥固化技术水泥固化技术 (Cement solidification)(Cement solidification)水泥固化：水泥固化：是以水泥为固化剂将有害废物进行固化的一种处理方法。水水泥泥固固化化原原理理：水泥是一种无机胶结剂，经水化反应后可形成坚硬的水泥块，能将砂、石等骨料牢固地凝结在一起。水泥固化有害废物就是利用水泥的这一特性。常用作固化剂的水泥：硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥。在水泥固化处理过程中，为了改善固化条件，提高固化体的质量，有时掺入适宜的添加剂。常用的

21、添加剂有：吸附剂：如活性氧化铝、粘土、蛭石等；缓凝剂：如酒石酸、柠檬酸、硼酸盐等；促凝剂：如水玻璃、铝酸钠、碳酸钠等；减水剂：如表面活性剂等。第二十一张，PPT共三十八页，创作于2022年6月 固化材料固化材料 废物被掺入水泥的基质中废物被掺入水泥的基质中,水泥与废物中的水分或另外添水泥与废物中的水分或另外添加的水分加的水分,发生水化反应后生成坚硬的水泥固化体发生水化反应后生成坚硬的水泥固化体 水泥主要成分水泥主要成分：铝、硅、铁、钙的氧化物铝、硅、铁、钙的氧化物 固化基材固化基材:普通硅酸盐普通硅酸盐 矿渣硅酸盐矿渣硅酸盐 火山灰硅酸盐火山灰硅酸盐 矾土矾土 沸石等水泥沸石等水泥 无机添加剂

22、：无机添加剂：蛭石、沸石、多种粘土矿物、水玻璃、蛭石、沸石、多种粘土矿物、水玻璃、无机缓凝剂、无机速凝剂和骨料等无机缓凝剂、无机速凝剂和骨料等 有机添加剂：有机添加剂：硬脂肪酸丁酯、硬脂肪酸丁酯、-糖酸丙酯、柠檬酸糖酸丙酯、柠檬酸 水泥固化过程硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙等的水合反应产水泥固化过程硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙等的水合反应产生生Ca(OH)Ca(OH)2 2 基基基基 本本本本 理理理理 论论论论水水 泥泥泥泥 固固 化化危险废物、水泥、水、添加剂危险废物、水泥、水、添加剂危险废物、水泥、水、添加剂危险废物、水泥、水、添加剂第二十二张，PPT共三十八页，创作于2022年6月固固固

23、固 化化化化 效效效效 果果果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 改改善善固固化化体体质质量量。吸吸附附剂剂沸沸石石或或蛭蛭石石加加入入含含硫硫酸酸盐盐的的废废物物中中防防止止其其与与水水泥泥成成分分反反应应生生成成硫硫酸酸铝铝钙钙导导致致体体积积膨膨胀胀和和破破裂裂。蛭蛭石石还是骨料。还是骨料。投投投投加加加加促促促促凝凝凝凝剂剂剂剂、缓缓缓缓凝凝凝凝剂剂剂剂来来来来控控控控制制制制凝凝凝凝结结结结时时时时间间间间，一一一一般般般般 初初初初 凝凝凝凝 时时时时 间间间间2h,2h,2h,2h,终终终终 凝凝凝凝 24h24

24、h24h24h，保保保保证证证证混混混混料料料料后后后后有有有有足足足足够够够够时时时时间间间间输输输输送送送送、装装装装桶桶桶桶或或或或浇浇浇浇注注注注水、水泥和废水、水泥和废水、水泥和废水、水泥和废物的量比物的量比物的量比物的量比 水分过少，不水分过少，不水分过少，不水分过少，不能保证水泥的能保证水泥的能保证水泥的能保证水泥的充分水合作用；充分水合作用；充分水合作用；充分水合作用；水分国大，出水分国大，出水分国大，出水分国大，出现泌水现象现泌水现象现泌水现象现泌水现象 pH pH pH pH 过高，氢氧化物沉淀，碳酸盐沉淀。过高，带负电荷过高，氢氧化物沉淀，碳酸盐沉淀。过高，带负电荷过高，

25、氢氧化物沉淀，碳酸盐沉淀。过高，带负电荷过高，氢氧化物沉淀，碳酸盐沉淀。过高，带负电荷 的羟基络合物，溶解度的羟基络合物，溶解度的羟基络合物，溶解度的羟基络合物，溶解度。CuCuCuCu，9 9 9 9；ZnZnZnZn，9.3 9.3 9.3 9.3；CdCdCdCd，11.111.111.111.1水水 泥泥泥泥 固固固固 化化化化水水水水泥泥泥泥固固固固化化影影影影响响响响因因因因素素素素 第二十三张，PPT共三十八页，创作于2022年6月图图图图6 6 6 61 1 1 1 电镀污泥水泥固化处理工艺流程图电镀污泥水泥固化处理工艺流程图电镀污泥水泥固化处理工艺流程图电镀污泥水泥固化处理工

26、艺流程图第二十四张，PPT共三十八页，创作于2022年6月 6.3.2 6.3.2 沥青固化技术沥青固化技术 （Pitch solidificationPitch solidification）沥沥青青固固化化：是以沥青类材料作为固化剂，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，形成稳定的固化体。沥青属于憎水性物质，具有良好的黏结性和化学稳定性与一定的弹性和塑性，对大多数酸、碱、盐类有一定的耐腐蚀性。此外，它还具有一定的辐射稳定性，一般被用来处理具有中、低放射性的蒸发残渣及有毒有害废物。放射性废物沥青固化的基本方法：高温熔化混合蒸发法（如图图6

27、 62 2）、暂时乳化法和化学乳化法三种。沥青固化体的性质：沥青固化体的主要性能指标是它在水中的浸出率、辐照稳定性和化学稳定性。它们分别受到沥青种类、加入的废物量、废物的化学组分和残余水分等因素的影响。与水泥固化技术一样，沥青固化最初也是用于放射性废物的处理，后来才发展到固化处理其它危险废物，两者处理的废物类型也基本相同。第二十五张，PPT共三十八页，创作于2022年6月 以以以以沥沥沥沥青青青青类类类类材材材材料料料料作作作作为为为为固固固固化化化化剂剂剂剂，与与与与危危危危险险险险废废废废物物物物在在在在一一一一定定定定的的的的温温温温度度度度、配配配配料料料料比比比比、碱碱碱碱度度度度和

28、和和和搅搅搅搅拌拌拌拌作作作作用用用用下下下下发发发发生生生生皂皂皂皂化化化化反反反反应应应应，使使使使有有有有害害害害物物物物质质质质包包包包容容容容在在在在沥沥沥沥青青青青中中中中并并并并形形形形成成成成稳稳稳稳定定定定固固固固化化化化体体体体的的的的过过过过程程程程。沥沥沥沥青青青青憎憎憎憎水水水水性性性性物物物物质质质质、良良良良好好好好的的的的黏黏黏黏结结结结性性性性、化化化化学学学学稳稳稳稳定定定定性性性性、较较较较高高高高的的的的耐耐耐耐腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀性性性性。石石石石油油油油蒸蒸蒸蒸馏馏馏馏的的的的残残残残渣渣渣渣，其其其其化化化化学学学学成分包括沥青质、油分、游离碳、成分包

29、括沥青质、油分、游离碳、成分包括沥青质、油分、游离碳、成分包括沥青质、油分、游离碳、胶质、沥青酸和石蜡胶质、沥青酸和石蜡胶质、沥青酸和石蜡胶质、沥青酸和石蜡等。等。等。等。原原原原 理理与与工工工工艺艺艺艺沥沥沥沥 青青青青 固固固固 化化化化固废预处理固废预处理固废预处理固废预处理废物与沥青热混合废物与沥青热混合废物与沥青热混合废物与沥青热混合二次蒸汽净化二次蒸汽净化二次蒸汽净化二次蒸汽净化 放射性废物沥青固化基本方法：放射性废物沥青固化基本方法：放射性废物沥青固化基本方法：放射性废物沥青固化基本方法：高温融化混合蒸发：如图高温融化混合蒸发：如图高温融化混合蒸发：如图高温融化混合蒸发：如图6

30、-26-26-26-2，150150150150230 230 230 230 暂时乳化：混合暂时乳化：混合暂时乳化：混合暂时乳化：混合脱水脱水脱水脱水干燥，双螺杆挤压机干燥，双螺杆挤压机干燥，双螺杆挤压机干燥，双螺杆挤压机 化学乳化：废物与乳化沥青混合化学乳化：废物与乳化沥青混合化学乳化：废物与乳化沥青混合化学乳化：废物与乳化沥青混合干燥脱水干燥脱水干燥脱水干燥脱水冷却硬化冷却硬化冷却硬化冷却硬化 原理工艺第二十六张，PPT共三十八页，创作于2022年6月 图图6 62 2 高温熔化混合蒸发沥青固化流程高温熔化混合蒸发沥青固化流程示意图示意图第二十七张，PPT共三十八页，创作于2022年6月

31、 以以以以塑塑塑塑料料料料为为为为固固固固化化化化剂剂剂剂，与与与与危危危危险险险险废废废废物物物物按按按按一一一一定定定定的的的的比比比比例例例例配配配配料料料料，并并并并加加加加入入入入适适适适量量量量催催催催化化化化剂剂剂剂和和和和填填填填料料料料进进进进行行行行搅搅搅搅拌拌拌拌混混混混合合合合，使使使使其其其其共共共共聚聚聚聚合合合合固固固固化化化化，将将将将危危危危险险险险废物包容形成具有一定强度和稳定性固化体的过程。废物包容形成具有一定强度和稳定性固化体的过程。废物包容形成具有一定强度和稳定性固化体的过程。废物包容形成具有一定强度和稳定性固化体的过程。塑性塑性塑性塑性材料材料材料材

32、料固化固化固化固化概概概概念念念念及及及及原原原原理理热热热热固固固固性性性性塑塑塑塑料料料料固固固固化化化化（脲脲脲脲醛醛醛醛树树树树脂脂脂脂、聚聚聚聚酯酯酯酯、聚聚聚聚丁丁丁丁二二二二烯烯烯烯、酚酚酚酚醛醛醛醛树树树树脂脂脂脂、环环环环氧氧氧氧树树树树脂脂脂脂）用用用用热热热热固固固固性性性性有有有有机机机机单单单单体体体体和和和和经经经经过过过过粉粉粉粉碎碎碎碎处处处处理理理理的的的的废废废废物物物物充充充充分分分分混混混混合合合合，在在在在助助助助凝凝凝凝剂剂剂剂和和和和催催催催化化化化剂剂剂剂的的的的作作作作用用用用下下下下产产产产生生生生聚聚聚聚合合合合以以以以形形形形成成成成海海

33、海海绵绵绵绵状状状状的的的的聚聚聚聚合合合合物物物物质质质质，从从从从而而而而在在在在每每每每个个个个废物颗粒的周围形成一层不透水的保护膜。废物颗粒的周围形成一层不透水的保护膜。废物颗粒的周围形成一层不透水的保护膜。废物颗粒的周围形成一层不透水的保护膜。部部部部分分分分液液液液体体体体废废废废物物物物遗遗遗遗留留留留，需需需需干干干干化化化化。颗颗粒粒度度、含含水水量量等等以以及及进进行行聚聚合合的的条件条件 热热热热塑塑塑塑性性性性材材材材料料料料固固固固化化化化（沥沥沥沥青青青青、石石石石蜡蜡蜡蜡、聚聚聚聚乙乙乙乙烯烯烯烯、聚聚聚聚丙丙丙丙烯烯烯烯等等等等）：是是是是用用用用熔熔熔熔融融融

34、融的的的的热热热热塑塑塑塑性性性性物物物物质质质质在在在在高高高高温温温温下下下下与与与与干干干干燥燥燥燥脱脱脱脱水水水水危危危危险险险险废废废废物物物物混混混混合合合合，以以以以达达达达到到到到对对对对废废废废物物物物稳稳稳稳定定定定化化化化的的的的目目目目的的过程。的的过程。的的过程。的的过程。概念 6.3.3 塑料固化塑料固化处理处理第二十八张，PPT共三十八页，创作于2022年6月v热塑性材料是指那些在加热后冷却时能反复转化和硬化的有热塑性材料是指那些在加热后冷却时能反复转化和硬化的有机材料，如沥青、聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、石蜡等。机材料，如沥青、聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、石蜡等。这

35、些材料在常温下为坚硬的固体，而在较高温度下有可塑性和流动性，从而可以利用这种特性对固体废物进行固化处理。v热固性材料是指在加热时变成固体并且硬化，且再进行加热固性材料是指在加热时变成固体并且硬化，且再进行加热或冷却时仍保持其固体状态不变的物质。热或冷却时仍保持其固体状态不变的物质。目前常用的热固性材料有尿醛树脂和不饱和聚醋尿醛树脂和不饱和聚醋等，酚醛树脂及环氧树脂也在小范围内使用。尿醛树脂尿醛树脂使用方便，固化速度快，与有害物质形成的固化体有较好的耐水性、耐腐蚀性、价格也较便宜，使用较为广泛。不饱和聚醋树脂在常温常压下即可固化。v日本冈山公害防治中心利用不饱和聚醋树脂固化处理电镀污泥，所形成的

36、固化体抗压强度大，重量轻，表面光泽，可以作为建筑材料使用。第二十九张，PPT共三十八页，创作于2022年6月 玻玻玻玻璃璃璃璃原原原原料料料料为为为为固固固固化化化化剂剂剂剂，将将将将其其其其与与与与危危危危险险险险废废废废物物物物以以以以一一一一定定定定的的的的配配配配料料料料比比比比混混混混合合合合后后后后，在在在在10001000100010001500150015001500的的的的高高高高温温温温下下下下熔熔熔熔融融融融，经经经经退退退退火后形成稳定的玻璃固化体。火后形成稳定的玻璃固化体。火后形成稳定的玻璃固化体。火后形成稳定的玻璃固化体。钠钾玻璃溶解度高，硅酸盐玻璃熔点高，制造困难

37、。钠钾玻璃溶解度高，硅酸盐玻璃熔点高，制造困难。钠钾玻璃溶解度高，硅酸盐玻璃熔点高，制造困难。钠钾玻璃溶解度高，硅酸盐玻璃熔点高，制造困难。磷磷磷磷酸酸酸酸盐盐盐盐：含含含含盐盐盐盐量量量量低低低低、放放放放射射射射性性性性极极极极高高高高的的的的如如如如普普普普里里里里克克克克斯斯斯斯废废废废液液液液（见见见见图图图图6-36-36-36-3）硼硼硼硼酸酸酸酸盐盐盐盐玻玻玻玻璃璃璃璃：高高高高放放放放废废废废液液液液+固固固固化化化化剂剂剂剂煅煅煅煅烧烧烧烧，升升升升温温温温11001100110011001150 1150 1150 1150，退火，退火，退火，退火（见图（见图6-46-4

38、）。）。浸浸浸浸出出出出速速速速率率率率最最最最低低低低、增增增增容容容容比比比比最最最最小小小小、高高高高温温温温操操操操作作作作，烧烧烧烧结结结结过过过过程程程程需配备尾气净化系统、成本高、稳定性和耐久性差需配备尾气净化系统、成本高、稳定性和耐久性差需配备尾气净化系统、成本高、稳定性和耐久性差需配备尾气净化系统、成本高、稳定性和耐久性差 。概概概概 念念念念固固固固 化化剂剂剂剂特特特特点点点点玻玻玻玻 璃璃 固固固固 化化概念固化剂特点 6.3.4 玻璃固化玻璃固化处理处理第三十张，PPT共三十八页，创作于2022年6月图图6 6 6 63 3 磷酸盐玻璃固化工艺流程磷酸盐玻璃固化工艺流

39、程磷酸盐玻璃固化工艺流程磷酸盐玻璃固化工艺流程第三十一张，PPT共三十八页，创作于2022年6月图图图图6 6 6 64 4 4 4 硼酸盐玻璃固化工艺流程硼酸盐玻璃固化工艺流程硼酸盐玻璃固化工艺流程硼酸盐玻璃固化工艺流程第三十二张，PPT共三十八页，创作于2022年6月 以以以以石石石石灰灰灰灰和和和和具具具具有有有有火火火火山山山山灰灰灰灰活活活活性性性性的的的的物物物物质质质质（如如如如粉粉粉粉煤煤煤煤灰灰灰灰、垃垃垃垃圾圾圾圾焚焚焚焚烧烧烧烧灰灰灰灰渣渣渣渣、水水水水泥泥泥泥窑窑窑窑灰灰灰灰等等等等）为为为为固固固固化化化化基基基基材材材材对对对对危危危危险险险险废废废废物物物物进进进

40、进行行行行稳稳稳稳定定定定化化化化与与与与固固固固化化化化处处处处理理理理的的的的方方方方法法法法。重重重重金金金金属属属属被被被被吸吸吸吸附附附附于于于于胶胶胶胶体体体体结结结结晶晶晶晶中中中中，包包包包裹裹裹裹起起起起来来来来的的的的粘结性物质粘结性物质粘结性物质粘结性物质概念概念概念概念 应用应用应用应用 及及及及 特点特点特点特点石石石石 灰灰灰灰 固固固固 化化化化 适适适适用用用用于于于于稳稳稳稳定定定定石石石石油油油油冶冶冶冶炼炼炼炼污污污污泥泥泥泥、重重重重金金金金属属属属污污污污泥泥泥泥、氧氧氧氧化化化化物物物物、废废废废酸酸酸酸等无机污染物。等无机污染物。等无机污染物。等无

41、机污染物。简简简简单单单单，物物物物料料料料来来来来源源源源方方方方便便便便，操操操操作作作作不不不不需需需需特特特特殊殊殊殊设设设设备备备备及及及及技技技技术术术术，比比比比水水水水泥泥泥泥固固固固化化化化法法法法便便便便宜宜宜宜，并并并并在在在在适适适适当当当当的的的的处处处处置置置置环环环环境境境境，可可可可维维维维持持持持反反反反应应应应的的的的持持持持续续续续进进进进行行行行。石石石石灰灰灰灰固固固固化化化化处处处处理理理理得得得得到到到到固固固固化化化化体体体体的的的的强强强强度度度度较较较较低低低低，所所所所需需需需养养养养护护护护时时时时间间间间较较较较长长长长，并并并并且体积

42、膨胀较大，增加清运和处置的困难，因而较少单独使用。且体积膨胀较大，增加清运和处置的困难，因而较少单独使用。且体积膨胀较大，增加清运和处置的困难，因而较少单独使用。且体积膨胀较大，增加清运和处置的困难，因而较少单独使用。概念应用特点 6.3.5 石灰固化石灰固化处理处理第三十三张，PPT共三十八页，创作于2022年6月 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。该该该该技技技技术术术术主主主主要要要要用用用用来来来来处处处处理理理理含含含含有有有有大大大大量量量量

43、硫硫硫硫酸酸酸酸钙钙钙钙和和和和亚亚亚亚硫硫硫硫酸酸酸酸钙钙钙钙的的的的废废废废物物物物，如磷石膏、烟道气脱硫废渣等。如磷石膏、烟道气脱硫废渣等。如磷石膏、烟道气脱硫废渣等。如磷石膏、烟道气脱硫废渣等。CaSOCaSOCaSOCaSO4 4 4 42H2H2H2H2 2 2 2O O O O或或或或CaSOCaSOCaSOCaSO3 3 3 32H2H2H2H2 2 2 2O O O O经经经经煅煅煅煅烧烧烧烧成成成成具具具具自自自自胶胶胶胶结结结结作作作作用用用用的的的的亚亚亚亚硫硫硫硫酸酸酸酸钙钙钙钙或或或或半半半半水水水水硫硫硫硫酸钙酸钙酸钙酸钙，遇水后迅速凝固和硬化。，遇水后迅速凝固和

44、硬化。，遇水后迅速凝固和硬化。，遇水后迅速凝固和硬化。不不不不需需需需要要要要加加加加入入入入大大大大量量量量添添添添加加加加剂剂剂剂，废废废废物物物物也也也也不不不不需需需需要要要要完完完完全全全全脱脱脱脱水水水水，工工工工艺艺艺艺简简简简单单单单；固固固固化化化化体体体体化化化化学学学学性性性性质质质质稳稳稳稳定定定定，具具具具有有有有抗抗抗抗渗渗渗渗透透透透性性性性高高高高、抗抗抗抗微微微微生生生生物物物物降降降降解解解解和和和和污污污污染染染染物物物物浸浸浸浸出出出出速速速速率率率率低低低低的的的的特特特特点点点点，并并并并且且且且结结结结构构构构强强强强度度度度高高高高；但但但但只只

45、只只限限限限于于于于含含含含有有有有大大大大量量量量硫硫硫硫酸酸酸酸钙钙钙钙的的的的废废废废物物物物，应应应应用用用用面面面面较较较较为为为为狭狭狭狭窄窄窄窄。此此此此外外外外还还还还要要要要求求求求熟熟熟熟练练练练的的的的操操操操作作作作和和和和比比比比较较较较复复复复杂杂杂杂的的的的设设设设备备备备，煅煅煅煅烧烧烧烧泥渣也需要消耗一定的热量泥渣也需要消耗一定的热量泥渣也需要消耗一定的热量泥渣也需要消耗一定的热量Terra-CreteTerra-CreteTerra-CreteTerra-Crete技术（见图技术（见图技术（见图技术（见图6-56-56-56-5）自胶自胶自胶自胶结结结结 固

46、固固固 化化化化原理原理原理原理 应用应用应用应用 及及及及 特点特点特点特点特点原理应用概念 6.3.6 自胶结固化自胶结固化处理处理第三十四张，PPT共三十八页，创作于2022年6月图图6-5 6-5 烟道气脱硫泥渣自胶结固化的工艺流程烟道气脱硫泥渣自胶结固化的工艺流程第三十五张，PPT共三十八页，创作于2022年6月 6.3.7 6.3.7 水玻璃固化水玻璃固化 水玻璃固化：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。水玻璃固化电镀污泥时的配比为：水玻璃（3号硅酸

47、钠）混酸（纯硫酸与纯磷酸之比为91）污泥为5.850.5593.6。第三十六张，PPT共三十八页，创作于2022年6月技术技术适用对象适用对象主要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1.1.水水泥泥搅搅拌拌，技技术术已已相相当当成成熟熟；2.2.对对废废物物中中化化学学性性质质的的变变动动承承受受力力强强;3.;3.可可由由水水泥泥与与废废物物的的比比例例来来控控制制固固化化体体的的结结构构缺缺点点与与防防水水性性；4.4.无无需需特特殊殊的的设设备备，处处理理成成本本低低；5.5.废废物物可可直接处理，无需前处理。直接处理，无需前处理。1.

48、1.废废物物如如含含特特殊殊的的盐盐类类，会会造造成成固固化化体体破破裂裂；2.2.有有机机物物的的分分解解造造成成裂裂隙隙，增增加加渗渗透透性性，降降低低结结构构强强度度；3.3.大大量量水水泥泥的的使使用用可可增增加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 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 2操作不需特殊设备及技术；操作不需特殊设备及技术；3.3.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1.1.固固化化体体的的强强度度较较低低，需需较较长长的的养养护护时时间间；2.2.有有较较大

49、大的的体体积积膨膨胀胀，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1.1.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；2.2.固固化化体体空空隙隙率率和和污污染染物物浸浸出出速速率率均均大大大大降降低；低；3.3.固化体的增容较小固化体的增容较小 1.1.需高温操作，安全性较差；需高温操作，安全性较差；2.2.一一次次性性投投资资费费用用与与运运行行费费用用比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 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

50、化法低；2 2对水溶液有良好的阻隔性对水溶液有良好的阻隔性3 3接触液损失率远低于水泥固化与石灰固化。接触液损失率远低于水泥固化与石灰固化。1.1.需需特特殊殊设设备备和和专专业业操操作作人人员员；2.2.废废物物如如含含氧氧化化剂剂或或挥挥发发性性物物质质，加加热热时时会会着着火火或或逸逸散散，在在操操作作前前先对废物干燥、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 1固化体可长期稳定；固化体可长期稳定；2 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 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