补充危险废物处理处置工程.pptx

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1、第一节第一节 危险废物的定义与特征危险废物的定义与特征1.1 危险废物的定义危险废物的定义 危险废物是指除放射性废物以外的那些废物危险废物是指除放射性废物以外的那些废物（固（固体、污泥、液体和容器盛装的气体），由于它们的体、污泥、液体和容器盛装的气体），由于它们的化化学反应性、毒性、易爆性、腐蚀性或其它特性引起学反应性、毒性、易爆性、腐蚀性或其它特性引起对对人类健康或环境的危害。不管它是单独的或与其它人类健康或环境的危害。不管它是单独的或与其它废废物混在一起，不管是产生或被处置的或正在运输中物混在一起，不管是产生或被处置的或正在运输中的，的，在法律上都称为危险废物。在法律上都称为危险废物。这是

2、联合国环境规划署这是联合国环境规划署（UNEP)对危险废物给出的定义。对危险废物给出的定义。第1页/共30页 1.2 危险废物的特征危险废物的特征 中华人民共和国固体废物污染环境防治法中华人民共和国固体废物污染环境防治法将危将危险废物定义为险废物定义为“列入国家危险废物名录，或者根据国列入国家危险废物名录，或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险性的废物。危险性的废物。危险废物往往具有危险废物往往具有毒害性、腐蚀性、传染性、化毒害性、腐蚀性、传染性、化学反应性学反应性等一种或几种以上的危害特性，且以它特有等一种或几种以上的危害特性，

3、且以它特有的性质对环境产生污染。的性质对环境产生污染。危险废物会对人类健康和生态造成严重的危险废物会对人类健康和生态造成严重的潜在性潜在性危害危害，如急性中毒、火灾或爆炸等；如慢性中毒、致，如急性中毒、火灾或爆炸等；如慢性中毒、致癌、致畸，污染地下水等。癌、致畸，污染地下水等。第2页/共30页 是在自然界中不能被降解或具有很高的稳定性；是在自然界中不能被降解或具有很高的稳定性；能被生物富集；能被生物富集；能致命或因累积引起有害的影响。能致命或因累积引起有害的影响。与安全相关的性质：与安全相关的性质：腐蚀性、爆炸性、可燃性、反腐蚀性、爆炸性、可燃性、反应性。应性。与健康相关的性质：与健康相关的性

4、质：致癌性、传染性、刺激性、突致癌性、传染性、刺激性、突变性、毒性、放射性、致畸变性。变性、毒性、放射性、致畸变性。危险废物是指对人类或其他生物构成危害或潜危险废物是指对人类或其他生物构成危害或潜在危害的废物及其混合物。危险废物之所以有危害性在危害的废物及其混合物。危险废物之所以有危害性是因为：是因为：第3页/共30页腐蚀性腐蚀性浸出液浸出液pH2或或pH12；温度温度55 时，浸出液对规定牌号的钢材腐蚀速率大时，浸出液对规定牌号的钢材腐蚀速率大于于0.64cma的废物为具有腐蚀性的物质的废物为具有腐蚀性的物质 在无引发条件下由于本身不稳定而易发生剧烈变在无引发条件下由于本身不稳定而易发生剧烈

5、变化，例如与水形成爆炸性混合物，产生有毒气体、蒸化，例如与水形成爆炸性混合物，产生有毒气体、蒸汽、烟雾或臭气，在受热条件下能爆炸，常温常压下汽、烟雾或臭气，在受热条件下能爆炸，常温常压下即可发生爆炸，则可认为具有反应性。即可发生爆炸，则可认为具有反应性。反应性反应性第4页/共30页毒性毒性浸出毒性；急性毒性，其它毒性。浸出毒性；急性毒性，其它毒性。可燃性可燃性国家规定燃点低于国家规定燃点低于60的废物即是具有可燃性的废物即是具有可燃性第5页/共30页浸出毒性：浸出毒性：用规定方法对废物进行浸取，在浸取液中用规定方法对废物进行浸取，在浸取液中若有一种或一种以上有害成分，其浓度超过规定标准，若有一

6、种或一种以上有害成分，其浓度超过规定标准，就可认定具有毒性。就可认定具有毒性。急性毒性：急性毒性：指一次投给实验动物加大剂量的毒性物质，指一次投给实验动物加大剂量的毒性物质，在短时间所出现的毒性，通常是用一群实验动物出现在短时间所出现的毒性，通常是用一群实验动物出现半数死亡的剂量即半致死剂量表示，按照涉毒方式又半数死亡的剂量即半致死剂量表示，按照涉毒方式又可分口服毒性、吸入毒性和皮肤吸收毒性。可分口服毒性、吸入毒性和皮肤吸收毒性。其它毒性：其它毒性：包括生物富集性、刺激性、遗传变异性、包括生物富集性、刺激性、遗传变异性、水生生物毒性及传染性等。水生生物毒性及传染性等。第6页/共30页表1 浸出

7、毒性、急性毒性初筛和腐蚀性的鉴别标准第7页/共30页第二节第二节 危险废物的收集、贮存与运输危险废物的收集、贮存与运输2.1 危险废物的收集危险废物的收集手推车 内部暂存内部暂存 收集运输车收集运输车 产生者产生者 收集站收集站 运输车运输车 处理厂处理厂 处置场处置场 回收利用回收利用 运输车运输车 图图2.1 危险废物收集及转运方危险废物收集及转运方案案第8页/共30页2.2 危险废物的贮存危险废物的贮存 危险废物的包装装置：钢桶、钢罐、塑料桶、塑危险废物的包装装置：钢桶、钢罐、塑料桶、塑料袋等，一旦危险废物产生出来，必须依照法律规定料袋等，一旦危险废物产生出来，必须依照法律规定迅速将它们

8、妥善地存放于这些装置内，并在容器或贮迅速将它们妥善地存放于这些装置内，并在容器或贮罐外壁表明内盛物的类别、数量、装进日期以及危害罐外壁表明内盛物的类别、数量、装进日期以及危害说明。说明。需要密闭包装的危险固体废物需要密闭包装的危险固体废物 剧毒或某些特殊固体废物剧毒或某些特殊固体废物第9页/共30页例如：例如：与水接触会发生剧烈反应或产生有毒气体和烟与水接触会发生剧烈反应或产生有毒气体和烟雾的废物；雾的废物；氰酸盐或硫化物含量超过氰酸盐或硫化物含量超过1的废物；的废物；腐蚀性废物；腐蚀性废物；含有高浓度刺激性气味物质（如硫醇含有高浓度刺激性气味物质（如硫醇,硫化物硫化物等）等）含有挥发性有机物

9、（如丙烯酸、醛类、醚类含有挥发性有机物（如丙烯酸、醛类、醚类 及胺类等）的废物及胺类等）的废物;含杀虫剂及除草剂等农药的废物含杀虫剂及除草剂等农药的废物;含有可聚合性单体的废物、强氧化性废物等。含有可聚合性单体的废物、强氧化性废物等。第10页/共30页2.3 危险废物的运输危险废物的运输 公路运输通常是危险废物的主要运输方式，为公路运输通常是危险废物的主要运输方式，为确保确保安全，应采取如下控制措施：安全，应采取如下控制措施：承担危险废物运输车辆必须经过主管单位检查，承担危险废物运输车辆必须经过主管单位检查，并并持有有关单位签发的许可证，车身需有明显的标志持有有关单位签发的许可证，车身需有明显

10、的标志或或适当的危险符号，以引起关注；在公路上行驶时，适当的危险符号，以引起关注；在公路上行驶时，须须持有运输许可证，其上应注有废物的来源、性质和持有运输许可证，其上应注有废物的来源、性质和运运往地点。往地点。司机要经过培训，须有专业人员负责押运工作。司机要经过培训，须有专业人员负责押运工作。制定出周密的运输计划，确定好行驶路线，并提制定出周密的运输计划，确定好行驶路线，并提出出废物泄漏时的有效应急措施。废物泄漏时的有效应急措施。第11页/共30页第三节：危险废物处理处置技术第三节：危险废物处理处置技术 危险固体废弃物的处理、处置方法很多。通常危险固体废弃物的处理、处置方法很多。通常优先考虑的

11、是在源头生产过程以及使用过程中的减优先考虑的是在源头生产过程以及使用过程中的减量化和回用等。量化和回用等。处置技术：物化处理、热处理、生物处理、固处置技术：物化处理、热处理、生物处理、固化和稳定技术等。其中包括：蒸发、脱卤作用、旋化和稳定技术等。其中包括：蒸发、脱卤作用、旋转窑处理、流化床热氧化处理、水泥要处理、热分转窑处理、流化床热氧化处理、水泥要处理、热分解处理、玻璃熔炉处理、远洋焚烧、好氧处理、厌解处理、玻璃熔炉处理、远洋焚烧、好氧处理、厌氧处理、堆肥、土地处理等。氧处理、堆肥、土地处理等。第12页/共30页3.1 3.1 危险废物的固化处理危险废物的固化处理3.1.1 3.1.1 固化

12、的定义和方法固化的定义和方法 危险废物固化处理指利用物理、化学方法将危险危险废物固化处理指利用物理、化学方法将危险废物固定或包封在密实的惰性固体基材中，使其达到废物固定或包封在密实的惰性固体基材中，使其达到稳定化，目的是使危险废物中的所有危险组分呈现化稳定化，目的是使危险废物中的所有危险组分呈现化学惰性或被包容起来，以便运输、利用或处置。学惰性或被包容起来，以便运输、利用或处置。固化机理十分复杂，目前仍然在研究和发展中。固化机理十分复杂，目前仍然在研究和发展中。有的将危险废物通过化学转变引入到某种固体物质的有的将危险废物通过化学转变引入到某种固体物质的晶格中，有的是通过物理过程将危险废物用惰性

13、材料晶格中，有的是通过物理过程将危险废物用惰性材料加以包容；有的则兼有上述两种过程。加以包容；有的则兼有上述两种过程。第13页/共30页固化剂：固化所用的惰性材料称为固化剂；固化剂：固化所用的惰性材料称为固化剂；固化体：经过固化处理形成的固化产物称为固化体。固化体：经过固化处理形成的固化产物称为固化体。固化方法：目前常用的固化技术主要包括水泥固化、固化方法：目前常用的固化技术主要包括水泥固化、沥青固化、塑料固化、玻璃固化、石灰固化等。沥青固化、塑料固化、玻璃固化、石灰固化等。3.1.2 固化处理的基本要求固化处理的基本要求（1）固化处理后所形成的产品应是一种密实的、）固化处理后所形成的产品应是

14、一种密实的、具有具有一定几何形状和良好物理性质、化学性质稳定的固一定几何形状和良好物理性质、化学性质稳定的固体，体，最好作为资源加以利用，如作建筑基材和铺路材料最好作为资源加以利用，如作建筑基材和铺路材料等；等；（2）固化工艺简单，便于操作，且应有有效措施）固化工艺简单，便于操作，且应有有效措施减少减少有毒有害物质的易出，避免工作场所和环境的污染；有毒有害物质的易出，避免工作场所和环境的污染；概述：概述：第14页/共30页（3）增容比要小；）增容比要小；（4）产品用水或其它指定溶剂浸提时，有毒有害）产品用水或其它指定溶剂浸提时，有毒有害物物质的浸出量不能超过允许水平或浸出毒性指标；质的浸出量不

15、能超过允许水平或浸出毒性指标；（5）固化剂来源丰富，价廉易得，处理费用低廉；）固化剂来源丰富，价廉易得，处理费用低廉；（6）固化体应有较好的导热性和热稳定性，还要）固化体应有较好的导热性和热稳定性，还要有有较好的耐热辐射稳定性。较好的耐热辐射稳定性。3.1.3 固化效果评价固化效果评价 固化效果采用浸出率、增容比、抗压强度等固化效果采用浸出率、增容比、抗压强度等物理、物理、化学指标予以衡量。化学指标予以衡量。第15页/共30页浸出率：浸出率：指固化体浸入水中或其它溶剂中时有害物指固化体浸入水中或其它溶剂中时有害物质质的浸出的量。浸出率的数学表达形式：的浸出的量。浸出率的数学表达形式：Rin：标

16、标准准比比表表面面的的样样品品每每天天浸浸出出的的有有害害物物质质的的浸浸出出率率，2)ar：浸出时间内浸出的有害物质的量，：浸出时间内浸出的有害物质的量，mgA0：样品中含有的有害物质的量，：样品中含有的有害物质的量，mgF：样品暴露的表面积，：样品暴露的表面积，cm2M：样品的质量，：样品的质量，gt：浸出时间，：浸出时间，d 第16页/共30页关键词：固化效果评价关键词：固化效果评价增容比：增容比：形成固化体体积与被固化危险废物体积形成固化体体积与被固化危险废物体积的比值，它是鉴别固化处理方法好坏和衡量最终的比值，它是鉴别固化处理方法好坏和衡量最终成本的一项重要指标。数学表达式：成本的一

17、项重要指标。数学表达式：增容比增容比 V2 固化体体积，固化体体积，m3 V1 固化前有害废物的体积，固化前有害废物的体积，m3。抗压强度抗压强度：经固化后得到的固化体，若进行处置或：经固化后得到的固化体，若进行处置或装装桶贮存，抗压强度控制在桶贮存，抗压强度控制在MPa，若用作建筑材，若用作建筑材料，应大于料，应大于10MPa。对放射性废物，英国要求达。对放射性废物，英国要求达到到20MPa。第17页/共30页第四节：水泥固化第四节：水泥固化4.1 水泥固化的化学反应水泥固化的化学反应 水泥与废物中的水分或另外添加的水分发生水泥与废物中的水分或另外添加的水分发生水化水化反应生成凝胶，将废物中

18、的有害微粒分别包容起反应生成凝胶，将废物中的有害微粒分别包容起来，来，并逐步硬化成水泥固化体。常用的是普通硅酸盐并逐步硬化成水泥固化体。常用的是普通硅酸盐水泥水泥，它的主要成分是硅酸二钙（，它的主要成分是硅酸二钙（22）和硅酸三钙）和硅酸三钙（33）。此过程所涉及的水和反应主要有：）。此过程所涉及的水和反应主要有：硅酸三钙的水合反应：硅酸三钙的水合反应：2+xH2O 2CaO.Si O2.yH2O+Ca(OH)2 CaO.SiO2.mH2O+2Ca(OH)22(3 CaO.SiO2)+xH2O 2.yH2O+3Ca(OH)2 2(CaO.SiO2.mH2O)+4Ca(OH)2 第18页/共30

19、页2+x H22.xH2O CaO.SiO2.mH2O+Ca(OH)22)+xH22.yH2O Ca(OH)2 2(CaO.2SiO2.mH2O)+2Ca(OH)2 铝酸三钙的水合反应铝酸三钙的水合反应 3CaO.Al2O3+xH22O3 如有氢氧化钙存在，则变为：如有氢氧化钙存在，则变为：3CaO.Al2O3+xH2O Ca(OH)22O3.mH2O 硅酸二钙的水合反应硅酸二钙的水合反应 铝酸四钙的水合反应铝酸四钙的水合反应2O3.mH2O+Fe2O3+xH2O 32O3.mH2O+CaO.Fe2O3.nH2O第19页/共30页4.2 固化工艺及其影响因素固化工艺及其影响因素 水泥固化工艺比

20、较简单水泥固化工艺比较简单,通常是将危险废物、水通常是将危险废物、水泥和其它添加剂一起与水混合泥和其它添加剂一起与水混合,经过一定的养护时间形经过一定的养护时间形成坚硬的固化体成坚硬的固化体,影响水泥固化的的因素很多影响水泥固化的的因素很多,主要包主要包括：括：（1）pH值值 pH值对含重金属污染物的危险废物的固化处理效果值对含重金属污染物的危险废物的固化处理效果有很大影响（为什么？）有很大影响（为什么？）第20页/共30页 因为大部分金属离子的溶解度与因为大部分金属离子的溶解度与pH值有关，当值有关，当pH值值较高时，许多金属离子将形成氢氧化物沉淀，而且较高时，许多金属离子将形成氢氧化物沉淀

21、，而且当当pH值高时，水中的碳酸盐浓度也较高，有利于生值高时，水中的碳酸盐浓度也较高，有利于生成碳成碳酸盐沉淀。但应注意的是，酸盐沉淀。但应注意的是，pH过高时，会形成带过高时，会形成带负电负电荷的羟基络合物，溶解度反而升高，不利于金属离荷的羟基络合物，溶解度反而升高，不利于金属离子子的固定。的固定。（2）水、水泥和废物的质量比）水、水泥和废物的质量比 水分过少，无法保证水泥实现充分的水合作用；水分过少，无法保证水泥实现充分的水合作用；水水分过多，则会出现泌水现象，影响固化体的强度。分过多，则会出现泌水现象，影响固化体的强度。水水泥和废物的质量比通过实验来确定。泥和废物的质量比通过实验来确定。

22、第21页/共30页水泥固化处理电镀污泥应用实例：水泥固化处理电镀污泥应用实例：采采用用400500号号硅硅酸酸盐盐水水泥泥作作固固化化剂剂，配配比比为：为：电电镀镀干干污污泥泥：水水泥泥：水水=（12）：20：（68）。）。这这种种固固化化体体的的抗抗压压强强度度可可达达1020Mpa，重重金金属属的浸的浸出浓度：（原出浓度：（原mg/L)，Cd0.002mg/L(原原mg/L)，pb0.002mg/L(原原165 243mg/L)，Cr+60.002mg/L(原原 mg/L)，As0.01mg/L(原原11.0mg/L)。第22页/共30页（3）凝固时间）凝固时间 初凝时间要大于初凝时间要大

23、于2小时，终凝时间在小时，终凝时间在48小时以内。小时以内。（4）添加剂的使用）添加剂的使用 为了改变固化条件，提高固化体质量，固化过程为了改变固化条件，提高固化体质量，固化过程中中根据废物的性质掺入适量的添加剂。水泥固化所用根据废物的性质掺入适量的添加剂。水泥固化所用添添加剂种类繁多，作用不一。例如，添加活性氧化铝加剂种类繁多，作用不一。例如，添加活性氧化铝具具有助凝作用；使形成的固化体浸出率低且强度高；有助凝作用；使形成的固化体浸出率低且强度高；又又如，含有大量硫酸盐的废物，可加入适量的沸石，如，含有大量硫酸盐的废物，可加入适量的沸石，以以防止硫酸盐与水泥发生化学反应，生成水化硫酸铝防止硫

24、酸盐与水泥发生化学反应，生成水化硫酸铝钙钙而导致固化体膨胀和破裂。而导致固化体膨胀和破裂。第23页/共30页4.3 水泥固化特点及应用水泥固化特点及应用 水泥固化技术最早应用，是在核工业系统处理水泥固化技术最早应用，是在核工业系统处理离离子交换再生废液，报废的离子交换树脂，以及废液子交换再生废液，报废的离子交换树脂，以及废液在在蒸发浓缩时产生的污泥等方面，而后发展到其它危蒸发浓缩时产生的污泥等方面，而后发展到其它危险险废物尤其是各种重金属污泥的处理上。废物尤其是各种重金属污泥的处理上。特点：工艺和设备比较简单，运行费用低。对电镀特点：工艺和设备比较简单，运行费用低。对电镀污污泥十分有效泥十分有

25、效缺点：增容比相对较大，浸出率比较高。缺点：增容比相对较大，浸出率比较高。第24页/共30页 第五节：其它固化第五节：其它固化 沥沥青青固固化化：是是以以沥沥青青为为固固化化剂剂与与有有害害物物质质在在一一定温定温度度配配料料比比、碱碱度度和和搅搅拌拌作作用用下下产产生生皂皂化化反反应应，使使有有害害废物均匀地包容在沥青中，形成固化体。废物均匀地包容在沥青中，形成固化体。沥青固化处理范围沥青固化处理范围:处处理理中中、低低放放射射水水平平的的蒸蒸发发残残液液，废废水水化化学学处处理理产产生生的的沉沉渣渣、焚焚烧烧炉炉产产生生的的灰灰烬烬、塑塑料料废废物物，电电镀镀污污泥泥及砷渣等。及砷渣等。有

26、害物质的浸出率比水泥固化小有害物质的浸出率比水泥固化小23个数量级个数量级;增容比小。增容比小。沥青固化特点沥青固化特点:第25页/共30页塑料固化法塑料固化法:原原理理：塑塑料料固固化化是是以以塑塑料料为为固固化化剂剂，使使含含有有重重金金属属的的废废物物按按一一定定的的配配料料比比，并并加加入入一一定定的的催催化化剂剂和和填填料料进进行搅拌混合，使其共聚合固化。行搅拌混合，使其共聚合固化。特点及应用：特点及应用：与其它固化方法相比，所得的固化体比水泥固与其它固化方法相比，所得的固化体比水泥固化体化体的抗压抗拉强度大，因此体重量轻，具有光泽，外的抗压抗拉强度大，因此体重量轻，具有光泽，外表表

27、美观，可考虑作为轻型建筑材料使用。美观，可考虑作为轻型建筑材料使用。适用于有害适用于有害废废物和放射性废物的固化处理。物和放射性废物的固化处理。第26页/共30页 塑料固化的缺点：塑料固化的缺点：操作过程复杂，成本较高。操作过程复杂，成本较高。工程实例：工程实例：电镀污泥的固化处理，向污泥中加入电镀污泥的固化处理，向污泥中加入碳碳酸钙使其干燥，然后加入不饱和聚酯树脂、催化剂、酸钙使其干燥，然后加入不饱和聚酯树脂、催化剂、促进剂及河砂（骨料）等，经过混合、加热形成固促进剂及河砂（骨料）等，经过混合、加热形成固化化体。配比为：干污泥重量百分数为体。配比为：干污泥重量百分数为30%（质量比）（质量比

28、）左左右，塑料右，塑料2035%，骨料，骨料3550%。第27页/共30页 玻璃固化玻璃固化 原原理理：玻玻璃璃固固化化是是以以玻玻璃璃原原料料为为固固化化剂剂，与与有害有害废废 物物 按按 一一 定定 的的 配配 料料 比比 混混 合合 后后，在在 高高 温温 900-1200下熔下熔融，经退火后即可转化为稳定的固化体。融，经退火后即可转化为稳定的固化体。玻璃固化应用：玻璃固化应用：玻璃固化法主要用于固化高放射性废物。玻璃固化法主要用于固化高放射性废物。特特点点：玻玻璃璃固固化化是是所所有有固固化化方方法法中中效效率率最最好好；浸浸出率出率最低；最低；增容比最小。增容比最小。缺缺点点：装装置置复复杂杂，处处理理费费用用高高。由由于于高高温温处处理理，装置装置材料的耐热性、污泥重金属挥发飞散等问题待解决。材料的耐热性、污泥重金属挥发飞散等问题待解决。第28页/共30页 实实例例：水水玻玻璃璃（硅硅酸酸钠钠3号号）：混混酸酸（纯纯硫硫酸酸19份和纯磷酸份和纯磷酸1份的混合酸）：份的混合酸）：污泥污泥：。：。第29页/共30页感谢您的观看！第30页/共30页