固体废物固化[精选].ppt

第六章 固体废物固化（solidification) 概述 水泥固化 沥青固化 塑料固化 玻璃固化 其他固化方法 1 概述 固化的概念 固化的机理 固化剂 固化效果的评价 （1）固化的概念 指用物理－化学方法将有害废物掺合并包容在密实的惰性基材中，使其达到稳定化的一种过程。 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。 有害废物经固化处理后，其渗透性和溶出性均可降低，所得固化块能安全地运输和方便地进行堆存或填埋，对稳定性和强度适宜的产品还可以作为筑路的基材。 （2）固化的机理 固化有两种方式，其机理也不尽相同： 将有害废物通过化学转变或引入到某种晶格中达到稳定化。 将有害废物用惰性材料加以包容使之与环境隔离。 根据上述基本原理，固化处理方法可划分为四类： 包胶固化（又称凝结固化） 按固化剂：a.水泥固化；b.沥青固化；c.石灰固化；c.塑料固化 按包胶结构： a.宏观包胶：将有害废物包裹在包胶体内，使其与 环境隔离。 b.微囊包胶：用包胶材料包覆废物的微粒。 自胶结固化：适用于含有大量能成为胶凝剂的废物，（如：排烟脱硫 石膏） 玻璃固化： 将污泥与玻璃原料一起烧制成玻璃。 水玻璃固化：利用水玻璃加酸后的硬化等性能将有害废物结合，包容及吸附而固化。 （3）固化剂(Solidifying agent) 固化常用的惰性材料： ①水泥、沥青、塑料、石灰（凝结固化） ②硅酸钠（水玻璃）、粘土（玻璃化固化） （4）固化效果的评价 浸出率 (leaching rate) 增容比 (Enlargement ratio) a.浸出率(leaching rate) 定义 指固化体内的有害物质在水或溶液中的浸出速度。 表达式 式中：ar－浸出时间内出的有害物质的量，mg； A0－样品中含有的有害物质的量，mg F－样品的表面积，cm2； M－样品的质量，g； t－浸出时间，d; b.增容比(Enlargement ratio) 定义 指固化体体积与被固化有害废物体积的比值。 表达式 式中： V2－固化体体积，m3； V1－固化前有害废物的体积，m3； Ci—增容比。 2 水泥固化 概念：以水泥为固化剂，将有害固体废物进行固化的一种处理方法。 原理： 水泥是一种无机胶凝材料，是以水化反应的形式凝固并逐步硬化的。包括两种作用： 凝胶包容(Gel encapsulation)：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（污泥中的固态物成为水化物的骨料从而被水泥凝胶包容）。 离子沉淀(ionic precipitation)：水泥是一种碱性物质，污泥中的重金属离子与水泥中的OH－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在与水泥制品中）。 ? ① 水泥 水泥的种类 硅酸盐水泥：以石灰、粘土为主要原料的水泥（又叫波特兰水泥）； 矿渣水泥：加入了一定量的高炉水淬渣（火山灰质）。 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。 用于固化处理的水泥主要有： 硅酸盐水泥：适用于腐蚀性不强的污泥（因硅酸盐 水泥易于和污泥中的油类、有机酸、金属氧化物反应，损害凝结硬化过程）。 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。 ② 添加剂 作用 改善固化条件（如早强剂），提高固化体的质量（如减水剂）。 添加剂种类 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。 促凝剂（水玻璃等）：提高早期强度。 减水剂（Na2SO4等）：降低水灰比，提高强度。 （3） 水泥固化法的应用 电镀干污泥的水泥固化 含水率为75％的污泥 一般工艺流程 电镀干污泥的水泥固化 干污泥 ? 水泥 ? 水＝（1～2） ? 20 ? （6～10） 抗压强度可达：10～20Mpa 浸出率：Hg0.0002 mg/L Cd0.02 mg/L Pb0.002 mg/L Cr6+0.02 mg/L As0.01 mg/L 含汞废渣的固化处理 汞渣：水泥=1：(3～8) （4）工艺流程 水泥固化的工艺流程: （5） 水泥固化法的特点 优点： 有效； 简单（工