固体废物处理与出疹子-第四章-固体废物的物化处理概要.ppt

酸浸、碱浸和中性浸出 * 酸浸、碱浸和中性浸出 * 酸浸、碱浸和中性浸出 * 酸浸、碱浸和中性浸出 * 酸浸、碱浸和中性浸出 * * * * 一、概念 固化过程：利用添加剂改变固体废物的工程特性的过程。 固化剂：固化所用的惰性材料。 固化体：有害废物经过固化处理所形成的固化产物。 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。 二、稳定化/固定化效果的评价指标 产物性能：①抗浸出性；②抗干湿性、抗冻融性；③耐腐蚀性、不燃性；④抗渗透性（固化产物）；⑤足够的机械强度（固化产物）。 评价指标 浸出速率 固化体浸于水或其他溶液中时，其中危险物质的浸出速率。 选择方法、工艺条件等；预测固体化不同环境的性能 抗压强度 装桶贮存：0.1～0.5MPa 作建筑材料：＞10MPa 放射性固体化：前苏＞5Mpa，英＞20MPa 体积变化因数/增容比 危险废物处理前后的体积比，取决于掺入固体化中的盐量和可接受的有毒有害物质的水平。常用掺入盐量的质量分数鉴别固化效果。 三、固体废物的药剂稳定化处理 定义：利用化学药剂通过化学反应使有毒有害物质转变为低溶解性、低迁移性及低毒性物质的过程。 有毒有害物质（具有相对持久性）： Cr、Cd、Hg、Pb、Cu、Zn等重金属——化学稳定化技术； 含氯的挥发性有机物、硫醇、酚类、氰化物等有机污染物——氧化解毒技术； As、S、F等非金属，放射性元素——稳定化技术值得深入研究。 金属离子的稳定化 主要方法：化学法（中和法、氧化还原法、溶出法、化学沉淀法等）、物理化学法（吸附法、离子交换法等） 中和法：酸碱泥渣中和剂；罐式机械搅拌/池式人工搅拌 氧化还原法：将固体废物中可以发生价态变化的某些有毒有害组分通过氧化还原反应转化为无毒/低毒化学性质稳定的组分。 三、固体废物的药剂稳定化处理 金属离子的稳定化 吸附法：利用吸附剂进行可逆吸附。吸附剂具有选择性。主要吸附剂：天然材料（粘土、沙、氧化铁、氧化镁、氧化铝、沸石、软锰矿、磁铁矿、硫铁矿、磁黄铁矿等），人工材料（活性炭、粉煤灰、高炉渣、活性氧化铝、有机聚合物等）。如：活性炭—有机物；活性氧化铝—镍离子。 离子交换法：常见的交换剂—离子交换树脂、天然或人工合成沸石、硅胶。特点：昂贵、可逆。 三、固体废物的药剂稳定化处理 化学沉淀法：在含有重金属废物中投加化学药剂，形成难溶沉淀物的方法。包括：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。 氢氧化物沉淀法：关键—pH值影响溶解度。 ①投加碱性物质——氢氧化钠、石灰、碳酸钠等。 ②固化基材（调pH值）：硅酸盐水泥、石灰窑灰渣、碳酸钠等。 金属离子的稳定化 三、固体废物的药剂稳定化处理 硫化物沉淀法：关键—利用硫化物的低溶解度。 无机硫化物沉淀——应用广泛，保持pH＞8， 有机硫化物沉淀——较高的分子量→与金属离子形成沉淀物，易沉降、脱水和过滤。沉淀彻底，适用pH范围广。 硅酸盐沉淀：pH在2～11范围内，产物——水合金属离子与SiO2或硅胶按不同比例混合物。 碳酸盐沉淀：钡、镉、铅碳酸盐低溶解度，应用较少。 化学沉淀法： 共沉淀：在非铁二价重金属离子（Mn2+、Zn2+、Ni2+、Mg2+、Cu2+、Cd2+)与Fe2+共存溶液中，适当调节pH值，发生如下反应： 生成物在空气中溶解： 生产铁氧体，可用永久磁铁吸住。铁氧体Ⅱ：Ⅲ =1:1～1:2。 碳酸钙也可以产生共沉淀。 化学沉淀法： 无机及有机螯合物沉淀：废物中含有配合剂—磷酸酯、柠檬酸盐、葡萄糖酸、氨基乙酸、EDTA等与重金属离子配位形成稳定可溶螯合物。 螯合物的去除： 强氧化剂、高温破坏 高pH破坏、碱性Na2S去除 高分子有机硫稳定剂→更稳定的螯合物 螯环（更稳定）：对Pb2+、Cd2+、Ag+、Ni2+、Cu2+，去除率98%；对 Co2+、Cr2+，去除率85%；稳定化处理效果优于Na2S。 化学沉淀法： 三、固体废物的药剂稳定化处理 有机污染物的氧化解毒处理 有机 污染物 氧化解毒 O3氧化解毒 理论上1058gO3/度电 实际150gO3/度电 费用高，自由能高 有紫外线照射： 过氧化氢解毒 铁做催化剂产生OH· H2O235%～50%水溶液 紫外线功率500W/L 五氯酚污染土壤99.9%降解，有效去除TOC 氯氧化解毒 氯和漂白粉。用氯的氧化作用破坏剧毒氰化物是一种经典方法，pH＞7.5 四、固体废物固化处理 定义：是用物理-化学方法将有害废物固定或包封在惰性基材中，使之呈现化学稳定性或密封性的一种无害化处理方法。 应用：目前已应用于处理电镀污泥、砷渣、汞渣、氰渣、铬渣和镉渣