,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第六章 危险固体废物的固化,/,稳定化,原理,基本方法,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：,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；,通过,物理过程,把污染物直接,掺入到惰性基材,中去。,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,水泥固化；,石灰固化；,塑性材料固化；,有机聚合物固化；,自胶结固化,无机废物，尤其是一些含阳离子的废物。,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,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,),；,(5),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。,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,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,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：,如？,硫酸和硫酸盐；硫化物,？,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。,（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,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,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。,四、工程应用,铬渣化学解毒：,干、湿式还原；熔融固化回收；烧结固化（回收建材）；胶结固化,共同特点：六价铬,三价铬,放射性废物固化：,水泥固化、沥青固化和玻璃固化,含重金属废物化学处理：,沉淀、氧化还原、固化,