第四章固體廢物的物化處理第1頁(yè)，共47頁(yè)，2023年，2月20日，星期二浮選原理：通過(guò)在固體廢物與水調(diào)成的料漿中加入浮選藥劑擴(kuò)大不同組分可浮性的差異，再通入空氣形成無(wú)數(shù)細(xì)小氣泡，使目的顆粒黏附在氣泡上，并隨氣泡上浮于料漿表面形成泡沫層后刮出，成為泡沫產(chǎn)品，不上浮的顆粒仍停留在料漿內(nèi)，通過(guò)適當(dāng)處理后廢棄。第2頁(yè)，共47頁(yè)，2023年，2月20日，星期二浮選藥劑的分類(lèi)：捕收劑(collector)：能夠選擇性地在欲選的顆粒上，使目的顆粒表面疏水，增加可浮性，使其易于向氣泡附著的藥劑起泡劑(frother)：促進(jìn)泡沫形成，增加分選界面的藥劑第3頁(yè)，共47頁(yè)，2023年，2月20日，星期二調(diào)整劑：活化劑（金屬陽(yáng)離子、HS-、HSiO3-）抑制劑（氧、SO2、淀粉、單寧等）分散劑（水玻璃、磷酸鹽）絮凝劑（腐殖酸、聚丙烯酰胺）pH調(diào)整劑（酸、堿）第4頁(yè)，共47頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)溶劑浸出溶劑浸出：用適當(dāng)?shù)娜軇┡c廢物作用使物料中有關(guān)的組分有選擇性地溶解的物理化學(xué)過(guò)程適用：成分復(fù)雜、嵌布粒度微細(xì)且有價(jià)成分含量低的礦業(yè)固體廢物、化工和冶金過(guò)程的廢物第5頁(yè)，共47頁(yè)，2023年，2月20日，星期二中性溶劑浸出第6頁(yè)，共47頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第7頁(yè)，共47頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第8頁(yè)，共47頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第9頁(yè)，共47頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第10頁(yè)，共47頁(yè)，2023年，2月20日，星期二影響浸出過(guò)程的主要因素1、物料粒度及其特性2、浸出溫度3、浸出壓力4、攪拌速度5、其他第11頁(yè)，共47頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第12頁(yè)，共47頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第13頁(yè)，共47頁(yè)，2023年，2月20日，星期二2、據(jù)浸出劑與被浸廢料的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方式的不同浸出工藝可分為順流浸出、錯(cuò)流浸出和逆流浸出三種。浸出劑被浸物料送后續(xù)處理浸液浸渣物料新浸出劑順流浸出工藝流程錯(cuò)流浸出工藝流程浸液浸渣被浸物料浸出劑逆流浸出工藝流程第14頁(yè)，共47頁(yè)，2023年，2月20日，星期二固化基本理論應(yīng)用于以下方面：對(duì)具有毒性或強(qiáng)反應(yīng)性等危險(xiǎn)廢物進(jìn)行處理，使其滿足填埋處置的要求。其他處理過(guò)程中產(chǎn)生的殘?jiān)诖罅客寥辣挥泻ξ廴疚锼廴镜那闆r下對(duì)土壤進(jìn)行去污。對(duì)有害污染物污染的土壤去污第15頁(yè)，共47頁(yè)，2023年，2月20日，星期二固化途徑危險(xiǎn)廢物固化/穩(wěn)定化的途徑是：將污染物通過(guò)化學(xué)轉(zhuǎn)變，引入到某種穩(wěn)定固體物質(zhì)的晶格中去；通過(guò)物理過(guò)程把污染物直接摻入到惰性基材中去。第16頁(yè)，共47頁(yè)，2023年，2月20日，星期二術(shù)語(yǔ)固化:在危險(xiǎn)廢物中添加固化劑，使其轉(zhuǎn)變?yōu)椴豢闪鲃?dòng)固體或形成緊密固體的過(guò)程。穩(wěn)定化:將有毒有害廢物轉(zhuǎn)變?yōu)榈腿芙庑浴⒌瓦w移性及低毒性的物質(zhì)的過(guò)程。化學(xué)穩(wěn)定化:通過(guò)化學(xué)反應(yīng)使有毒物質(zhì)變成不溶性化合物，使之在穩(wěn)定的晶格內(nèi)固定不動(dòng)物理穩(wěn)定化:將污泥或半固體物質(zhì)與一種疏松的物料(如粉煤灰)混合生成一種粗顆粒、有土壤狀堅(jiān)實(shí)度的固體。第17頁(yè)，共47頁(yè)，2023年，2月20日，星期二

評(píng)價(jià)指標(biāo)

具備一定的性能：①抗浸出性；②抗干濕性、抗凍融性；③耐腐蝕性、不燃性；④抗?jié)B透性（固化產(chǎn)物）；⑤足夠的機(jī)械強(qiáng)度（固化產(chǎn)物）。浸出速率

抗壓強(qiáng)度體積變化因數(shù)裝桶貯存:0.1～0.5MPa作填埋處理：>50kPa作建筑填土：>100kPa作建筑材料：>10MPa

放射性固化體：前蘇聯(lián)

>5MPa,英國(guó)>20MPa第18頁(yè)，共47頁(yè)，2023年，2月20日，星期二固化產(chǎn)品性能的判定標(biāo)準(zhǔn)1.浸出率①選擇聚乙烯或聚丙烯作為浸出容器材料，以去離子水或合成海水作為浸出劑；②將一定尺寸的試驗(yàn)樣品用尼龍絲懸掛于浸出容器中，在25±5℃；40±2℃；70±2℃；90±2℃的浸出溫度下進(jìn)行浸出至在試驗(yàn)誤差范圍內(nèi)浸出率實(shí)際恒定不變。③從開(kāi)始試驗(yàn)的第1，3，7，10，14，21，28，35和42d后更換浸出劑，以后每一個(gè)月更換一次。④對(duì)浸出液（包括溶解的、懸浮的、沉積的和吸附的）進(jìn)行分析，從而確定固化體的類(lèi)型或組成。

第19頁(yè)，共47頁(yè)，2023年，2月20日，星期二（2）增容比危險(xiǎn)廢物在穩(wěn)定化/固定化處理前后的體積比即：Ci=V1/V2

式中：Ci――增容比

V2――固化體體積，m3V1――固化前有害廢物的體積，m3

第20頁(yè)，共47頁(yè)，2023年，2月20日，星期二三、固體廢物的藥劑穩(wěn)定化處理藥劑穩(wěn)定化：利用化學(xué)藥劑通過(guò)化學(xué)反應(yīng)使有毒有害物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榈腿芙庑浴⒌瓦w移性及低毒性物質(zhì)的過(guò)程第21頁(yè)，共47頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第22頁(yè)，共47頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第23頁(yè)，共47頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第24頁(yè)，共47頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第25頁(yè)，共47頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第26頁(yè)，共47頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第27頁(yè)，共47頁(yè)，2023年，2月20日，星期二吸附技術(shù)吸附劑：天然材料：黏土、沙、氧化鐵、氧化鎂等人工材料：活性炭、鋸末、飛灰、活性氧化鋁等第28頁(yè)，共47頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第29頁(yè)，共47頁(yè)，2023年，2月20日，星期二目前常用的固化/穩(wěn)定化方法有:水泥固化、石灰固化、塑性材料固化、有機(jī)聚合物固化、自膠結(jié)固化、熔融（玻璃）固化和陶瓷固化。固化技術(shù)特別適用于含重金屬的廢物。第30頁(yè)，共47頁(yè)，2023年，2月20日，星期二

固化材料

廢物被摻入水泥的基質(zhì)中,水泥與廢物中的水分或另外添加的水分,發(fā)生水化反應(yīng)后生成堅(jiān)硬的水泥固化體水泥主要成分：鋁、硅、鐵、鈣的氧化物固化基材:

普通硅酸鹽\礦渣硅酸鹽\火山灰硅酸鹽

\礬土\沸石等水泥無(wú)機(jī)添加劑：蛭石、沸石、多種粘土礦物、水玻璃、無(wú)機(jī)緩凝劑、無(wú)機(jī)速凝劑和骨料等有機(jī)添加劑：硬脂肪酸丁酯、δ-糖酸丙酯、檸檬酸水泥固化過(guò)程硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣等的水合反應(yīng)產(chǎn)生Ca(OH)2

基

本

理

論水

泥

固

化危險(xiǎn)廢物、水泥、水、添加劑第31頁(yè)，共47頁(yè)，2023年，2月20日，星期二影響因素第32頁(yè)，共47頁(yè)，2023年，2月20日，星期二適用對(duì)象以水泥為基本材料的固化技術(shù)最適用于無(wú)機(jī)類(lèi)型的廢物，尤其是含有重金屬污染物的廢物。由于水泥所具有的高pH值，使得幾乎所有的重金屬形成不溶性的氫氧化物或碳酸鹽形式而被固定在固化體中。但是汞仍然要以物理封閉的微包容形式與生態(tài)圈進(jìn)行隔離，鉛主要沉積于水泥水化物顆粒的外表面，而鉻則較為均勻的分布于整個(gè)水化物的顆粒之中。圖6－1電鍍污泥水泥固化處理工藝流程圖第33頁(yè)，共47頁(yè)，2023年，2月20日，星期二適用對(duì)象圖6－1電鍍污泥水泥固化處理工藝流程圖第34頁(yè)，共47頁(yè)，2023年，2月20日，星期二汞渣水泥固化汞渣與水泥的配比：1:(3~8),加水混勻，送入模具振搗成型，再送入蒸汽養(yǎng)護(hù)室，在60~70℃養(yǎng)護(hù)24h，凝結(jié)硬化形成固體，做深埋處置第35頁(yè)，共47頁(yè)，2023年，2月20日，星期二優(yōu)缺點(diǎn)第36頁(yè)，共47頁(yè)，2023年，2月20日，星期二石灰固化第37頁(yè)，共47頁(yè)，2023年，2月20日，星期二瀝青固化第38頁(yè)，共47頁(yè)，2023年，2月20日，星期二

圖6－2高溫熔化混合蒸發(fā)瀝青固化流程示意圖第39頁(yè)，共47頁(yè)，2023年，2月20日，星期二瀝青固化瀝青固化第40頁(yè)，共47頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第41頁(yè)，共47頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第42頁(yè)，共47頁(yè)，2023年，2月20日，星期二

玻璃原料為固化劑，將其與危險(xiǎn)廢物以一定的配料比混合后，在1000～1500℃的高溫下熔融，經(jīng)退火后形成穩(wěn)定的玻璃固化體。

鈉鉀玻璃熔點(diǎn)低，制造容易，溶解度高，硅酸鹽玻璃熔點(diǎn)高，制造困難。

磷酸鹽：含鹽量低、放射性極高的如普雷克斯廢液硼酸鹽玻璃：高放廢液+固化劑——煅燒，升溫1100～1150℃，退火

浸出速率最低、增容比最小、高溫操作，燒結(jié)過(guò)程需配備尾氣凈化系統(tǒng)、成本高、穩(wěn)定性和耐久性差。概念固化劑特點(diǎn)玻

璃

固

化概念固化劑特點(diǎn)玻璃固化處理第43頁(yè)，共47頁(yè)，2023年，2月20日，星期二圖6－3磷酸鹽玻璃固化工藝流程第44頁(yè)，共47頁(yè)，2023年，2月20日，星期二圖6－4硼酸鹽玻璃固化工藝流程第45頁(yè)，共47頁(yè)，2023年，2月20日，星期二

利用廢物自身的膠結(jié)特性來(lái)達(dá)到固化目的的方法。主要用來(lái)處理含有大量硫酸鈣和亞硫酸鈣的廢物

CaSO4﹒2H2O或CaSO3﹒2H2O經(jīng)煅燒成具自膠結(jié)作用的亞硫酸鈣或半水