固體廢物處理與處置第六章固體廢物固化

多媒體網(wǎng)絡(luò)第六章固體廢物固化廢物固化是用物理-化學(xué)方法將有害廢物摻合并包容在密實(shí)的惰性基材中，使其穩(wěn)定化的一種過(guò)程。固化處理機(jī)理十分復(fù)雜，目前尚在研究和發(fā)展中，其固化過(guò)程有的是將有害廢物通過(guò)化學(xué)轉(zhuǎn)變引入某種穩(wěn)定的晶格中的過(guò)程；有的是將有害廢物用惰性材料加以包容的過(guò)程；有的兼有上述兩種過(guò)程。固化所用的惰性材料稱(chēng)為固化劑。有害廢物經(jīng)過(guò)固化處理所形成的固化產(chǎn)物稱(chēng)為固化體。固化處理的基本要求

①有害廢物經(jīng)固化處理后所形成的固化體應(yīng)具有良好的抗?jié)B透性、抗浸出性、抗干濕性、抗凍融性及足夠的機(jī)械強(qiáng)度等，最好能作為資源加以利用，如作建筑基礎(chǔ)和路基材料等；②固化過(guò)程中材料和能量消耗要低，增容比（即所形成的固化體體積與被固化廢物的體積之比）要低；③固化工藝過(guò)程簡(jiǎn)單、便于操作；④固化劑來(lái)源豐富，價(jià)廉易得；⑤處理費(fèi)用低。衡量固化處理效果主要指標(biāo)浸出率浸出率是指固化體浸于水中或其它溶液中時(shí)，其中有害物質(zhì)的浸出速度。

增容比

增容比是指所形成的固化體體積與被固化有害廢物體積的比值。第二節(jié)水泥固化一、水泥固化的原理水泥與污泥中的水分發(fā)生水化反應(yīng)生成凝膠，將有害污泥微粒分別包容，并逐步硬化形成水泥固化體?？梢哉J(rèn)為這種固化體的結(jié)構(gòu)主要是水泥的水化反應(yīng)產(chǎn)物3CaO·SiO3水化結(jié)晶體內(nèi)包進(jìn)了污泥微粒，使得污泥中的有害物質(zhì)被封閉在固化體內(nèi)，達(dá)到穩(wěn)定化、無(wú)害化的目的。（二）水泥固化添加劑在水泥固化處理過(guò)程中，為了改善固化條件，提高固化體的質(zhì)量；有時(shí)還摻入適宜的添加劑。常用的添加劑有吸附劑（如活性氧化鋁、粘土、蛭石等）、緩凝劑（如酒石酸、檸檬酸、硼酸鹽等）、促凝劑（如水玻璃、鋁酸鈉、碳酸鈉等）和減水劑（表面活性劑）等。三、水泥固化法的應(yīng)用（一）電鍍污泥固化處理（二）汞渣水泥固化處理四、水泥固化法的特點(diǎn)水泥固化法的主要優(yōu)點(diǎn)是對(duì)電鍍污泥處理十分有效；設(shè)備和工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，設(shè)備投資、動(dòng)力消耗和運(yùn)行費(fèi)用都比較低；水泥和添加劑價(jià)廉易得；對(duì)含水率較高的廢物可以直接固化；操作在常溫下即可進(jìn)行；對(duì)放射性廢物的固化容易實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)輸和自動(dòng)化控制等。水泥固化的缺點(diǎn)是①水泥固化體的浸出率較高通常為10-4—10-5g/(cm2·d)，主要是由于它的空隙率較高所致，因此，需作涂覆處理；②水泥固化體的增容比較高，達(dá)1.5-2；③有的廢物需進(jìn)行預(yù)處理和投加添加劑，使處理費(fèi)用增高；④水泥的堿性易使銨離子轉(zhuǎn)變?yōu)榘睔庖莩?；⑤處理化學(xué)泥渣時(shí)，由于生成膠狀物，使混合器的排料較困難，需加入適量的鋸末予以克服。第三節(jié)瀝青固化瀝青固化是以瀝青為固化劑與有害廢物在一定的溫度、配料比、堿度和攪拌作用下產(chǎn)生皂化反應(yīng)，使有害廢物均勻地包容在瀝青中，形成固化體。二、瀝青固化的基本方法高溫熔化混合蒸發(fā)法暫時(shí)乳化法化學(xué)乳化法三、瀝青固化體的性質(zhì)及其影響因素瀝青種類(lèi)、加入的廢物量、廢物的化學(xué)組分和殘余水分等的影響。（一）影響瀝青固化體浸出率的因素1、瀝青的種類(lèi)

2、廢物量、化學(xué)組成及混合狀況

3、殘余水分

4、某些表面活性劑的影響

（二）影響瀝青固化體化學(xué)穩(wěn)定性的因素在瀝青固化過(guò)程中，瀝青會(huì)與某些摻入的化合物、氧化劑等發(fā)生化學(xué)作用，從而影響固化體的化學(xué)穩(wěn)定性。第四節(jié)塑料固化一、塑料固化原理塑料固化是以塑料為固化劑與有害廢物按一定的配料比，并加入適量的催化劑和填料（骨料）進(jìn)行攪拌混合，使其共聚合固化而將有害廢物包容形成具有一定強(qiáng)度和穩(wěn)定性的固化體。第五節(jié)玻璃固化一、玻璃固化原理玻璃固化是以玻璃原料為固化劑，將其與有害廢物以一定的配料比混合后，在高溫（900-1200℃）下熔融，經(jīng)退火后即可轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的玻璃固化體。（一）玻璃固化方法1、間歇式固化法；

2、連續(xù)式固化法

（二）玻璃固化的工藝流程1、磷酸鹽玻璃固化的工藝流程

2、硼酸鹽玻璃固化的工藝流程

三、玻璃固化法的特點(diǎn)與高放廢液的其他固化法相比，玻璃固化法具有以下優(yōu)點(diǎn)：①玻璃固化體致密，在水及酸、堿溶液中的浸出率小，大約為10-7g/(cm2·d)；②增容比?。虎墼诓ＡЧ袒^(guò)程中產(chǎn)生的粉塵量少；④玻璃固化體有較高的導(dǎo)熱性、熱穩(wěn)定性和輻射穩(wěn)定性。玻璃固化法的缺點(diǎn)是裝置較復(fù)雜，處理費(fèi)用昂貴、工作溫度較高、設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，以及放射性核素?fù)]發(fā)量大等。第六節(jié)其他固化方法石灰固化石灰固化是以石灰為固化劑，以粉煤灰、水泥窯灰為填料，專(zhuān)用于固化含有硫酸鹽或亞硫酸鹽類(lèi)廢渣的一種固化方法

石灰固化法的特點(diǎn)石灰固化法的優(yōu)點(diǎn)是使用的填料來(lái)源豐富，價(jià)廉易得；操作簡(jiǎn)單，不需要特殊的設(shè)備，處理費(fèi)用低；被固化的廢渣不要求脫水和干燥；可在常溫下操作等。其主要缺點(diǎn)是石灰固化體的增容比大；固化體容易受酸性介質(zhì)浸蝕，需對(duì)固化體表面進(jìn)行涂覆。二、自膠結(jié)固化自膠結(jié)固化是將含有大量硫酸鈣或亞硫酸鈣的泥渣，在適宜的控制條件下進(jìn)行煅燒，使其部分脫水至產(chǎn)生有膠結(jié)作用的亞硫酸鈣或半水硫酸鈣狀態(tài)，然后與特制的添加劑和填料混合成稀漿，經(jīng)凝結(jié)