成信工固体废物处理与处置教案第9章 固体废物的固化处理技术.docx

第9章固体废物的固化处理技术一、基本要求了解固体废物的塑料固化和玻璃固化的基本原理及工艺流程，以及不同固体废物固化方法的选择；掌握固体废物的水泥固化和沥青固化的基本原理及工艺流程。二、教学重点与难点重点：固体废物的水泥固化和沥青固化的基本原理三、教学内容1、概述固化处理是利用物理或化学方法将危险固体废物固定或包容在毒惰性固体基质内，使之呈现化学稳定性或密封性的一种无害化处理方法。对固化处理的基本要求包括：危险废物经固化处理后所形成的固化体应具有良好的抗渗透性、抗浸出性、抗干湿性、抗冻融性及足够的机械强度等；固化过程中材料和能量消耗要低，增容比要低；固化工艺过程简单，便于操作；固化剂来源丰富，廉价易得；处理费用低，最好能作为资源加以利用。2、基本原理及方法固化处理的方法可按原理分为包胶固化、自胶结固化、玻璃固化和水玻璃固化。包胶固化按所使用包胶材料的基材不同，又可分为水泥固化、石灰固化、热塑性材料固化和有机物聚合物固化等。包胶固化适用于多种类型的废物，自胶结固化只适于含有大量能成为胶结剂的废物，玻璃和水玻璃固化，一般只适用于极少量毒性大或高放射性废物的处理。(1)水泥固化水泥固化是以水泥为固化剂将有害废物进行固化的一种处理方法。水泥固化过程中，污泥中的重金属离子会由于水泥的高PH值作用而生成难溶的氢氧化物或碳酸盐等，某些重金属离子还可以固定在水泥基体的晶格中，从而可有效地防止重金属的浸出。因此，非常适于处理各种含有重金属的污泥。水泥固化法处理含有重金属污泥的基本方法和工艺流程见图9-1。待处理的污泥通过计量装置以一定重量比与水泥、添加剂和水共投入到原料混练机中，经搅拌混合均匀，然后通过出料装置进行成型，再将成型的坯体养护，使之成为具有一定强度的固化产品。IHII图9-1水利固化法处理含重金属污泥流程水泥固化产品一般都比最终废物原体积增大1520倍，固化体中污染物的浸出率比较高时，须作涂覆处理，废物有的需作预处理或需要加入添加剂，会使成本增加，废物体积增大，这也是水泥固化的缺点。(2)石灰固化石灰固化是以石灰为主要固化基材，以粉煤灰、水泥窑灰为添加剂，含有活性氧化铝和二氧化硅的水泥窖灰和粉煤灰与石灰、水反应生成坚硬物质而将废物包容的方法。另外还需加其他添加剂以提高固化产物的强度和抑制污染物浸出。(3)热塑性材料固化热塑性材料固化法是用热塑性物质作固化剂，在一定温度下将废物进行包覆处理。热塑料物质在常温下呈固态，高温时变成粘液，故可用来包覆废物。目前，固化处理应用的热塑性材料有沥青、石蜡、聚乙烯、聚丁二烯等。(4)有机物聚合物固化有机物聚合物固化法是将一种有机聚合物的单体与湿废物或干废物在一个容器或一个特殊设计的混合器里完全混合，然后加入一种催化剂搅拌均匀，使其聚合、固化。在固化过程中，废物被聚合物包胶，通常使用的有机聚合物主要有酚醛树脂和不饱和聚脂。(5)自胶结固化自胶结固化法是将大量硫酸钙或亚硫酸钙的废物，在合适的控制条件下进行燃烧，使其部分脱水形成具有胶结作用的硫酸钙或半水硫酸钙，然后与某些添加剂和填料混合成稀浆,通过固化器凝结成像水泥一样坚硬和透水性差的自胶结固化体。因此，该法的基本原理是基于亚硫酸钙半水化合物具有最终形成类似于含有两个结晶水的硫酸钙的固化物。(6)玻璃固化玻璃固化以玻璃为固化原料，将玻璃与危险废物以一定的配料比混合后，在高温(9001200)下熔融，经退火后即可转化为稳定的玻璃固化体。玻璃的固化方法可分为间歇式玻璃固化和连续式玻璃固化两种。四、作业及解答