固体废物的物化处理-课件.ppt

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1、固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 第四章第四章 固体废物的物化处理固体废物的物化处理 Chapter 4 Physical-chemical Treatment of Solid Waste 1固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid

2、Waste 【概念】【概念】浮选浮选 浮选剂浮选剂 正浮选正浮选 反浮选反浮选 浸出浸出 浸出剂浸出剂 酸浸酸浸 碱浸碱浸 盐浸盐浸 捕收剂捕收剂 起泡剂起泡剂 调整剂等调整剂等【方法原理】【方法原理】影响浮选效果的因素影响浮选效果的因素 浮选原理浮选原理 浮选机的基本要求浮选机的基本要求 浸出效果的衡量和影响浸出效果的因素浸出效果的衡量和影响浸出效果的因素 浸出方法的分类及每种方法的原理浸出方法的分类及每种方法的原理 目的组分分离提取方法及原理目的组分分离提取方法及原理 重点重点2固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Dispo

3、sal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 固体废物浮选固体废物溶剂浸出固体废物解毒处理固体废物固化处理固体废物的物化处理方法3固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 一、一、浮选浮选.影响浮影响浮选效果选效果的因素的因素 浮选工浮选工艺艺 浮选原浮选原理理 浮选药浮选药剂剂 浮选设浮选设备备 料浆料浆/浮选药剂浮选药剂/扩大扩大不同组分的可

4、浮性不同组分的可浮性差异差异/无数细小气泡无数细小气泡/目的颗粒粘附在气目的颗粒粘附在气泡上上浮泡上上浮捕收剂捕收剂 起泡剂起泡剂 调整剂调整剂调浆调浆 调药调药 调泡调泡 机械搅拌式机械搅拌式 充气搅拌式充气搅拌式 充气式充气式 气体析出式气体析出式 物料性质物料性质 药剂条件药剂条件 操作条件操作条件4固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 浮选浮选是根据不同物质被水润湿程度的差异而对其进行分离的过程。浮选

5、是在是根据不同物质被水润湿程度的差异而对其进行分离的过程。浮选是在水介质中进行的。水介质中进行的。润湿性润湿性指物质被水润湿的程度。许多无机废物极易被水润湿，而有机废物则指物质被水润湿的程度。许多无机废物极易被水润湿，而有机废物则不易被水润湿。不易被水润湿。亲水性物质：亲水性物质：易被水润湿的物质；易被水润湿的物质；疏水性物质：疏水性物质：不易被水润湿的物质。不易被水润湿的物质。正浮选：正浮选：将有用物质浮入泡沫产品，无用或回收经济价值不大的物质仍留在将有用物质浮入泡沫产品，无用或回收经济价值不大的物质仍留在矿浆内的浮选法。矿浆内的浮选法。反浮选：反浮选：将无用物质浮入泡沫产物中，将有用物质留

6、在料浆中的浮选法。将无用物质浮入泡沫产物中，将有用物质留在料浆中的浮选法。优先浮选：优先浮选：将固体废物中有用物质依次一种一种地浮出，成为单一物质产品将固体废物中有用物质依次一种一种地浮出，成为单一物质产品的浮选方法。的浮选方法。混合浮选：混合浮选：将固体废物中有用物质共同浮出为混合物，然后再把混合物中有将固体废物中有用物质共同浮出为混合物，然后再把混合物中有用物质一种一种地分离的方法。用物质一种一种地分离的方法。5固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and D

7、isposal of Solid Waste 捕收剂捕收剂:能够选择性地吸附在欲选的颗粒上，使目的颗粒表面疏水，增加可浮性，能够选择性地吸附在欲选的颗粒上，使目的颗粒表面疏水，增加可浮性，使其易于向气泡附着的药剂。可分为使其易于向气泡附着的药剂。可分为异极性（异极性（黄药、油酸黄药、油酸）和非极性油类（和非极性油类（煤煤油、柴油、燃料油、变压器油油、柴油、燃料油、变压器油）两类。）两类。起泡剂起泡剂:能促进泡沫形成，能促进泡沫形成，增加分选界面的药剂。增加分选界面的药剂。异极性的有机物、多为表面活异极性的有机物、多为表面活性物质、强烈的降低表面张力、溶解度应当适度。性物质、强烈的降低表面张力、

8、溶解度应当适度。调整剂调整剂:活化剂（金属阳离子、活化剂（金属阳离子、HS-、HSiO3-）、抑制剂（氧、）、抑制剂（氧、SO2、淀粉、单宁、淀粉、单宁等）、分散剂（水玻璃、磷酸盐）、絮凝剂（腐殖酸、聚丙烯酰胺）、等）、分散剂（水玻璃、磷酸盐）、絮凝剂（腐殖酸、聚丙烯酰胺）、pH调整调整剂（酸、碱）等。剂（酸、碱）等。图4-1起泡剂在气泡表面的吸附图4-2起泡剂与表面活性剂相互作用6浮选机基本要求：浮选机基本要求：良好的充气作用；良好的充气作用；搅拌作用；搅拌作用；能形成比较平稳的泡沫区；能形成比较平稳的泡沫区；能连续工作及便于调节。能连续工作及便于调节。固体废物处理与处置固体废物处理与处置固

9、体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 7固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 二、固体废物的溶剂浸出Sol4rvent Leaching of Solid Waste溶剂浸出：溶剂浸出：采用适当的溶剂与废物作用使物料中有关的组分有采用适当的溶剂与废物作用使物料中

10、有关的组分有选择性的溶解的物理化学过程。选择性的溶解的物理化学过程。浸出目的：浸出目的：使物料中有用或有害成分能选择性地最大限度地从使物料中有用或有害成分能选择性地最大限度地从固相转入液相。固相转入液相。溶剂的选择：溶剂的选择：1 1）对目的组分选择性好；）对目的组分选择性好；2 2）浸出率高，速率快；）浸出率高，速率快；3 3）成本低，容易制取，便于回收和循环使用；）成本低，容易制取，便于回收和循环使用；4 4）对设备腐蚀）对设备腐蚀性小。性小。8固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Wast

11、e Treatment and Disposal of Solid Waste （一）浸出动力学过程（一）浸出动力学过程 浸出过程：浸出过程：1、外扩散；、外扩散；2、化学反应；、化学反应；3、解吸；、解吸；4、反扩散。、反扩散。Fick第一定律：溶剂向颗粒表面扩散速率第一定律：溶剂向颗粒表面扩散速率 VD=KD（-s）质量作用定律：溶剂在颗粒表面的化学反应速率质量作用定律：溶剂在颗粒表面的化学反应速率Vk=Kksn 宏观速率宏观速率 V=KDKk/（KD+Kk）9固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of So

12、lid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 溶质在溶剂作用下仅发生晶格破坏，离子或原子溶质在溶剂作用下仅发生晶格破坏，离子或原子之间化学键的破坏是一可逆过程，溶质可从溶液之间化学键的破坏是一可逆过程，溶质可从溶液中结晶出来。中结晶出来。交换交换反应反应 浸出浸出 过程过程 氧化还氧化还原反应原反应 络合络合反应反应 化学化学溶解溶解（二）浸出过程机理（二）浸出过程机理物理溶解物理溶解溶剂与物料有关组分溶剂与物料有关组分发生化学反应生成可发生化学反应生成可溶性化合物进入液相溶性化合物进入液相过程，不可逆过程。过程，不可逆过程。10固体废物处理与

13、处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 提取或除去矿业、化工和冶金等过程排出的成提取或除去矿业、化工和冶金等过程排出的成分复杂废渣中所嵌布的微细低含量有价成分分复杂废渣中所嵌布的微细低含量有价成分 酸浸酸浸 浸出浸出 方法方法 碱浸碱浸 盐浸盐浸 水浸水浸 浸出：溶剂选浸出：溶剂选择性地溶解分择性地溶解分离固体废物中离固体废物中某种目的组分某种目的组分的工艺过程的工艺过程 浸出剂：浸出剂：浸出过程浸出过程所用的药所用的药剂剂

14、 浸出液：浸浸出液：浸出后含目的出后含目的组分的溶液组分的溶液 浸出渣：浸浸出渣：浸出后的残渣出后的残渣 浸出效果衡量浸出效果衡量（三）典型浸出反应（三）典型浸出反应11固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 酸浸酸浸 简单酸浸简单酸浸：适用于简单金属氧化物、金属含氧盐及适用于简单金属氧化物、金属含氧盐及FeS、NiS()、CoS、MnS、Ni3S2;以及大部分金属铁酸盐以及大部分金属铁酸盐,砷酸砷酸盐和硅酸盐

15、盐和硅酸盐 Me2Oy+H+Mey+H2O;MeOSiO2+H+Me2+H2SiO3 从含铜废物中浸出铜：孔雀石（从含铜废物中浸出铜：孔雀石（CuCOCuCO3 3Cu(OH)Cu(OH)2 2）、蓝铜矿）、蓝铜矿（CuCOCuCO3 3Cu(OH)Cu(OH)2 2）、黑铜矿（）、黑铜矿（CuOCuO）、）、赤铜矿（赤铜矿（CuCu2 2O O）、硅孔雀石硅孔雀石（CuSiOCuSiO3 32H2H2 2O O）、铜蓝（）、铜蓝（CuSCuS）、）、辉铜矿（辉铜矿（CuCu2 2S+OS+O2 2）、黄铜矿黄铜矿（CuFeSCuFeS2 2+O+O2 2）、金属铜、金属铜 包括简单酸浸、氧化

16、酸浸和还原酸浸。常用的酸浸剂有稀硫包括简单酸浸、氧化酸浸和还原酸浸。常用的酸浸剂有稀硫酸、浓硫酸、盐酸、硝酸、王水、氢氟酸、亚硫酸等。酸、浓硫酸、盐酸、硝酸、王水、氢氟酸、亚硫酸等。12固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 氧化酸浸氧化酸浸 控制酸用量及氧化剂（常用控制酸用量及氧化剂（常用Fe3+、Cl2、O2、HNO3、NaClO、MnO2、H2O2等等）用量，几乎所有金）用量，几乎所有金属硫化物中金属元素

17、被氧化溶解，硫被还原为单质硫或属硫化物中金属元素被氧化溶解，硫被还原为单质硫或硫酸根。硫酸根。MeS+H+氧化剂氧化剂 Me2+S0 或或SO42-还可浸出某些低价金属化合物（还可浸出某些低价金属化合物（eg.赤铜矿（赤铜矿（Cu2O）、辉）、辉铜矿（铜矿（Cu2S）等）。等）。浓硫酸强氧化性可将大部分金属氧化物和氢氧化物转变浓硫酸强氧化性可将大部分金属氧化物和氢氧化物转变为相应的硫酸盐为相应的硫酸盐 MeS+H2SO4 MeSO4+SO2+S+H2O 13还原酸浸还原酸浸 变价金属的高价金属氧化物和氢氧变价金属的高价金属氧化物和氢氧化物化物 MeXOY(或或Me(OH)Y)+H+还原剂还原剂

18、 Men+H2O 工业上常用金属铁、工业上常用金属铁、Fe2+、SO2等浸出有色金属生产过等浸出有色金属生产过程中产生的镍渣、锰渣、钴渣等。程中产生的镍渣、锰渣、钴渣等。MnO2+Fe2+H+Mn2+Fe3+H2O MnO2+Fe+H+Mn2+Fe3+H2O Co(OH)3+SO2+H+Co2+SO42-+H2O Ni(OH)3+SO2+H+Ni2+SO42+H2O 固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 14

19、固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 碱浸碱浸 氨浸氨浸 适用于含金属铜、钴、镍及其氧化物的废物浸出。适用于含金属铜、钴、镍及其氧化物的废物浸出。黑铜矿黑铜矿 CuO+NH4OH+(NH4)2CO3Cu(NH3)4CO3+H2O 孔雀石孔雀石 CuCO3 Cu(OH)2+NH4OH+(NH4)2CO3 Cu(NH3)4CO3+H2O 而而金属铜金属铜通过氧化还原反应浸出通过氧化还原反应浸出Cu+Cu(NH3)

20、4CO3 Cu2(NH3)4CO3 Cu2(NH3)4CO3+NH4OH+(NH4)2CO3+O2 Cu(NH3)4CO3 +H2O Cu、Co、Ni的硫化物的硫化物常压氨浸常因溶解不完全而留在浸渣中。采用常压氨浸常因溶解不完全而留在浸渣中。采用高压高压氧化氨浸氧化氨浸反应式如下：反应式如下：斑铜矿斑铜矿 Cu2FeS4+NH3+CO2+O2+H2O Cu(NH3)4SO4+Cu(NH4)2CO3+Fe2O3nH2O 黄铜矿黄铜矿 CuFeS2+NH3+O2+H2O Cu(NH3)4SO4+(NH4)2SO4+Fe2O3 nH2O 常用的碱浸剂有氨水、碳酸钠、苛性钠、硫化钠等。常用的碱浸剂有氨

21、水、碳酸钠、苛性钠、硫化钠等。15固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 碳酸钠溶液浸出碳酸钠溶液浸出 较酸浸能力弱、但选择性好设备较酸浸能力弱、但选择性好设备防腐问题较易解决。适用于含碳酸盐含量高、含防腐问题较易解决。适用于含碳酸盐含量高、含钨废料、硫化钼氧化焙烧渣、含磷废物（钨废料、硫化钼氧化焙烧渣、含磷废物（P2O5）、）、含钒废物（含钒废物（V2O5）、黑钨矿（）、黑钨矿（(Fe,Mn)WO4）等）等的

22、浸出。的浸出。eg.白钨矿白钨矿 CaWO4+Na2CO3Na2WO4+CaCO3 16苛性钠溶液浸出苛性钠溶液浸出 苛性钠是拜尔法生产氧化铝的主苛性钠是拜尔法生产氧化铝的主要浸出剂，也用于高含硅废物中有价成分的浸出。要浸出剂，也用于高含硅废物中有价成分的浸出。eg.方铅矿方铅矿 PbS+NaOH Na2WO4+CaCO3 还可用于浸出闪锌矿（还可用于浸出闪锌矿（ZnS）、白钨矿、黑钨矿、铝）、白钨矿、黑钨矿、铝土矿（土矿（Al2O3nH2O）硫化钠溶液浸出硫化钠溶液浸出 硫化钠可分解砷、锑、锡、汞等硫硫化钠可分解砷、锑、锡、汞等硫化物，使他们生成可溶性硫代酸盐的形态转入浸液化物，使他们生成可

23、溶性硫代酸盐的形态转入浸液中。中。eg.As2O3(Sb2O3、SnS2、HgS)+Na2S Na3AsS3(Na3SbS3、Na2SnS3、Na2HgS2)为防止硫化为防止硫化钠水解，提高浸出率，实践中常用硫化钠和苛性钠的混钠水解，提高浸出率，实践中常用硫化钠和苛性钠的混合液作为浸出剂。合液作为浸出剂。17固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 盐浸盐浸 氯化钠浸出氯化钠浸出 如含铅废物。如含铅废物。eg.P

24、bSO4+NaClPbCl2+Na2SO4 PbCl2+NaCl Na2PbCl4 常用的盐浸剂有氯化钠、高价铁盐、氯化铜和次氯酸常用的盐浸剂有氯化钠、高价铁盐、氯化铜和次氯酸钠等溶液。钠等溶液。高价铁盐浸出高价铁盐浸出 含铋废物，是浸出金属硫化矿废物含铋废物，是浸出金属硫化矿废物的良好。的良好。eg.Bi+FeCl3 BiCl3+FeCl2 Bi2S3+FeCl3 BiCl3+FeCl2+S0 18固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal

25、of Solid Waste 盐浸盐浸 氯化铜浸出氯化铜浸出 是浸出金属硫化矿废物的良好浸出剂。是浸出金属硫化矿废物的良好浸出剂。可浸出可浸出FeS2、CuFeS2、PbS、ZnS、Cu2S等。等。eg.Cu2S+CuCl2 CuCl+S0 次氯酸钠浸出次氯酸钠浸出 可浸出难被高价铁盐及高价铜离子可浸出难被高价铁盐及高价铜离子浸出的金属硫化物。浸出的金属硫化物。eg.MoS2+NaClO+NaOH Na2MoO4+NaCl+Na3SO4+H2O 19固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Wast

26、e Treatment and Disposal of Solid Waste 浸出效果衡量浸出效果衡量 设废物干质为设废物干质为Q(t),废物中某组分的含量为废物中某组分的含量为a（%），），浸出液体积为浸出液体积为V(m3),该组分在浸出液中的含量为该组分在浸出液中的含量为C(t/m3),浸出渣干质量为浸出渣干质量为m(t),浸渣中该组分含量为浸渣中该组分含量为（%）浸出率浸出率(浸浸)选择性系选择性系数（数（）20固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and

27、 Disposal of Solid Waste （四）影响（四）影响浸出过程主浸出过程主要因素要因素搅拌速度搅拌速度浸出压力浸出压力浸出温度浸出温度物料粒度及其特性物料粒度及其特性（粒度、固液比等）（粒度、固液比等）氧分压等氧分压等溶剂浓度溶剂浓度21固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste （五）浸出工艺与设备（五）浸出工艺与设备 渗滤浸出渗滤浸出 搅拌浸出搅拌浸出 顺流浸出顺流浸出 逆流浸出逆流浸出 错流浸

28、出错流浸出 渗滤浸出槽渗滤浸出槽 机械搅拌浸出槽机械搅拌浸出槽 空气搅拌浸出槽空气搅拌浸出槽 流态化逆流浸出槽流态化逆流浸出槽 高压釜高压釜 工艺工艺 设备设备 22固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 目的组分提取与分离目的组分提取与分离 离子沉淀离子沉淀 离子交换离子交换 置换沉淀置换沉淀 电沉积电沉积 提取和提取和分离方分离方法法 溶剂萃取溶剂萃取 23固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与

29、处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 水解沉淀水解沉淀 除了部分碱金属和个别碱土金属外。除了部分碱金属和个别碱土金属外。Men+OH Me(OH)n 包括水解沉淀、硫化物沉淀和其他难溶盐沉淀。包括水解沉淀、硫化物沉淀和其他难溶盐沉淀。离子沉淀离子沉淀 取对数取对数 24固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposa

30、l of Solid Waste 硫化物沉淀硫化物沉淀 大部分的金属离子大部分的金属离子.常用常用Na2S,H2S作作沉淀剂。沉淀剂。其他盐类的沉淀其他盐类的沉淀 某些金属的磷酸盐、砷酸盐、碳某些金属的磷酸盐、砷酸盐、碳酸盐、草酸盐、氟化物、酸盐、草酸盐、氟化物、氯化物等。氯化物等。eg.Li+Na2CO3Li2CO3 +Na+WO42-+CaCl2CaWO4 +Cl-Th4+C2O42-Th(C2O4)2 25固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Dis

31、posal of Solid Waste 水解沉淀水解沉淀 除了部分碱金属和个别碱土金属外除了部分碱金属和个别碱土金属外。Fe+Cu2+Fe2+Cu 根据热力学原理，任何较负电性的金属均可从溶根据热力学原理，任何较负电性的金属均可从溶液中置换出较正电性的金属，直到两种金属的可液中置换出较正电性的金属，直到两种金属的可逆电位相等为止。逆电位相等为止。置换沉淀置换沉淀 当铜析出后，由铜、铁和浸液组成的微电池当铜析出后，由铜、铁和浸液组成的微电池的电动势的电动势E为：为：26固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of

32、Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste Men+H2 Me+H+利用还原剂利用还原剂H2、CO、SO2等在一定条件下直接从等在一定条件下直接从溶液中还原金属的过程。溶液中还原金属的过程。气体还气体还原沉淀原沉淀 反应进行的必要条件为反应进行的必要条件为:27固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 三、稳定化固化处理三、稳定化固化处理Stabilizat

33、ion&Solidifacation Treatment of Solid Waste Treatment of Solid Waste 28固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 【概念】【概念】稳定化固化稳定化固化 浸出率增容比浸出率增容比 浸出速率浸出速率【方法原理】【方法原理】重金属稳定化方法及适用对象；重金属稳定化方法及适用对象；有机污染物的氧化解毒处理方法及适用对象；有机污染物的氧化解毒处理方法及适

34、用对象；固化处理的方法原理及优缺点；固化处理的方法原理及优缺点；稳定化固化效果的评价指标。稳定化固化效果的评价指标。重点重点29固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 应用应用应用应用：对危险废物、其它处理过程残渣及被污染的土壤进行处理。：对危险废物、其它处理过程残渣及被污染的土壤进行处理。：对危险废物、其它处理过程残渣及被污染的土壤进行处理。：对危险废物、其它处理过程残渣及被污染的土壤进行处理。目目目目的：的

35、：的：的：使危险废物中所有污染组分呈现化学惰性或被包容起来，减少后使危险废物中所有污染组分呈现化学惰性或被包容起来，减少后使危险废物中所有污染组分呈现化学惰性或被包容起来，减少后使危险废物中所有污染组分呈现化学惰性或被包容起来，减少后续处理与处置的潜在危险。续处理与处置的潜在危险。续处理与处置的潜在危险。续处理与处置的潜在危险。稳定化稳定化(Stabilization),将有毒有害污染物转变为低溶解性、低迁移将有毒有害污染物转变为低溶解性、低迁移性及低毒性的过程。化学稳定化性及低毒性的过程。化学稳定化&物理稳定化物理稳定化 固化固化(Solidifacation),在危险废物中添加固化剂，使其

36、转变为不可流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。动固体或形成紧密固体的过程。固化过程固化过程:利用添加剂改变废物的工程特性的过程。利用添加剂改变废物的工程特性的过程。固化剂：固化剂：固化所用的惰性材料。固化所用的惰性材料。固定化：固定化：固定化：固定化：具有固化和稳定化作用的过程。具有固化和稳定化作用的过程。限定化：限定化：限定化：限定化：将有毒化合物固定在固体粒子表面的过程。将有毒化合物固定在固体粒子表面的过程。包容化：包容化：包容化：包容化：用稳定剂用稳定剂/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。盖

37、的过程。一）概述一）概述30固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 固化产物性能：固化产物性能：固化产物性能：固化产物性能：抗浸出性；抗浸出性；抗浸出性；抗浸出性；抗干湿性、抗冻融性；抗干湿性、抗冻融性；抗干湿性、抗冻融性；抗干湿性、抗冻融性；耐腐蚀性、不燃性；耐腐蚀性、不燃性；耐腐蚀性、不燃性；耐腐蚀性、不燃性；抗渗透性（固化产物）；抗渗透性（固化产物）；抗渗透性（固化产物）；抗渗透性（固化产物）；足够的足够

38、的足够的足够的机械强度（固化产物）。机械强度（固化产物）。机械强度（固化产物）。机械强度（固化产物）。评价指标评价指标体积变化因数体积变化因数体积变化因数体积变化因数 增容比增容比增容比增容比浸出速率浸出速率浸出速率浸出速率抗压强度抗压强度抗压强度抗压强度装桶贮存装桶贮存装桶贮存装桶贮存:0.10.5MPa:0.10.5MPa 作建筑材料：作建筑材料：作建筑材料：作建筑材料：10MPa 10MPa 放射性固化体：前苏放射性固化体：前苏放射性固化体：前苏放射性固化体：前苏 5MPa,5MPa,英英英英20MPa20MPa31固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置

39、 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 固化固化/稳定化处理的基本要求：稳定化处理的基本要求：1 1、有害废物经固化处理后所形成的固化体应是密实、有害废物经固化处理后所形成的固化体应是密实、有一定几何性状，同时具有良好物理性质、化学稳定性的有一定几何性状，同时具有良好物理性质、化学稳定性的固体，最好能作为资源加以利用；固体，最好能作为资源加以利用；2 2、固化过程中材料和能量消耗要低，增容比要低，、固化过程中材料和能量消耗要低，增容比要低，最终产品的体积尽可能小于掺入的固体废物的体

40、积；最终产品的体积尽可能小于掺入的固体废物的体积；3 3、用水或其他指定浸提剂浸提固化体时，有毒有害、用水或其他指定浸提剂浸提固化体时，有毒有害物质的浸出量不能超过容许水平或浸出毒性标准物质的浸出量不能超过容许水平或浸出毒性标准 32固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 固化固化/稳定化处理的基本要求：稳定化处理的基本要求：4 4、固化工艺过程简单、操作方便，采用有效措施减少、固化工艺过程简单、操作方便，采用

41、有效措施减少有害物质的逸出，以避免工作场所和环境受到污染；有害物质的逸出，以避免工作场所和环境受到污染；5 5、固化剂来源丰富、价廉易得，处理费用低。、固化剂来源丰富、价廉易得，处理费用低。6 6、对于固化放射性废物产生的固化体，还应有较好的、对于固化放射性废物产生的固化体，还应有较好的导热性、热稳定性和耐热辐射稳定性，防止适当冷却时导热性、热稳定性和耐热辐射稳定性，防止适当冷却时放射性衰变热使固化体产生自熔化现象。放射性衰变热使固化体产生自熔化现象。33固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid W

42、aste Treatment and Disposal of Solid Waste r利用化学药剂通过化学反应。利用化学药剂通过化学反应。利用化学药剂通过化学反应。利用化学药剂通过化学反应。具有相对持久性具有相对持久性具有相对持久性具有相对持久性 有有 毒毒 有有 害害 物物 质质Cr、Cd、Hg、Pb、Cu、Zn等等重金属的化重金属的化学稳定化技术学稳定化技术含氯的挥发性有机物、含氯的挥发性有机物、硫醇、酚类、氰化物硫醇、酚类、氰化物等等 有机污染物的氧化有机污染物的氧化解毒技术解毒技术二）药剂稳定化处理二）药剂稳定化处理二）药剂稳定化处理二）药剂稳定化处理34固体废物处理与处置固体废物处

43、理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 重金重金属属溶出法溶出法离子交离子交换换中和法中和法氧化还氧化还原法原法吸附法吸附法化学沉化学沉淀法淀法将固体废物中可以发将固体废物中可以发生价态变化的某些有生价态变化的某些有毒有害组分通过氧化毒有害组分通过氧化还原反应还原反应转化转化为无毒为无毒/低毒化学性质稳定低毒化学性质稳定的组分的组分 吸附剂吸附剂 可逆可逆 吸附具有选择性：活吸附具有选择性：活性炭性炭-有机物；活性有机物；活性氧化铝氧化铝

44、-镍离子镍离子酸碱泥渣酸碱泥渣 中和剂中和剂 罐式机械搅拌罐式机械搅拌/池式人工搅拌池式人工搅拌氢氧化物沉淀氢氧化物沉淀 硫化物沉淀硫化物沉淀 硅酸盐沉淀硅酸盐沉淀 碳酸盐沉淀碳酸盐沉淀 共沉淀共沉淀 无机无机/有机螯合有机螯合物沉淀物沉淀离子交换树脂、天离子交换树脂、天然或人工合成沸石、然或人工合成沸石、硅胶硅胶 昂贵昂贵 可逆可逆重金属化重金属化学稳定化学稳定化35固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 毒

45、毒Cr6+Hg2+As5+氧化还原剂氧化还原剂 Cr3+Hg As3+氧化还原反应氧化还原反应毒毒重重 金金 属属 离离 子子 的的 稳稳 定定 化化 硫酸亚铁硫酸亚铁/硫代硫酸钠硫代硫酸钠/亚硫亚硫酸氢钠酸氢钠/二氧化硫二氧化硫/煤炭煤炭/纸浆纸浆废液废液/锯木屑锯木屑/谷壳谷壳氧氧 化化 还还 原原 法法36固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 重重 金金 属属 离离 子子 的的 稳稳 定定 化化 吸附剂

46、吸附剂 活性炭活性炭 活性炭活性炭 有机物有机物 粘土粘土金属氧化物：氧化铁、氧化镁、氧化铝金属氧化物：氧化铁、氧化镁、氧化铝 天然材料：锯末、沙、泥炭、沸石、软锰矿、天然材料：锯末、沙、泥炭、沸石、软锰矿、磁铁矿、硫铁矿、磁黄铁矿等磁铁矿、硫铁矿、磁黄铁矿等 人工材料：飞灰、粉煤灰、高炉渣、活性氧化人工材料：飞灰、粉煤灰、高炉渣、活性氧化铝、有机聚合物铝、有机聚合物吸吸 附附 法法37固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Soli

47、d Waste 重重 金金 属属 离离 子子 的的 稳稳 定定 化化 r氢氧化物沉淀法氢氧化物沉淀法 碱性物质：氢氧化钠、石灰、碳酸钠等碱性物质：氢氧化钠、石灰、碳酸钠等 r硅酸盐固化硅酸盐固化（pH 211）r固化基材：硅酸盐水泥、石灰窑灰渣、碳酸钠等固化基材：硅酸盐水泥、石灰窑灰渣、碳酸钠等水和金属离子与二氧化硅或硅胶不同比例结合水和金属离子与二氧化硅或硅胶不同比例结合水和金属离子与二氧化硅或硅胶不同比例结合水和金属离子与二氧化硅或硅胶不同比例结合 r碳酸盐沉淀碳酸盐沉淀 钡、镉、铅碳酸盐溶解度钡、镉、铅碳酸盐溶解度 其氢氧化物其氢氧化物 应用不广泛应用不广泛pH低，低，CO2溢出；溢出；

48、pH高，氢氧化物高，氢氧化物化化 学学 沉沉 淀淀 法法pH pH 溶解度溶解度溶解度溶解度38r硫化物沉淀法硫化物沉淀法 无机硫化物沉淀无机硫化物沉淀：应用仅次于氢氧化物沉淀法：应用仅次于氢氧化物沉淀法大多数金属硫化物溶解度低。一般保持大多数金属硫化物溶解度低。一般保持pH大于大于8。有机硫化物沉淀有机硫化物沉淀：较高的分子质量：较高的分子质量沉淀物易沉淀物易沉降、脱水和过滤；沉淀彻底，适用沉降、脱水和过滤；沉淀彻底，适用pH范围广。范围广。含汞废物及含重金属的粉尘（焚烧灰及飞灰等）含汞废物及含重金属的粉尘（焚烧灰及飞灰等）r共沉淀共沉淀 永久磁铁吸住。永久磁铁吸住。碳酸钙也可产生共沉淀碳酸

49、钙也可产生共沉淀固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 重重 金金 属属 离离 子子 的的 稳稳 定定 化化 化化 学学 沉沉 淀淀 法法溶解度溶解度溶解度溶解度Mn2+Zn2+Ni2+Mg2+Cu2+CdCd2+2+铁氧体铁氧体铁氧体铁氧体:=1:11:2=1:11:239固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid

50、Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 重重 金金 属属 离离 子子 的的 稳稳 定定 化化 无机及有机螯合物沉淀无机及有机螯合物沉淀 废物中含有的配合剂：废物中含有的配合剂：磷酸酯、柠檬酸盐、葡萄糖酸、磷酸酯、柠檬酸盐、葡萄糖酸、氨基乙酸、氨基乙酸、EDTA等形成等形成稳定可溶螯合物稳定可溶螯合物。螯环螯环 Pb2+、Cd2+、Ag+、Ni2+、Cu2+,98%Co2+、Cr2+,85%;优于优于Na2S 化化 学学 沉沉 淀淀 法法强氧化剂、高温破坏强氧化剂、高温破坏 高高pH破坏，破坏，NaS 高分子有机硫稳定剂，更稳定螯合物高分子有机硫稳