固體廢物物理化學(xué)工業(yè)固體廢物處理及資源化課件

第四章固體廢物的物化處理第四章固體廢物的物化處理1固體廢物浮選

固體廢物溶劑浸出

固體廢物解毒處理

固體廢物固化處理

…固體廢物的物化處理方法第四章固體廢物的物化處理固體廢物浮選固體廢物溶劑浸出固體廢物解毒處理固體廢物固2浮選和浸出【概念】浮選浮選劑正浮選反浮選浸出浸出劑酸浸堿浸鹽浸捕收劑起泡劑調(diào)整劑等【方法原理】影響浮選效果的因素浮選原理浮選機(jī)的基本要求浸出效果的衡量和影響浸出效果的因素浸出方法的分類及每種方法的原理目的組分分離提取方法及原理重點(diǎn)第四章固體廢物的物化處理浮選和浸出重點(diǎn)第四章固體廢物的物化處理3一、浮選..影響浮選效果的因素浮選工藝過(guò)程浮選原理浮選藥劑浮選設(shè)備料漿/浮選藥劑/擴(kuò)大不同組分的可浮性差異/無(wú)數(shù)細(xì)小氣泡/目的顆粒粘附在氣泡上上浮捕收劑

起泡劑

調(diào)整劑調(diào)漿調(diào)藥調(diào)泡機(jī)械攪拌式

充氣攪拌式

充氣式

氣體析出式

物料性質(zhì)藥劑條件操作條件第一節(jié)：浮選浮選是根據(jù)不同物質(zhì)被水潤(rùn)濕程度的差異而對(duì)其進(jìn)行分離的過(guò)程一、..影響浮選效果的因素浮選工藝過(guò)程浮選原理浮選藥劑浮選設(shè)4浮選原理：在固體廢物與水形成的懸浮液中加入浮選劑，依據(jù)不同物料表面性質(zhì)的差異，一部分可浮性好的顆粒被通入水中的微氣泡吸附，形成密度小于水的氣浮體上浮至液面，另一部分物料仍留在料漿內(nèi)，把液面上的泡沫刮出，形成泡沫產(chǎn)物，從而達(dá)到物料分離的目的。

浮選是根據(jù)不同物質(zhì)被水潤(rùn)濕程度的差異而對(duì)其進(jìn)行分離的過(guò)程。浮選是在水介質(zhì)中進(jìn)行的。潤(rùn)濕性指物質(zhì)被水潤(rùn)濕的程度。許多無(wú)機(jī)廢物極易被水潤(rùn)濕，而有機(jī)廢物則不易被水潤(rùn)濕。（潤(rùn)濕角）親水性物質(zhì)：易被水潤(rùn)濕的物質(zhì)；疏水性物質(zhì)：不易被水潤(rùn)濕的物質(zhì)。第一節(jié)：浮選浮選原理：在固體廢物與水形成的懸浮液中加入浮選劑，依據(jù)不同物5起泡劑在氣泡表面的吸附

起泡劑與表面活性劑相互作用

捕收劑:能夠選擇性地吸附在欲選的顆粒上，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?？煞譃楫悩O性（黃藥、油酸）和非極性油類（煤油、柴油、燃料油、變壓器油）兩類。

起泡劑:能促進(jìn)泡沫形成，增加分選界面的藥劑。異極性的有機(jī)物、多為表面活性物質(zhì)、強(qiáng)烈的降低表面張力、溶解度應(yīng)當(dāng)適度。

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）等。第一節(jié)：浮選起泡劑在氣泡表面的吸附起泡劑與表面活性劑相互作用捕收劑:6

浮選機(jī)是實(shí)現(xiàn)浮選工藝過(guò)程的主要裝置。主要有：機(jī)械攪拌式、充氣攪拌式、充氣式、氣體析出式等幾種設(shè)備。目前應(yīng)用最廣泛的浮選機(jī)是機(jī)械攪拌式，主要有葉輪式機(jī)械攪拌機(jī)和棒型浮選機(jī)。浮選機(jī)的基本要求：①良好的充氣作用；②攪拌作用；③能形成比較平穩(wěn)的泡沫區(qū)；④能連續(xù)工作及便于調(diào)節(jié)。第一節(jié)：浮選浮選機(jī)是實(shí)現(xiàn)浮選工藝過(guò)程的主要裝置。主要有：機(jī)械攪拌7浮選工藝過(guò)程：1）調(diào)漿：浮選前料漿的調(diào)制；2）調(diào)藥：加藥調(diào)整；3）調(diào)泡：充氣和攪拌正浮選：將有用物質(zhì)浮入泡沫產(chǎn)品，無(wú)用或回收經(jīng)濟(jì)價(jià)值不大的物質(zhì)仍留在礦漿內(nèi)的浮選法。反浮選：將無(wú)用物質(zhì)浮入泡沫產(chǎn)物中，將有用物質(zhì)留在料漿中的浮選法。優(yōu)先浮選：將固體廢物中有用物質(zhì)依次一種一種地浮出，成為單一物質(zhì)產(chǎn)品的浮選方法?；旌细∵x：將固體廢物中有用物質(zhì)共同浮出為混合物，然后再把混合物中有用物質(zhì)一種一種地分離的方法。影響浮選效果的因素：物料性質(zhì)、藥劑條件、操作條件第一節(jié)：浮選浮選工藝過(guò)程：第一節(jié)：浮選8溶劑浸出：采用適當(dāng)?shù)娜軇┡c廢物作用使物料中有關(guān)的組分有選擇性的溶解的物理化學(xué)過(guò)程。浸出目的：使物料中有用或有害成分能選擇性地最大限度地從固相轉(zhuǎn)入液相。溶劑的選擇：1）對(duì)目的組分選擇性好；2）浸出率高，速率快；3）成本低，容易制取，便于回收和循環(huán)使用；4）對(duì)設(shè)備腐蝕性小。第二節(jié)固體廢物的溶劑浸出溶劑浸出：采用適當(dāng)?shù)娜軇┡c廢物作用使物料中有關(guān)的組分有選擇性9（一）浸出動(dòng)力學(xué)過(guò)程

浸出過(guò)程：1、外擴(kuò)散；2、化學(xué)反應(yīng)；3、解吸；4、反擴(kuò)散。Fick第一定律：VD=KD（ρ-ρs）質(zhì)量作用定律：Vk=KkρsnV=Vk=VD=KD（ρ-ρs）=Kkρsn

n=1時(shí)

V=ρ

KD·Kk/(KD+Kk）當(dāng)Kk》KDV=KDρ過(guò)程速率受物質(zhì)擴(kuò)散限制當(dāng)Kk《KDV=Kkρ過(guò)程速率受物質(zhì)擴(kuò)散限制

第二節(jié)固體廢物的溶劑浸出（一）浸出動(dòng)力學(xué)過(guò)程第二節(jié)固體廢物的溶劑浸出10物理溶解過(guò)程溶質(zhì)在溶劑作用下僅發(fā)生晶格破壞，離子或原子之間化學(xué)鍵的破壞是一可逆過(guò)程，溶質(zhì)可從溶液中結(jié)晶出來(lái)。交換反應(yīng)浸出過(guò)程氧化還原反應(yīng)絡(luò)合反應(yīng)化學(xué)溶解（二）浸出過(guò)程的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理指溶劑與物料的有關(guān)組分之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成可溶性的化合物進(jìn)入液相的過(guò)程。第二節(jié)固體廢物的溶劑浸出物理溶解過(guò)程交換反應(yīng)浸11應(yīng)用：提取礦業(yè)、化工和冶金等過(guò)程排出的成分復(fù)雜廢渣中所嵌布的微細(xì)、低含量有價(jià)成分或除去有害成分酸浸（三）浸出方法堿浸鹽浸水浸浸出：溶劑選擇性地溶解分離固體廢物中某種目的組分的工藝過(guò)程浸出劑：浸出過(guò)程所用的藥劑浸出液：浸出后含目的組分的溶液浸出渣：浸出后的殘?jiān)鲂Ч饬康诙?jié)固體廢物的溶劑浸出應(yīng)用：提取礦業(yè)、化工和冶金等過(guò)程排出的成分復(fù)雜廢渣中所嵌布12酸浸簡(jiǎn)單酸浸：適用于簡(jiǎn)單金屬氧化物、金屬含氧鹽及FeS、NiS()、CoS、MnS、Ni3S2;以及大部分金屬鐵酸鹽,砷酸鹽和硅酸鹽

Me2Oy+H+Mey++H2O;MeO·SiO2+H+Me2++H2SiO3從含銅廢物中浸出銅：孔雀石（CuCO3·Cu(OH)2）、藍(lán)銅礦（CuCO3·Cu(OH)2）、黑銅礦（CuO）、赤銅礦（Cu2O）、硅孔雀石（CuSiO3·2H2O）、銅藍(lán)（CuS）、輝銅礦（Cu2S+O2）、黃銅礦（CuFeS2+O2）、金屬銅包括簡(jiǎn)單酸浸、氧化酸浸和還原酸浸。常用的酸浸劑有稀硫酸、濃硫酸、鹽酸、硝酸、王水、氫氟酸、亞硫酸等。第二節(jié)固體廢物的溶劑浸出酸浸簡(jiǎn)單酸浸：適用于簡(jiǎn)單金屬氧化物、金屬含氧鹽及FeS、Ni13氧化酸浸控制酸用量及氧化劑（常用Fe3+、Cl2、O2、HNO3、NaClO、MnO2、H2O2等）用量，幾乎所有金屬硫化物中金屬元素被氧化溶解，硫被還原為單質(zhì)硫或硫酸根。MeS+H++氧化劑Me2++S0或SO42-還可浸出某些低價(jià)金屬化合物（eg.赤銅礦（Cu2O）、輝銅礦（Cu2S）等）。濃硫酸強(qiáng)氧化性可將大部分金屬氧化物和氫氧化物轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的硫酸鹽MeS+H2SO4

MeSO4+SO2+S+H2O還原酸浸變價(jià)金屬的高價(jià)金屬氧化物和氫氧化物MeXOY(或Me(OH)Y)+H++還原劑Men++H2O工業(yè)上常用金屬鐵、Fe2+、SO2等浸出有色金屬生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的鎳渣、錳渣、鈷渣等。MnO2+Fe2++H+

Mn2++Fe3++H2OMnO2+Fe+H+Mn2++Fe3++H2OCo(OH)3+SO2+H+Co2++SO42-+H2ONi(OH)3+SO2+H+Ni2++SO42++H2O第二節(jié)固體廢物的溶劑浸出氧化酸浸控制酸用量及氧化劑（常用Fe3+、Cl2、O214堿浸氨浸

適用于含金屬銅、鈷、鎳及其氧化物的廢物浸出。黑銅礦CuO+NH4OH+(NH4)2CO3Cu(NH3)4CO3+H2O孔雀石CuCO3Cu(OH)2+NH4OH+(NH4)2CO3

Cu(NH3)4CO3+H2O而金屬銅通過(guò)氧化還原反應(yīng)浸出Cu+Cu(NH3)4CO3

Cu2(NH3)4CO3Cu2(NH3)4CO3+NH4OH+(NH4)2CO3+O2

Cu(NH3)4CO3+H2OCu、Co、Ni的硫化物常壓氨浸常因溶解不完全而留在浸渣中。采用高壓氧化氨浸反應(yīng)式如下：斑銅礦Cu2FeS4+NH3+CO2+O2+H2O

[Cu(NH3)4]SO4+[Cu(NH4)2]CO3+Fe2O3·nH2O黃銅礦CuFeS2+NH3+O2+H2O

[Cu(NH3)4]SO4+(NH4)2SO4+Fe2O3·nH2O常用的堿浸劑有氨水、碳酸鈉、苛性鈉、硫化鈉等。第二節(jié)固體廢物的溶劑浸出堿浸氨浸適用于含金屬銅、鈷、鎳及其氧化物的廢物浸出。15碳酸鈉溶液浸出

較酸浸能力弱、但選擇性好設(shè)備防腐問(wèn)題較易解決。適用于含碳酸鹽含量高、含鎢廢料、硫化鉬氧化焙燒渣、含磷廢物（P2O5）、含釩廢物（V2O5）、黑鎢礦（(Fe,Mn)WO4）等的浸出。

eg.白鎢礦CaWO4+Na2CO3Na2WO4+CaCO3苛性鈉溶液浸出

苛性鈉是拜爾法生產(chǎn)氧化鋁的主要浸出劑，也用于高含硅廢物中有價(jià)成分的浸出。

eg.方鉛礦PbS+NaOHNa2WO4+CaCO3還可用于浸出閃鋅礦（ZnS）、白鎢礦、黑鎢礦、鋁土礦（Al2O3·nH2O）硫化鈉溶液浸出

硫化鈉可分解砷、銻、錫、汞等硫化物，使他們生成可溶性硫代酸鹽的形態(tài)轉(zhuǎn)入浸液中。

eg.As2O3(Sb2O3、SnS2、HgS)+Na2SNa3AsS3(Na3SbS3、Na2SnS3、Na2HgS2)為防止硫化鈉水解，提高浸出率，實(shí)踐中常用硫化鈉和苛性鈉的混合液作為浸出劑。第二節(jié)固體廢物的溶劑浸出碳酸鈉溶液浸出較酸浸能力弱、但選擇性好設(shè)備防腐問(wèn)題較易解16鹽浸氯化鈉浸出

如含鉛廢物。

eg.PbSO4+NaClPbCl2+Na2SO4PbCl2+NaClNa2PbCl4常用的鹽浸劑有氯化鈉、高價(jià)鐵鹽、氯化銅和次氯酸鈉等溶液。高價(jià)鐵鹽浸出含鉍廢物，是浸出金屬硫化礦廢物的良好。

eg.Bi+FeCl3

BiCl3+FeCl2Bi2S3+FeCl3BiCl3+FeCl2+S0氯化銅浸出是浸出金屬硫化礦廢物的良好浸出劑。可浸出FeS2、CuFeS2、PbS、ZnS、Cu2S等。eg.Cu2S+CuCl2

CuCl+S0次氯酸鈉浸出可浸出難被高價(jià)鐵鹽及高價(jià)銅離子浸出的金屬硫化物。eg.MoS2+NaClO+NaOHNa2MoO4+NaCl+Na3SO4+H2O第二節(jié)固體廢物的溶劑浸出鹽浸氯化鈉浸出如含鉛廢物。eg.Pb17浸出效果衡量設(shè)廢物干質(zhì)為Q(t),廢物中某組分的含量為a（%），浸出液體積為V(m3),該組分在浸出液中的含量為C(t/m3),浸出渣干質(zhì)量為m(t),浸渣中該組分含量為（%）浸出率(浸)選擇性系數(shù)（）第二節(jié)固體廢物的溶劑浸出浸出效果衡量設(shè)廢物干質(zhì)為Q(t),廢物中某組分的含量為a（%18（四）影響浸出過(guò)程主要因素?cái)嚢杷俣冉鰤毫鰷囟任锪狭６燃捌涮匦裕６?、固液比等）氧分壓等溶劑濃度第二?jié)固體廢物的溶劑浸出（四）影響浸出過(guò)程主要因素?cái)嚢杷俣冉鰤毫鰷囟任锪狭６燃?9（五）浸出工藝與設(shè)備滲濾浸出／定義攪拌浸出順流浸出逆流浸出錯(cuò)流浸出滲濾浸出槽機(jī)械攪拌浸出槽空氣攪拌浸出槽流態(tài)化逆流浸出槽高壓釜工藝設(shè)備第二節(jié)固體廢物的溶劑浸出（五）浸出工藝與設(shè)備滲濾浸出／定義順流浸出滲濾浸出槽工20離子沉淀離子交換置換沉淀電沉積提取和分離方法溶劑萃?。┠康慕M分提取與分離第二節(jié)固體廢物的溶劑浸出離子沉淀離子交換置換沉淀電沉積提取和分離方法溶劑萃取（六）目21水解沉淀除了部分堿金屬和個(gè)別堿土金屬外。

Men++OH—

Me(OH)n

包括水解沉淀、硫化物沉淀和其他難溶鹽沉淀。離子沉淀取對(duì)數(shù)第二節(jié)固體廢物的溶劑浸出水解沉淀除了部分堿金屬和個(gè)別堿土金屬外。22

硫化物沉淀大部分的金屬離子.常用Na2S,H2S作沉淀劑。其他鹽類的沉淀某些金屬的磷酸鹽、砷酸鹽、碳酸鹽、草酸鹽、氟化物、氯化物等。

eg.Li++Na2CO3Li2CO3+Na+WO42-+CaCl2CaWO4+Cl-

Th4++C2O42-Th(C2O4)2

第二節(jié)固體廢物的溶劑浸出硫化物沉淀大部分的金屬離子.常用Na2S,H2S23水解沉淀除了部分堿金屬和個(gè)別堿土金屬外。

Fe+Cu2+Fe2++Cu

根據(jù)熱力學(xué)原理，任何較負(fù)電性的金屬均可從溶液中置換出較正電性的金屬，直到兩種金屬的可逆電位相等為止。置換沉淀當(dāng)銅析出后，由銅、鐵和浸液組成的微電池的電動(dòng)勢(shì)E為：第二節(jié)固體廢物的溶劑浸出水解沉淀除了部分堿金屬和個(gè)別堿土金屬外。24溜槽轉(zhuǎn)鼓錐形置換器

設(shè)備主要由水泥地溝、槽底木制方格，產(chǎn)物為海綿銅。該法鐵耗較高、勞動(dòng)強(qiáng)度大，適合于從稀酸中回收金屬為梨形轉(zhuǎn)鼓，由于置換材料不斷更新表面，置換速度快，勞動(dòng)強(qiáng)度較溜槽輕倒錐形，回旋上升的溶液沖刷下沉積物剝落并得到濃集從錐體中部的網(wǎng)格流出，而貧液從上部流出。處理量大，置換材料耗量低。第二節(jié)固體廢物的溶劑浸出溜槽設(shè)備主要由水泥地溝、槽底木制方格，產(chǎn)物為海綿銅。該法鐵25Men++H2

Me+H+

利用還原劑H2、CO、SO2等在一定條件下直接從溶液中還原金屬的過(guò)程。氣體還原沉淀反應(yīng)進(jìn)行的必要條件為:第二節(jié)固體廢物的溶劑浸出Men++H2Me+H+利用還原劑26【概念】穩(wěn)定化固化浸出率增容比浸出速率【方法原理】重金屬穩(wěn)定化方法及適用對(duì)象；有機(jī)污染物的氧化解毒處理方法及適用對(duì)象；固化處理的方法原理及優(yōu)缺點(diǎn)；穩(wěn)定化／固化效果的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

重點(diǎn)第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理【概念】穩(wěn)定化固化重點(diǎn)第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理27應(yīng)用：對(duì)危險(xiǎn)廢物、其它處理過(guò)程殘?jiān)氨晃廴镜耐寥肋M(jìn)行處理。目的：使危險(xiǎn)廢物中所有污染組分呈現(xiàn)化學(xué)惰性或被包容起來(lái)，減少后續(xù)處理與處置的潛在危險(xiǎn)，并便于運(yùn)輸、利用和處置。途徑：包括將污染物通過(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，以及通過(guò)物理過(guò)程把污染物直接摻入到惰性基材中去。一）穩(wěn)定化／固化第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理應(yīng)用：對(duì)危險(xiǎn)廢物、其它處理過(guò)程殘?jiān)氨晃廴镜耐寥肋M(jìn)行處理。一28穩(wěn)定化(Stabilization)：將有毒有害污染物轉(zhuǎn)變?yōu)榈腿芙庑?、低遷移性及低毒性的過(guò)程?；瘜W(xué)穩(wěn)定化&物理穩(wěn)定化，同時(shí)發(fā)生?；瘜W(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)與一種疏松物料混合生成一種粗顆粒、有土壤堅(jiān)實(shí)度的固體，這種固體可以用運(yùn)輸機(jī)送至處置場(chǎng)。固化(Solidifacation)：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。固化過(guò)程:利用添加劑改變廢物的工程特性的過(guò)程。

固化劑：固化所用的惰性材料。

固定化：具有固化和穩(wěn)定化作用的過(guò)程。限定化：將有毒化合物固定在固體粒子表面的過(guò)程。包容化：用穩(wěn)定劑/固化劑凝聚，將有毒物質(zhì)或危險(xiǎn)廢物顆粒包容或覆蓋的過(guò)程。第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理穩(wěn)定化(Stabilization)：將有毒有害污染物轉(zhuǎn)變29固化產(chǎn)物性能：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）。

評(píng)價(jià)指標(biāo)抗壓強(qiáng)度裝桶貯存:0.1~0.5MPa作建筑材料：>10MPa放射性固化體：前蘇>5MPa,英>20MPa浸出速率：固化體浸于水或其他溶液中時(shí)，其中危險(xiǎn)物質(zhì)的浸出速率。選擇方法、工藝條件等；預(yù)測(cè)固化體不同環(huán)境的性能。體積變化因數(shù)／增容比：危險(xiǎn)廢物處理前后的體積比，取決于摻入固化體中的鹽量和可接受的有毒有害物質(zhì)的水平。常用摻入鹽量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)鑒別固化效果。第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理固化產(chǎn)物性能：①抗浸出性；②抗干濕性、抗凍融性；③耐腐蝕性、30固化/穩(wěn)定化處理的基本要求1、有害廢物經(jīng)固化處理后所形成的固化體應(yīng)是密實(shí)、有一定幾何性狀，同時(shí)具有良好物理性質(zhì)、化學(xué)穩(wěn)定性的固體，最好能作為資源加以利用；2、固化過(guò)程中材料和能量消耗要低，增容比要低，最終產(chǎn)品的體積盡可能小于摻入的固體廢物的體積；3、用水或其他指定浸提劑浸提固化體時(shí)，有毒有害物質(zhì)的浸出量不能超過(guò)容許水平或浸出毒性標(biāo)準(zhǔn)4、固化工藝過(guò)程簡(jiǎn)單、操作方便，采用有效措施減少有害物質(zhì)的逸出，以避免工作場(chǎng)所和環(huán)境受到污染；5、固化劑來(lái)源豐富、價(jià)廉易得，處理費(fèi)用低。6、對(duì)于固化放射性廢物產(chǎn)生的固化體，還應(yīng)有較好的導(dǎo)熱性、熱穩(wěn)定性和耐熱輻射穩(wěn)定性，防止適當(dāng)冷卻時(shí)放射性衰變熱使固化體產(chǎn)生自熔化現(xiàn)象。第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理固化/穩(wěn)定化處理的基本要求第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理31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?、低遷移性及低毒性物質(zhì)的過(guò)程。具有相對(duì)持久性

有毒有害物質(zhì)Cr、Cd、Hg、Pb、Cu、Zn等重金屬的化學(xué)穩(wěn)定化技術(shù)含氯的揮發(fā)性有機(jī)物、硫醇、酚類、氰化物等有機(jī)污染物的氧化解毒技術(shù)二）化學(xué)穩(wěn)定化As、S、F等非金屬，放射性元素的穩(wěn)定化技術(shù)值得深入研究。第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理利用化學(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?、低遷移32重金屬溶出法離子交換中和法氧化還原法吸附法化學(xué)沉淀法將固體廢物中可以發(fā)生價(jià)態(tài)變化的某些有毒有害組分通過(guò)氧化還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為五毒/低毒化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的組分

吸附劑

可逆吸附具有選擇性：活性炭-有機(jī)物；活性氧化鋁-鎳離子酸堿泥渣中和劑罐式機(jī)械攪拌/池式人工攪拌氫氧化物沉淀硫化物沉淀硅酸鹽沉淀碳酸鹽沉淀共沉淀無(wú)機(jī)/有機(jī)螯合物沉淀離子交換樹脂、天然或人工合成沸石、硅膠

昂貴可逆重金屬離子穩(wěn)定化第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理重金屬溶出法離子交換中和法氧化還原法吸附法化學(xué)沉淀法將固體廢33毒Cr6+Hg2+As5+

氧化還原劑Cr3+Hg

As3+氧化還原反應(yīng)毒重金屬離子的穩(wěn)定化硫酸亞鐵/硫代硫酸鈉/亞硫酸氫鈉/二氧化硫/煤炭/紙漿廢液/鋸木屑/谷殼氧化還原法第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理毒Cr6+氧化還原劑Cr3+氧化還原反應(yīng)毒重硫酸亞34重金屬離子的穩(wěn)定化

吸附劑

活性炭活性炭有機(jī)物粘土金屬氧化物：氧化鐵、氧化鎂、氧化鋁天然材料：鋸末、沙、泥炭、沸石、軟錳礦、磁鐵礦、硫鐵礦、磁黃鐵礦等人工材料：飛灰、粉煤灰、高爐渣、活性氧化鋁、有機(jī)聚合物吸附法第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理重吸附劑吸第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理35重金屬離子的穩(wěn)定化

氫氧化物沉淀法

堿性物質(zhì)：氫氧化鈉、石灰、碳酸鈉等固化基材：硅酸鹽水泥、石灰窯灰渣、碳酸鈉等

硅酸鹽固化（pH2~11）

水和金屬離子與二氧化硅或硅膠不同比例結(jié)合碳酸鹽沉淀

鋇、鎘、鉛碳酸鹽溶解度《其氫氧化物應(yīng)用不廣泛——pH低，CO2溢出；pH高，氫氧化物化學(xué)沉淀法pH~溶解度第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理重氫氧化物沉淀法化pH~第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理36硫化物沉淀法無(wú)機(jī)硫化物沉淀：應(yīng)用僅次于氫氧化物沉淀法——大多數(shù)金屬硫化物溶解度低。一般保持pH大于8。有機(jī)硫化物沉淀：較高的分子質(zhì)量——沉淀物易沉降、脫水和過(guò)濾；沉淀徹底，適用pH范圍廣。含汞廢物及含重金屬的粉塵（焚燒灰及飛灰等）共沉淀永久磁鐵吸住。碳酸鈣也可產(chǎn)生共沉淀重金屬離子的穩(wěn)定化化學(xué)沉淀法溶解度Mn2+Zn2+Ni2+

Mg2+Cu2+Cd2+鐵氧體Ⅱ:Ⅲ=1:1~1:2第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理硫化物沉淀法重化溶解度Mn2+鐵氧體Ⅱ:Ⅲ=1:137重金屬離子的穩(wěn)定化

無(wú)機(jī)及有機(jī)螯合物沉淀

廢物中含有的配合劑：磷酸酯、檸檬酸鹽、葡萄糖酸、氨基乙酸、EDTA等形成穩(wěn)定可溶螯合物。螯環(huán)Pb2+、Cd2+、Ag+、

Ni2+、Cu2+,98%Co2+、Cr2+,85%;優(yōu)于Na2S化學(xué)沉淀法強(qiáng)氧化劑、高溫破壞高pH破壞，NaS高分子有機(jī)硫穩(wěn)定劑，更穩(wěn)定螯合物螯合效應(yīng)第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理重?zé)o機(jī)及有機(jī)螯合物沉淀化強(qiáng)氧化劑、高溫破壞螯合效38有機(jī)污染物氧化解毒臭氧氧化解毒過(guò)氧化氫解毒氯氧化解毒理論上1058g臭氧/度電實(shí)際150g/度電，費(fèi)用高自由能高，強(qiáng)氧化劑有紫外線照射時(shí)：鐵做催化劑產(chǎn)生OH·35%~50%，紫外線功率500W/L五氯酚污染的土壤，99.9%，有機(jī)碳氯和漂白粉。用氯的氧化物破壞劇毒的氰化物是一種經(jīng)典方法：在pH〉10第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理有機(jī)臭氧氧化解毒過(guò)氧化氫解毒氯氧化解毒理論上1058g臭氧39表某些廢物對(duì)不同固化處理技術(shù)的適應(yīng)性廢物成分處理技術(shù)水泥固化石灰等材料固化熱塑性魏包容法大型包容法有機(jī)物有機(jī)溶劑和油影響凝固，有機(jī)氣體揮發(fā)影響凝固，有機(jī)氣體揮發(fā)加熱時(shí)，有機(jī)氣體揮發(fā)先用固體材料吸附固態(tài)有機(jī)物可適應(yīng)，能提高固化體的耐久性可適應(yīng)，能提高固化體的耐久性有可能作為凝結(jié)劑使用可適應(yīng)，可作為包容材料使用無(wú)機(jī)物酸性廢物水泥可中和酸可適應(yīng)，能中和酸應(yīng)先進(jìn)行中和處理應(yīng)先進(jìn)行中和處理氧化劑可適應(yīng)可適應(yīng)會(huì)引起基料的破壞甚至燃燒會(huì)破壞包容材料硫酸鹽影響凝固，除非使用特殊材料，否則引起表面脫落可適應(yīng)會(huì)發(fā)生脫水反應(yīng)和再水合反應(yīng)而引起泄漏可適應(yīng)鹵化物很容易從水泥中浸出，妨礙凝固妨礙凝固，會(huì)從水泥中浸出會(huì)發(fā)生脫水反應(yīng)和再水合反應(yīng)可適應(yīng)重金屬鹽可適應(yīng)可適應(yīng)可適應(yīng)可適應(yīng)放射性廢物可適應(yīng)可適應(yīng)可適應(yīng)可適應(yīng)三）固化處理第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理表某些廢物對(duì)不同固化處理技術(shù)的適應(yīng)性廢物成分處理技術(shù)水40表無(wú)機(jī)廢物固化法和有機(jī)廢物包封法的優(yōu)缺點(diǎn)無(wú)機(jī)廢物固化法有機(jī)廢物包封法優(yōu)點(diǎn)①設(shè)備投資費(fèi)用及日常運(yùn)行費(fèi)用低；②所需材料比較便宜而豐富；③處理技術(shù)已比較成熟；④材料的天然堿性有助于中和廢水的酸度；⑤由于材料含水量范圍內(nèi)使用，不需要徹底的脫水過(guò)程；⑥借助于有選擇地改變處理劑的比例，處理后產(chǎn)物的物理性質(zhì)可從軟的黏土一直變化到整塊石料；⑦用石灰為基質(zhì)的方法可在一個(gè)單一的過(guò)程中處置兩種廢物；⑧用黏土為基質(zhì)可用于處理某些有機(jī)廢物。①污染物遷移率一般要比無(wú)機(jī)固化法低；②與無(wú)機(jī)固化法相比，需要的固定程度低；③處理后材料的密度較低，從而可以降低運(yùn)輸成本；④有機(jī)材料可在廢物與浸出液之間形成一層不透水的邊界層；⑤此法可包封較大范圍的廢物；⑥對(duì)大型包封法而言，可直接應(yīng)用現(xiàn)代化的設(shè)備噴涂樹脂，無(wú)需其他能量開(kāi)支。缺點(diǎn)①需要大量原料；②原料（特別是水泥）是高能耗產(chǎn)品；③某些廢物如那些含有有機(jī)物的廢物在固化時(shí)會(huì)有一些困難；④處理后產(chǎn)物的質(zhì)量和體積都有較多增加；⑤處理后產(chǎn)物容易被浸出，尤其容易被稀酸浸出，因此可能需要額外的密封材料；⑥穩(wěn)定化的機(jī)理尚未了解。①所以的材料較昂貴；②用熱塑性及熱固性包封法時(shí)，干燥、熔化及聚合化過(guò)程中能源消耗大；③某些有機(jī)聚合物是易燃的；④除大型包封法外，各種方法均需要熟練的技術(shù)工人及昂貴的設(shè)備；⑤材料是可降解的，易于被有機(jī)溶劑腐蝕；⑥某些這些材料在聚合不完全時(shí)自身會(huì)造成污染。第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理表無(wú)機(jī)廢物固化法和有機(jī)廢物包封法的優(yōu)缺點(diǎn)無(wú)機(jī)廢物固化法有41水泥固化

水泥固化影響因素固化效果添加劑、成型工藝pH凝固時(shí)間配料比pH過(guò)高，氫氧化物沉淀，碳酸鹽沉淀。過(guò)高，帶負(fù)電荷的羥基絡(luò)合物，溶解度↑。Cu，9；Zn，9.3；Cd，11.1改善固化體質(zhì)量。吸附劑——沸石或蛭石加入含硫酸鹽的廢物中防止其與水泥成分反應(yīng)生成硫酸鋁鈣導(dǎo)致體積膨脹和破裂。蛭石還是骨料。水、水泥和廢物的量比水分過(guò)少，不能保證水泥的充分水合作用；水分國(guó)大，出現(xiàn)泌水現(xiàn)象投加促凝劑、緩凝劑來(lái)控制凝結(jié)時(shí)間，一般初凝時(shí)間>2h,終凝>24h，保證混料后有足夠時(shí)間輸送、裝桶或澆注第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理水水固化添加劑、成型工藝pH凝配pH過(guò)高42水泥固化應(yīng)用

無(wú)機(jī)類的廢物，eg.多氯聯(lián)苯、油和油泥、含有氯乙烯和二氯乙烷的廢物、硫化物等，尤其是含有重金屬污染物廢物，也被應(yīng)用于低、中放射性及垃圾焚燒廠產(chǎn)生的焚燒飛灰等危險(xiǎn)廢物的固化處理。對(duì)象采用400～500號(hào)硅酸鹽水泥為固化劑。電鍍干污泥、水泥和水的配比為（1～2）：20：（6～10）。固化體的抗壓強(qiáng)度可達(dá)10～20Mpa。浸出試驗(yàn)表明，重金屬的浸出濃度：汞小于0.0002mg/L（原0.13～1.25mg/L）；鎘小于0.002mg/L（原1.0～80.6mg/L）；鉛小于0.002mg/L（原165～243mg/L）；六價(jià)鉻小于0.02mg/L（原0.3～0.4mg/L）；砷小于0.01mg/L（原8.14～11.0mg/L）電鍍污泥水泥固化工藝：外部混合法、容器內(nèi)混合法、注入法等第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理水應(yīng)無(wú)機(jī)類的廢物，eg.多氯聯(lián)苯、油43水泥固化特點(diǎn)

①設(shè)備和工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，無(wú)需特殊的設(shè)備，設(shè)備投資、動(dòng)力消耗和運(yùn)行費(fèi)用都比較低；②水泥和添加劑價(jià)廉易得；③對(duì)含水率較低的廢物可直接固化，無(wú)需前處理；④在常溫下就可操作；⑤處理技術(shù)已相當(dāng)成熟，對(duì)放射性固體廢物的固化容易實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)輸和自動(dòng)控制等。

優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)

①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)穩(wěn)定化／固化處理水特①設(shè)備和工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，無(wú)需特殊44石灰固化原理應(yīng)用及特點(diǎn)概念特點(diǎn)原理應(yīng)用該技術(shù)主要用來(lái)穩(wěn)定石油冶煉污泥、重金屬污泥、氧化物、廢酸等無(wú)機(jī)污染物。以石灰和具有火山灰活性的物質(zhì)為固化基材對(duì)危險(xiǎn)廢物進(jìn)行穩(wěn)定化與固話處理的方法。石灰與凝硬性物料結(jié)合會(huì)產(chǎn)生能在化學(xué)及物理上將廢物包裹起來(lái)的粘接性物質(zhì)常以氫氧化鈣（熟石灰）的方法穩(wěn)定污泥。方法簡(jiǎn)單，物料來(lái)源方便，操作不需要特殊設(shè)備及技術(shù)。但石灰得到的固化體的強(qiáng)度較低、所需養(yǎng)護(hù)時(shí)間較長(zhǎng)、體積膨脹較大，增加清運(yùn)和處置的困難。第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理石灰固化原理應(yīng)用及特點(diǎn)概念特點(diǎn)原理應(yīng)用該技術(shù)主要用來(lái)穩(wěn)定石45瀝青固化原理與工藝

以瀝青類材料作為固化劑，與危險(xiǎn)廢物在一定的溫度、配料比、堿度和攪拌作用下發(fā)生皂化反應(yīng)，使有害物質(zhì)包容在瀝青中并形成穩(wěn)定固化體的過(guò)程。瀝青－憎水性物質(zhì)、良好的黏結(jié)性、化學(xué)穩(wěn)定性、較高的耐腐蝕性。石油蒸餾的殘?jiān)?，其化學(xué)成分包括瀝青質(zhì)、油分、游離碳、膠質(zhì)、瀝青酸和石蠟等。原理

固廢預(yù)處理——廢物與瀝青熱混合——二次蒸汽凈化放射性廢物瀝青固化基本方法：

高溫融化混合蒸發(fā)：150~230℃暫時(shí)乳化：混合——脫水——干燥，雙螺桿擠壓機(jī)化學(xué)乳化：廢物與乳化瀝青混合——干燥脫水——冷卻硬化工藝第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理瀝原以瀝青類材料作為固化劑，與危險(xiǎn)46瀝青固化應(yīng)用及特點(diǎn)一般被用來(lái)處理中、低放射性蒸發(fā)殘液、廢水化學(xué)處理產(chǎn)生的污泥、焚燒爐產(chǎn)生的灰分，以及毒性較大的電鍍污泥和砷渣等危險(xiǎn)廢物。對(duì)象與水泥固化基本相同應(yīng)用

（1）固化體的空隙率和固化體中污染物的浸出速率均大大降低。另外，由于固化過(guò)程中干廢物與固化劑之間的質(zhì)量比通常為1：1～2：1，因而固化體的增容較??；（2）固化劑具有一定的危險(xiǎn)性，固化過(guò)程中容易造成二次污染，需采取措施加以避免。另外，對(duì)于含有大量水分的廢物，由于瀝青不具備水泥的水化作用和吸水性，所以需預(yù)先對(duì)廢物進(jìn)行濃縮脫水處理。因此，瀝青固化工藝流程和裝置往往較為復(fù)雜，一次性投資與運(yùn)行費(fèi)用均高于水泥固化法；（3）固化操作需在高溫下完成，不宜處理在高溫下易分解的廢物、有機(jī)溶劑以及強(qiáng)氧化性廢物。特點(diǎn)第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理瀝青應(yīng)一般被用來(lái)處理中、低放射性蒸發(fā)47塑性材料固化概念及原理

以塑料為固化劑，與危險(xiǎn)廢物按一定的比例配料，并加入適量催化劑和填料進(jìn)行攪拌混合，使其共聚合固化，將危險(xiǎn)廢物包容形成具有一定強(qiáng)度和穩(wěn)定性固化體的過(guò)程。

概念熱固性塑料固化（脲醛樹脂、聚酯、聚丁二烯、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂）用熱固性有機(jī)單體和經(jīng)過(guò)粉碎處理的廢物充分混合，在助凝劑和催化劑的作用下產(chǎn)生聚合以形成海綿狀的聚合物質(zhì)，從而在每個(gè)廢物顆粒的周圍形成一層不透水的保護(hù)膜。部分液體廢物遺留，需干化。顆粒度、含水量等以及進(jìn)行聚合的條件熱塑性材料固化（瀝青、石蠟、聚乙烯、聚丙烯等）：是用熔融的熱塑性物質(zhì)在高溫下與干燥脫水危險(xiǎn)廢物混合，以達(dá)到對(duì)廢物穩(wěn)定化的目的的過(guò)程。

第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理塑性材料固化概以塑料為固化劑，與危險(xiǎn)48應(yīng)用及特點(diǎn)特點(diǎn)：引入密度較低的物質(zhì)，添加劑數(shù)量較少，固化體密度??；但操作過(guò)程復(fù)雜，熱固性材料自身價(jià)格高昂。由于操作中有機(jī)物的揮發(fā)，容易引起燃燒起火，所以通常不能在現(xiàn)場(chǎng)大規(guī)模應(yīng)用。

熱固性材料固化特點(diǎn)：浸出速率低；需要的包容材料少，在高溫下蒸發(fā)了大量的水分，增容率較低。缺點(diǎn)是高溫操作，耗能較多；會(huì)產(chǎn)生大量的揮發(fā)性物質(zhì)，其中有些是有害的物質(zhì)；有時(shí)廢物中含有熱塑性物質(zhì)或某些溶劑，影響穩(wěn)定劑和最終的穩(wěn)定效果

熱塑性材料固化應(yīng)用：低水平有機(jī)放射性廢物（如放射性離子交換樹脂）、穩(wěn)定非蒸發(fā)性的、液體狀態(tài)的有機(jī)危險(xiǎn)廢物第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理應(yīng)用及特點(diǎn)特點(diǎn)：引入密度較低的物質(zhì)，添加劑數(shù)量較少，固化體49玻璃固化概念固化劑特點(diǎn)

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。概念鈉鉀玻璃溶解度高，硅酸鹽玻璃熔點(diǎn)高，制造困難。磷酸鹽：含鹽量低、放射性極高的如普里克斯廢液（見(jiàn)圖4-13）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)定性和耐久性差特點(diǎn)固化劑第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理玻概玻璃原料為固化劑，將其與危險(xiǎn)50自膠結(jié)固化原理應(yīng)用及特點(diǎn)

利用廢物自身的膠結(jié)特性來(lái)達(dá)到固化目的的方法。概念CaSO4﹒2H2O或CaSO3﹒2H2O經(jīng)煅燒成具自膠結(jié)作用半水，遇水后迅速凝固和硬化。

不需要加入大量添加劑，廢物也不需要完全脫水，工藝簡(jiǎn)單；固化體化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有抗?jié)B透性高、抗微生物降解和污染物浸出速率低的特點(diǎn)，并且結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高；但只限于含有大量硫酸鈣的廢物，應(yīng)用面較為狹窄。此外還要求熟練的操作和比較復(fù)雜的設(shè)備，煅燒泥渣也需要消耗一定的熱量。特點(diǎn)原理應(yīng)用該技術(shù)主要用來(lái)處理含有大量硫酸鈣和亞硫酸鈣的廢物，如磷石膏、煙道氣脫硫廢渣等。

第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理自膠結(jié)固化原理應(yīng)用及特點(diǎn)利用廢物自身51技術(shù)適用對(duì)象主要優(yōu)點(diǎn)主要缺點(diǎn)水泥固化法重金屬、氧化物、廢酸1.水泥攪拌，技術(shù)已相當(dāng)成熟；2.對(duì)廢物中化學(xué)性質(zhì)的變動(dòng)承受力強(qiáng);3.可由水泥與廢物的比例來(lái)控制固化體的結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)與防水性；4.無(wú)需特殊的設(shè)備，處理成本低；5.廢物可直接處理，無(wú)需前處理。1.廢物如含特殊的鹽類，會(huì)造成固化體破裂；2.有機(jī)物的分解造成裂隙，增加滲透性，降低結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；3.大量水泥的使用可增加固化體的體積和質(zhì)量石灰固化法重金屬、氧化物、廢酸1所用物料來(lái)源方便，價(jià)格便宜；2操作不需特殊設(shè)備及技術(shù)；3.產(chǎn)品通常便于裝卸，滲透性有所降低1.固化體的強(qiáng)度較低，需較長(zhǎng)的養(yǎng)護(hù)時(shí)間；2.有較大的體積膨脹，增加清運(yùn)和處置的困難瀝青固化法重金屬、氧化物、廢酸1.有時(shí)需要對(duì)廢物預(yù)先脫水或濃縮；2.固化體空隙率和污染物浸出速率均大大降低；3.固化體的增容較小1.需高溫操作，安全性較差；2.一次性投資費(fèi)用與運(yùn)行費(fèi)用比水泥固化法高塑性固化法部分非極性有機(jī)物、氧化物、廢酸1固化體的滲透性較其他固化法低；2對(duì)水溶液有良好的阻隔性3接觸液損失率遠(yuǎn)低于水泥固化與石灰固化。1.需特殊設(shè)備和專業(yè)操作人員；2.廢物如含氧化劑或揮發(fā)性物質(zhì)，加熱時(shí)會(huì)著火或逸散，在操作前先對(duì)廢物干燥、破碎玻璃固化法不揮發(fā)高危性廢物，核廢料1固化體可長(zhǎng)期穩(wěn)定；2可利用廢玻璃屑作為固化材料；3對(duì)核能廢料的處理已有相當(dāng)成功的技術(shù)1不適用于可燃或揮發(fā)性的廢物2高溫?zé)崛谛柘拇罅磕茉矗?需要特殊設(shè)備及專業(yè)人員自膠結(jié)固化法硫酸鈣和亞硫酸鈣的廢物1燒結(jié)體的性質(zhì)穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高；2燒結(jié)體不具生物反應(yīng)性及著火性1應(yīng)用面較狹窄；2需要特殊設(shè)備及專業(yè)人員第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理技術(shù)適用對(duì)象主要優(yōu)點(diǎn)主要缺點(diǎn)水泥重金屬、1.水泥52習(xí)題與思考1.浮選過(guò)程中使用的浮選藥劑主要有哪些？每種藥劑在浮選中起什么作用？2.在什么情況下應(yīng)用化學(xué)浸出方法，有哪幾種浸出方法？3.穩(wěn)定化／固化處理技術(shù)主要應(yīng)用于哪些方面？舉例說(shuō)明。4.目前常用的危險(xiǎn)廢物穩(wěn)定化／固化處理技術(shù)方法有哪些？它們的適用對(duì)象和特點(diǎn)分別是什么？5.穩(wěn)定化／固化處理的基本要求是什么？6.無(wú)機(jī)廢物固化法和有機(jī)廢物包封法的優(yōu)缺點(diǎn)各是什么？7.簡(jiǎn)述各種穩(wěn)定化／固化處理方法的原理。8.簡(jiǎn)述評(píng)價(jià)固化處理效果的指標(biāo)。第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理習(xí)題與思考第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理53第四章固體廢物的物化處理第四章固體廢物的物化處理54固體廢物浮選

固體廢物溶劑浸出

固體廢物解毒處理

固體廢物固化處理

…固體廢物的物化處理方法第四章固體廢物的物化處理固體廢物浮選固體廢物溶劑浸出固體廢物解毒處理固體廢物固55浮選和浸出【概念】浮選浮選劑正浮選反浮選浸出浸出劑酸浸堿浸鹽浸捕收劑起泡劑調(diào)整劑等【方法原理】影響浮選效果的因素浮選原理浮選機(jī)的基本要求浸出效果的衡量和影響浸出效果的因素浸出方法的分類及每種方法的原理目的組分分離提取方法及原理重點(diǎn)第四章固體廢物的物化處理浮選和浸出重點(diǎn)第四章固體廢物的物化處理56一、浮選..影響浮選效果的因素浮選工藝過(guò)程浮選原理浮選藥劑浮選設(shè)備料漿/浮選藥劑/擴(kuò)大不同組分的可浮性差異/無(wú)數(shù)細(xì)小氣泡/目的顆粒粘附在氣泡上上浮捕收劑

起泡劑

調(diào)整劑調(diào)漿調(diào)藥調(diào)泡機(jī)械攪拌式

充氣攪拌式

充氣式

氣體析出式

物料性質(zhì)藥劑條件操作條件第一節(jié)：浮選浮選是根據(jù)不同物質(zhì)被水潤(rùn)濕程度的差異而對(duì)其進(jìn)行分離的過(guò)程一、..影響浮選效果的因素浮選工藝過(guò)程浮選原理浮選藥劑浮選設(shè)57浮選原理：在固體廢物與水形成的懸浮液中加入浮選劑，依據(jù)不同物料表面性質(zhì)的差異，一部分可浮性好的顆粒被通入水中的微氣泡吸附，形成密度小于水的氣浮體上浮至液面，另一部分物料仍留在料漿內(nèi)，把液面上的泡沫刮出，形成泡沫產(chǎn)物，從而達(dá)到物料分離的目的。

浮選是根據(jù)不同物質(zhì)被水潤(rùn)濕程度的差異而對(duì)其進(jìn)行分離的過(guò)程。浮選是在水介質(zhì)中進(jìn)行的。潤(rùn)濕性指物質(zhì)被水潤(rùn)濕的程度。許多無(wú)機(jī)廢物極易被水潤(rùn)濕，而有機(jī)廢物則不易被水潤(rùn)濕。（潤(rùn)濕角）親水性物質(zhì)：易被水潤(rùn)濕的物質(zhì)；疏水性物質(zhì)：不易被水潤(rùn)濕的物質(zhì)。第一節(jié)：浮選浮選原理：在固體廢物與水形成的懸浮液中加入浮選劑，依據(jù)不同物58起泡劑在氣泡表面的吸附

起泡劑與表面活性劑相互作用

捕收劑:能夠選擇性地吸附在欲選的顆粒上，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?？煞譃楫悩O性（黃藥、油酸）和非極性油類（煤油、柴油、燃料油、變壓器油）兩類。

起泡劑:能促進(jìn)泡沫形成，增加分選界面的藥劑。異極性的有機(jī)物、多為表面活性物質(zhì)、強(qiáng)烈的降低表面張力、溶解度應(yīng)當(dāng)適度。

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）等。第一節(jié)：浮選起泡劑在氣泡表面的吸附起泡劑與表面活性劑相互作用捕收劑:59

浮選機(jī)是實(shí)現(xiàn)浮選工藝過(guò)程的主要裝置。主要有：機(jī)械攪拌式、充氣攪拌式、充氣式、氣體析出式等幾種設(shè)備。目前應(yīng)用最廣泛的浮選機(jī)是機(jī)械攪拌式，主要有葉輪式機(jī)械攪拌機(jī)和棒型浮選機(jī)。浮選機(jī)的基本要求：①良好的充氣作用；②攪拌作用；③能形成比較平穩(wěn)的泡沫區(qū)；④能連續(xù)工作及便于調(diào)節(jié)。第一節(jié)：浮選浮選機(jī)是實(shí)現(xiàn)浮選工藝過(guò)程的主要裝置。主要有：機(jī)械攪拌60浮選工藝過(guò)程：1）調(diào)漿：浮選前料漿的調(diào)制；2）調(diào)藥：加藥調(diào)整；3）調(diào)泡：充氣和攪拌正浮選：將有用物質(zhì)浮入泡沫產(chǎn)品，無(wú)用或回收經(jīng)濟(jì)價(jià)值不大的物質(zhì)仍留在礦漿內(nèi)的浮選法。反浮選：將無(wú)用物質(zhì)浮入泡沫產(chǎn)物中，將有用物質(zhì)留在料漿中的浮選法。優(yōu)先浮選：將固體廢物中有用物質(zhì)依次一種一種地浮出，成為單一物質(zhì)產(chǎn)品的浮選方法?；旌细∵x：將固體廢物中有用物質(zhì)共同浮出為混合物，然后再把混合物中有用物質(zhì)一種一種地分離的方法。影響浮選效果的因素：物料性質(zhì)、藥劑條件、操作條件第一節(jié)：浮選浮選工藝過(guò)程：第一節(jié)：浮選61溶劑浸出：采用適當(dāng)?shù)娜軇┡c廢物作用使物料中有關(guān)的組分有選擇性的溶解的物理化學(xué)過(guò)程。浸出目的：使物料中有用或有害成分能選擇性地最大限度地從固相轉(zhuǎn)入液相。溶劑的選擇：1）對(duì)目的組分選擇性好；2）浸出率高，速率快；3）成本低，容易制取，便于回收和循環(huán)使用；4）對(duì)設(shè)備腐蝕性小。第二節(jié)固體廢物的溶劑浸出溶劑浸出：采用適當(dāng)?shù)娜軇┡c廢物作用使物料中有關(guān)的組分有選擇性62（一）浸出動(dòng)力學(xué)過(guò)程

浸出過(guò)程：1、外擴(kuò)散；2、化學(xué)反應(yīng)；3、解吸；4、反擴(kuò)散。Fick第一定律：VD=KD（ρ-ρs）質(zhì)量作用定律：Vk=KkρsnV=Vk=VD=KD（ρ-ρs）=Kkρsn

n=1時(shí)

V=ρ

KD·Kk/(KD+Kk）當(dāng)Kk》KDV=KDρ過(guò)程速率受物質(zhì)擴(kuò)散限制當(dāng)Kk《KDV=Kkρ過(guò)程速率受物質(zhì)擴(kuò)散限制

第二節(jié)固體廢物的溶劑浸出（一）浸出動(dòng)力學(xué)過(guò)程第二節(jié)固體廢物的溶劑浸出63物理溶解過(guò)程溶質(zhì)在溶劑作用下僅發(fā)生晶格破壞，離子或原子之間化學(xué)鍵的破壞是一可逆過(guò)程，溶質(zhì)可從溶液中結(jié)晶出來(lái)。交換反應(yīng)浸出過(guò)程氧化還原反應(yīng)絡(luò)合反應(yīng)化學(xué)溶解（二）浸出過(guò)程的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理指溶劑與物料的有關(guān)組分之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成可溶性的化合物進(jìn)入液相的過(guò)程。第二節(jié)固體廢物的溶劑浸出物理溶解過(guò)程交換反應(yīng)浸64應(yīng)用：提取礦業(yè)、化工和冶金等過(guò)程排出的成分復(fù)雜廢渣中所嵌布的微細(xì)、低含量有價(jià)成分或除去有害成分酸浸（三）浸出方法堿浸鹽浸水浸浸出：溶劑選擇性地溶解分離固體廢物中某種目的組分的工藝過(guò)程浸出劑：浸出過(guò)程所用的藥劑浸出液：浸出后含目的組分的溶液浸出渣：浸出后的殘?jiān)鲂Ч饬康诙?jié)固體廢物的溶劑浸出應(yīng)用：提取礦業(yè)、化工和冶金等過(guò)程排出的成分復(fù)雜廢渣中所嵌布65酸浸簡(jiǎn)單酸浸：適用于簡(jiǎn)單金屬氧化物、金屬含氧鹽及FeS、NiS()、CoS、MnS、Ni3S2;以及大部分金屬鐵酸鹽,砷酸鹽和硅酸鹽

Me2Oy+H+Mey++H2O;MeO·SiO2+H+Me2++H2SiO3從含銅廢物中浸出銅：孔雀石（CuCO3·Cu(OH)2）、藍(lán)銅礦（CuCO3·Cu(OH)2）、黑銅礦（CuO）、赤銅礦（Cu2O）、硅孔雀石（CuSiO3·2H2O）、銅藍(lán)（CuS）、輝銅礦（Cu2S+O2）、黃銅礦（CuFeS2+O2）、金屬銅包括簡(jiǎn)單酸浸、氧化酸浸和還原酸浸。常用的酸浸劑有稀硫酸、濃硫酸、鹽酸、硝酸、王水、氫氟酸、亞硫酸等。第二節(jié)固體廢物的溶劑浸出酸浸簡(jiǎn)單酸浸：適用于簡(jiǎn)單金屬氧化物、金屬含氧鹽及FeS、Ni66氧化酸浸控制酸用量及氧化劑（常用Fe3+、Cl2、O2、HNO3、NaClO、MnO2、H2O2等）用量，幾乎所有金屬硫化物中金屬元素被氧化溶解，硫被還原為單質(zhì)硫或硫酸根。MeS+H++氧化劑Me2++S0或SO42-還可浸出某些低價(jià)金屬化合物（eg.赤銅礦（Cu2O）、輝銅礦（Cu2S）等）。濃硫酸強(qiáng)氧化性可將大部分金屬氧化物和氫氧化物轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的硫酸鹽MeS+H2SO4

MeSO4+SO2+S+H2O還原酸浸變價(jià)金屬的高價(jià)金屬氧化物和氫氧化物MeXOY(或Me(OH)Y)+H++還原劑Men++H2O工業(yè)上常用金屬鐵、Fe2+、SO2等浸出有色金屬生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的鎳渣、錳渣、鈷渣等。MnO2+Fe2++H+

Mn2++Fe3++H2OMnO2+Fe+H+Mn2++Fe3++H2OCo(OH)3+SO2+H+Co2++SO42-+H2ONi(OH)3+SO2+H+Ni2++SO42++H2O第二節(jié)固體廢物的溶劑浸出氧化酸浸控制酸用量及氧化劑（常用Fe3+、Cl2、O267堿浸氨浸

適用于含金屬銅、鈷、鎳及其氧化物的廢物浸出。黑銅礦CuO+NH4OH+(NH4)2CO3Cu(NH3)4CO3+H2O孔雀石CuCO3Cu(OH)2+NH4OH+(NH4)2CO3

Cu(NH3)4CO3+H2O而金屬銅通過(guò)氧化還原反應(yīng)浸出Cu+Cu(NH3)4CO3

Cu2(NH3)4CO3Cu2(NH3)4CO3+NH4OH+(NH4)2CO3+O2

Cu(NH3)4CO3+H2OCu、Co、Ni的硫化物常壓氨浸常因溶解不完全而留在浸渣中。采用高壓氧化氨浸反應(yīng)式如下：斑銅礦Cu2FeS4+NH3+CO2+O2+H2O

[Cu(NH3)4]SO4+[Cu(NH4)2]CO3+Fe2O3·nH2O黃銅礦CuFeS2+NH3+O2+H2O

[Cu(NH3)4]SO4+(NH4)2SO4+Fe2O3·nH2O常用的堿浸劑有氨水、碳酸鈉、苛性鈉、硫化鈉等。第二節(jié)固體廢物的溶劑浸出堿浸氨浸適用于含金屬銅、鈷、鎳及其氧化物的廢物浸出。68碳酸鈉溶液浸出

較酸浸能力弱、但選擇性好設(shè)備防腐問(wèn)題較易解決。適用于含碳酸鹽含量高、含鎢廢料、硫化鉬氧化焙燒渣、含磷廢物（P2O5）、含釩廢物（V2O5）、黑鎢礦（(Fe,Mn)WO4）等的浸出。

eg.白鎢礦CaWO4+Na2CO3Na2WO4+CaCO3苛性鈉溶液浸出

苛性鈉是拜爾法生產(chǎn)氧化鋁的主要浸出劑，也用于高含硅廢物中有價(jià)成分的浸出。

eg.方鉛礦PbS+NaOHNa2WO4+CaCO3還可用于浸出閃鋅礦（ZnS）、白鎢礦、黑鎢礦、鋁土礦（Al2O3·nH2O）硫化鈉溶液浸出

硫化鈉可分解砷、銻、錫、汞等硫化物，使他們生成可溶性硫代酸鹽的形態(tài)轉(zhuǎn)入浸液中。

eg.As2O3(Sb2O3、SnS2、HgS)+Na2SNa3AsS3(Na3SbS3、Na2SnS3、Na2HgS2)為防止硫化鈉水解，提高浸出率，實(shí)踐中常用硫化鈉和苛性鈉的混合液作為浸出劑。第二節(jié)固體廢物的溶劑浸出碳酸鈉溶液浸出較酸浸能力弱、但選擇性好設(shè)備防腐問(wèn)題較易解69鹽浸氯化鈉浸出

如含鉛廢物。

eg.PbSO4+NaClPbCl2+Na2SO4PbCl2+NaClNa2PbCl4常用的鹽浸劑有氯化鈉、高價(jià)鐵鹽、氯化銅和次氯酸鈉等溶液。高價(jià)鐵鹽浸出含鉍廢物，是浸出金屬硫化礦廢物的良好。

eg.Bi+FeCl3

BiCl3+FeCl2Bi2S3+FeCl3BiCl3+FeCl2+S0氯化銅浸出是浸出金屬硫化礦廢物的良好浸出劑?？山鯢eS2、CuFeS2、PbS、ZnS、Cu2S等。eg.Cu2S+CuCl2

CuCl+S0次氯酸鈉浸出可浸出難被高價(jià)鐵鹽及高價(jià)銅離子浸出的金屬硫化物。eg.MoS2+NaClO+NaOHNa2MoO4+NaCl+Na3SO4+H2O第二節(jié)固體廢物的溶劑浸出鹽浸氯化鈉浸出如含鉛廢物。eg.Pb70浸出效果衡量設(shè)廢物干質(zhì)為Q(t),廢物中某組分的含量為a（%），浸出液體積為V(m3),該組分在浸出液中的含量為C(t/m3),浸出渣干質(zhì)量為m(t),浸渣中該組分含量為（%）浸出率(浸)選擇性系數(shù)（）第二節(jié)固體廢物的溶劑浸出浸出效果衡量設(shè)廢物干質(zhì)為Q(t),廢物中某組分的含量為a（%71（四）影響浸出過(guò)程主要因素?cái)嚢杷俣冉鰤毫鰷囟任锪狭６燃捌涮匦裕６取⒐桃罕鹊龋┭醴謮旱热軇舛鹊诙?jié)固體廢物的溶劑浸出（四）影響浸出過(guò)程主要因素?cái)嚢杷俣冉鰤毫鰷囟任锪狭６燃?2（五）浸出工藝與設(shè)備滲濾浸出／定義攪拌浸出順流浸出逆流浸出錯(cuò)流浸出滲濾浸出槽機(jī)械攪拌浸出槽空氣攪拌浸出槽流態(tài)化逆流浸出槽高壓釜工藝設(shè)備第二節(jié)固體廢物的溶劑浸出（五）浸出工藝與設(shè)備滲濾浸出／定義順流浸出滲濾浸出槽工73離子沉淀離子交換置換沉淀電沉積提取和分離方法溶劑萃?。┠康慕M分提取與分離第二節(jié)固體廢物的溶劑浸出離子沉淀離子交換置換沉淀電沉積提取和分離方法溶劑萃取（六）目74水解沉淀除了部分堿金屬和個(gè)別堿土金屬外。

Men++OH—

Me(OH)n

包括水解沉淀、硫化物沉淀和其他難溶鹽沉淀。離子沉淀取對(duì)數(shù)第二節(jié)固體廢物的溶劑浸出水解沉淀除了部分堿金屬和個(gè)別堿土金屬外。75

硫化物沉淀大部分的金屬離子.常用Na2S,H2S作沉淀劑。其他鹽類的沉淀某些金屬的磷酸鹽、砷酸鹽、碳酸鹽、草酸鹽、氟化物、氯化物等。

eg.Li++Na2CO3Li2CO3+Na+WO42-+CaCl2CaWO4+Cl-

Th4++C2O42-Th(C2O4)2

第二節(jié)固體廢物的溶劑浸出硫化物沉淀大部分的金屬離子.常用Na2S,H2S76水解沉淀除了部分堿金屬和個(gè)別堿土金屬外。

Fe+Cu2+Fe2++Cu

根據(jù)熱力學(xué)原理，任何較負(fù)電性的金屬均可從溶液中置換出較正電性的金屬，直到兩種金屬的可逆電位相等為止。置換沉淀當(dāng)銅析出后，由銅、鐵和浸液組成的微電池的電動(dòng)勢(shì)E為：第二節(jié)固體廢物的溶劑浸出水解沉淀除了部分堿金屬和個(gè)別堿土金屬外。77溜槽轉(zhuǎn)鼓錐形置換器

設(shè)備主要由水泥地溝、槽底木制方格，產(chǎn)物為海綿銅。該法鐵耗較高、勞動(dòng)強(qiáng)度大，適合于從稀酸中回收金屬為梨形轉(zhuǎn)鼓，由于置換材料不斷更新表面，置換速度快，勞動(dòng)強(qiáng)度較溜槽輕倒錐形，回旋上升的溶液沖刷下沉積物剝落并得到濃集從錐體中部的網(wǎng)格流出，而貧液從上部流出。處理量大，置換材料耗量低。第二節(jié)固體廢物的溶劑浸出溜槽設(shè)備主要由水泥地溝、槽底木制方格，產(chǎn)物為海綿銅。該法鐵78Men++H2

Me+H+

利用還原劑H2、CO、SO2等在一定條件下直接從溶液中還原金屬的過(guò)程。氣體還原沉淀反應(yīng)進(jìn)行的必要條件為:第二節(jié)固體廢物的溶劑浸出Men++H2Me+H+利用還原劑79【概念】穩(wěn)定化固化浸出率增容比浸出速率【方法原理】重金屬穩(wěn)定化方法及適用對(duì)象；有機(jī)污染物的氧化解毒處理方法及適用對(duì)象；固化處理的方法原理及優(yōu)缺點(diǎn)；穩(wěn)定化／固化效果的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

重點(diǎn)第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理【概念】穩(wěn)定化固化重點(diǎn)第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理80應(yīng)用：對(duì)危險(xiǎn)廢物、其它處理過(guò)程殘?jiān)氨晃廴镜耐寥肋M(jìn)行處理。目的：使危險(xiǎn)廢物中所有污染組分呈現(xiàn)化學(xué)惰性或被包容起來(lái)，減少后續(xù)處理與處置的潛在危險(xiǎn)，并便于運(yùn)輸、利用和處置。途徑：包括將污染物通過(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，以及通過(guò)物理過(guò)程把污染物直接摻入到惰性基材中去。一）穩(wěn)定化／固化第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理應(yīng)用：對(duì)危險(xiǎn)廢物、其它處理過(guò)程殘?jiān)氨晃廴镜耐寥肋M(jìn)行處理。一81穩(wěn)定化(Stabilization)：將有毒有害污染物轉(zhuǎn)變?yōu)榈腿芙庑浴⒌瓦w移性及低毒性的過(guò)程?；瘜W(xué)穩(wěn)定化&物理穩(wěn)定化，同時(shí)發(fā)生?；瘜W(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)與一種疏松物料混合生成一種粗顆粒、有土壤堅(jiān)實(shí)度的固體，這種固體可以用運(yùn)輸機(jī)送至處置場(chǎng)。固化(Solidifacation)：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。固化過(guò)程:利用添加劑改變廢物的工程特性的過(guò)程。

固化劑：固化所用的惰性材料。

固定化：具有固化和穩(wěn)定化作用的過(guò)程。限定化：將有毒化合物固定在固體粒子表面的過(guò)程。包容化：用穩(wěn)定劑/固化劑凝聚，將有毒物質(zhì)或危險(xiǎn)廢物顆粒包容或覆蓋的過(guò)程。第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理穩(wěn)定化(Stabilization)：將有毒有害污染物轉(zhuǎn)變82固化產(chǎn)物性能：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）。

評(píng)價(jià)指標(biāo)抗壓強(qiáng)度裝桶貯存:0.1~0.5MPa作建筑材料：>10MPa放射性固化體：前蘇>5MPa,英>20MPa浸出速率：固化體浸于水或其他溶液中時(shí)，其中危險(xiǎn)物質(zhì)的浸出速率。選擇方法、工藝條件等；預(yù)測(cè)固化體不同環(huán)境的性能。體積變化因數(shù)／增容比：危險(xiǎn)廢物處理前后的體積比，取決于摻入固化體中的鹽量和可接受的有毒有害物質(zhì)的水平。常用摻入鹽量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)鑒別固化效果。第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理固化產(chǎn)物性能：①抗浸出性；②抗干濕性、抗凍融性；③耐腐蝕性、83固化/穩(wěn)定化處理的基本要求1、有害廢物經(jīng)固化處理后所形成的固化體應(yīng)是密實(shí)、有一定幾何性狀，同時(shí)具有良好物理性質(zhì)、化學(xué)穩(wěn)定性的固體，最好能作為資源加以利用；2、固化過(guò)程中材料和能量消耗要低，增容比要低，最終產(chǎn)品的體積盡可能小于摻入的固體廢物的體積；3、用水或其他指定浸提劑浸提固化體時(shí)，有毒有害物質(zhì)的浸出量不能超過(guò)容許水平或浸出毒性標(biāo)準(zhǔn)4、固化工藝過(guò)程簡(jiǎn)單、操作方便，采用有效措施減少有害物質(zhì)的逸出，以避免工作場(chǎng)所和環(huán)境受到污染；5、固化劑來(lái)源豐富、價(jià)廉易得，處理費(fèi)用低。6、對(duì)于固化放射性廢物產(chǎn)生的固化體，還應(yīng)有較好的導(dǎo)熱性、熱穩(wěn)定性和耐熱輻射穩(wěn)定性，防止適當(dāng)冷卻時(shí)放射性衰變熱使固化體產(chǎn)生自熔化現(xiàn)象。第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理固化/穩(wěn)定化處理的基本要求第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理84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?、低遷移性及低毒性物質(zhì)的過(guò)程。具有相對(duì)持久性

有毒有害物質(zhì)Cr、Cd、Hg、Pb、Cu、Zn等重金屬的化學(xué)穩(wěn)定化技術(shù)含氯的揮發(fā)性有機(jī)物、硫醇、酚類、氰化物等有機(jī)污染物的氧化解毒技術(shù)二）化學(xué)穩(wěn)定化As、S、F等非金屬，放射性元素的穩(wěn)定化技術(shù)值得深入研究。第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理利用化學(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85重金屬溶出法離子交換中和法氧化還原法吸附法化學(xué)沉淀法將固體廢物中可以發(fā)生價(jià)態(tài)變化的某些有毒有害組分通過(guò)氧化還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為五毒/低毒化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的組分

吸附劑

可逆吸附具有選擇性：活性炭-有機(jī)物；活性氧化鋁-鎳離子酸堿泥渣中和劑罐式機(jī)械攪拌/池式人工攪拌氫氧化物沉淀硫化物沉淀硅酸鹽沉淀碳酸鹽沉淀共沉淀無(wú)機(jī)/有機(jī)螯合物沉淀離子交換樹脂、天然或人工合成沸石、硅膠

昂貴可逆重金屬離子穩(wěn)定化第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理重金屬溶出法離子交換中和法氧化還原法吸附法化學(xué)沉淀法將固體廢86毒Cr6+Hg2+As5+

氧化還原劑Cr3+Hg

As3+氧化還原反應(yīng)毒重金屬離子的穩(wěn)定化硫酸亞鐵/硫代硫酸鈉/亞硫酸氫鈉/二氧化硫/煤炭/紙漿廢液/鋸木屑/谷殼氧化還原法第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理毒Cr6+氧化還原劑Cr3+氧化還原反應(yīng)毒重硫酸亞87重金屬離子的穩(wěn)定化

吸附劑

活性炭活性炭有機(jī)物粘土金屬氧化物：氧化鐵、氧化鎂、氧化鋁天然材料：鋸末、沙、泥炭、沸石、軟錳礦、磁鐵礦、硫鐵礦、磁黃鐵礦等人工材料：飛灰、粉煤灰、高爐渣、活性氧化鋁、有機(jī)聚合物吸附法第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理重吸附劑吸第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理88重金屬離子的穩(wěn)定化

氫氧化物沉淀法

堿性物質(zhì)：氫氧化鈉、石灰、碳酸鈉等固化基材：硅酸鹽水泥、石灰窯灰渣、碳酸鈉等

硅酸鹽固化（pH2~11）

水和金屬離子與二氧化硅或硅膠不同比例結(jié)合碳酸鹽沉淀

鋇、鎘、鉛碳酸鹽溶解度《其氫氧化物應(yīng)用不廣泛——pH低，CO2溢出；pH高，氫氧化物化學(xué)沉淀法pH~溶解度第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理重氫氧化物沉淀法化pH~第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理89硫化物沉淀法無(wú)機(jī)硫化物沉淀：應(yīng)用僅次于氫氧化物沉淀法——大多數(shù)金屬硫化物溶解度低。一般保持pH大于8。有機(jī)硫化物沉淀：較高的分子質(zhì)量——沉淀物易沉降、脫水和過(guò)濾；沉淀徹底，適用pH范圍廣。含汞廢物及含重金屬的粉塵（焚燒灰及飛灰等）共沉淀永久磁鐵吸住。碳酸鈣也可產(chǎn)生共沉淀重金屬離子的穩(wěn)定化化學(xué)沉淀法溶解度Mn2+Zn2+Ni2+

Mg2+Cu2+Cd2+鐵氧體Ⅱ:Ⅲ=1:1~1:2第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理硫化物沉淀法重化溶解度Mn2+鐵氧體Ⅱ:Ⅲ=1:190重金屬離子的穩(wěn)定化

無(wú)機(jī)及有機(jī)螯合物沉淀

廢物中含有的配合劑：磷酸酯、檸檬酸鹽、葡萄糖酸、氨基乙酸、EDTA等形成穩(wěn)定可溶螯合物。螯環(huán)Pb2+、Cd2+、Ag+、

Ni2+、Cu2+,98%Co2+、Cr2+,85%;優(yōu)于Na2S化學(xué)沉淀法強(qiáng)氧化劑、高溫破壞高pH破壞，NaS高分子有機(jī)硫穩(wěn)定劑，更穩(wěn)定螯合物螯合效應(yīng)第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理重?zé)o機(jī)及有機(jī)螯合物沉淀化強(qiáng)氧化劑、高溫破壞螯合效91有機(jī)污染物氧化解毒臭氧氧化解毒過(guò)氧化氫解毒氯氧化解毒理論上1058g臭氧/度電實(shí)際150g/度電，費(fèi)用高自由能高，強(qiáng)氧化劑有紫外線照射時(shí)：鐵做催化劑產(chǎn)生OH·35%~50%，紫外線功率500W/L五氯酚污染的土壤，99.9%，有機(jī)碳氯和漂白粉。用氯的氧化物破壞劇毒的氰化物是一種經(jīng)典方法：在pH〉10第三節(jié)穩(wěn)定化／固化處理有機(jī)臭氧氧化解毒過(guò)氧化氫解毒氯氧化解毒理論上1058g臭氧92表某些廢物對(duì)不同固化處理技術(shù)的適應(yīng)性廢物成分處理技術(shù)水泥固化石灰等材料固化