【正文】 加入了一定量的高鋁原料 ， 如鋁土 。 ? 用于固化處理的水泥主要有： ? 硅酸鹽水泥：適用于腐蝕性不強(qiáng)的污泥 （ 因硅酸鹽水泥易于和污 泥中的油類(lèi) ， 有機(jī)酸 ， 金屬氧化物反應(yīng)損害凝結(jié) 硬化過(guò)程 ） 。 ? 礦渣水泥： 具有抗硫酸鹽和抗化學(xué)腐蝕性 。 ? 粉煤灰水泥：抗硫酸鹽 。 （ 2）添加劑 ? 作用 ? 改善固化條件 （ 如早強(qiáng)劑 ） ， 提高固化體的質(zhì)量 （ 如減水劑 ） 。 ? 添加劑種類(lèi) ? 吸附劑 （ 活性氧化鋁等 ） ：吸附污泥中的有害組分 。 ? 緩凝劑 （ 檸檬酸等 ） ：獲得一定的操作時(shí)間 。 ? 促凝劑 （ 水玻璃等 ） ：提高早期強(qiáng)度 。 ? 減水劑 （ Na2SO4等 ） ：降低水灰比 ， 提高強(qiáng)度 。 （ 3）化學(xué)反應(yīng) （ 4）影響固化產(chǎn)品性能的因素 ? 水泥投料比 ? 添加劑 ? PH ? 養(yǎng)護(hù)時(shí)間 ? 水灰比 (6)水泥固化法的特點(diǎn) ? 優(yōu)點(diǎn) ： ?常溫下操作 ， 簡(jiǎn)單 （ 工藝和設(shè)備及操作 ） ， 費(fèi)用低 ， 水泥 、 添加劑易得； ?對(duì)含水量較高廢物直接固化 ， 對(duì)高毒重金屬?gòu)U物的處理有效； ?固化體強(qiáng)度 、 耐熱性 、 耐久性好 ?可作投海處置 ， 作路基 、 建筑物及基礎(chǔ)材料 。 ? 缺點(diǎn) ? 浸出 率高 （ 104105g/cm2d,孔隙率高所至 ） ； ? 增容 比高 （ ～ 2） ； ? 有時(shí)需預(yù)處理 （ 當(dāng)含腐蝕性物質(zhì)時(shí) ） ， 增加費(fèi)用； ? 銨離子易溢出 （ 堿性反應(yīng) ） ； ? 不適合于化學(xué)泥渣 （ 膠狀物 、 排料困難 ， 但可采用加鋸末解決 ） 。 水泥固化法的應(yīng)用 ? 電鍍干污泥的水泥固化 ? 含水率為 75％的污泥 ? 一般工藝流程 （ 1）電鍍干污泥的水泥固化 ? 干污泥 ? 水泥 ? 水＝ （ 1～ 2） ? 20 ? （ 6～ 10） ? 強(qiáng)度可達(dá)： 10～ 20Mpa ? 浸出率： Hg mg/L Cd mg/L Pb mg/L Cr6+ mg/L As mg/L （ 2）高含水率污泥 的固化 ? 污泥含水率為 75% ? 污泥 ? 水泥 ? 添加劑 ? 水＝ 60 ? 30 ? 10 ? 20 其中：添加劑是液態(tài)或粉末狀的無(wú)機(jī)試劑 ， 有時(shí)加礫 石和砂子 。 （ 3）工藝流程 ? 水泥固化的工藝流程見(jiàn) 圖 431。 圖 431 水泥固化的工藝流程 //////// 瀝青 (asphalt)固化 ?概述 ?基本方法 ?主要影響因素 概述 ? 概念 ? 將有害廢物與瀝青混合 ， 通過(guò)加熱 、 蒸發(fā)實(shí)現(xiàn)固化的方法 ? 瀝青的性質(zhì) ? 具有粘結(jié)性 、 化學(xué)穩(wěn)定性 ， 彈性 ， 塑性； ? 具有對(duì)大多數(shù)酸 、 堿 、 鹽的耐腐蝕性和一定的抗輻射性 。 ? 應(yīng)用范圍 ? 中 、 低放射性蒸發(fā)殘液； ? 化學(xué)法處理廢水的沉渣； ? 焚澆灰分 。 基本方法 ? 高溫熔化混合蒸發(fā) ? 暫時(shí)乳化法 ? 化學(xué)乳化法 高溫熔化混合蒸發(fā)法 （ High temperature meltingvaporization method） ? 工藝流程 ? 特點(diǎn) ? 應(yīng)用范圍 ⑴ 工藝流程 ? 工藝流程圖 （見(jiàn)圖 432） ? 工藝流程說(shuō)明 ? 在瀝青貯槽通入蒸氣加熱，使瀝青成熔融狀態(tài)，進(jìn)入混合槽； ? 在攪拌槽中進(jìn)一步加熱至 220℃ ，并高速攪拌（ 1500～ 3000轉(zhuǎn)／分）； ? 在高溫和高攪拌速度的條件下，污泥中的水分蒸發(fā)； ? 排入容器，冷卻后固化； ? 蒸發(fā)氣體經(jīng)冷凝器冷卻，冷凝液體再經(jīng)處理排放，廢氣經(jīng)靜電除塵，木炭過(guò)濾，煙囪排放。 圖 432 高溫熔化混合蒸發(fā)法瀝青固化流程 （ 2）特點(diǎn) ? 增容比低，濃縮系數(shù)大 （見(jiàn)表 41） ? 固化體致密度高，有害物質(zhì)的浸出率低，一般比水泥固化體低 2～ 3個(gè)數(shù)量級(jí)。 ? 快速硬化：冷卻后即固化（水泥需養(yǎng)護(hù)， 28天后為最終強(qiáng)度）。 ? 導(dǎo)熱系數(shù)低，水分蒸發(fā)慢，處理時(shí)間長(zhǎng)（需加溫，攪拌 )。 ? 控制溫度（加熱過(guò)高造成可燃），運(yùn)輸，貯存要有防火措施。 表幾種處理方法的比較 處理工藝 生成物體積 （ m3） 濃縮系數(shù) 廢水 1000 1 化學(xué)處理 21 冷凍融化（ 150） 453 過(guò)濾 666 瀝青固化 2120 （ 3）應(yīng)用范圍 ? 適用于量小 ， 浸出率要求較低的污泥 ， 如放射性污泥 ， 電鍍污等 。 暫時(shí)乳化法 （ Temporary emulsification method） ? 主要步驟 ? 固化流程 （ 1）主要步驟 ? 將污泥漿、瀝青與表面活性劑混合成乳漿狀； ? 處理中等放射性污泥時(shí)，可采用 20%活性成分（ 1/3烷基磺酸鈉和 2/3的烷基苯磺酸鈉）的陰離子表面活性劑；用量為與干污泥之比約 6： 1000； ? 處理高放射性污泥時(shí)，可采用 90%活性成分（主要為椰子殼中的氨基丙酮）的陰離子表面活性劑；用量為與干污泥之比約 5： 100； ? 先經(jīng)過(guò)濾除去大部分水分； ? 再升溫干燥，進(jìn)一步脫水。 （ 2）固化流程 (solidificating flowsheet) ? 固化流程 見(jiàn)圖 433。 ? 固化流程的說(shuō)明 ? 對(duì)含水率為 90%的污泥，先經(jīng)過(guò)濾機(jī)過(guò)濾使含水率降至 50%； ? 將污泥、瀝青和表面活性劑按比例一起給入螺桿擠壓機(jī)； ? 螺桿擠壓機(jī)分三個(gè)區(qū)域 （圖 434） ： ? 給料區(qū)：不加熱，將三種物料混合； ? 擠壓區(qū)：加熱至 90C，并經(jīng)擠壓分離水分； ? 高溫區(qū)：加熱至 105110C，將水分降至 57%。 ? 經(jīng)螺桿擠壓機(jī)處理后，再給入螺旋干燥器以 140150C的溫度進(jìn)一步將水分降至 %以下； ? 固體和放射性鹽份留在瀝青內(nèi)，冷卻后被固化。 圖 433 暫時(shí)乳化法瀝青固化流程 50% 140150 105110 圖 434 雙螺桿擠壓機(jī)示意圖 ； IIVI. 加熱區(qū) 化學(xué)乳化法 ? 常溫下放射性廢物與乳化瀝青混合 ? 將混合物加熱，脫水 ? 將脫水干燥后的混合物排入廢物容器，冷卻成型。 主要影響因素 ? 影響固化體浸出率的因素 ? 瀝青的種類(lèi)：直餾瀝青效果較好； ? 廢物量、化學(xué)組成及混合狀況：廢物量與瀝青的重量比以 4050為宜； ? 殘余水分：殘余水分越高，浸出率越高，應(yīng)控制在 10%以內(nèi)，最好是 %以內(nèi)。 ? 影響固化體化學(xué)穩(wěn)定性的因素 ? 硝酸鹽和亞硝酸鹽能降低瀝青的燃點(diǎn)； ? 能與瀝青發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)也能降低瀝青的穩(wěn)定性。 塑料固化 ? 原理 ? 作為固化劑的塑料 ? 塑料固化法的應(yīng)用 ? 特點(diǎn) （ 1）原理 ? 以塑料為固化劑與有害廢物按一定的配比 ， 加入適量的催化劑和骨料進(jìn)行攪拌混合 ， 使其聚合固化的方法 。 ? 實(shí)際上 ， 是將污泥中的固態(tài)物作為了塑料的骨料 （ 填料 ） 。 （ 2）作為固化劑的塑料 ? 熱塑性塑料 ? 高溫下呈熔融膠粘液體 ， 如聚乙烯 ， 聚氯乙烯等 。 ? 熱固性塑料 ? 常溫或加熱能固化的塑料 ， 如脲醛樹(shù)脂 ， 不飽和聚酯等 。 （ 3）塑料固化法的應(yīng)用 ? 日本主要應(yīng)用于電鍍污泥 ， 因?yàn)殡婂兾勰嗪罅恐亟饘?， 有機(jī)物和油類(lèi)物質(zhì) ， 不宜用水泥固化 。 ? 基本配比： 干污泥 ? 塑料 ? 骨料＝ 30 ? 20～ 35 ? 35～ 50（ ％ ） ? 塑料固化產(chǎn)品的特點(diǎn) ? 重量輕 ， 外觀光亮 ， 美觀 ， 可作輕型建筑材料 。 （ 4）塑料固化法的特點(diǎn) ? 優(yōu)點(diǎn)： ? 常溫操作 ? 增容比小 ? 比重輕 ? 缺點(diǎn)： ? 耐老化差 ? 需要加酸作為催化劑 ， 故腐蝕設(shè)備 ， 工作條件差 。 玻璃固化 ? 原理 ? 方法與 工 藝 ? 特點(diǎn) （ 1）原理 應(yīng)用玻璃制造技術(shù)，將污泥與玻璃原料一起玻璃化。將污泥中 的有害組分固定在玻璃體中的固化技術(shù)。 （ 2）方法 ? 間歇式 ? 蒸發(fā)、干燥、煅燒、熔融罐內(nèi)完成。將熔化玻璃進(jìn)入如貯存容器成型。 ? 連續(xù)式 ? 將蒸發(fā)、煅燒過(guò)程與熔融過(guò)程分別在煅燒爐和熔融爐完成，蒸發(fā)煅燒過(guò)程采用連續(xù)進(jìn)料和排料，熔融過(guò)程可用連續(xù)排料和進(jìn)料，也可用連續(xù)進(jìn)料和間歇排料。 （ 3）工藝 ? 玻璃固化的工藝即為熔制玻璃的工藝 ， 但須注意要滿足下述條件： ? 不含 Hg, As（ 熔點(diǎn)低 ， 易揮發(fā)造成大氣污染 ） 。 ? 當(dāng)含 Cd, Zn, Ni時(shí) ， 不應(yīng)含有機(jī)物等還原性物質(zhì) ， （ 有機(jī)物中的C會(huì)使其還原成金屬霧氣揮發(fā) ） 。 ? 不含食鹽類(lèi)的氯化物 ， 許多金屬會(huì)被氯氣還原成氯化物揮發(fā) 。 ? 磷酸鹽玻璃固化工藝 （ 見(jiàn)圖 435） ? 主要用于以硫酸鹽存在的釕 、 銫等高放射性廢液； ? 磷酸鹽是作為玻璃添加劑使用 ， 目的是降低釕 、 銫的揮發(fā)性； 圖 435 磷酸鹽玻璃固化流程 （ 3）特點(diǎn) ? 優(yōu)點(diǎn) ? 在水和酸 、 堿溶液中的浸出率均低； ? 增容比小； ? 固化過(guò)程粉塵少； ? 化學(xué)穩(wěn)定性好 （ 導(dǎo)熱性高 ， 耐輻射 ） ? 缺點(diǎn)： ? 工藝復(fù)雜 ， 高溫作業(yè) ， 費(fèi)用高 ， 揮發(fā)量大 。 其他固化方法 ?石灰固化 ?自膠結(jié)固化 ?水玻璃固化 ?其他 （ 1）石灰固化 ? 以石灰為固化劑 ， 粉煤灰和水泥窯灰為填料進(jìn)行固化 。 ? 僅適用于含硫酸鹽和亞硫酸鹽的廢渣 ， 污泥 。 ? 固化體可作為路基材料或砂坑填充物 。 （ 2）自膠結(jié)固化 ? 以污泥中的硫酸鈣和亞硫酸鈣在適宜溫度下煅燒生成具有膠凝性能的半水硫酸鈣 (CaSO4 1/2H2O)， 經(jīng)水化反應(yīng)硬化成自膠結(jié)固化體的方法 。 ? 主要適用于煙道脫硫的泥渣 （ 見(jiàn)圖 436） 。 ? 優(yōu)點(diǎn)：以廢治廢 ? 缺點(diǎn)：應(yīng)用范圍受限 ， 僅限于煙道脫泥渣 圖 436 煙道氣脫硫泥渣的固化流程 （ 3）水玻璃固化 ? 利用水玻璃的硬化 ， 結(jié)合 ， 包容及吸附性能 。 ? 水玻璃為堿性物 ， 加酸 （ 各種酸 ） 后發(fā)生中和和縮合脫水反應(yīng) ， 并將污泥中的有害物包容其中 。 （ 4）其他 ? 日 本將電鍍污泥和粘土以 1 ? 1的比例混煉 ， 在回轉(zhuǎn)干燥器造粒 ， 在燒結(jié)爐中燒制 ， 生產(chǎn)人造礫石 。 ? 日本將電鍍污泥同膨脹頁(yè)巖以 1 ? 9混合造粒 。 在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)用 380～1200℃ 燒制成人工河沙 。 ? 日本將電鍍污泥同白土以 1? 1混合 ， 常溫下干燥 6天 ， 在 1000℃ 溫度下煅燒 ， 固化體比重 ， 抗壓強(qiáng)度達(dá) 23 106帕 （ 23Mpa,相當(dāng)于230號(hào)水泥 ） 。 幾種固化方法適用對(duì)象及優(yōu)缺點(diǎn) 推薦文獻(xiàn)與思考題 ? 推薦文獻(xiàn) ? 陳祖奇等 . 國(guó)外關(guān)于穩(wěn)定化 /固化有毒有害污染物的滲漏試驗(yàn)方法的進(jìn)展 . 城市環(huán)境與城市生態(tài) . 2022， 13（ 4） ? 黃衛(wèi)嵐等 . 含 60Co和 152Eu放射性廢液的水泥固化配方研究 . 原子能科學(xué)技術(shù) . 2022， 35（ 5） ? 陳祖奇等 . 經(jīng)過(guò)水泥固化的重金屬?gòu)U物的穿透滲漏試驗(yàn) . 城市環(huán)境與城市生態(tài) . 2022， 13（ 1） ? 思考題 ? 固化處理主要用于什么固體廢物 ， 其基本原理是什么 ？ 怎樣衡量固化效果 ？ ? 常用的固化處理方法有哪幾類(lèi) ？ 請(qǐng)分別簡(jiǎn)述之 。 ? 簡(jiǎn)述水泥的固化原理 ， 常采用哪些種類(lèi)的水泥 ， 各適合于固化什么有害廢物 ？ ? 采用水泥作為固化劑時(shí)常使用哪幾類(lèi)添加劑 ， 各有什么作用 ？ ? 瀝青高溫熔化蒸發(fā)法適用于什么固體廢物 ， 具有什么特點(diǎn) ？ Thank you !