危险废物固化稳定化ppt课件

危险废物处理处置技术,第 八 章,1,危险废物处理与利用技术体系,2,综合性危险废物处理设施,流程示例,3,综合性危险废物处理设施,空间布置,4,综合性危险废物处理设施,操作,操作事项与设施组成,5,综合性危险废物处理设施,处理方法选择,6,综合性危险废物处理设施,配套管理 安全保卫 检查与维护 事故防范 应急计划 员工培训 监测 例行报告 档案保存 审计,8,危险废物处理处置技术,危险废物物化处理技术 危险废物固化/稳定化处理技术 危险废物安全填埋处理技术 危险废物焚烧处理技术,9,一、危险废物物化处理,利用危险废物在物理和化学性质上的差异，将其有害成分进行分离或浓缩，以利于集中处理或综合利用的方法,10,11,溶剂回收与循环利用技术方 法,溶剂回收 对象占危险废物的5%30% 方法,蒸馏条件的保证是关键,12,油脂回收 对象 各种润滑油 方法 酸泥法：高岭土吸附去除油酸（酸性白土） 减压蒸馏法：回收高纯油脂 酸再生 对象 酸洗废液 方法 冷却沉淀：去除不溶性杂质 喷雾焙烧：回收高纯酸,油脂和酸回收利用技术方 法,13,火法冶金：焙烧炉利用金属挥发性差异物理分离 熔融炉利用金属密度差物理分离， 必要时加入冶炼剂强化分离 湿法冶金：,溶解,分离,强酸、强碱,氧化,离子交换,电解,反渗透,膜滤,吸附,溶剂吹脱,沉淀,金属回收利用技术方方 法,14,水相（溶液）处理基本技术方法,氰破坏 铬还原 二段法金属沉淀 中和 固液分离 生物处理 活性炭吸附 污泥脱水,15,危险废物热处理基本技术方法,热处理焚烧,16,危险废物物化处理设施布置,17,二、危险废液柔性物化处理系统,18,处理系统：沉淀及絮凝、化学氧化、重金属沉淀、化学还原、中和等 处理系统缺陷：单一处理系统专一性强、适用面窄，多系统则存在重复性投资，占地面积大等问题。,传统危险废液物理化学处理系统及其缺陷,危险废液柔性物化处理系统构建理念,特殊单元+公共单元 特点：可灵活切换、适用性强、节约投资、占地面积小、效率高,19,危险废液柔性物化处理系统工艺流程图,进料系统：1、废液储罐，2、纸袋过滤机，3、调制槽 进药系统：4、5、6、7为药剂制备投加槽 主反应系统：8、9、10为反应釜 后处理系统：11、12为尾气吸收装置，13、水喷射真空机组，14、立式离心机，15、吸滤槽，16、膜处理单元，17、压滤机， 18、滤液收集池， 19、20为滤液中间槽，21、污泥池，22、废水调节池 。,20,钢平台搭建,反应釜吊装,管路布置,电器设备安装,设施施工建设与安装现场,21,水喷射真空机组,立式离心机,抽滤槽,反应釜,废液中间槽,主要设备,22,危险废液柔性物化处理中试工程（500t/a）,23,含氟废液处理验证,含氟废液检测结果,含氟废液处理工艺流程,废液 储罐,调制槽,吸滤槽,药剂槽Ca(OH)2,药剂槽HCl,反应釜,滤饼,出水达标排放,a.含氟废液2吨,b.进入调质槽搅拌调质,c.通入反应釜,d.加入石灰乳液 （含石灰540kg）， 搅拌反应30min,e.加入盐酸溶液,调节pH值至7.5,f.通入吸滤槽进行固液分离,操作步骤,HF+Ca(OH)2=CaF ；控制标准：10mg/L； 方法：石灰沉淀法,24,含氟废液中试处理结果,利用该系统进行一批4吨氟废液的运行处理，得到残余氟含量2.3mg/L，低于污水排入城市下水道水质标准CJ343-2010,效果良好。,25,调制槽,反应釜1,反应釜2,立式离心机,AgCl滤饼,出水达标排放,药剂槽NaCl,药剂槽Na2S,含银废液中试处理验证,废液储罐,含银废液处理工艺流程,含银废液检测结果,立式离心机,滤饼,Ag+Cl-=AgCl ； 2Mn+nS2-=M2Sn； 控制标准: 0.5mg/L,26,含银废液中试处理结果,采用NaCl沉淀法回收银，硫化钠沉淀去除其中的重金属后，五个批次共20吨含银废液出水水质均可达到污水排入城市下水道水质标准(CJ343-2010)，运行效果稳定。,a.废液4吨，调质后进入反应釜,b.加入氯化钠2.5kg，搅拌30分钟,c.加氢氧化钠调节pH值至78,d.加入絮凝剂（50g聚丙烯酰胺+5kg水配制成）搅拌510分钟后静置2030分钟,e.通入立式离心机,f.加入硫化钠0.8kg，搅拌30分钟,g.同d,h.同e,操作步骤,27,三、危险废物固化/稳定化处理技术,1、固化/稳定化目的： 使危险废物中的所有污染组分呈现化学惰性或被包容起来，减少在储存或填埋处理过程中污染环境的潜在危险，并便于运输、利用和处置。 2、固化/稳定化应用面： 对于具有毒性或强反应性等危险性质的废物进行处理，使其满足填埋处理要求； 其他处理过程所产生的有害残渣，例如焚烧过程必然会浓缩某些化学成分，甚至浓缩放射性物质。此时对废渣进行稳定化处理是非常必要的； 在大量土壤被有害物污染物所污染的情况下对土壤进行去污。,28,3、固化/稳定化方法 危险废物固化/稳定化的途径： 将污染物通过化学转变，引入到某种稳定固化物质的晶格中去； 通过物理过程把污染物直接掺入到惰性物质中去。,29,重金属类废物固化/稳定化方法,稳定化（重金属类废物） 化学稳定形成难溶物 晶格化（固化）晶格结构中稳定,30,固化污泥养生区,固化试体,固化污泥填埋场,污泥样品保存室,31,常用的固化稳定化方法 1）硅酸盐胶凝材料固化法（水泥固化法） 将有害废物与硅酸水泥及其他化学添加剂混合均匀，然后置于模具中，使其凝固成固化体。将经过养护后的固化体脱模，经取样浸出测试，其有害成分含量低于规定标准，便达到固化目的。 特点：方法简单，稳定性好。 应用范围：处理无机物，如重金属污泥、含汞泥渣、含砷泥渣等危险废物。,32,水泥固化工艺过程 水灰比：一般控制水灰比1：2为宜，过大的水灰比易于泌水； 水泥与废物的配比： pH: pH应该控制在8以上，以保证产物中含有的金属成分出与化学稳定状态。 凝固时间：控制初凝时间2小时，终凝时间80%，养护时间约28天。 操作条件：保持较严格的密封与防护条件下操作，采取远距离自动控制，以防环境污染，保护人身安全。 机械强度与抗浸出性：机械强度应控制在10-50kg/cm2;抗浸出性应满足毒性物鉴别标准。,33,化工污泥水泥固化稳定化,以水泥（180g/kg）、石灰（60g/kg）、炉渣（120g/kg）、粉煤灰（220g/kg）为原料制作包裹型稳定药剂处理化工污泥，处理后物料锌浸出浓度为26.8mg/L，低于危险废物填埋污染控制标准GB18598-2001控制限值。,试验结果,均匀试验因素水平表,锌浸出浓度随养护时间变化情况,化工污泥锌浸出浓度：4050mg/L；填埋控制值： 锌75mg/L。,锌浸出浓度mg/L,34,化工污泥处理前后红外透射谱,化工污泥处理前后XRD图谱,经稳定化药剂处理后未检出NH4Cl和(NH4)3(ZnCl4)Cl，表明其晶体结构已被破坏。 处理前3161cm-1（N-H面外变形振动吸收峰）、1402cm-1（ C-O-H面内弯曲振动峰）和1751cm-1（ C=O键伸缩振动峰）的吸收峰经稳定化药剂处理后消失。吸附水O-H键的吸收峰明显增强，1633cm-1和1026cm-1处则分别出现了碳酸根和Si-O键振动吸收峰。,样品处理前后XRD和红外透射分析,35,2）石灰法 将有害废物与石灰或其他硅酸盐类配以适当的添加剂混合均匀，然后置于模具中，使其凝固成固化体。将经过养生后的固化体脱模，经取样浸出测试，其有害成分含量低于规定标准，便达到固化目的。 特点：方法简单，适用范围同水泥法，但比水泥法便宜，固化体较为坚硬。,36,3）热塑性材料固化法 将有害废物同热塑性材料沥青、柏油、石蜡或聚乙烯等在一定温度下混合均匀，经过加热冷却后使其凝固而形成塑胶性物质的固化体，其最终产物能够经受住大多数水溶液的侵蚀，其污染转移率比其他固化法为低。 特点：固化效果好，但费用较高。适用于处理有害无机物。,37,4）有机物聚合法 此法将高分子有机物，如脲醛等与不稳定的无机化学废物均匀混合，然后加入催化剂，将混合物经过聚合作用而生成聚合物。 特点：只需少量添加剂，但原料费用较昂贵。 适用范围：处理有害无机物。,38,5) 水玻璃固化法 又称融熔固化技术。将有害废物与硅石混合均匀，经高温熔融冷却后形成玻璃固化体。 特点：固化体性质极为稳定，可安全地进行处置，但费用昂贵。 适用范围：处理极有害的化学废物和强放射性废物。,39,6)自胶结固化法 利用废物自身的胶结特性来达到固化目的的方法。将含有大量硫酸钙和亚硫酸钙的废物在控制的温度下煅烧，然后与特制的添加剂和填料混合成为稀浆，经过凝结硬化过程可形成自胶结固化体。这种固化体具有抗渗透性高、抗微生物降解和污染物浸出率低的特点。 优点：工艺简单，不需要加入大量添加剂。 缺点：应用面狭窄。 适用范围：主要用于处理含有大量硫酸钙和亚硫酸钙的废物，如磷石灰、烟道气脱硫废渣等。,40,7）大型包胶法 大型包胶法是采用一种不透水的惰性保护层将经过处理或基本未经处理的废物包封起来的方法。废物在大型包胶前一般都先经过固化/稳定化处理，而外部的覆盖成为克服稳定化/固化缺陷的补救办法。因此，极具吸引力。 适用范围：电镀污泥、烟道气洗涤污泥、焚烧炉灰和多氯联苯等。,41,4、危险废物药剂稳定化处理技术,药剂稳定化：是利用化学药剂通过化学反应使有毒有害物质转变为低溶解性、低迁移性及低毒性物质的过程。 药剂稳定化处理方法的特点：在实现废物无害化的同时，达到废物少增容或不增容，从而提高危险废物处理处置系统的总体效率和经济性。 适用范围：重金属废物。,42,重金属废物药剂稳定化处理技术,1）、pH值控制技术 原理：加入碱性药剂，将废物的pH调整到使重金属离子具有最小溶解度的范围，而从实现其稳定化。 常用的pH调节剂：石灰、苏打、氢氧化钠等； 固化基材，如普通水泥、石灰窑灰渣、硅酸钠等碱性物质。,43,2）、氧化/还原电势控制技术 最典型的是把六价铬(Cr6+)还原为三价铬(Cr3+)、五价砷(As5+)还原为三价砷(As3+)。 常用的还原剂：硫酸亚铁、硫代酸硫钠、亚硫酸钠、二氧化硫等。,44,铬污染土壤固化稳定化,还原剂筛选,硫代硫酸钠还原剂用量优化研究,土+硫代硫酸钠+pH3.2酸水组合效果最优；硫代硫酸钠还原剂用量30 g/kg时，六价铬浸出浓度可降至22.25 mg/L。,铬污染土壤20392.02mg/kg（铬含量） 控制限值：铬12mg/L （浸出浓度）,1）化学还原添加剂研究,硫代硫酸钠还原剂30 g/kg,土+酸水+还原剂,45,经过还原处理后的样品，以无水氯化钙、海泡石、水玻璃、水泥为原料，进行固化/稳定化药剂配比优化研究：,固化/稳定化药剂配比优化,固化/稳定化优化试验因素水平表L25(55),46,固化前后效果,在添加剂pH3.2水（562.5ml/kg),硫代硫酸钠（30g/kg），海泡石（31.25ml/kg）,水玻璃（17.5g/kg）,氯化钙（19.69g/kg）,水泥(1.093kg/kg)六价铬的浸出浓度在5mg/L以下，固化/稳定化处理后远低于危险废物填埋污染控制标准GB18598-2001控制限值。,固化/稳定化药剂配比优化结果,最佳处理,47,3）、沉淀技术 包括硫化物沉淀、氧化物沉淀、硅酸盐沉淀、碳酸盐沉淀、磷酸盐沉淀、共沉淀、无机络合物沉淀和有机络合物沉淀。 4）、吸附技术 5）、离子交换技术,48,