第四章固体废物的物化处理.pptx
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1、 促进泡沫形成,增加分选界面,与捕收剂联合使用。促进泡沫形成,增加分选界面,与捕收剂联合使用。如:松醇油、脂肪醇等。如:松醇油、脂肪醇等。2.2.起泡剂起泡剂气泡气泡气泡气泡气泡气泡气泡气泡起起泡泡剂剂图图4-1 起泡剂在气泡表面的吸附起泡剂在气泡表面的吸附图图4-2起泡剂与捕收剂相互作用起泡剂与捕收剂相互作用调整调整捕收剂作用捕收剂作用及及介质条件介质条件的药剂。的药剂。3.3.调整剂调整剂活化剂活化剂(金属阳离子、(金属阳离子、HSHS-、HSiOHSiO3 3-)、)、抑制剂抑制剂(O O2 2、SOSO2 2、淀粉、单宁等)、淀粉、单宁等)、分散剂分散剂(水玻璃、磷酸盐)、(水玻璃、磷
2、酸盐)、絮凝剂絮凝剂(腐殖酸、聚丙烯酰胺)、(腐殖酸、聚丙烯酰胺)、pHpH调整剂调整剂(酸、碱)等(酸、碱)等三、浮选工艺过程(三、浮选工艺过程(P93)1.1.调浆:调节浮选前调浆:调节浮选前料浆浓度料浆浓度。2.2.调药:药剂的种类、数量、浓度调节与控制等,通过实调药:药剂的种类、数量、浓度调节与控制等,通过实验确定。验确定。3.3.调泡:调节气泡的过程。调泡:调节气泡的过程。a.a.正浮选:有用物质浮入泡沫产物,无用或回收价值不大正浮选:有用物质浮入泡沫产物,无用或回收价值不大的物质留在料浆中。的物质留在料浆中。b.b.反浮选:无用物质浮入泡沫产物,有用物质留在料浆中。反浮选:无用物质
3、浮入泡沫产物,有用物质留在料浆中。当废物中含有两种或两种以上有用物质,采用当废物中含有两种或两种以上有用物质,采用优先优先浮选浮选、混合浮选混合浮选方法。方法。影响浮选效果因素:影响浮选效果因素:物料性质物料性质(如颗粒的润湿性、颗粒(如颗粒的润湿性、颗粒的大小等)、的大小等)、药剂条件药剂条件(如药剂的种类、用量、药剂组(如药剂的种类、用量、药剂组合等)、合等)、操作条件操作条件(如充气量的大小、液面高低等)(如充气量的大小、液面高低等)四、浮选四、浮选设备设备(P94)P94)目前目前应用应用最广最广泛的泛的浮选浮选机是机是机械机械搅拌搅拌式浮式浮选机。选机。气泡在浮选机内运动状气泡在浮选
4、机内运动状气泡在浮选机内运动状气泡在浮选机内运动状况:充气搅拌区;分离况:充气搅拌区;分离况:充气搅拌区;分离况:充气搅拌区;分离区;泡沫区。区;泡沫区。区;泡沫区。区;泡沫区。第二节第二节 固体废物稳定化固体废物稳定化/固化处理固化处理(1 1)对)对危险废物危险废物进行处理,满足后续处理或填埋要求;进行处理,满足后续处理或填埋要求;(2 2)其它处理过程中产生)其它处理过程中产生残渣的无害化处理残渣的无害化处理;(3 3)对被有害污染物污染的土壤进行去污。)对被有害污染物污染的土壤进行去污。一、概述(一、概述(P107)1.1.稳定化稳定化/固化目的固化目的2.2.稳定化稳定化:将有害污染
5、物转变为将有害污染物转变为低溶解性、低迁移性及低溶解性、低迁移性及低毒性物质低毒性物质的过程。的过程。化学稳定化:通过化学反应使有毒物质变成不溶性化化学稳定化:通过化学反应使有毒物质变成不溶性化合物。合物。物理稳定化:通过物理过程将污染物直接掺合到物理稳定化:通过物理过程将污染物直接掺合到惰性惰性材料材料中。中。3.3.固化固化将危险废物转为将危险废物转为不可流动固体或形成紧密固体不可流动固体或形成紧密固体的过程。的过程。一种一种特定的稳定化特定的稳定化过程。过程。4.4.限定化:将有毒化合物固定在固体粒子表面的过程。限定化:将有毒化合物固定在固体粒子表面的过程。5.5.包容化:用稳定剂包容化
6、:用稳定剂/固化剂将有毒物质或危险废物颗固化剂将有毒物质或危险废物颗粒粒包容或覆盖包容或覆盖的过程。的过程。二二.稳定化稳定化/固化效果评价指标固化效果评价指标v vn n浸出速率,浸出速率,cm/dcm/d;m mn n第第n n个浸提剂更换期内浸出的污染物质量,个浸提剂更换期内浸出的污染物质量,g g;m m0 0样品中原有的污染物质量,样品中原有的污染物质量,mgmg;A Ae e样品暴露表面积,样品暴露表面积,cmcm2 2;V V样品体积,样品体积,m m3 3;t tn n第第n n个浸提剂更换期的时间,个浸提剂更换期的时间,d d。(1 1)浸出速率浸出速率v vn n越小,固化
7、效果越好。越小,固化效果越好。V Vn n实际上是实际上是“递减浸出速率递减浸出速率”。评价固化体浸出速率目的:对固化工艺评价固化体浸出速率目的:对固化工艺/方法进行比方法进行比较;预测固化体在不同环境中的性能。较;预测固化体在不同环境中的性能。固化体浸于水或其他溶固化体浸于水或其他溶液中时,固化体中危险液中时,固化体中危险物质的浸出速度。物质的浸出速度。(2 2)增容比)增容比C CR RV V2 2固化体体积,固化体体积,m m3 3;V V1 1固化前废物体积,固化前废物体积,m m3 3。CR越小,固化效果越好。越小,固化效果越好。(3 3 3 3)抗压强度)抗压强度)抗压强度)抗压强
8、度 保证固化体保证固化体保证固化体保证固化体安全贮存安全贮存安全贮存安全贮存的重要指标的重要指标的重要指标的重要指标。抗压强度高,危险组分浸出速率低。抗压强度高,危险组分浸出速率低。三、固体废物三、固体废物药剂稳定化药剂稳定化药剂稳定化药剂稳定化处理(处理(P109P109)(一)重金属离子的稳定化(一)重金属离子的稳定化1 1、中和法、中和法 处理含重金属的酸、碱性泥渣。根据废物的处理含重金属的酸、碱性泥渣。根据废物的酸碱性酸碱性酸碱性酸碱性、含、含量、药剂的来源等选择中和剂。量、药剂的来源等选择中和剂。酸渣:石灰石、石灰。碱渣:硫酸或盐酸。酸渣:石灰石、石灰。碱渣:硫酸或盐酸。还原剂:还原
9、剂:FeSOFeSO4 4/Na/Na2 2S S2 2SOSO4 4/NaHSONaHSO3 3等。等。CrCr6+6+HgHg2+2+AsAs5+5+CrCr3+3+HgHg0 0AsAs3+3+氧化还原反应氧化还原反应氧化还原反应氧化还原反应2 2 2 2、氧化还原法、氧化还原法、氧化还原法、氧化还原法3 3、化学沉淀化学沉淀法法(1 1)氢氧化物沉淀法:投加碱性物质,)氢氧化物沉淀法:投加碱性物质,pHpH是关键。是关键。(2 2)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:大多数重金属硫化物溶解度:大多数重金属硫化物溶解度 8pH8。有机硫化物沉淀有机硫化物沉淀:(3
10、3)硅酸盐沉淀水和金属离子与二氧化硅或硅胶不同比例)硅酸盐沉淀水和金属离子与二氧化硅或硅胶不同比例结合,结合,pHpH范围范围2 21111)(4 4)碳酸盐沉淀)碳酸盐沉淀:应用不广泛。应用不广泛。(5)(5)共沉淀共沉淀如氢氧化铁、碳酸钙产生共沉淀。如氢氧化铁、碳酸钙产生共沉淀。(6 6)无机及有机螯合物沉淀)无机及有机螯合物沉淀4 4、吸附技术、吸附技术 通过通过吸附剂吸附剂吸附废物中的重金属离子和有机污染物。吸附废物中的重金属离子和有机污染物。5 5、离子交换技术、离子交换技术 溶液中的重金属离子与离子交换剂发生交换反应溶液中的重金属离子与离子交换剂发生交换反应,去除去除重金属离子。重
11、金属离子。(二)有机污染物的氧化解毒处理二)有机污染物的氧化解毒处理 向废物中投加向废物中投加强氧化剂强氧化剂,将,将有机污染物有机污染物转化为转化为COCO2 2和和H H2 2O O,或毒性很小的中间有机物。,或毒性很小的中间有机物。CHCH3 3CHO+OCHO+O3 3 紫外线紫外线 CHCH3 3COOH+OCOOH+O2 21 1、臭氧氧化解毒、臭氧氧化解毒:NaCN+ONaCN+O3 3 NaCNO+O NaCNO+O2 2优点:氧化性强,与有机物反应彻底、完全。优点:氧化性强,与有机物反应彻底、完全。缺点:费用高;臭氧在空气中极易解离,需现场生产。缺点:费用高;臭氧在空气中极易
12、解离,需现场生产。2 2、过氧化氢氧化解毒、过氧化氢氧化解毒:反应如下:反应如下:CICI2 2+H+H2 2O HCIO+HO HCIO+H+CI+CI-HCIO HCIO H H+CIO+CIO-CNCN-+ClO+ClO-CNO CNO-+Cl+Cl-NaCNO+3ClNaCNO+3Cl2 2+4NaOH N+4NaOH N2 2+2CO+2CO2 2+NaCl+2H+NaCl+2H2 2O O(一)水泥固化一)水泥固化1.1.基本理论基本理论(1 1)水泥固化基材及添加剂)水泥固化基材及添加剂四、固体废物固化处理四、固体废物固化处理3 3、氯氧化解毒、氯氧化解毒表表4-4 4-4 水泥
13、主要成分及含量变化范围水泥主要成分及含量变化范围无机添加剂:粘土、水玻璃、骨料等;有机添加剂:硬无机添加剂:粘土、水玻璃、骨料等;有机添加剂:硬脂酸丁酯、柠檬酸等。脂酸丁酯、柠檬酸等。(2 2)水泥固化的化学反应)水泥固化的化学反应(P117)(P117)2.2.2.2.水泥固化工艺及影响因素水泥固化工艺及影响因素水泥固化工艺及影响因素水泥固化工艺及影响因素(1 1 1 1)固化工艺:)固化工艺:)固化工艺:)固化工艺:废物、水泥、添加剂废物、水泥、添加剂废物、水泥、添加剂废物、水泥、添加剂+水水水水搅拌混合搅拌混合搅拌混合搅拌混合养护养护养护养护固化体。固化体。固化体。固化体。(2 2 2
14、2)影响因素)影响因素)影响因素)影响因素pH8pH8pH8pH8,但过高金属离子形成羟基络合物,溶解度升高;,但过高金属离子形成羟基络合物,溶解度升高;,但过高金属离子形成羟基络合物,溶解度升高;,但过高金属离子形成羟基络合物,溶解度升高;水、水泥与废物比例:水、水泥与废物比例:水、水泥与废物比例:水、水泥与废物比例:凝固时间:初凝时间凝固时间:初凝时间凝固时间:初凝时间凝固时间:初凝时间2h2h2h2h,终凝时间,终凝时间,终凝时间,终凝时间48h48h48h48h以内;以内;以内;以内;添加剂:添加剂:添加剂:添加剂:3.3.应用及特点应用及特点(1)(1)应用:如应用:如电镀污泥、电镀
15、污泥、含汞泥渣、含汞泥渣、含砷泥渣的含砷泥渣的固化处理。固化处理。图图4-114-11电镀污泥固化处理工艺流程图电镀污泥固化处理工艺流程图 (二)石灰固化(二)石灰固化(P119)P119)1 1.固化原理固化原理:以石灰和具有以石灰和具有火山灰活性火山灰活性的物质为固化基的物质为固化基材的处理方法。材的处理方法。2 2.应用及特点应用及特点(1 1)应用:)应用:如重金属如重金属污泥污泥、石油冶炼污泥等。石油冶炼污泥等。(2 2)特点:)特点:方法方法简单,费用低;增容比大;固化体简单,费用低;增容比大;固化体强度低强度低。(2)(2)特点特点优点:优点:设备和工艺简单,费用低;技术成熟。设
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