危險廢物固化穩(wěn)定化ppt課件

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危險廢物處理處置技術(shù),第 八 章,1,危險廢物處理與利用技術(shù)體系,2,綜合性危險廢物處理設(shè)施,流程示例,3,綜合性危險廢物處理設(shè)施,空間布置,4,綜合性危險廢物處理設(shè)施,操作,操作事項與設(shè)施組成,5,綜合性危險廢物處理設(shè)施,處理方法選擇,6,,,綜合性危險廢物處理設(shè)施,配套管理 安全保衛(wèi) 檢查與維護 事故防范 應(yīng)急計劃 員工培訓 監(jiān)測 例行報告 檔案保存 審計,8,危險廢物處理處置技術(shù),危險廢物物化處理技術(shù) 危險廢物固化/穩(wěn)定化處理技術(shù) 危險廢物安全填埋處理技術(shù) 危險廢物焚燒處理技術(shù),9,一、危險廢物物化處理,,利用危險廢物在物理和化學性質(zhì)上的差異，將其有害成分進行分離或濃縮，以利于集中處理或綜合利用的方法,10,11,溶劑回收與循環(huán)利用技術(shù)方 法,溶劑回收 對象——占危險廢物的5%~30% 方法,蒸餾條件的保證是關(guān)鍵,12,油脂回收 對象—— 各種潤滑油 方法—— 酸泥法：高嶺土吸附去除油酸（酸性白土） —— 減壓蒸餾法：回收高純油脂 酸再生 對象—— 酸洗廢液 方法—— 冷卻?沉淀：去除不溶性雜質(zhì) —— 噴霧焙燒：回收高純酸,油脂和酸回收利用技術(shù)方 法,13,火法冶金：焙燒爐－利用金屬揮發(fā)性差異物理分離 熔融爐－利用金屬密度差物理分離， 必要時加入冶煉劑強化分離 濕法冶金：,溶解,分離,,,,強酸、強堿,氧化,離子交換,電解,反滲透,膜濾,吸附,溶劑吹脫,沉淀,金屬回收利用技術(shù)方方 法,14,水相（溶液）處理基本技術(shù)方法,氰破壞 鉻還原 二段法金屬沉淀 中和 固液分離 生物處理 活性炭吸附 污泥脫水,15,危險廢物熱處理基本技術(shù)方法,熱處理?焚燒,,16,危險廢物物化處理設(shè)施布置,17,二、危險廢液柔性物化處理系統(tǒng),18,處理系統(tǒng)：沉淀及絮凝、化學氧化、重金屬沉淀、化學還原、中和等 處理系統(tǒng)缺陷：單一處理系統(tǒng)專一性強、適用面窄，多系統(tǒng)則存在重復(fù)性投資，占地面積大等問題。,傳統(tǒng)危險廢液物理化學處理系統(tǒng)及其缺陷,危險廢液柔性物化處理系統(tǒng)構(gòu)建理念,特殊單元+公共單元 特點：可靈活切換、適用性強、節(jié)約投資、占地面積小、效率高,19,危險廢液柔性物化處理系統(tǒng)工藝流程圖,進料系統(tǒng)：1、廢液儲罐，2、紙袋過濾機，3、調(diào)制槽 進藥系統(tǒng)：4、5、6、7為藥劑制備投加槽 主反應(yīng)系統(tǒng)：8、9、10為反應(yīng)釜 后處理系統(tǒng)：11、12為尾氣吸收裝置，13、水噴射真空機組，14、立式離心機，15、吸濾槽，16、膜處理單元，17、壓濾機， 18、濾液收集池， 19、20為濾液中間槽，21、污泥池，22、廢水調(diào)節(jié)池 。,20,鋼平臺搭建,反應(yīng)釜吊裝,管路布置,電器設(shè)備安裝,設(shè)施施工建設(shè)與安裝現(xiàn)場,21,水噴射真空機組,立式離心機,抽濾槽,反應(yīng)釜,廢液中間槽,主要設(shè)備,22,危險廢液柔性物化處理中試工程（500t/a）,23,含氟廢液處理驗證,含氟廢液檢測結(jié)果,含氟廢液處理工藝流程,廢液 儲罐,調(diào)制槽,吸濾槽,藥劑槽Ca(OH)2,藥劑槽HCl,反應(yīng)釜,,,,,,,,濾餅,出水達標排放,a.含氟廢液2噸,b.進入調(diào)質(zhì)槽攪拌調(diào)質(zhì),c.通入反應(yīng)釜,d.加入石灰乳液 （含石灰540kg）， 攪拌反應(yīng)30min,e.加入鹽酸溶液,調(diào)節(jié)pH值至7.5,f.通入吸濾槽進行固液分離,,,操作步驟,HF+Ca(OH)2=CaF ↓；控制標準：10mg/L； 方法：石灰沉淀法,24,含氟廢液中試處理結(jié)果,,利用該系統(tǒng)進行一批4噸氟廢液的運行處理，得到殘余氟含量2.3mg/L，低于《污水排入城市下水道水質(zhì)標準》CJ343-2010,效果良好。,25,,調(diào)制槽,反應(yīng)釜1,反應(yīng)釜2,立式離心機,,,AgCl濾餅,出水達標排放,藥劑槽NaCl,藥劑槽Na2S,,,含銀廢液中試處理驗證,廢液儲罐,,含銀廢液處理工藝流程,含銀廢液檢測結(jié)果,,立式離心機,,,濾餅,,Ag++Cl-=AgCl↓ ； 2Mn++nS2-=M2Sn↓； 控制標準: 0.5mg/L,26,含銀廢液中試處理結(jié)果,采用NaCl沉淀法回收銀，硫化鈉沉淀去除其中的重金屬后，五個批次共20噸含銀廢液出水水質(zhì)均可達到《污水排入城市下水道水質(zhì)標準》(CJ343-2010)，運行效果穩(wěn)定。,a.廢液4噸，調(diào)質(zhì)后進入反應(yīng)釜,b.加入氯化鈉2.5kg，攪拌30分鐘,c.加氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值至7～8,d.加入絮凝劑（50g聚丙烯酰胺+5kg水配制成）攪拌5～10分鐘后靜置20～30分鐘,e.通入立式離心機,f.加入硫化鈉0.8kg，攪拌30分鐘,g.同d,h.同e,操作步驟,,,,27,三、危險廢物固化/穩(wěn)定化處理技術(shù),1、固化/穩(wěn)定化目的： 使危險廢物中的所有污染組分呈現(xiàn)化學惰性或被包容起來，減少在儲存或填埋處理過程中污染環(huán)境的潛在危險，并便于運輸、利用和處置。 2、固化/穩(wěn)定化應(yīng)用面： ①對于具有毒性或強反應(yīng)性等危險性質(zhì)的廢物進行處理，使其滿足填埋處理要求； ②其他處理過程所產(chǎn)生的有害殘渣，例如焚燒過程必然會濃縮某些化學成分，甚至濃縮放射性物質(zhì)。此時對廢渣進行穩(wěn)定化處理是非常必要的； ③在大量土壤被有害物污染物所污染的情況下對土壤進行去污。,28,3、固化/穩(wěn)定化方法 危險廢物固化/穩(wěn)定化的途徑： ①將污染物通過化學轉(zhuǎn)變，引入到某種穩(wěn)定固化物質(zhì)的晶格中去； ②通過物理過程把污染物直接摻入到惰性物質(zhì)中去。,29,重金屬類廢物固化/穩(wěn)定化方法,穩(wěn)定化（重金屬類廢物） 化學穩(wěn)定?形成難溶物 晶格化（固化）?晶格結(jié)構(gòu)中穩(wěn)定,30,,固化污泥養(yǎng)生區(qū),固化試體,固化污泥填埋場,污泥樣品保存室,31,常用的固化穩(wěn)定化方法 1）硅酸鹽膠凝材料固化法（水泥固化法） 將有害廢物與硅酸水泥及其他化學添加劑混合均勻，然后置于模具中，使其凝固成固化體。將經(jīng)過養(yǎng)護后的固化體脫模，經(jīng)取樣浸出測試，其有害成分含量低于規(guī)定標準，便達到固化目的。 特點：方法簡單，穩(wěn)定性好。 應(yīng)用范圍：處理無機物，如重金屬污泥、含汞泥渣、含砷泥渣等危險廢物。,32,水泥固化工藝過程 ①水灰比：一般控制水灰比1：2為宜，過大的水灰比易于泌水； ②水泥與廢物的配比： ③pH: pH應(yīng)該控制在8以上，以保證產(chǎn)物中含有的金屬成分出與化學穩(wěn)定狀態(tài)。 ④凝固時間：控制初凝時間2小時，終凝時間80%，養(yǎng)護時間約28天。 ⑦操作條件：保持較嚴格的密封與防護條件下操作，采取遠距離自動控制，以防環(huán)境污染，保護人身安全。 ⑧機械強度與抗浸出性：機械強度應(yīng)控制在10-50kg/cm2;抗浸出性應(yīng)滿足毒性物鑒別標準。,33,化工污泥水泥固化\穩(wěn)定化,以水泥（180g/kg）、石灰（60g/kg）、爐渣（120g/kg）、粉煤灰（220g/kg）為原料制作包裹型穩(wěn)定藥劑處理化工污泥，處理后物料鋅浸出濃度為26.8mg/L，低于《危險廢物填埋污染控制標準》GB18598-2001控制限值。,試驗結(jié)果,均勻試驗因素水平表,鋅浸出濃度隨養(yǎng)護時間變化情況,化工污泥鋅浸出濃度：4050mg/L；填埋控制值： 鋅—75mg/L。,,鋅浸出濃度mg/L,34,化工污泥處理前后紅外透射譜,化工污泥處理前后XRD圖譜,經(jīng)穩(wěn)定化藥劑處理后未檢出NH4Cl和(NH4)3(ZnCl4)Cl，表明其晶體結(jié)構(gòu)已被破壞。 處理前3161cm-1（N-H面外變形振動吸收峰）、1402cm-1（ C-O-H面內(nèi)彎曲振動峰）和1751cm-1（ C=O鍵伸縮振動峰）的吸收峰經(jīng)穩(wěn)定化藥劑處理后消失。吸附水O-H鍵的吸收峰明顯增強，1633cm-1和1026cm-1處則分別出現(xiàn)了碳酸根和Si-O鍵振動吸收峰。,樣品處理前后XRD和紅外透射分析,35,2）石灰法 將有害廢物與石灰或其他硅酸鹽類配以適當?shù)奶砑觿┗旌暇鶆颍缓笾糜谀＞咧?，使其凝固成固化體。將經(jīng)過養(yǎng)生后的固化體脫模，經(jīng)取樣浸出測試，其有害成分含量低于規(guī)定標準，便達到固化目的。 特點：方法簡單，適用范圍同水泥法，但比水泥法便宜，固化體較為堅硬。,36,3）熱塑性材料固化法 將有害廢物同熱塑性材料瀝青、柏油、石蠟或聚乙烯等在一定溫度下混合均勻，經(jīng)過加熱冷卻后使其凝固而形成塑膠性物質(zhì)的固化體，其最終產(chǎn)物能夠經(jīng)受住大多數(shù)水溶液的侵蝕，其污染轉(zhuǎn)移率比其他固化法為低。 特點：固化效果好，但費用較高。適用于處理有害無機物。,37,4）有機物聚合法 此法將高分子有機物，如脲醛等與不穩(wěn)定的無機化學廢物均勻混合，然后加入催化劑，將混合物經(jīng)過聚合作用而生成聚合物。 特點：只需少量添加劑，但原料費用較昂貴。 適用范圍：處理有害無機物。,38,5) 水玻璃固化法 又稱融熔固化技術(shù)。將有害廢物與硅石混合均勻，經(jīng)高溫熔融冷卻后形成玻璃固化體。 特點：固化體性質(zhì)極為穩(wěn)定，可安全地進行處置，但費用昂貴。 適用范圍：處理極有害的化學廢物和強放射性廢物。,39,6)自膠結(jié)固化法 利用廢物自身的膠結(jié)特性來達到固化目的的方法。將含有大量硫酸鈣和亞硫酸鈣的廢物在控制的溫度下煅燒，然后與特制的添加劑和填料混合成為稀漿，經(jīng)過凝結(jié)硬化過程可形成自膠結(jié)固化體。這種固化體具有抗?jié)B透性高、抗微生物降解和污染物浸出率低的特點。 優(yōu)點：工藝簡單，不需要加入大量添加劑。 缺點：應(yīng)用面狹窄。 適用范圍：主要用于處理含有大量硫酸鈣和亞硫酸鈣的廢物，如磷石灰、煙道氣脫硫廢渣等。,40,7）大型包膠法 大型包膠法是采用一種不透水的惰性保護層將經(jīng)過處理或基本未經(jīng)處理的廢物包封起來的方法。廢物在大型包膠前一般都先經(jīng)過固化/穩(wěn)定化處理，而外部的覆蓋成為克服穩(wěn)定化/固化缺陷的補救辦法。因此，極具吸引力。 適用范圍：電鍍污泥、煙道氣洗滌污泥、焚燒爐灰和多氯聯(lián)苯等。,41,4、危險廢物藥劑穩(wěn)定化處理技術(shù),藥劑穩(wěn)定化：是利用化學藥劑通過化學反應(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)的過程。 藥劑穩(wěn)定化處理方法的特點：在實現(xiàn)廢物無害化的同時，達到廢物少增容或不增容，從而提高危險廢物處理處置系統(tǒng)的總體效率和經(jīng)濟性。 適用范圍：重金屬廢物。,42,重金屬廢物藥劑穩(wěn)定化處理技術(shù),1）、pH值控制技術(shù) 原理：加入堿性藥劑，將廢物的pH調(diào)整到使重金屬離子具有最小溶解度的范圍，而從實現(xiàn)其穩(wěn)定化。 常用的pH調(diào)節(jié)劑：石灰、蘇打、氫氧化鈉等； 固化基材，如普通水泥、石灰窯灰渣、硅酸鈉等堿性物質(zhì)。,43,2）、氧化/還原電勢控制技術(shù) 最典型的是把六價鉻(Cr6+)還原為三價鉻(Cr3+)、五價砷(As5+)還原為三價砷(As3+)。 常用的還原劑：硫酸亞鐵、硫代酸硫鈉、亞硫酸鈉、二氧化硫等。,44,鉻污染土壤固化\穩(wěn)定化,還原劑篩選,硫代硫酸鈉還原劑用量優(yōu)化研究,土+硫代硫酸鈉+pH3.2酸水組合效果最優(yōu)；硫代硫酸鈉還原劑用量30 g/kg時，六價鉻浸出濃度可降至22.25 mg/L。,鉻污染土壤—20392.02mg/kg（鉻含量） 控制限值：鉻—12mg/L （浸出濃度）,1）化學還原添加劑研究,,硫代硫酸鈉還原劑30 g/kg,,土+酸水+還原劑,45,經(jīng)過還原處理后的樣品，以無水氯化鈣、海泡石、水玻璃、水泥為原料，進行固化/穩(wěn)定化藥劑配比優(yōu)化研究：,固化/穩(wěn)定化藥劑配比優(yōu)化,固化/穩(wěn)定化優(yōu)化試驗因素水平表[L25(55)],46,,固化前后效果,在添加劑pH3.2水（562.5ml/kg),硫代硫酸鈉（30g/kg），海泡石（31.25ml/kg）,水玻璃（17.5g/kg）,氯化鈣（19.69g/kg）,水泥(1.093kg/kg)六價鉻的浸出濃度在5mg/L以下，固化/穩(wěn)定化處理后遠低于《危險廢物填埋污染控制標準》GB18598-2001控制限值。,固化/穩(wěn)定化藥劑配比優(yōu)化結(jié)果,最佳處理,47,3）、沉淀技術(shù) 包括硫化物沉淀、氧化物沉淀、硅酸鹽沉淀、碳酸鹽沉淀、磷酸鹽沉淀、共沉淀、無機絡(luò)合物沉淀和有機絡(luò)合物沉淀。 4）、吸附技術(shù) 5）、離子交換技術(shù),48,