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,第 八 章,1,危險廢物處理與利用技術體系,2,綜合性危險廢物處理設施,流程示例,3,綜合性危險廢物處理設施,空間布置,4,綜合性危險廢物處理設施,操作,操作事項與設施組成,5,綜合性危險廢物處理設施,處理方法選擇,6,,,綜合性危險廢物處理設施,配套管理 安全保衛(wèi) 檢查與維護 事故防范 應急計劃 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,危險廢物物化處理技術 危險廢物固化/穩(wěn)定化處理技術 危險廢物安全填埋處理技術 危險廢物焚燒處理技術,9,一、危險廢物物化處理,,利用危險廢物在物理和化學性質上的差異，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 —— 噴霧焙燒：回收高純酸,油脂和酸回收利用技術方 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,金屬回收利用技術方方 法,14,水相（溶液）處理基本技術方法,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方法,熱處理?焚燒,,16,危險廢物物化處理設施布置,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、調制槽 進藥系統(tǒng)：4、5、6、7為藥劑制備投加槽 主反應系統(tǒng)：8、9、10為反應釜 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、廢水調節(jié)池 。,20,鋼平臺搭建,反應釜吊裝,管路布置,電器設備安裝,設施施工建設與安裝現(xiàn)場,21,水噴射真空機組,立式離心機,抽濾槽,反應釜,廢液中間槽,主要設備,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,含氟廢液檢測結果,含氟廢液處理工藝流程,廢液 儲罐,調制槽,吸濾槽,藥劑槽Ca(OH)2,藥劑槽HCl,反應釜,,,,,,,,濾餅,出水達標排放,a.含氟廢液2噸,b.進入調質槽攪拌調質,c.通入反應釜,d.加入石灰乳液 （含石灰540kg）， 攪拌反應30min,e.加入鹽酸溶液,調節(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標準》CJ343-2010,效果良好。,25,,調制槽,反應釜1,反應釜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均可達到《污水排入城市下水道水質標準》(CJ343-2010)，運行效果穩(wěn)定。,a.廢液4噸，調質后進入反應釜,b.加入氯化鈉2.5kg，攪拌30分鐘,c.加氫氧化鈉調節(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,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)定化應用面： ①對于具有毒性或強反應性等危險性質的廢物進行處理，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。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變，引入到某種穩(wěn)定固化物質的晶格中去； 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）?晶格結構中穩(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。將經過養(yǎng)護后的固化體脫模，經取樣浸出測試，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應該控制在8以上，以保證產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：機械強度應控制在10-50kg/cm2;抗浸出性應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,經穩(wěn)定化藥劑處理后未檢出NH4Cl和(NH4)3(ZnCl4)Cl，表明其晶體結構已被破壞。 處理前3161cm-1（N-H面外變形振動吸收峰）、1402cm-1（ C-O-H面內彎曲振動峰）和1751cm-1（ C=O鍵伸縮振動峰）的吸收峰經穩(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?，然后置于模具中，使其凝固成固化體。將經過養(yǎng)生后的固化體脫模，經取樣浸出測試，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，經過加熱冷卻后使其凝固而形成塑膠性物質的固化體，其最終產物能夠經受住大多數(shù)水溶液的侵蝕，其污染轉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。將有害廢物與硅石混合均勻，經高溫熔融冷卻后形成玻璃固化體。 特點：固化體性質極為穩(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)自膠結固化法 利用廢物自身的膠結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，經過凝結硬化過程可形成自膠結固化體。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過處理或基本未經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,藥劑穩(wěn)定化：是利用化學藥劑通過化學反應使有毒有害物質轉變?yōu)榈腿芙庑?、低遷移性及低毒性物質的過程。 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,1）、pH值控制技術 原理：加入堿性藥劑，將廢物的pH調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。,43,2）、氧化/還原電勢控制技術 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)化結果,最佳處理,47,3）、沉淀技術 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、無機絡合物沉淀和有機絡合物沉淀。 4）、吸附技術 5）、離子交換技術,48,