土壤固化穩(wěn)定化技術(shù)路線.doc

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1、.土壤重金屬污染固化/穩(wěn)定化治理技術(shù)一、基本概念固化/穩(wěn)定化土壤修復(fù)技術(shù)指運(yùn)用物理或化學(xué)的方法將土壤中的有害污染物固定起來，或者將污染物轉(zhuǎn)化成化學(xué)性質(zhì)不活潑的形態(tài)，阻止其在環(huán)境中遷移、擴(kuò)散等過程，從而降低污染物質(zhì)的毒害程度的修復(fù)技術(shù)。固化/穩(wěn)定化技術(shù)與其他修復(fù)技術(shù)相比，有費(fèi)用低、修復(fù)時(shí)間短、可處理多種復(fù)合重金屬污染、易操作、適用范圍較廣等優(yōu)勢(shì)，因此，美國(guó)環(huán)保署將固化/穩(wěn)定化技術(shù)稱為處理有害有毒廢物的最佳技術(shù)。二、常用的固化/穩(wěn)定化技術(shù)系統(tǒng)目前，常用的固化/穩(wěn)定化技術(shù)主要包括以下幾種類型：（1）水泥、石灰、粉煤灰等無機(jī)材料固化；（2）瀝青、聚乙烯等熱塑性有

2、機(jī)材料和脲甲醛、聚酯等熱固性有機(jī)材料固化；（3）玻璃化技術(shù)；（4）硫酸亞鐵、磷酸鹽、氫氧化鈉、高分子有機(jī)物等藥劑穩(wěn)定化。由于技術(shù)和費(fèi)用等方面的原因，以水泥、石灰、粉煤灰等無機(jī)材料為添加劑的固化/穩(wěn)定化應(yīng)用最廣泛，占項(xiàng)目數(shù)的94%，在項(xiàng)目中使用無機(jī)-有機(jī)復(fù)合添加劑的占項(xiàng)目數(shù)的3%。1、水泥固化水泥基粘結(jié)劑是固化技術(shù)普遍使用的材料。在過去的50年里水泥固定化處理重金屬技術(shù)被廣泛使用。水泥是一種無機(jī)膠結(jié)材料，經(jīng)過水化反應(yīng)后可以生成堅(jiān)硬的水泥固化體。水泥固化的機(jī)理主要是在水泥的水化過程中，重金屬可以通過吸附、化學(xué)吸收、沉降、離子交換、鈍化等多種方式與水泥發(fā)生反應(yīng)

3、，最終以氫氧化物或絡(luò)合物的形式停留在水泥水化形成的水化硅酸鹽膠體表面，同時(shí)水泥的加入也為重金屬提供了堿性環(huán)境，抑制了重金屬的滲濾。Word資料.水泥的種類很多，包括普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、礬土水泥、沸石水泥等都可以作為廢物固化處理的基材，其中最常用的是普通硅酸鹽水泥。影響水泥固化的因素很多，為達(dá)到滿意的固化效果，在固化操作過程中要嚴(yán)格控制水灰比、水泥與廢物比、凝固時(shí)間、添加劑和固化塊的成型條件等工藝參數(shù)。如果被處理廢物中含有妨礙水合作用的物質(zhì)，僅用普通水泥處理就存在強(qiáng)度不大、物理化學(xué)性能不穩(wěn)定等問題，需加入適當(dāng)?shù)奶砑觿?，以吸收有害物質(zhì)并促進(jìn)其凝固

4、，并降低有害組分的溶出率?；钚匝趸X具有助凝作用，是常用的添加劑，將其加入普通水泥，在高溫下可以促進(jìn)水泥迅速凝結(jié)生成針狀結(jié)晶，這種結(jié)晶能夠防止重金屬的溶出。對(duì)含有大量硫酸鹽的廢物，使用高爐礦渣水泥作固化劑，再添加人造砂作混合劑，可以防止由于硫酸鹽和水泥成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、生成結(jié)晶體時(shí)發(fā)生體積膨脹而導(dǎo)致的固體破裂。而采用蛭石作為添加劑，可以起到骨料作用和吸水作用。水泥固化也存在一些缺點(diǎn)，如絕大多數(shù)硫酸鹽對(duì)于硅酸鹽水泥的硬化漿體都有顯著的侵蝕作用，這主要是由于硫酸鈉、硫酸鉀等多種硫酸鹽都能與硅酸鹽水泥漿體所含的氫氧化鈣反應(yīng)生成硫酸鈣，或進(jìn)一步與水化鋁酸鈣反應(yīng)生

5、成鈣釩石，從而使固相體積大大增加，造成膨脹現(xiàn)象。另外，硅酸鹽水泥抗酸性較差，我國(guó)很多地區(qū)酸雨較嚴(yán)重，水泥的不抗酸性使得經(jīng)水泥固化的重金屬在酸性環(huán)境中重新溶出。2、石灰/粉煤灰穩(wěn)定化Word資料.石灰是一種堿性的非水硬性膠凝材料，它對(duì)土壤中重金屬的影響主要是增加土壤的pH，促進(jìn)重金屬生成碳酸鹽、硅酸鹽、氫氧化物沉淀。粉煤灰屬于硅酸鹽或鋁硅酸鹽體系，當(dāng)其活性被激發(fā)時(shí)，具有類似水泥的膠凝特性。石灰可以激活粉煤灰中的活性成分產(chǎn)生粘結(jié)性物質(zhì)，對(duì)污染物進(jìn)行物理化學(xué)穩(wěn)定，因此粉煤灰通常與石灰混用。3、塑性材料固化/穩(wěn)定化從使用材料的性能上可以把該技術(shù)分為熱固性塑料包容

6、和熱塑性材料包容兩種。熱固性塑料指在加熱時(shí)會(huì)從液體變成固體并硬化的材料，即使以后再次加熱也不會(huì)重新液化或軟化，它實(shí)際上是一種從小分子變成大分子的交鏈聚合過程。目前使用較多的材料是脲醛樹脂、聚酯、聚丁二烯、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂等。采用不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂膠結(jié)材料、催化劑為助劑、廢棄固體物質(zhì)為集料拌合而成樹脂混凝土，其固化物不僅強(qiáng)度高，且耐腐蝕、高抗?jié)B、抗凍性好。在熱固性塑料中，脲醛樹脂使用方便，固化速度快，與有害物質(zhì)形成的固化體有較好的耐水性、耐腐蝕性，價(jià)格也較便宜，使用較廣泛。熱塑性材料指那些在加熱/冷卻時(shí)能反復(fù)轉(zhuǎn)化和硬化的有機(jī)材料，如瀝青、

7、聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、石蠟等。這些材料在常溫下為堅(jiān)硬的固體，而在較高溫度下具有可塑性和流動(dòng)性，從而可以利用這種特性對(duì)固體廢物進(jìn)行固化處理。4、玻璃化玻璃化技術(shù)也稱熔融固化技術(shù)，是利用熱能在高溫下把固態(tài)污染物熔化為玻璃狀或玻璃鄄陶瓷狀物質(zhì)，借助玻璃體的致密結(jié)晶結(jié)構(gòu)，使固化體永久穩(wěn)定。污染物經(jīng)過玻璃化作用后，其中有機(jī)污染物將或因熱解而被摧毀，或轉(zhuǎn)化為氣體逸出，而其中的放射性物質(zhì)和重金屬則被牢固地束縛于己熔化的玻璃體內(nèi)。熔融固化技術(shù)是目前國(guó)內(nèi)外較先進(jìn)的重金屬?gòu)U渣無害化處理技術(shù)。5、藥劑穩(wěn)定化Word資料.藥劑穩(wěn)定化是指向土壤中加入藥劑改變重金屬在土壤中的存

8、在形態(tài)，使其轉(zhuǎn)變成低毒性、低溶解性和低遷移性的物質(zhì)，其主要技術(shù)包括氧化還原電勢(shì)技