危险废物（危废）固化设备的处理原理是通过物理或化学方法将有害物质固定在稳定的基质中，降低其迁移性和毒性，使其满足安全处置或资源化利用的要求。核心原理包括 物理包裹、化学稳定化 和 微观固化，以下是详细解析：

1. 物理包裹（微封装）

原理：利用固化剂（如水泥、沥青、塑料等）将危废颗粒包裹在致密基质中，形成物理屏障，阻止有害成分与外界环境接触。

适用对象：适用于重金属、无机盐类等不参与化学反应的废物。

典型材料：

水泥固化：水泥水化反应生成C-S-H凝胶，包裹危废颗粒。

熔融固化（玻璃化）：高温熔融后冷却形成玻璃体，永久封存有害物（如放射性废物）。

2. 化学稳定化

原理：通过化学反应将有害物质转化为低溶解性、低毒性的稳定化合物。

关键技术：

pH调节：添加石灰或碱性药剂，使重金属生成氢氧化物沉淀（如Cd(OH)₂、Pb(OH)₂）。

螯合作用：使用硫化物、磷酸盐或有机螯合剂（如EDTA、DTC）与重金属形成稳定络合物。

氧化还原：将高价态有毒元素（如Cr⁶⁺）还原为低价态（Cr³⁺）后沉淀。

3. 微观固化（基质固化）

原理：通过固化剂形成微观网络结构，将危废固定在孔隙或晶格中。

典型反应：

水泥固化：水泥水化生成钙矾石和硅酸钙凝胶，填充孔隙并吸附重金属。

聚合物固化：环氧树脂或聚乙烯加热固化后形成三维网状结构，包裹危废。

4. 协同作用机制

在实际处理中，上述原理往往协同作用：

水泥+螯合剂固化飞灰：水泥提供物理包裹，螯合剂化学固定重金属（如Pb²⁺+DTC→Pb-DTC络合物）。

硫化物+沥青固化：硫化物沉淀重金属（Hg²⁺+S²⁻→HgS），沥青提供防水屏障。