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文档简介

1、项目四危险废物资源化与治理技术 危险废物资源化是指采用工艺技术,从危险废物中回收有用的物质与资源。资源化要求已产生的危险废物应首先考虑回收利用,减少后续处理处置的负荷,回收利用过程应达到国家和地方有关规定的要求,避免二次污染。对生产过程中产生的危险废物,应积极推行生产系统内的回收利用;对生产系统内无法回收利用的危险废物,通过系统外的危险废物交换、物质转化、再加工、能量转化等措施实现回收利用。危险废物处理就是指用物理技术、物化技术、化学技术、生物技术等手段使危险废物达到减量化、无害化的目的。知识目标: 1熟悉并掌握危险废物的几种常用回收方法; 2熟悉并掌握危险废物处理的物理、化学、生物、固化等技

2、术方法; 3熟悉并掌握废有机溶剂、废矿物油、贵金属污泥、工业废渣、废电池、废日光灯、多氯联苯、医疗废物等典型危险废物的回收处理技术;技能目标: 1.能熟练说出几种常用的危废回收技术,并了解各种回收方法的适用范围; 2能针对不用的危险废物采取合适的物理、化学、生物或固化处理方法; 3.针对典型的危险废物,能根据实际情况选择合适的回收处理措施;态度目标: 1.培养大家较强的社会责任感及环保意识; 2.培养大家爱岗敬业,认真负责的工作态度; 3.提高大家对危险废物安全管理意识。任务一 危险废物回收技术任务二 危险废物处理技术任务三 典型危险废物回收处理技术 1、吸附原理 活性炭是一种多孔性的含炭物质

3、, 它具有高度发达的孔隙构造, 活性炭的多孔结构为其提供了大量的表面积,能与流体充分接触,从而赋予了活性炭所特有的吸附性能,就象磁力一样,所有的分子之间都具有相互引力,正因为如此,活性炭孔壁上的大量的分子可以产生强大的引力,从而达到将有害的杂质吸引到孔径中的目的。而活性炭的而活性炭的吸附特性主要是由于它的多孔结构,换句话说,吸附特性主要是由于它的多孔结构,换句话说,由于它特有的比表面积所决定。巨大的比表面积由于它特有的比表面积所决定。巨大的比表面积决定了活性炭拥有较大的吸附容量。决定了活性炭拥有较大的吸附容量。 但不是所有的活性炭都能吸附有害物质,只有当活性炭的孔隙结构略大于有害物质分子的直径

4、,能够让有害物质分子完全进入的情况下(过大或过小都不行)才能达到最佳吸附效果。一、活性炭吸附回收方法被吸附物分子从流体中转移到活性炭的外表吸附工艺包括三个步骤:被吸附物从炭颗粒的外表通过空隙进入吸附点通过转移过程,分子真正被吸附在内表面一、活性炭吸附回收方法 2、活性炭反应器(1)完全混合间歇式反应器(CMB)(2)完全混合流式反应器(CMF)(3)串联柱反应器(4)并行柱反应器(5)脉冲或移动床反应器一、活性炭吸附回收方法一、活性炭吸附回收方法类别有机物类别有机物芳香族溶剂苯、甲苯、二甲苯表面活性剂烷基苯磺酸多环芳烃萘、二苯基化合物可溶性有机染料亚甲基蓝、纺织染料芳香族氯化物氯苯、多氯联苯、

5、滴滴涕、异狄氏剂燃料汽油、煤油、油酚类化合物苯酚、苯二酚、间苯二酚氯化物溶剂四氯化碳、高氯乙烯大分子量脂肪胺及芳香胺苯胺、甲苯二胺脂肪酸和芳香酸焦油酸、苯甲酸3、易于被活性炭吸附的几类有机物 1、原理 一般来说,蒸馏分离的基础是混合物中各组分挥发度的差异。进入容器的废物混合物被加热,产生液相和蒸气相,具有相对高挥发性能的组分上升至塔顶,而具有相对低挥发性能的组分则流到塔底部。二、蒸馏回收方法二、蒸馏回收方法2、蒸馏方法间歇式蒸馏分子蒸馏连续式蒸馏恒沸蒸馏萃取蒸馏3、蒸馏的局限性(1)设备和运行限制 蒸馏工艺设备及辅助设备一般比较庞大,占用面积大; 设备昂贵,成本回收费用成为产品回收费用的主要部

6、分; 蒸馏设备通常很复杂,需要技术水平高的人员操作; 蒸馏能耗高(2)特殊类型废物的可应用性 进入连续蒸馏塔的蒸馏物必须能够自由流动 废液中含有固体或高黏度液体,需要进行预处理(3)保持产品和进料的组成二、蒸馏回收方法4、能够用蒸馏方法处理的典型工业废物包括 含有一种有机成分的电镀废液,通常是能够被蒸发的有机溶剂和能够被蒸馏的有机蒸气 含有酚的水溶液废物 含有亚甲基氯化物的聚氨酯废液 乙基苯-苯乙烯混合物; 含有酮、乙醇及芳香烃化合物的废溶剂 废润滑油 含有抗生素生产过程中产生的丁基醋酸酯的废物二、蒸馏回收方法 电解技术用于从工业废物和清洗水中回收各种重金属。该技术可用于回收金、银、镉、镍、镍

7、铁合金、铜、镁及其他金属。电解技术最普遍的应用之一就是从硫酸溶液中回收铜。采矿工业也采用电解技术精炼矿石。目前,该技术更广泛的应用于电镀、轧钢厂、印刷电路板的生产及金属镀膜等工艺中排出的废物处理。电解技术也可以用于从晶体及其污泥中回收金属,使加工用的溶液得到再生。 三、电解回收方法1、电解技术的应用三、电解回收方法2、电解回收装置HAS反反应器应器ESE回回收系统收系统传统传统工艺工艺三、电解回收方法3、电解工艺优缺点优点:回收有价值的金属,可以回用或出售;可以减少或去除排放物的有毒金属;最初的投资低;运行费低;装置维护最少。缺点:有的金属回收在实际上行不通 四、萃取回收方法萃取萃取溶剂回收溶

8、剂回收反萃反萃溶剂萃取也称液-液萃取,即溶液与杂质有更高亲和力的另一种互不相溶的液体相接触,使其中某种成分分离出来的过程。溶剂萃取应看作是一个废水浓缩处理、选择、分离的过程。目前主要用于两个方面:从废液中回收苯酚;从含其他水溶性化合物的有机溶液中回收卤代烃溶剂。常用溶剂有:原油、轻质油、苯和甲苯。 甲氧基金属(甲醇钠) 金属氨化物(酰胺钠) 碳化物(碳化钙) 氰酸盐(异氰酸甲酯) 卤化物(氯苯、氯化铝) 氢化物(氢化铅锂) 卤氧化物(三溴氧化磷) 反应性金属(钾) 硅烷(三氯甲基硅) 硫化物(五硫化二磷)五、水解回收方法1、应用范围五、水解回收方法2、应用实例水解-中和法处理润滑油酸渣应用 氯

9、化-水解法处理含银低的铅阳极泥 处理工艺:以较大量的不与酸渣进行混合水解,在一定温度下,借助破乳剂作用,将油与酸水分开,解决油-水难以分离的问题,使油中的硫酸含量大大降低,将酸渣中的硫酸转移到酸水中去;酸水的处理采用与廉价的生石灰中和,生成硫酸钙沉淀后,水基本上呈中性,可循环利用;也可与铁屑起反应,生成硫酸亚铁溶液,再结晶出固体硫酸亚铁,达到消除污染的目的。任务一 危险废物回收技术任务二 危险废物处理技术任务三 典型危险废物回收处理技术物理处理技术是通过浓缩或相变化改变危险废物的形态,使之成为便于运输、贮存、利用或处置的形态。它包括各种相分离及固化法。最普通的相分离法有蓄液池贮存分离技术、污泥

10、在干化床中的干化技术、在贮存槽延长贮存时间的分离技术等,这三种方法均与重力沉降有关。一、物理处理技术 利用机械的方法增加固体废物的聚集程度,增大容重和减少体积,便于装卸、运输、贮存和填埋。 目的:减少容积,便于装卸和运输;抽取高密度惰性块料,便于贮存或处理处置压实利用外力克服固体废物质点间的内聚力而使大块固体废物分裂成小块的过程称为破碎;目的:使垃圾均匀化增加垃圾容重,减少垃圾体积;使固体废物比表面积增加,提高焚烧、热分解、熔融等作业的稳定性和热效率;便于材料的分离回收; 防止粗大废物损坏设备;破碎破碎机械能破碎压碎劈碎折断冲击破碎磨碎 颚式破碎机 具有结构简单、坚固、维护方便、高度小、工作可

11、靠等特点。主要用于破碎强度及韧性高、腐蚀性强的废物。如:煤矸石作为沸腾炉燃料,制砖和水泥原料时的破碎等。 锤式破碎机 主要用于破碎中等强度且腐蚀性弱的固体废物。可破碎含水分及油质的有机物、纤维结构、弹性和韧性较强的木块、石棉水泥废料、回收石棉和金属切屑等。 冲击式破碎机 具有破碎比大、适应性强、构造简单、外形尺寸小、操作方便、易于维护等特点。主要用于破碎中等硬度、软质、脆性、韧性以及纤维状等多种固体废物。我国在水泥、火力发电、玻璃、化工、建材、冶金等工业部门广泛应用。 剪切式破碎机 通过固定刀和可动刀之间的齿合作用,将固体废物切开或割裂成适宜的形状和尺寸,特别适合破碎低二氧化硅含量的松散物料。

12、 辊式破碎机 具有能耗低、产品过度粉碎程度小,构造简单,工作可靠等特点。应用于玻璃、铝、铁等废物的破碎。按辊子的特点可分为光辊破碎机和齿辊破碎机两种 球磨机 球磨机在固体废物处理与利用中占有重要地位。尤其是对于矿业废物和工业废物。例如:在煤矸石生产水泥、砖瓦、矸石棉、化肥和提取化工原料等;钢渣生产水泥、砖瓦、化肥、溶剂等过程都离不开球磨机对固体废物的磨碎。破碎非机械能破碎低温破碎热力破碎超声波破碎减压破碎常用于破碎塑料制品,从有色金属混合物、废轮胎、包覆电线等废物中回收铜、铝及锌,汽车轮胎等。 分选的目的是将其中可回收利用的或不利于后续处理、处置工艺要求的物料分离出来。根据物质的粒度、密度、磁

13、性、电性、光电性、摩擦性、弹性以及表面润湿性的不同而进行分选,包括人工手选、筛分、重力分选、磁力分选、电力分选、光电分选、摩擦及弹性分选、浮选等。分选(1)、固定筛格筛棒条筛(2)、滚筒筛(3)、惯性振动筛(4)、共振筛1、筛分:2、重力分选(1)、重介质分选(2)、跳汰分选(3)、风力分选(4)、摇床分选3、磁力分选(1)、磁选(2)、磁流体分选利用固体废物中各种物质的磁性差异在不均匀磁场中进行分选的一种处理方法。主要应用设备有磁力滚筒、湿式永磁圆筒式磁选机、悬吊磁铁器。利用磁流体作为分选介质,在磁场或磁场和电场的联合作用下产生“加重”作用,按固体废物各组分的磁性和密度的差异或磁性、导电性和

14、密度的差异,使不同组分分离。根据分离原理与介质的不同,可分为磁流体动力分选和静力分选两种。可以分离各种工业固体废物,还可以从城市垃圾中回收铝、铜、锌、铅等金属。4、电力分选(1)、静电分选机(2)、高压电选机可用于分离含有玻璃、塑料、金属的废物可作为粉煤灰专用设备 应用于从粉煤灰中回收炭,从煤矸石中加收硫铁矿,从焚烧炉灰渣中回收金属等。5、浮选6、其他分选方法(1)、摩擦与弹跳分选(2)、光电分选沉降技术沉降是依靠重力从废水中去除悬浮固体的过程,它需要这样几个基本设备: 一个足够大的沉降池 一个将待处理液体导入到以上沉降池中进行沉降的装置 一个将沉降下来的颗粒从液体中用物理法除去的装置。沉降普

15、遍用于有高悬浮固体负荷的废水。这些废水包括某些被污染的地表水、收集到的填埋场渗滤液、泥浆以及来自生物处理系统和沉淀絮凝过程的出水。萃取技术萃取溶剂回收反萃1、含多氯联苯的废物 2、无机冷却剂溶液3、使用过的(动力)燃料4、使用过的燃料(加热)油可用萃取来处理的废物:5、机油增稠技术增稠技术污泥增稠的目的是减少稳定、脱水或处置的污泥的体积。重力增稠溶气气溶气气浮增稠浮增稠离心增稠化学处理法是将危险废物完全分解成无毒气体,或者用来改变废物的化学性质的技术。化学处理法是应用最为广泛、最为有效的方法之一。常用的化学处理技术包括:沉淀及絮凝、沉降、化学氧化、重金属沉淀、化学还原、中和、油水分离、溶剂/燃

16、料回收等。二、化学处理技术沉淀及絮凝化学沉淀是从溶液,如含有有毒金属的工艺废水中去除溶解(离子)金属的常见方法。金属离子通过在溶解的金属化合物和沉淀剂之间发生化学反应转变为不溶解的颗粒,然后通过沉淀和/或过滤去除上述反应所形成的颗粒物。在这个工艺过程中所需要的典型单元操作包括:中和、沉淀、混凝/絮凝、固液分离和脱水。最广泛的使用是在废水处理中,以氢氧化物或硫化物形式去除金属。絮凝是用以描述将悬浮于液态介质中的微小、不沉降的微粒凝聚成较大、更易沉降的颗粒的过程。典型的用于絮凝过程的化学品有明矾、石灰、各种铁盐以及通常称之为“聚合电解质”的有机絮凝剂。化学氧化氯氧化法氯氧化法以元素形式或次氯酸形式

17、存在的氯在水溶液中是一种强氧化剂,在工业废水处理中主要用于氧化氰化物。还有一种替代氯化工艺的办法是用次氯酸钠作为氧化剂。臭氧氧化法臭氧氧化法臭氧是不稳定的分子,也是一种高度活泼的氧化剂。在工业废水处理中,用臭氧将氰化物氧化成氰酸盐以及将酯类和染料氧化成各种无色无毒的化合物。臭氧氧化最适宜于处理低含量可氧化物质的废水。过氧化氢氧化法过氧化氢氧化法过氧化氢是一种强氧化剂,可以用来氧化酚类、氰化物类、硫化物及金属离子。高锰酸钾氧化法高锰酸钾氧化法可与醛类、硫醇类、酚类及不饱和酸类反应。主要用于分解工业废水中的酚类化合物。化学还原还原是一个化学反应过程,在这个过程中,待还原物质从还原剂获得一个或多个电

18、子。如,铬酸是一种广泛用于金属表面处理及镀铬过程中的有腐蚀性的有毒有害化学品,在危险废物处理中,铬酸可以用还原法被还原成毒性较低的三价铬状态。中和中和是将酸性或碱性废液的pH值调至接近中性的过程,许多工业产生酸性或碱性的废水,在诸多情况下,酸碱性较强的废水需要进行中和。例如:沉淀可溶性重金属;防止金属腐蚀对其他建筑材料的损害等。中和法也可用于油乳化液破乳和控制化学反应速率。水泥固化水泥固化沥青固化沥青固化玻璃固化玻璃固化塑料固化塑料固化熔融固化熔融固化化学药剂化学药剂稳定化稳定化目的:使危险废物中的所有污染组分呈现化学惰性或被包容起来,以便运输、利用和处置三、固化/稳定化技术发展历程:主要应用

19、于以下各个方面:主要应用于以下各个方面:对具有毒性或强反应性等危险性质的废物进行处理,使其满足填埋处理的要求。其他处理过程所产生的残渣的无害化处理对土壤进行去污三、固化/稳定化技术基本概念基本概念固化 在危险废物中添加固化剂,使其转变为不可流动固体 或形成紧密固体的过程。稳定化 将有毒有害污染物转变为低溶解性、低迁移性及低毒性的物质的过程。稳定化一般可分为化学稳定化和物理稳定化:前者是通过化学反应使有毒有害化学物质转变成不溶性化合物,使之在稳定的晶格内固定不动;后者是将污泥或半固体物质与一种疏松物料混合生成一种粗颗粒的具有土壤状坚实度的固体。三、固化/稳定化技术固化/稳定化石灰固化塑性材料固化

20、有机聚合物固化熔融固化陶瓷固化水泥固化自胶结固化三、固化/稳定化技术药剂稳定化基本方法:水泥是最常用的危险废物稳定剂。在用水泥稳定化时,是将废物与水泥混合起来,经水化反应后形成坚硬的水泥固化体,从而达到降低废物中危险废物成分浸出的目的。 优点:对电镀污泥处理十分有效,工艺设备简单、操作方便、材料来源广、价格便宜、固化产物强度高,对放射性废物的固化实现安全运输和自动化控制等。缺点:体积增加倍数大,一般增容比达1.52;浸出率较高;有的废物需要进行预处理和投加添加剂;水泥的碱性易使铵离子转变为氨气逸出;目前已被广泛用于处理含各类重金属(如镉、铬、铜、铅、镍和锌等)的危险废物,并已取得较成熟的经验。

21、1、包容固化技术水泥固化石灰固化是指以石灰、粉煤灰、水泥窑灰以及熔矿炉炉渣等具有波索来反应的物质为固化基材而进行的危险废物固化/稳定化的操作。常用的石灰固化技术是加入氢氧化钙使污泥得到稳定。石灰中的钙与废物中的硅铝酸根会产生硅酸钙、铝酸钙的水化物,或者硅铝酸钙。如果在加入石灰同时向废物中加入少量添加剂,可以获得更好的固化效果。此种方法也基本上应用于处理重金属污泥等无机污染物。可用石灰固化处理的废物有:油类污泥、含不同金属的电镀污泥以及废酸和木材防腐剂。1、包容固化技术石灰固化1、包容固化技术石灰固化优点:所用物料来源丰富,价格便宜,容易购买操作简单,不需要特殊设备及技术缺点:固化体的强度较低,

22、需要较长时间的养护时间,易受酸性介质浸蚀,需要对固化体表面进行涂覆。有较大的体积膨胀,增加清运和处置的困难根据使用材料的性能不同可以把该技术划分为热固性塑料包容和热塑性包容两种方法。热固性塑料是指在加热时会从液体变成固体并硬化的材料。这种材料即使以后再次加热也不会重新液化或软化。目前使用较多的材料是脲甲醛、聚酯和聚丁二烯等。此法曾是固化低水平有机放射性废物的重要方法之一,也可用于稳定非蒸发性的、液体状态的有机危险废物。热塑性材料包容技术是用熔融的热塑性物质在高温下与危险废物混合,在冷却后,废物就为固化的热塑性物质所包容,以达到对其固化的目的。可以使用的热塑性物质有沥青、石蜡、聚乙烯、聚丙烯等。

23、1、包容固化技术塑性材料包容1、包容固化技术塑性材料包容沥青固化:以沥青为固体剂与有害废物在一定的温度、配比、碱度和搅拌作用下产生皂化反应,使有害废物均匀地包容在沥青中,形成固化体。一般用于处理中、低放射水平的蒸发残液,废水化学处理形成的沉渣,焚烧炉产生的灰烬、塑料废物、电镀污泥、砷渣等。用于有害废物固化的沥青有直馏沥青、氧化沥青、乳化沥青。优点:固化产物空隙小,致密度高,难于被水渗透,有害物质浸出率较低等;缺点:导热性不好,加热蒸发的效率不高,若废物中含水率较大,蒸发时容易排出废气造成污染;具有可燃性,在贮存和运输中要考虑防火。1、包容固化技术塑性材料包容优点:固化体的渗透性较其他固化法低对

24、水溶液有良好的阻隔性既能处理干废渣,也能处理泥浆。缺点:操作相对复杂,需要特殊的设备和专业的操作人员塑料固化体耐老化性能较差;废物中若含氧化剂或挥发性物质,加热时可能会着火或逸散在混合过程中释放有害烟雾,污染周围环境。废物须先干燥、破碎后才能进行操作。熔融固化技术,也被称为玻璃化技术。该技术是将待处理的危险废物与细小的玻璃质混合,经混合造粒成型后,在10001100高温熔融下形成玻璃固化体,借助玻璃体的致密结晶结构,确保固化体的永久固定。熔融固化需要大量物料加温到熔点以上,无论是采用电力或是其他燃料,需要的能源和费用都是相当高的,但是相对于其他处理技术,熔融固化的最大优点是可以得到高质量的建筑

25、材料。此技术比较适用于处理不挥发的高危害性废物及核能废料。2、熔融固化技术2、熔融固化技术优点:玻璃固化体致密,在水及酸、碱溶液中浸出率小;增容比小;材料来源便利,可利用废物玻璃屑作为固体材料;玻璃固化体有较高的导热性、热稳定性和辐射稳定性,可确保固化体的长期稳定;对核能废物的处理已有相当成功的技术缺点:适用范围相对较小,对可燃或具有挥发性的废物并不适用能耗比较大,高温热融需要消耗大量能源操作复杂,需要特殊的设备及专业人员自胶结固化是将含有大量硫酸钙或亚硫酸钙的泥渣,在适宜的控制条件下进行煅烧,使其部分脱水至产生胶结作用的亚硫酸钙或半水硫酸钙状态,然后与特制的添加剂和填料混合成稀浆,经凝结硬化

26、形成自胶结固化体。该技术主要用来处理含有大量硫酸钙和亚硫酸钙的废物,例如磷石膏、烟道气脱硫废渣等。3、自胶结固化技术优点:烧结体的性质稳定,结构强度高抗渗透、抗微生物降解和污染物浸出率低缺点:适用范围相对较窄操作复杂,需要特殊的设备及专业人员药剂稳定化技术以处理重金属废物为主。重金属废物的药剂稳定化技术概括起来包括:pH值控制技术:加入碱性药剂,将废物的pH值调整至使重金属离子具有最小溶解度的范围,从而实现其稳定化。氧化/还原电势控制技术:为了使某些重金属离子更易沉淀,将其还原为最有利的价态而采用的一种技术。最典型的是把6价铬还原为3价铬、5价砷还原为3价砷。沉淀技术:包括氧化物沉淀、硫化物沉

27、淀、硅酸盐沉淀、共沉淀、无机络合物沉淀和有机络合物沉淀。该技术最大特点是:增容比低、稳定性强。4、药剂稳定化技术异位生物处理技术原位生物处理技术生物处理技术四、生物处理技术异位生物处理技术异位处理是指对污染土壤进行开挖、异位,在异地(场外或运至场外的专门场地)对危险废物进行处理的一类处理技术。根据处理过程中危险废物相态分,异位处理主要有浆化反应器技术、土壤生物修复技术等。原位生物处理技术原位生物处理技术是指利用生物作用,在危险废物污染场地不进行开挖、异位的条件下,对土壤中或危险废物中的危险组分进行处理的技术,主要包括监控自然衰减、强化生物降解技术。强化生物降解技术又包括 生物通风技术、生物喷射

28、技术和植物修复技术。异位生物处理技术生物处理技术1、浆化反应器技术浆化反应器技术是污染土壤与清洁或污染水混合形成浆状流体,利用生物作用处理有机或无机污染物。异位浆化反应器原位浆化反应塘混合混合/通气通气 脱附脱附 生物生物降解降解 基本步骤停留时间搅拌器设计固体浓度脱附预处理影响处理效果的因素浓缩待处理固体废物强化脱附2、固相生物修复技术土地处理堆置堆肥土地处理土地处理技术主要是利用土壤中存在的数量巨大、种类繁多的微生物种群,这些种群可以降解各种有机物。土地处理中有两个问题,一是重金属的累积,二是污染物的迁移。土地处理最适宜处理石油工业产生的危险废物。土地处理的改进技术是固相生物修复技术,常用

29、于各种有机污染土壤的处理。堆肥堆肥是指在耗氧或厌氧条件下,利用微生物等作用有效地将复杂有机物转化为简单有机物和腐殖质的工艺过程。堆肥化的影响因素主要包括:适宜的微生物、充足的通风、最佳温度、必要的营养、pH值以及湿度条件。其中通风是关键。促进通风的技术有以下三类:(1)搅拌翻堆条垛技术;(2)静垛强制通风技术;(3)封闭反应器技术。好氧堆肥可以用来处理爆炸性物质和火药生产产生的废物、煤焦油污染的土壤。而对于许多难以降解的有机物可以用厌氧或厌氧与好氧交替的方法来处理。土壤堆置处理土壤堆置通常被认为是一类固定垛堆肥方式,但与堆肥又有以下几点不同:污染土壤中污染物浓度相对较低;原生微生物作为生物降解

30、主体;不加入补充有机物;仅采取好氧生物降解;布气系统根据需要进行布设;堆的高度可以比较高,节省相关空间;反应温度为中温;处理过程中不进行机械搅拌。土壤堆置处理需要采用防渗层,并覆以通风管道。原位生物处理技术生物处理技术1、监控自然衰减监控自然衰减就是利用自然界能恢复其自身原来状态的这种能力,在监控的状态下恢复原状。它是一种通过定量、评价、监测自然过程,降低污染土壤或地下水中污染物浓度的方法。监控自然衰减适用于多种污染物,如氯化有机溶剂、苯、甲苯、农药和无机物等。证明自然衰减发生的三类证据包括污染物量(或浓度)降低的证据、地球化学和分析数据、直接的微生物证据。2、强化生物降解技术自然生物降解是一

31、种修复地下污染的有效方法,其主要缺点就是修复时间较长。强化生物降解技术就 通过对自然状态下微生物种群的人工强化,加速其修复过程。强化生物降解方法有两个重要过程,营养物质进入微生物与代谢产物远离微生物。污染物的降解所需要的氧气和营养物质与微生物的接触是其中关键问题。空气注入空气抽取生物通风技术生物喷射技术生物喷射技术是一种原位修复技术,在有压力条件下将空气注入饱和区,加速饱和区与非饱和区的生物降解作用,造成污染物挥发是其第二个目的。生物喷射技术通常需要与其他技术组合应用。植物修复技术植物修复是指利用植物及其根际圈微生物体系的吸收、挥发和转化、降解作用机制清除环境中污染物的技术。其中包括对金属的植

32、物修复、对有机污染物的植物修复、植物辅助生物修复、植物转化作用。任务一 危险废物回收技术任务二 危险废物处理技术任务三 典型危险废物回收处理技术二氯乙烷废有机溶剂苯甲苯二甲苯溶剂汽油四氯化碳三氯乙烯异丙醇一、废有机溶剂回收与处理技术废有机溶剂回收利用焚烧处理生物处理超临界水氧化经过简单间歇蒸馏处理的混合溶剂进行精馏分离,分批回收涂料废溶剂1、回收利用采用离心分离机和减压蒸馏进行前处理萃取从溶液中回收苯酚从其他含水溶性化合物的有机溶液中回收卤代烃溶剂蒸馏法1、回收利用活性炭吸附脂肪族与芳香族的碳氢化合物,C原子数在C4C14间;大多数的卤素族溶剂,包括四氯化碳、二氯乙烯、过氯乙烯等;大多数的酮和

33、一些酯;醇类1、回收利用中和法超滤法硫酸中和CO2中和可用于常压直馏汽、煤、柴油的废碱液中环烷酸和粗酚的回收 可用于回收环烷酸、碳酸钠等 主要用于回收石油催化重整中的有机溶剂 2、焚烧处理焚烧法主要用于处理难生化处理、浓度高、毒性大、成分复杂的废有机溶剂。有机物在高温下分解成无毒无害的小分子物质,同时焚烧产生的热量可以用于热量回收或发电,因此焚烧法在理论上是一种使废物有机溶剂实现减量化、无害化和资源化的处理技术。一般废有机溶剂焚烧处理工艺流程包括预处理、高温焚烧、余热回收及烟气处理等。目前发达国家已广泛采用焚烧法处理高浓度废有机溶剂,近几年,我国国内的废有机溶剂焚烧技术也取得了很大的进展。3、

34、生物处理生物法是指放在有机溶液中的微生物使有机物先降解或分解成小分子,小分子继续被降解成二氧化碳和水。微生物能使某些有机物降解,但需要适宜的温度和反应条件。对废有机溶剂而言,大多数有机物无法被生物降解,因此应用生物法处理废有机溶剂受到很大的限制。4、超临界水氧化技术超临界水氧化(Super critical water oxidation)法简称SCWO法,是一种新的有机废物处理技术。它的反应机理是利用超临界水作为介质和反应物来氧化分解有机物。 其主要优势是可将难降解的有机物在很短的时间内,以高于90%以上的去除率氧化成二氧化碳、氮气和水等无毒小分他化合物,无二次污染;反应器体积小、结构简单;

35、有机物在超临界水中氧化时放出大量的热,有机物质量分数大于3%时即可实现自热反应,不需要外界供热,多余的热能还可以回收,节约能源。 5、不同处理技术比较回收利用法:不仅能降低生产成本,而且能减少有机溶剂对环境的 污染,同时能带来显著的经济效益。焚烧法:虽然能对有机溶剂进行有效处理,但浪费资源,而且投资 大,还容易带来环境问题 生物法:虽然效果好,但造价高,很多废有机溶剂不适用,而且不 能对其有效组分回收 超临界水氧化法:不能回收其有效组分,处理效果高,可将难降解 的有机物在很短的时间内,以高于99%以上的去除率氧化 成二氧化碳、氮气和水等无毒小分子化合物,无二次污染 反应器体积小,结构简章 有机

36、物在超临界水中氧化时放 出大量的热,节约能源 1、废矿物油的来源来源润滑油系列水系列动植物性油泥其他燃料系列二、废矿物油回收与处理技术2、特性和危害不溶于水有着火性蒸气比空气重有毒性3、废机油处理技术A、废机油净化去水酸洗碱洗清除色素3、废机油处理技术B、机油再生沉淀蒸馏酸洗中和水洗白土吸附过滤处理3、废机油处理技术C、炼制柴油废机油预处理加料汽化裂解精馏冷凝去渣脱色过滤4、废乳化油处理技术沉淀离心分离聚沉精制脱色过滤再生油硫酸白土法蒸馏溶剂精制白土精制工艺蒸馏加氢精制工艺高真空蒸馏白土精制工艺絮凝法工艺简单、投资小、见效快、产品质量较好酸性渣难以处理工艺先进,但工艺及设备复杂、投资高、回收年

37、限长中,废油收集困难产品的颜色深,达不到标准5、废润滑油处理技术酸性黏土工艺酸性黏土工艺真空蒸馏工艺真空蒸馏工艺哈斯尔工艺哈斯尔工艺超临界超临界CO2用于废油提纯工艺用于废油提纯工艺溶剂抽提和蒸馏法综合处理工艺溶剂抽提和蒸馏法综合处理工艺5、废润滑油处理技术焚烧填埋6、废油处置 PCBs是一组化学性质稳定的氯代烃类化合物,有稳定的物理化学性质,属于半挥发或不挥发物质,具有较强的腐蚀性。多氯联苯是一种无色或浅黄色的油状物质,难溶于水,但易溶于脂肪和其他有机化合物中。多氯联苯是一种致癌性的工业化学制剂,它来源于化学合成,是持久性有机污染物之一。它在环境中有很高的残留性。三、多氯联苯(PCBs)处理

38、技术难降解性生物毒性生物蓄积性远距离迁移性三、多氯联苯(PCBs)处理技术焚烧去除率可达99.9999%.高温焚烧主要产物是二氧化碳、水和无机灰渣。脱氯化学脱氯;加氢处理;溶剂化电子反应技术;等离子体处理通过在低压蒸汽下传导电流创建热等离子体来处理含氯有机物和其他废物。三、多氯联苯(PCBs)处理技术热解吸分为高温解吸和低温解吸,是有效去除挥发性有机物、半挥发性有机物、燃料、杀虫剂和一些土壤中的金属的工艺。现场玻璃化可处理各类污染物质,包括处理有机的、重金属的、放射性物质和爆炸性化合物,可达到99.9999%的销毁率。填埋处置存在潜在威胁问题。填埋场接收PCBs的浓度在50500mg/kg之间

39、,并需要进行固化稳定化预处理。四、电镀污泥处理技术电镀电镀(Electroplating)就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程,是利用电解作薄层其它金属或合金的过程,是利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止腐蚀属膜的工艺从而起到防止腐蚀, ,提高耐磨性、提高耐磨性、导电性、反光性及增进美观等作用。导电性、反光性及增进美观等作用。电镀生产的一般工艺:电镀生产的一般工艺:来源:来源:电镀生产中的清洗、镀液过滤、镀液的电镀生产中的清洗、镀液过滤、镀液的废弃、更新以及镀

40、液的带出,跑、冒、废弃、更新以及镀液的带出,跑、冒、滴、漏等。滴、漏等。 电镀污泥电镀污泥是电镀行业废水处理的是电镀行业废水处理的“终终态物态物”。 电镀污泥电镀污泥主要来源于工业电镀厂各主要来源于工业电镀厂各种电镀废液和电解槽液通过液相化种电镀废液和电解槽液通过液相化学处理后所产生的固体废料学处理后所产生的固体废料,由于各由于各电镀厂家的生产工艺及处理工艺不电镀厂家的生产工艺及处理工艺不同同,电镀污泥的化学组份相当复杂电镀污泥的化学组份相当复杂,主主要含有铬、铁、镍、铜、锌等重金要含有铬、铁、镍、铜、锌等重金属化合物及可溶性盐类。属化合物及可溶性盐类。电镀污泥排放对环境的影响:电镀污泥排放对

41、环境的影响: 电镀废水处理过程中,产生的污电镀废水处理过程中,产生的污泥含有有害重金属。它具有易积累、泥含有有害重金属。它具有易积累、不稳定、易流失等特点,如不加以妥不稳定、易流失等特点,如不加以妥善处理,任意堆放,则将引起严重的善处理,任意堆放,则将引起严重的二次污染。二次污染。 电镀污泥的种类和性质:电镀污泥的种类和性质:对电镀废水处理方式不同:混合污泥和分质对电镀废水处理方式不同:混合污泥和分质污泥;污泥;电镀废水处理条件不同:铬系污泥和非铬系电镀废水处理条件不同:铬系污泥和非铬系污泥。污泥。 实际上大多数电镀小企业的废水经过实际上大多数电镀小企业的废水经过处理后得到的多是处理后得到的多

42、是混合污泥混合污泥。目前针对电。目前针对电镀污泥的治理和资源化利用也是以混合污镀污泥的治理和资源化利用也是以混合污泥为主要对象。泥为主要对象。1、稳定化、稳定化/固化技术固化技术 稳定化稳定化/固化技术固化技术是固体废物无害化是固体废物无害化处理的一项重要技术。固化剂和电镀处理的一项重要技术。固化剂和电镀污泥混合,将污泥内重金属等有害物污泥混合,将污泥内重金属等有害物质封闭在固化体内而不被浸出,以此质封闭在固化体内而不被浸出,以此达到消除污染的目的。达到消除污染的目的。 主要包括:水泥固化、石灰固化、热主要包括:水泥固化、石灰固化、热塑性固化、熔融固化、自胶结固化等。塑性固化、熔融固化、自胶结

43、固化等。 常用的固化剂有水泥、沥青、玻璃、常用的固化剂有水泥、沥青、玻璃、水玻璃等。水玻璃等。2、填埋与堆放、填埋与堆放 填埋与堆放填埋与堆放曾经是电镀污泥等固体废物处置的曾经是电镀污泥等固体废物处置的一条途径,但填埋与堆放处置对场地的建造技术要一条途径,但填埋与堆放处置对场地的建造技术要求很高。填埋与堆放需要占用大量的土地,而且也求很高。填埋与堆放需要占用大量的土地,而且也并不是一种非常保险的处理措施,由于选场不当或并不是一种非常保险的处理措施,由于选场不当或建造标准不高,使很多堆放场出现了渗漏现象,严建造标准不高,使很多堆放场出现了渗漏现象,严重污染了周围环境。重污染了周围环境。3、热化学

44、处理技术、热化学处理技术 热化学处理技术热化学处理技术(如焚烧、离子如焚烧、离子电弧及微波等电弧及微波等)是在高温条件下是在高温条件下对废物进行分解,使其中的某些对废物进行分解,使其中的某些剧毒成分毒性降低,实现快速、剧毒成分毒性降低,实现快速、显著地减容,并对废物的有用成显著地减容,并对废物的有用成分加以利用。分加以利用。4、生物处理、生物处理 近年来去除城市污水污泥中重金近年来去除城市污水污泥中重金属的试验研究发现,可利用属的试验研究发现,可利用FeSO4作为基质,驯化培养嗜酸作为基质,驯化培养嗜酸菌,在这类生物的作用下,污泥菌,在这类生物的作用下,污泥自然酸化,使污泥中的重金属元自然酸化

45、,使污泥中的重金属元素溶出,再经泥水分离从而达到素溶出,再经泥水分离从而达到去除重金属的目的。去除重金属的目的。5、等离子技术处理、等离子技术处理 等离子体技术等离子体技术是将电镀污泥中的重是将电镀污泥中的重金属进行有效分离的一种新兴的方金属进行有效分离的一种新兴的方法。法。 等离子体可以将固体废弃物,例如等离子体可以将固体废弃物,例如电镀污泥,将其中的分子彻底分解,电镀污泥,将其中的分子彻底分解,再重新组合,此时,有害物质被分再重新组合,此时,有害物质被分解,重金属被分离开来,其余部分解,重金属被分离开来,其余部分被熔融后固化成玻璃体。被熔融后固化成玻璃体。6、重金属回收处理、重金属回收处理

46、 重金属回收重金属回收的首要步骤是将电镀污泥中的的首要步骤是将电镀污泥中的重金属进行酸浸,以重金属离子态或络合离重金属进行酸浸,以重金属离子态或络合离子态浸出,然后用混合氨性溶液或有机溶液子态浸出,然后用混合氨性溶液或有机溶液将浸出液中的重金属元素进行分离和选择性将浸出液中的重金属元素进行分离和选择性回收。回收的最终产物可以分为高品位金属回收。回收的最终产物可以分为高品位金属单质或相应的高纯度金属盐。单质或相应的高纯度金属盐。7、堆肥处理、堆肥处理 有文献记载将电镀污泥进行堆肥化有文献记载将电镀污泥进行堆肥化处理,使大部分重金属固化,大大处理,使大部分重金属固化,大大降低了其毒性。降低了其毒性

47、。 通过堆肥后污泥施用于花卉的盆栽通过堆肥后污泥施用于花卉的盆栽试验,显示了较好的生长响应,并试验,显示了较好的生长响应,并且避开了人类食物链。且避开了人类食物链。 含锌、铜的氢氧化物污泥可以加工含锌、铜的氢氧化物污泥可以加工制成锌、铜复合微肥。有研究表明制成锌、铜复合微肥。有研究表明锌、铜复合微肥能促进早稻的前期锌、铜复合微肥能促进早稻的前期生长,而且能够提高水稻叶片中叶生长,而且能够提高水稻叶片中叶绿素含量,对减轻早稻僵苗,有明绿素含量,对减轻早稻僵苗,有明显作用。显作用。8、制砖处理、制砖处理 烧砖法是真正能够大量消纳污泥烧砖法是真正能够大量消纳污泥而且能够得以维持的电镀污泥处而且能够得

48、以维持的电镀污泥处置和利用方法。置和利用方法。1 1、电池的种类、电池的种类按充放电特性与工作性质按电池组成材料和性质一次电池二次电池干电池水银电池碱电池铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、二次锂电池、锂离子电池、高分子锂电池锌-二氧化锰电池镍镉充电电池铅酸蓄电池锂电池氧化汞电池氧化银电池锌-空气纽扣电池五、废电池回收处理技术锌锰电池碱锰电池(一)碳锌电池用途:遥控器、手电筒和时钟等。碱锰电池(二)铅酸蓄电池用途:汽车、铁路、军工等。鈕扣型鹼錳電池 氧化银电池 氧化汞电池 无汞电池 锌空气电池 用途:耳机、计算机、码表等。二次锂电池二次锂电池用途:手机、数码相机和摄影机等。镍氢电池(含二次电池)镍氢

49、电池(含二次电池) 用途:遥控器、手电筒、时钟等。镍镉电池(含二次电池)镍镉电池(含二次电池) 用途:遥控器、手电筒、时钟等。各种电池的比较各种电池的比较类別 碳-鋅電池 碱性電池 水銀電池 锂電池鎳-鎘電池鎳-氫電池鉛酸蓄電池 正极 碳棒 碳棒 氧化汞 錳酸锂鈷酸锂二氧化鎳二氧化鉛 負极 鋅罐 鋅罐 鋅 碳棒鎘氫鉛 电解质 氯化銨 氯化鋅 二氧化錳 二氧化錳 氫氧化鉀 氢氧化鉀 鋰盐+有机溶剂氫氧化鉀硫酸 电压 (伏特) 1.5 1.5 1.35 (电压穩定) 2.53.71.22.0 用途 照明 一般用途 照明 一般用途 精密仪器 手机、相机、笔记本電腦一般用途电动刮胡刀 笔记本电脑汽、机

50、车、军工 可否 充电 否 否 否 可 可可 124 常用电池的有害物质常用电池的有害物质电池种类电池种类 所含主要物质所含主要物质 主要有害物质主要有害物质锌锰电池锌锰电池 Zn ,MnO2, NH 4Cl, ZnCl2 Hg碱性锌锰电碱性锌锰电池池Zn, MnO2, KOH KOH,Hg镍镉电池镍镉电池 Cd, Ni,KOH Cd, Ni, KOH镍氢电池镍氢电池 Ni, KOH Ni, KOH锂离子电池锂离子电池 Li, Co, Ni, Mn 有机电解质有机电解质铅蓄电池铅蓄电池 Pb,H2SO4 Pb, H2SO4, PbSO42、电池的有害物质 2、电池的有害物质 电池中含有的主要有害

51、物质包括大量的重金属以及酸、碱等电解质溶液。其中重金属主要有汞、镉、铅、镍、锌等。镉、汞、铅是对于环境和人体健康有较大危害的物质;锌、镍等虽然在一定浓度范围内是有益物质,但在环境中超过极限也将对于人体构成危害;废酸、废碱等电解液可能污染土地,使得土地酸化或碱性化。 3、废旧电池的污染途径废电池中化学物质对环境和人体健康危害途径废电池中化学物质对环境和人体健康危害途径 4、废旧电池对环境与人体的危害 一节壹号电池能使1立方米土壤永久失去价值,1粒纽扣电池即可使600吨水无法饮用(相当于一个人一生的饮用水量) (1)汞 鱼在含汞量0.010.02mg/L水中便可中毒,人食用 0.1g可致死。 实例:水俣病 (2)镉 具有致癌性,肾毒性 实例:痛痛病(3)铅 重金属 铅

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