化工废渣处理及资源化培训课件

化工废渣处理及资源化主要内容化工废渣的来源、分类固体废物的危害固体废物处理原则固体废物处理方法固体废物处置方法污泥处理流程基本定义固体废物是指在社会的生产、流通、消费等一系列活动中产生的一般不再具有原使用价值而被丢弃的以固态和泥状贮存的物质。(固体废物产生环节、固体废物形态)固体废物的定义法规定义（《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》）固体废物是指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质(确定了固体废物的管理范围，更严谨)固体废物的定义（续）1化工废渣的来源化工废渣：化学工业生产过程中产生的固体和泥浆废物，包括化工生产过程中排出的不合格产品、副产物、废催化剂、废溶剂及废水、废气处理产生的污泥等。硫铁矿渣、硫酸渣、硫铁矿煅烧渣、硫石膏、磷石膏、电石渣、磷肥渣、碱渣、硫磺渣、铬渣、盐泥、制糖废渣、氟石膏等等。分类方法按化学性质：有机废渣和无机废渣；按形状：固体和泥状；按对人体和环境危害状况：危险废渣（有害废渣）和一般工业废渣；按来源：矿业废渣、工业固体废渣、城市垃圾、农业和放射性固体废物等。化工废渣分类危险废物危险废物的定义和鉴别指在国家危险废物名录中，和根据国务院环境保护部门规定的危险废物鉴别标准认定的具有危险性的废物。（1）引起或严重导致人类

和动植物死亡率增加；（2）引起各种疾病的增加；（3）降低对疾病的抵抗力；（4）在处理、贮存、运送、

处置或其他管理不当时，对人

体健康或环境会造成现实的或

潜在的危害。危险废物的特性：易燃性腐蚀性反应性放射性浸出毒性急性毒性其他毒性放射性：含有天然放射性元素的废物，比放射性大于1×10－7Ci/kg者；含有人工放射性元素的废物或比放射性大于露天水源限制浓度的10～100倍（半衰期>60天）者。易燃性：含闪点低于60℃的液体，经摩擦或吸湿和自发的变化具有着火倾向的固体。腐蚀性:含水废物，或本身不含水但加入定量水后其浸出液的pH≤2或pH≥12.5的废物，或最低温度为55℃以下时对钢制品每年的腐蚀深度大于0.64cm的废物。反应性：a.无爆震时就很易发生剧烈变化；b.和水剧烈反应；c.能和水形成爆炸性混合物；d.和水混合产生毒性气体、蒸汽或烟雾；e.有引发源或加热时能爆震或爆炸；f.常温常压下易爆炸和爆炸性反应；j.根据其它法规定义的爆炸品。浸出毒性：按规定的浸出方法进行浸取，当浸出液中有一种或一种以上有害成分的浓度超过表3.1所示鉴别标准的物质。急性毒性：指引起小鼠（大鼠）在48h内死亡半数以上者。

有色金属工业固体废物浸出毒性鉴别标准序号项目浸出液的最高允许浓度/(mg·L-1)1汞及其无机化合物0.05（按Hg计）2镉及其化合物0.3（按Cd计）3砷及其无机化合物1.5（按As）4六价铬化合物1.5（按Cr6+计）5铅及其无机化合物3.0（按Pb）6铜及其化合物50（按Cu）7锌及其化合物50（按Zn）8镍及其化合物25（按Ni）9铍及其化合物0.1（按Be计）10氟化物50（按F计）分类方法按化学学性质质：有有机废废物和和无机机废物物；按形状状：固固体和和泥状状；按对人人体和和环境境危害害状况况：危危险废废物（（有害害废物物）和一般般工业业废物物；按来源源：矿矿业废废物、、工业业固体体废物物、城城市垃垃圾、农农业和和放射射性固固体废废物等等。化工废废渣分分类矿业废废物来来自矿矿物开开采和和矿物物选洗洗过程程。工业废废物来来自冶冶金、、煤炭炭、电电力、、化工工、交交通、、食品品、轻轻工、、石油油等工工业的的生产产和加加工过过程。。城市垃垃圾主主要来来自居居民的的消费费、市市政建建设和和维护护、商商业活活动。。农业废废弃物物主要要来自自农业业生产产和禽禽畜饲饲养。。放射性性废物物主要要来自自核工工业生生产、、放射射性医医疗和和科学学研究究等。。固体废物的来源、分类和主要组成物危险固固体废物反应性传染性腐蚀性毒性易爆性易燃性浸出毒性危险特性固体废废弃物物可以以说是是“错错误时时间放放置在在错误误地点点的资资源””。许多固固体废废弃物物经过过处理理仍有有较高高的利利用价价值，，一些些工业业固体体废弃弃物可可以作作为二二次资资源加加以利利用，，这种种二次次资源源与自自然资资源相相比具具有生生产效效率高高、能能耗低低、环环境废废物少少等优优点；；一些固固体废废弃物物是农农业生生产必必不可可少的的优质质有机机肥源源。世界各各国都都非常常重视视和发发展固固体废废弃物物的综综合开开发利利用。。固体废废物的的综合合利用用及资资源化化厄瓜多多尔废废旧轮轮胎的的再生生利用用2、固固体废废物的的危害害固体废废物对对环境境的污污染是是多方方面的的。①对水水体的的污染染：固体废废物进进入水水体，，还影影响水水生生生物的的生存存和水水资源源的利利用。。投弃弃海洋洋的废废物会会在一一定海海域造造成生生物的的死亡亡。废废物堆堆或垃垃圾填填地，，经雨雨水浸浸淋，，渗出出液和和滤沥沥会污污染土土地、、河川川、湖湖泊和和地下下水。。不少少国家家直接接把固固体废废物倾倾倒入入河流流、湖湖泊、、海洋洋，甚甚至把把海海洋投投弃作作为一一种处处置方方法。。美国国70年代代末将将15％的的污泥泥等废废物投投弃海海洋。。中国国由于于向水水体投投弃废废物，，80年代代的江江湖面面积比比50年代代减少少2000多万万亩。。②对大大气的的污染染：固体废废物堆堆中的的尾矿、粉煤灰灰、干污污泥和和垃圾圾中的的尘粒粒会随随风飞飞扬，，遇到到大风风，会会刮到到很远远的地地方。。许多多种固固体废废物本本身或或者在在焚化化时，，会散散发毒毒气和和臭气气。③对土土壤的的污染染：固体废废物及及其渗渗出液液和滤滤沥所所含的的有害害物质质会改改变土土质和和土壤壤结构构，影影响土土壤中中微生生物的的活动动，有有碍植植物根根系生生长，，或在在植物物机体体内积积蓄。。固体废废物消消极排排弃会会占用用大量量土地地，据据统计计，一一些国国家所所占用用的土土地：：美国国为200万公公顷，，苏联联为100万公公顷，，英国国为60万万公顷顷，波波兰为为50万公公顷。。中国国仅工工业废废渣、、煤矸矸石、、尾矿矿堆积积量达达54亿吨吨，占占地60多多万亩亩。这这样就就出现现了固固体废废物与与工农农业生生产争争地的的矛盾盾。在在按人人口计计算耕耕地面面积少少的国国家，，这种种矛盾盾更为为尖锐锐。例如1972年2月美国国弗吉尼亚州州的布法罗山山谷，一场暴暴雨冲坏了煤煤矸石堆筑的的蓄水库坝，，使50万立立方米的水和和17万立方方米的煤矸石石奔泻而下，，冲毁了800座房屋，，造成116人死亡和4000人无无家可归。美国得得克萨萨斯州州一个个废物物公司司的沙沙坑，，由于于废酸酸和含含油废废物的的污染染，周周围26口口水井井水质质变坏坏，发发出恶恶臭，，饮用用后引引起恶恶心、、喉痛痛和头头痛等等病症症。中中国某某铁合合金厂厂的铬铬渣露露天堆堆积，，经雨雨水浸浸淋的的溶液液渗入入地下下水，，致使使厂区区下游游十多多平方方公里里范围围内的的地下下水遭遭到污污染，，污染染中心心区地地下水水每升升含六六价铬铬高达达55毫克克，超超过饮饮用水水容许许含量量一千千多倍倍。重庆民民丰农农化股股份有有限公公司铬铬盐废废渣矿业固固体废废物-煤矸矸石在掘进、开采和洗煤过程中中排出出的固体废废物。是碳碳质、、泥质质和砂砂质页岩的混合物物，具有有低发发热值值。含含碳20%～30%有些些含腐殖酸酸。其无无机成成分主主要是是硅、铝、钙、镁、铁的氧化物物和某些些稀有金金属。中国历年已已积存存煤矸矸石约约1000Mt，并并且每每年仍仍继续续排放放约100Mt，不不仅堆堆积占占地，，而且且还能能自燃污染空空气或或引起起火灾灾。目目前煤煤矸石石主要要被用用于生生产矸矸石水水泥、、混凝土土的轻质质骨料、耐火砖砖等建筑材材料，此外外还可可用于于回收收煤炭，煤与与矸石混烧发电，制取取结晶晶氯化铝铝、水玻璃璃等化工产品以以及提提取贵贵重稀稀有金金属，，也可可作肥料。矿山废废弃地地———南丹丹县大大厂矿矿区七七号坝坝“三化化”原原则的的管理理思想想“三化化”原原则指指的是是无害化化、减量化化与资源化化人们认认识到到固废废处理理处置置不当当会造造成污污染，，因此此，要要求处处理处处置必必须达达到对对环境境无害害，也也就是是无害化化原则则由于固废产生量量增加，容纳固废废空间日益益紧张，同同时社会环境意意识提高，很少有人人愿意将固固废处理处处置设施建建在自家附附近，这样样，处理处处置设施很难选址和和建设，因此，固固废管理必必须能使废废物减量，，产生了减量化原则则3固体废废物处理原原则“三化”原原则的管理理思想（续续）20世纪末末出现三大大危机，有有人口爆炸炸、资源耗耗竭和环境境污染，造造成资源紧张，使人们对对环境问题题有了新认认识固废中可再生利用用物质增多；城市市生活垃圾圾作为土壤肥料的事实；使使人们对固固废的可资资源化前景景乐观固废处理处处置技术日日益复杂带带来经济、、资源方面面的巨大压压力，资源化原则则得以确立3固体废废物处理原原则减量化：通过合适的的技术手段段减少固体体废物的产产生量和排排放量。首先，选用用合适的生生产原料，，尽量在源源头上减少少和避免固固体废物的的产生；其次，采用用无废或低低废工艺，，尽量减少少和避免在在生产过程程中产生的的固体废物物；第三，提高高产品质量量和使用寿寿命，使用用寿命延长长，一定时时间内废物物的累积量量也能减少少；第四，对产产生的废物物进行有效效的处理和和最大限度度的回收利利用，减少少固体废物物的最终处处置量。3固体废废物处理原原则资源化：对固体废物物施以适当当的处理技技术从中回回收有用的的物质和能能源。主要包括三三方面的内内容：物质回收：：从废物中中回收二次次物质；物质转换：：利用废物物制取新形形态的物质质；能量转换：：从废物处处理过程中中回收能量量，生产热热能或电能能。3固体废废物处理原原则无害化：将固体废物物经过相应应的工程处处理过程使使其达到不不影响人类类健康，不不污染周围围环境的目目的。固体废物处处理方法（指将固体废废物转变成成适于运输输、利用、、贮存或最最终处置的的过程）物理处理（通过浓缩缩或者相变变化来改变变固体废物物的结构））（压实、、破碎、分分选、增稠稠、吸附、、萃取）化学处理（采用化学学方法破坏坏固体废物物中的有害害成分从而而达到无害害化，或将将其转变成成为适于进进一步处理理、处置的的形态）（（氧化、还还原、中和和、化学沉沉淀和化学学溶出）4固体废废物处理方方法固体废物处处理方法(续)生物处理（利用微生生物分解固固体废物中中可降解的的有机物，，从而达到到无害化或或综合利用用）（好氧氧堆肥、厌厌氧发酵和和兼性厌氧氧处理）热处理（通过高温温来破坏和和改变固体体废物组成成和结构，，同时达到到减容、无无害化或综综合利用的的目的）（（焚烧、热热解、湿式式氧化）固体废物处处理方法(续)固化处理（采用固化化基材如水水泥将废物物固定或包包埋起来以以降低其对对环境的危危害，以便便能较安全全地运输和和处置的一一种处理过过程）（固固化处理的的对象主要要是有害废废物和放射射性废物））固体废物处处置方法(是固体废物物污染控制制的末端环环节，目的的是解决固固体废物的的归宿问题题，主要是是指最终处处置或者安安全处置)（有陆地地处置和海海洋处置两两类）土地耕作（指将固体体废物分散散在现有耕耕地中，通通过生物降降解、植物物吸收以及及风化作用用来消除固固体废物污污染）堆存法（土地堆存存，主要处处置对象是是不溶解、、不扬尘、、不腐烂变变质的固体体废物。筑筑坝堆存，，主要处置置的对象是是湿排灰，，如粉煤灰灰、尾矿粉粉等）5固体废废物处置方方法固体废物处处置方法（（续）土地填埋（就是在陆陆地上选择择合适的天天然场所或或者由人工工改造出合合适的场所所，把固体体废物用土土层覆盖起起来的技术术。如填埋埋场）深井灌注（是将固体体废物液化化，用强制制性措施注注入与饮用用水和矿脉脉层隔开的的可渗透性性岩层中，，从而达到到固体废物物的最终处处置）固体废物处处置方法（（续）深海投弃（是利用船船舶、航空空器、平台台及其它载载运工具，，向海洋倾倾倒废物的的行为）海上焚烧（是指以高高温破坏有有毒有害废废物为目的的，而在远远离人群的的海洋焚烧烧设施上有有意焚烧废废物的行为为）①减量化：：减少污泥泥最终处置置前的体积积，以降低低污泥处理理及最终处处置的费用用；②②稳定化化：通过处处理使污泥泥稳定化，，最终处置置后不再产产生污泥的的进一步降降解，从而而避免产生生二次污染染；③③无害化化；达到污污泥的无害害化与卫生生化，如去去除重金属属或灭菌等等；④④资源化化：在处理理污泥的同同时达到变变害为利、、综合利用用、保护环环境的目的的，如产生生沼气、农农肥、建筑筑材料等。。6污污泥处处理流流程污泥的的来源源与特特性来源栅渣沉砂池沉渣初沉池污泥二沉池生物污泥富含有机物，容易腐化、破坏环境，必须妥善处置污水厂厂产生生的污污泥量量约为为处理理水体体积的的1%左右（（0.5%~1.5%））,含含水率率99.2%左左右。。6污污泥处处理流流程污泥中中的水水分(1)游离水:

存在于污泥颗粒间隙中的水，称为间隙水或游离水，约占污泥水分的70％左右。这部分水一般借助外力可与泥粒分离。(2)毛细水:

存在于污泥颗粒间的毛细管中，称为毛细水，约占污泥水分的20％左右。也有可能用物理方法分离出来。(3)内部水:

黏附于污泥颗粒表面的附着水和存在于其内部(包括生物细胞内的水)的内部水，约占污泥中水分的10％左右。有干化才能分离，但也不完全。一、污污泥泥浓缩缩污泥浓浓缩目目的：：除去去间隙隙水，，缩小小体积积。方法重力浓浓缩气浮浓浓缩离心浓浓缩连续运运行的的浓缩缩池可可采用用沉淀淀池的的形式式，一一般为为竖流流式(或辐辐流式式)。。1重重力浓浓缩重力浓浓缩主主要用用于浓浓缩剩剩余活活性污污泥及及初沉沉污泥泥和剩剩余活活性污污泥的的混合合污泥泥。2气气浮浓浓缩气浮浓浓缩是是依靠靠微小小气泡泡与污污泥颗颗粒产产生黏黏附作作用，，使污污泥颗颗粒的的密度度小于于水而而上浮浮，并并得到到浓缩缩。气浮浓浓缩系系统主主要由由加压压溶气气装置置和气气浮分分离装装置两两部分分组成成。气浮池池污泥泥负荷荷:污泥种类负荷/（kg.m-2.d-1)空气曝气的活性污泥25～75空气曝气的活性污泥经沉淀后50～100纯氧曝气的活性污泥经沉淀后60～15050%的初沉污泥+50%的活性污泥经沉淀后100～200初次沉淀池污泥至2603离心心浓缩缩原理理利用污污泥中中固、、液相相的密密度不不同，，在高高速旋旋转的的离心心机中中受到到不同同的离离心力力而使使两者者分离离，达达到浓浓缩的的目的的效果指指标出泥含含固率率，3min停停留时时间，，含固固率可可达到到4％％固体回回收率率浓缩后后污泥泥的固固体总总量与与入流流污泥泥中的的固体体总量量的比比值二、污污泥泥稳定定目的：：分解解稳定定污泥泥中的的有机机物，，减少少污泥泥量，，使病病原体体减少少。方法：：厌氧氧分解解、好好氧分分解、、石灰灰分解解三、污污泥调调理消化污污泥、、剩余余活性性污泥泥、剩剩余活活性污污泥与与初沉沉污泥泥的混混合污污泥等等在脱脱水之之前应应进行行调理理，以以改善善污泥泥的脱脱水性性能。。调理就就是破破坏污污泥的的胶态态结构构、减减少泥泥水间间的亲亲和力力，目目的是是改善善污泥泥的脱脱水性性能。。方法化学调理法加热调理法淘洗调理法冷冻调理法加骨粒调理法化学调调理法法原理用化学学药品品破坏坏泥水水间的的亲和和力，，通过过调理理使污污泥的的比阻阻抗(或或CST)降低低调理剂剂种类类无机调理剂有机调理剂四、污污泥脱脱水目的：：去除除污泥泥中的的毛细细水和和表面面附着着水，，从而而缩小小其体体积，，减轻轻其质质量。。污泥的的机械械脱水水及其其设备备脱水机机械带式压压滤机机转筒离离心机机板框压压滤机机真空过过滤机机1.带带式式压滤滤机组成：带式式压滤滤机主主要由由滤带带、辊辊、絮絮凝反反应器器（污污泥混混合筒筒）、、驱动动装置置、滤滤带张张紧装装置、、滤带带调偏偏装置置、滤滤带冲冲洗装装置、、滤饼饼剥离离及排排水装装置组组成原理：带式式压滤滤机是是把压压力施施加在在滤布布上，，用滤滤布的的压力力和张张力使使污泥泥脱水水工作过过程：带式式压滤滤机的的脱水水过程程分为为：污泥絮絮凝、重力脱脱水、楔形脱脱水和压榨脱脱水四步进进行。。设备特特点：：带式式压滤滤机是是连续运运转的污泥泥脱水水设备备，进进泥的的含水水率一一般为为96~97%，脱脱水后后滤饼饼的含含水率率为70~80%。。操作作简便便，可可维持持稳定定的运运转，，其脱脱水效效果主主要取取决于于滤带带的速速度和和张力力；结结构紧紧凑、、简单单，低低速运运转，，易保保养；；处理能能力高高、耗电电少，，允许负负荷有有较大大范围围的变变化；无噪噪声和和振动动，易易于实实现密密闭操操作。。2.转转筒筒式离离心机机组成：：转筒筒式离离心机机主要要由转转筒、、螺旋旋输送送器及及空心心轴等等组成成工作原原理：：应用用离心沉沉降原原理进行脱脱水的的机械械叫离离心脱脱水机机。特点：：转筒筒式离离心机机可自自动控控制，，能长长期连连续运运行，，可封封闭操操作，，环境境条件件好；；对污污泥进进料含含固率率变化化的适适应性性强；；絮凝凝剂投投量少少，常常年运运行费费用低低；结结构紧紧凑，，占地地面积积小，，维修修方便便。但但污泥泥必须须使用用高分分子聚聚合电电解质质（如如高分分子聚聚丙烯烯酰胺胺）作作为混混凝剂剂进行行预处处理。。转筒式式离心心机的的构造造和脱脱水过过程:污泥切切割机机进泥螺螺杆泵泵脱水用用高分分子絮絮凝剂剂溶药与与投加加装置置组成：板框框压滤滤机主主要由由滤板板、滤滤框和和滤布布等组组成工作原原理：板框框压滤滤机的的脱水水工作作循环环进行行。一一个工工作周周期包包括：：板框框压紧紧、进进料、、压干干滤渣渣、放放空（（排料料卸荷荷）、、正吹吹风、、反吹吹风、、板框框拉开开、卸卸料、、洗涤涤滤布布九个个步骤骤。特点：板框框压滤滤机的的优点点是：：结构构简单单，操操作容容易、、运行行稳定定，故故障少少，保保养方方便，，机器器使用用寿命命长；；过滤滤推动动力大大，所所得滤滤饼的的含水水率低低；过过滤面面积的的选择择范围围较宽宽，且且单位过过滤面面积占占地较较少；对物物料的的适应性性强，适用用于各各种污污泥；；滤液液澄清清，固固相回回收率率高。。其主主要的的缺点点是间歇操操作，处理量量小、、产率率低，劳动动强度度大，，滤布布消耗耗大.适合合于中中小型型污泥泥处理理场合合。3.板板框框压滤滤机滤板、、滤框框和滤滤布滤板、、滤框框和滤滤布组组合后后的工工作状状况示示意图图结构：：（以以转转转鼓真真空过过滤机机为例例）主主要由由空心心转鼓鼓、污污泥槽槽和压压缩空空气管管路等等组成成原理：：污泥泥的过过滤脱脱水是是以过过滤介介质（（一种种多孔孔性物物质，，如滤滤布））两面面的压力差差作为推推动力力，使使污泥泥中的的水分分强制制通过过过滤滤介质质，固固体颗颗粒被被截留留在介介质上上形成成滤饼饼（或或称泥泥饼）），从从而达达到脱脱水的的目的的。过过滤介介质两两侧的的压差差由真真空设设备提提供动动力完完成的的称为为真空空过滤滤机。。特点：：真空空过滤滤机曾曾经是是应用用较多多的一一种脱脱水设设备，，其特特点是是能够够连续续操作作，运运行平平稳，，可自自动控控制，，滤液液澄清清率高高，单单机处处理量量大；；但是是真空空过滤滤机附附属设设备较较多，，占地地面积积大，，滤布布消耗耗多，，更换换清洗洗麻烦烦，工工序复复杂，，运行行管理理费用用较高高，正正逐步步被带带式压压滤机机和板板框压压滤机机所代代替。。真空空过滤滤机主主要用用于初初沉池池污泥泥的脱脱水。。其中中带式式转鼓鼓真空空过滤滤机能能处理理低浓浓度、、小颗颗粒、、高粘粘度的的污泥泥。4.真真空空过滤滤机真空过过滤机机过滤介介质两两侧的的压差差由真空空设备备提供供动力力完成成的称称为真真空过过滤机机真空过过滤机机主要要用于初沉沉池污污泥的的脱水水五、污污泥泥处置置农用填埋焚烧农用堆肥(compost)为一种种好氧生生物处处理法法，藉细菌菌等微微生物物、将将废弃弃物中中之可可分解解有机机物好好氧分分解成成安定定性之之腐殖殖质。。填埋填埋法法系使使用工工程原原理将将废弃弃物局局限于于最小小的区区域内内，并并于每每日废废弃物物倾倒倒处理理完毕毕之后后，在在上面面覆盖盖一层层土壤壤的处处理法法。基基本上上而言言也是是一种种生物物处理理法，，利用用大自自然中中原已