除尘技术基础10

例题1.某住宅区生活垃圾量约240m3/周，拟用一垃圾车负责清运工作，实行普通操作法的移动式清运。已知该车每次集装容积为6m3/次，容器利用系数为0.70，垃圾车采用8小时工作制。试求为及时清运该住宅垃圾，每周需出动清运多少次？累计工作多少小时？经调查已知：容器间行驶时间为0.15h/次，平均运输时间为0.5h/次，容器装车时间为0.05h/次；容器放回原处时间0.06h/次，卸车时间0.04h/次；非生产时间占全部工时20%？第十章固体废物处理技术固体废物的压实技术

固体废物的破碎技术

固体废物分选技术

固体废物的脱水与干燥

有毒有害废物的化学处理与固化重点：对垃圾预处理技术的各个定义有清晰的了解，对处理的目的也有明确的了解。掌握日常中常用的压实、破碎、分选、脱水工艺等原理及目的。

垃圾预处理技术目的：压实：减少垃圾运输量及填埋空间；破碎：焚烧粒度、堆肥反应速度、其他资源化利用；分选：资源化利用

第一节固体废物的压实技术1.压实的定义及目的

压实又称压缩（compressing）：是一种采用机械方法将固体废物中的空气挤压出来、减少其空隙率以增加其聚集程度的过程。垃圾为例：压实前，容重0.1-0.6t/m3的范围，通过压实后，容重提高到1t/m3;高压压缩，容重1.125-1.38t/m3,体积减少到原来体积的1/10-1/3.因此，固废处理前，常加以压实处理。目的为了减少体积、增加容重以便于装卸和运输，降低运输成本；制作高密度惰性块料以便于贮存、填埋或作建筑材料。

注：大部分固体废物（除焦油、污泥等）都可进行压实处理。利用机械的方法增加固体废物的聚集程度，增大容重和减小体积，以便于装卸、运输、贮存和填埋。2压实的原理主要是减少空隙率，将空气压掉。如果采用高压压实，除减少空隙率之外，在分子之间可能产生晶格的破坏使物质变性。固体废物压实程度度量参数：压实比：r=Vm1/Vm2孔隙度：￡=Vv/Vm孔隙率越大，说明压实程度越大；压实比越大压实效果越好Ｐd=ms/vm=(mm-m水）/vm忽略空气中空气质量，固体废物总质量，mm等于固体物质质量（ms)和水分(m水）质量之和。所以，表1压实程度的度量VI压实前体积，Vf压实后体积压实错位的晶格

3、适合压实处理的物质压缩性能大而复原性小的物质。4、固体废物压实处理优点

压实技术最初主要用来处理金属加工业排出的各种松散废料，便于运输。减轻环境污染。经过高压压缩的垃圾块切片用显微镜镜检表明，它已成为一种均匀的类塑料结构快速安全造地。用惰性固体废物压缩块作地基或填海造地材料，上面只需覆盖很薄土层，所填场地不必作其它处理或等待多年的沉降，即可利用。节省贮存或填埋场地。固定式压实设备移动式压实设备5、固体废物压实机械采用人工或者机械方法将垃圾输送到压实机械进行压实；一般安装在垃圾收集车上。垃圾转运站、楼层住宅垃圾滑道底部及填埋场压实包括容器单元及压实单元。容器单元接受废物，压实单元利用气压、液压作为压力驱动压实。此外，应压缩渗滤液倒排收集及处理设施。固定式压实机械固定式压实器小型家庭用压实器；厨房中用于生活垃圾的收集、压实。大型工业压实机：汽车压缩，用于垃圾转运站、高层住宅滑道底部及需要垃圾压实的地方地坑式垃圾压缩储存机常作为转运站固定型压实操作使用。

水平压实器适用于金属类废物的压实。

三向垂直压实器适用于压实体积小、重量轻的固体废物。

回转式压实器结构形式

高层住宅底部滑道压实器（1）水平压实器将垃圾装入装料室，启动水平压头，使垃圾致密化、定型化，成型块在被推出过程，通过破碎杆，使得垃圾块移出。水平压实器（2)三相联合压实器用于压实松散金属废物，具有三个互相垂直压头，金属类废物进入容器单元后，依次启动，1、2、3压杆，压缩垃圾，容重增大;(3)回转式压实器先按1方向驱动压实，其次，2方向旋式压实，最后，3推出压实致密化的垃圾块。回转式压实器.swf（4）高层住宅垃圾滑道下压缩A是压缩循环开始，垃圾进入料斗；b是压壁全部缩回，处于起始状态，室内垃圾满，垃圾被压入容器；c:垃圾的不断进入导致垃圾在容器中压实，进入垃圾袋。（5）垃圾收集站压缩装置立式压缩卧式压缩移动式压实机械垃圾填埋场压实；轮胎式、压土式压实机、钢轮式布料压实机后装式密封式压缩机

被压实废物的物理特征

：颗粒大小、含水率、容重6、固体废物压实工程设计要点

向压实器料斗中供料传输方式

对压实后废物的处理方法与利用途径

压实机械特征参数：装载室大小、压头往返循环时间、压实比、单元尺寸

压实机械的操作特征：能源用量，维修要求，操作简易性，性能的可靠性，噪音水平，空气与水的污染与控制

操作地点的选择：位置、高度、道路及环境有关因素7压实器的选择压实器的选择应针对压实比，应选择合适的压实比和使用压力；此外，注意压缩过程中情况，是否出现水分、塑料是否会粘在压头上，不同废物采用不同压实机。此外，垃圾预处理是否采用压实，对后续处理也有影响，比如：废纸的压实对后续风选不利。压实流程举例国外某城市压缩处理流程。垃圾先进入有铁丝网的容器，然后送入压实机，压力1500-2000N;压缩为原体积的1/5，压块被推出压缩腔后，送入180-200度沥青浸泡10s,冷却后经过运输皮带送到汽车，运到垃圾场。压缩污水经过油水分离器进行进入活性污泥处理系统，灭菌后排放。

固体废物压实流程（如下页）1、定义及目的

利用外力克服固体废物质点间内聚力使大块固体废物分裂为小块的过程，称为破碎。使小块固体废物颗粒磨碎为细粉状，称为磨碎。第二节城市垃圾的破碎技术

目的减少固体废物的颗粒尺寸、使之质地均匀，从而可降低孔隙率、增大容重。属于固废的预处理工艺，为后续资源化利用和进一步处理提供处理基础。2、作用：

防止粗大的颗粒物，损坏分选、焚烧、热解等后续装置；使垃圾均匀化，提高焚烧、热解、熔烧、压缩等作业的稳定性和处理效率；增加垃圾的容重，减少垃圾的体积，便于垃圾压缩、运转、贮存、高密度填埋和节约用地；便于材料的分离回收，为后续加工和资源化利用做准备。同时可使原连接在一起的异种材料等弹体分离出来，有利于从中分选、拣选、回收有价值的物质和材料。3、影响破碎效果的因素（1）.硬度：表示物料抵抗外界机械力侵入的性质。硬度越高，破碎越困难；硬度反应物料的坚固性。硬度指标：邦德功指数及岩矿硬度。评价矿石被磨碎程度的一种方法。美国邦德提出，认为磨碎过程中固块产生新的裂缝长度与输入能量有关（国外）抵抗工具侵入矿石表面的能力,表征矿石物料破碎难易的指标（国内）主要影响因素：物料的机械强度及破碎力注：中国常用硬度系数摩氏硬度：1824年奥地利人摩斯提出的。。应用划痕法将棱锥形金刚钻针刻划所试矿物的表面而发生划痕，习惯上矿物学或宝石学上都是用莫氏硬度。用测得的划痕的深度分十级来表示硬度：滑石(talc)1（硬度最小），石膏(gypsum)2，方解石(calcite)3，萤石(fluorite)4，磷灰石(apatite)5，正长石(feldspar;orthoclase;periclase)6，石英(quartz)7，黄玉(topaz)8，刚玉(corundum)9，金刚石(diamond)10。

硬度值并非绝对硬度值，而是按硬度的顺序表示的值。鉴定被测矿石的硬度。被测定的矿物若能被某级标准矿物所刻划，在表面留下痕迹，又不能被低一级标准矿物刻划，则此矿石物料的硬度便在这两种硬度标值之间。莫氏硬度应用方便，野外作业时常采用。普氏岩矿坚固性系数f：俄国学者普罗托季亚科诺夫（1911年）提出，用以表征采矿工程中各种岩矿的破碎和岩体维护作业的难易程度。f值在0～20之间，通常只用一个整数表示，仅在f<2时才用小数表示。其中，f=R/100。R为岩矿抗压强度(kgf／cm2)矿石硬度和岩矿坚固性系数反映了矿石物料粉碎的难易和它的磨蚀性；但也不全如此，如石墨的硬度和坚固性都很小，却不易磨碎，因此应用硬度和坚固性系数判定矿石可碎性时要十分慎重。（2）.韧性：表示物料抗冲积能力的大小。包括脆性、延展性、柔性等力学指标。韧性高，脆性小；（3）.解理：物料在外力作用下，沿一定方向破裂成光滑平面的性质。结晶物料具有该性质。解理发育的物料，破碎相对容易，破碎产品呈片状或者纤维状。（4）.结构缺陷。破碎对粗块物料显著。（5）.强度.固废抗破碎的能力。抗压强度》抗剪切强度》抗弯强度》抗拉强度。一般以抗压强度为衡量指标，粒度越小，抗压强度越大。4、破碎方法干式破碎机械破碎：利用机械工具施加外力对固废进行破碎。压碎、劈碎、剪切、冲积破碎。非机械破碎：利用电能、热能等能量对固废破碎。湿式破碎：利用特制破碎机将投入机内的含纸废物搅拌破碎的过程。最终呈现浆液。（1）.垃圾处理后按流体处理；（2）.卫生条件好；（3）噪声低、无发热、粉尘等问题（4）用于回收垃圾中纸类、金属、玻璃湿式破碎技术在部分工业发达国家已获得利用。设置在美国富兰克林市的式破碎装置，日处理能力达150t。日本也于1975年4月在东京久米留市建立了这样的装置。半湿式破碎：利用城市垃圾中不同物质的强度和脆性的差异，在一定湿度下破碎成不同粒度的碎块，然后通过不同筛孔加以分离的过程。(1)能使城市垃圾在一台设备中同时进行破碎和分选作业。(2)可有效地回收垃圾中的有用物质，从第一组产物中可以得到纯度为80％的堆肥原料——厨房垃圾；从第二组产物中可以得到纯度为85％～95％的纸类；从第三组产物中可以得到纯度为95％的塑料类，回收废铁纯度为98％。(3)对进料的适应性好，易破碎的废物首先破碎并及时排出，不会产生过粉碎现象。5、破碎方法选择固体废物的机械强度，尤其是硬度影响破碎方法。脆性强废物：采用劈碎、冲积、挤压破碎。柔韧性强废物：低温破碎、剪切、冲积、磨碎废物体积大，采用切割然后破碎。含废纸多，采用湿式半湿式破碎。破碎定义及原理、目的。压实定义、目的，影响因素6、破碎产物的特性表示1.粒径颗粒形状：球形、片状、柱状等。粒径：固体废物颗粒大小通常经粒径（particlesize）表示，用筛网孔径来衡量，又称粒度。（筛径）粒径大小表示方法：筛孔直径或筛网数目，其中筛目是lin（≈25.4mm）长度上的筛孔数，简称为“目”。★粒度参数：粒度参数是以一定的数值定量地表示碎屑废物物质的粒度特征。常用的粒度参数包括：平均粒度、分选系数、偏度、峰度。1）、平均粒径（Mz）和中值（Md）：（1）中值（Md）：是指累积曲线上颗粒含量为50%处对应的粒径，用毫米（或φ值）表示。中值的含意是指它在粒度上居于破碎物的中央，有一半重量的颗粒大于它，另有一半小于它。

（2）平均粒径（Mz）：φ16、φ50和φ84分别代表累积曲线上百分含量为16%、50%、84%三处的粒径（φ值）。平均粒径和中值的意义：代表粒度分布的集中趋势，即碎屑物质的粒度一般是趋向于围绕着一个平均的数值分布，这个数值就是平均粒径或中值或众数。在实际意义上，它反映了固废的分选的平均动能。★累积曲线法（Accumulativecurve）：是以比某一粒径大或小的颗粒量占总颗粒量的百分率（R）对应于该粒径所作的曲线，是一条连续曲线。粒度分布表示法：有累积曲线法和频度曲线法两种。★频度曲线(Frequencycurve)：是以某一粒径范围内的颗粒量（△W）占颗粒总量（W）的百分率与粒径间隔（△D）的比值对应于各自粒径范围所得到的曲线，为不连续的直方图。

纵坐标为百分比；横坐标为颗粒尺寸★分选系数、偏度、峰度分选系数：颗粒物分选分散及集中情况。偏态峰度2.破碎比与破碎段（1）破碎比：原始废物的粒度与破碎后废物的粒度比值。极限破碎比：破碎前废物最大粒度与破碎后废物最大粒度的比值。在破碎过程中，根据废物最大颗粒粒径选择破碎机给料口宽度。（2）破碎段：废物每经过一个破碎机或者磨碎机，称为一个破碎段。

总的破碎比，为各个破碎段破碎比的乘积。因此，破碎比取决于原始废物的颗粒粒径和破碎后废物粒径。破碎效果及度量7、破碎工艺的选择1）.单纯破碎工艺单纯破碎工艺流程简单，占地面积小，适用于对破碎要求不高的场所。2）带预筛分的破碎工艺先筛除不需要破碎的废物，破碎给料量减少，利于节能。3）.带检查筛分的破碎工艺可以通过检查筛分结构，获取满足破碎要求的全部破碎产物4.）带预筛分和检查筛分的破碎工艺具有预筛分和检查筛分的特点，节能，并且能够获取符合要求的破碎产物8、破碎设备（1）选取破碎设备需要考虑的因素。破碎能力的要求固废性质和颗粒大小对破碎产品粒度组成、粒径大小、形状的要求供料方式及能耗要求（2）固体废物的破碎机械原理：冲击磨切型、剪切粉碎型、挤压破碎型三种类型鄂式破碎机（挤压破碎型）1.利用两鄂板的简单摆动挤压作用，对物料进行粗碎和中碎。主要用于矿山废物。复杂摆动型鄂式破碎机结构简单，用于坚硬和中硬物料的粗碎和中碎案例建筑垃圾颚式破碎机是以电动机为动力，1.结构简单，维修使用方便，性能稳定，运营成本低，破碎比大；2.破碎腔深而且无死区，提高了进料能力与产量；3.其破碎比大，产品粒度均匀；4.噪音低，粉尘少建筑垃圾人工预处理（分离木料，塑料）之后，由挖掘机将石料送入皮带机上料，进入第一道破碎机颚式破碎机，钢筋分离在这个破碎序进行，除铁器将废铁分离后，材料进入反击式破碎机也就是二段破，然后对其进行筛分，运输或直接制砖。河卵石破碎流程锤式破碎机（冲击磨切型）1工作原理：锤式破碎机以高速旋转(约1000r／min)，锤子、内壁、筛子都有很大的磨损，其中尤以锤子前端磨损最为严重。锤子通常由高锰钢或其他的合金钢制成，并且有各种形式。若将锤子制成钩形，则也可对金属切屑类物质施加剪切、撕拉等作用而将其破碎。锤式破碎机适于处理矿业废物、硬质塑料、干燥木制废物以及废弃的金属家用器物等破碎大型固体废物。它主要适宜破碎抗压强度不高于100MPa（兆帕）的各种软硬矿石。缺点：噪音大，振动大，故需采取隔离和防震措施。2.类型：单转子和双转子举例：电冰箱，洗衣机及废旧汽车等。一台BJD式普通大型废物破碎机的功率一般为125-600马力，转速450-1500转／分钟，处理能力为7-55吨/小时，可使废物破碎到50毫米：一台BJD式金属大型废物破碎机的功率为500-2000马力，转速为575-585转／分钟，处理能力为20—40台(废车)/小时。

剪切破碎机适合松散的片、条状废物这种机械的噪音比前述的冲击式破碎机小，粉尘逸出量也不大。国外一些垃圾焚烧场大都采用这种破碎机工作原理是通过固定刀和可动刀(往复式刀或旋转式刀)之间的啮合作用，将固体废物切开或割裂适宜的形状和尺寸。

回旋剪切形破碎机

适用于家庭生活垃圾的破碎。这种破碎机一般具有3-5个回转刀和1-2个固定刀。送入的废物在机内高速旋转的回转刃和机架上固定刀之间的挟持作用下而被剪断破碎。其缺点是当废物中混入硬度大的废物时容易发生故障。低温破碎1、原理：利用固体废物低温变脆的性能而有效地破碎或着利用不同的物质脆化温度的差异进行选择性破碎，即所谓低温破碎技术。该技术适用于常温难破碎的废物，如橡胶和塑料。2、低温破碎

的工艺流程致冷剂：液氮（致冷温度低、无毒、无爆炸危险，但能耗大）3、低温破碎的应用塑料低温破碎：对塑料低温破碎的研究结果表明：各种塑料的脆化点聚氯乙烯为-5～

-20℃、聚乙烯为-95～

-135℃、聚丙烯为0～

-20℃从有色金属混合物、废轮胎、包覆电线等废物中回收铜、铝及锌的低温破碎汽车轮胎（废橡胶）的低温破碎废轮胎低温破碎

2压空机预冷冷却破碎磁选磁选二破分选低温破碎的问题

低温破碎技术发展的关键是液氮的制备问题。课下：了解国内主要的破碎机生产厂家，河南、上海、山东等地；掌握破碎机的应用范围及在废物处理中的主要作用？第三节固体废物分选一、分选技术：实现固体废物“资源化”与“减量化”的重要手段，在固体废物进行处理、处置与利用前，必须进行分选，将有用的部分分选出来利用，有害部分分离出来。1、分选的基本原理：通过不同废物的性质差异，将其分开。例如：利用废物磁性、非磁性进行分离；利用粒径尺寸差异进行分离；利用比重差异进行分离；包括：手工拣选、筛选、重力分选、风选、磁选、电力分选、磁选等。

重点掌握各种分选的原理和目的及影响因素，了解各种分选方法的适用条件分选技术分选物料预处理要求应用评价风力分选适用于较轻物质不需要利用垂直和水平气流分选可燃物，也可用于组分金属、玻璃等物质的分选，用于大规模转运站和处置场所磁选铁金属破碎、风选利用磁性差异用于大规模转运站和处置场所筛选玻璃类破碎与风选振动、滚动将碎玻璃由筛孔分离，适用于发酵肥中的玻璃分离静电分选玻璃和非铁金属类破碎、风选、筛选电磁型差异，垃圾中分离玻璃和铝光电玻璃类破碎、风选依据透明度，垃圾中分离出来2、分选的一般理论为了从某一种混合物料中，将各种纯净物质分选出来，分选过程可以按两级进行（两个排料口）或多级（多个排料口）；两级分选：X0+Y0两级分选机X1=Y1X2+Y2

纯净度

综合分选效率：在单一评价指标中，提出该效率；完全分离时，综合分选效率等于纯净度；未被分离，等于零瓦雷分选效率公式、雷特曼分选效率公式

回收率

:单位时间内，某一排料口排出的某一组分的量与进料口该组分量的比值。

回收率

纯净度Rij=(xij/xi0)×100%综合分选效率概念瓦雷分选效率模型：雷特曼效率模型

例题：10-1城市垃圾含有铁金属10%，废铝金属4%，采用风选、磁选组合工艺，分离铁与铝。废物供料100t/h,回收铁金属物料11t/h，其中实际含铁9.2h/h；回收铝金属4.5t/h，实际含铝3.5t/h,求各自的回收率及纯净度？三、重力分选重力分选：是一种广泛用于根据固体废弃物不同的密度和空气动力特性来进行材料分选的技术。与粘滞力相比，惯性力可以忽略的情况下斯托克斯导出的阻力表达式。因为气溶胶粒子小、运动速度低，大部分气溶胶粒子的运动属于低雷诺区区，所以斯托克斯阻力定律广泛用于气溶胶研究。（层流区内）重力分选主要针对非均相物[固相混合物]两种或以上不同固体混合物，如：各种矿石[液固混合物]液相反应产生的悬浮固体混合物。泥浆[气相混合物]燃煤管道烟气[气液混合物]水雾等。按介质不同重力分选分为：重力介质分选（heavymediaseparation)跳汰分选(jigseparation)风力分选(airclassification)摇床分选(tableseparation)惯性分选(inertialseparation)（一）重介质分选重介质可以分为重液和重悬浮液两大类。案例任何重力分选过程，都在一定的介质中进行，若分选介质的密度大于1g/cm3时，称为重介质。重介质选煤是指采用密度介于煤和矸石之间的悬浮液作为分选介质，小于该介质密度的煤就会浮起，而大于该介质密度的矸石则下沉，从而完成煤炭分选的方法。重介质选煤：在重介质悬浮液(简称介质)中按煤和矸石在密度上的差别进行选煤。有效分选>0.25mm的煤粒。密度：单位体积物质的质量。

重力分层——浮沉试验氯化锌—浮沉试验（重力分层）磁铁矿粉—重介质悬浮液（水+磁铁矿粉+煤泥）在旋流器内的离心力作用下，物料按密度分层，大于介质密度的重产物趋向于旋流器器壁旋转，小于介质密度的轻产物趋向旋流器中心运动。不同密度的产物从各自排料口分离出去。（三）风力分选分选原理：风力分选又称气流分选，是以空气为分选介质，将轻物料从较重物料中分离出来的一种方法。风选实质上包含两个分离过程：分离出具有低密度、空气阻力大的轻质部分和具有高密度、空气阻力小的重质组分；进一部将轻颗粒从气流中分离出来。后一分离步骤有旋流器完成、与除尘原理相似。风力分选设备颗粒沉降速度自由沉降？单个颗粒在流体中沉降或颗粒群在流体中分散的较好而颗粒在互不接触、干扰下的沉降。颗粒密度为：ρp;直径为dp,流体密度为ρ；则：在介质中匀速运动时，加速度为0.沉降速度基本公式上升气流（立式）风选机

风力分选工程设计

设计时需考虑的因素经破碎后固体废物的颗粒特征；轻组分物料的特征；固体废物的输送与进料方式；风选操作特性；设备安装的空间、高度、通道、噪音与环境等限制条件。风选设备设计基本参数气固比（5:1-1.25:1）、气流速度（经验数据）、单位时间供料负荷、空气输送量、气体压力降滚筒式风力分选机

风力分选工程设计

固体废物的输送与进料方式；风选操作特性；（四）摇床分选分选原理：摇床分选是使固体废物颗粒群在倾斜床面的不对称往复运动和薄层斜面水流的综合作用下按密度差异在床面上呈扇形分布而进行分选的一种方法。摇床分选的运行原理与跳汰分选相似，目的也是使颗粒群按密度松散分层后，沿不同分选颗粒、但力度和形状亦影响分选的精确性。空气摇床分选废旧电路板原理空气摇床能有效分选的关键是按照密度分选，并减少粒度及其他因素的干扰，提高细粒级的分选效果。在分选过程中，利用颗粒重力、电磁激振力、风力、自生介质等综合作用优化配合，使物料松散，这样有利于不同密度颗粒在床层中的运动；同时利用床面形状及背板等作用，使物料作螺旋运动，打散团粒，按密度分层等。摇床由振动溜槽发展而来，以床面不对称往复运动（即差动运动）为特点。摇床是在一个倾斜宽阔的床面上，借助床面的不对称往复运动和薄层斜面水流的作用，进行分选的一种设备。物料在摇床床面上分选，主要是由床条的型式、床面的不对称运动及床面上的横冲水三个因素综合作用的结果。首先：由于床条在床面上激烈摇动时，加强了斜面水流扰动作用。增强了旋涡和由此产生的水流垂直分速对物料的悬浮作用。使物料悬浮并按密度和粒度进行分层其次，摇床床面作差动运动的惯性力和水流的冲刷作用，使不同粒度和密度的矿粒具有不同的运动速度和方向，这是使废物得以分离的原因。第三，横向运动是横冲水推动所致。由于横冲水流层沿厚度方向的速度分布是上层大于下层，因有床条的阻挡，上层物料受横冲水的作用较大。因此，上层轻矿粒大颗粒的横向速度大于下层高密度小颗粒的横向速度。（五）惯性分选分选原理：惯性分选是用高速传输带、旋流器或气流等在水平方向抛射粒子，利用由于密度、粒度不同而形成的惯性差异，以及粒子沿抛物线运动轨迹不同的性质，从而实现分离的方法。（六）、淘汰分选它是一种重力分选技术，以水为介质。适合于处理密度差较大的粗大颗粒的废物。超细灰风选工艺及应用效益--《粉煤灰综合利用》1998年01期

/tech/detail570889.htm#风选机的气流场分析与优化设计/m/1596860223二、磁选magneticseparation，magneticconcentration

利用固体废物中不同组分磁性的差异，在不均匀磁场中实现分离。仅适用于铁磁性与非铁磁性物质间的分选（1）.工作原理：待选的物料给入磁选机的分选空间后，受到磁力和其他机械力（如重力、离心力、摩擦力、介质阻力等）的共同作用。磁性矿物颗粒所受磁力的大小与矿物本身磁性有关；非磁性矿物颗粒主要受机械力的作用。因之，各沿不同路径运动，得到分选。一般说来磁性颗粒在磁场中所受比磁力的大小与磁场强度和梯度成正比。三种磁性特征介质：顺磁性、铁磁性、非磁性磁化强度（magnetization）

：用来描述介质的磁性特征M=xm·H磁化率0<

xm<1,顺磁性（弱）在外磁场中呈现微弱磁性，磁化方向与磁场强度方向相同，会受到弱吸收的物质.如铝、钨、液态氧、氯化铜等.

Xm=0，非磁性物质铁、钴、镍

，强磁性物质；Xm为102-103，(2)磁选机分类通常按磁场强弱、聚磁介质类型、工作介质以及结构特点等分类和命名按磁场强弱分类：：①弱磁场磁选机，工作间隙的磁场强度为(0.6～1.6)×105A/m，用来选别强磁性矿物;②中磁场磁选机,工作间隙的磁场强度为(1.6～4.8)×105A/m，用来选别中等磁性矿物;③强磁场磁选机,工作间隙的磁场强度为(4.8～20.8)×105A／m用来选别弱磁性矿物。按照磁铁的种类来分可以分为：永磁磁选机和电磁除铁机

按照废物的干湿来分类可以分为：干式除铁机，湿式除铁机干式磁选机是针对干燥的磁性矿物进行分选的磁力选矿机械.干式磁选机则要求被分选的矿物干燥，颗粒之间可以自由移动、成独立的自由状态，否则会影响磁选效果，甚至会造成不可分选的后果。粒度呈自由状态。适用于耐火材料、化工材料、粮油机械、磨料、陶瓷、冶金、水泥、粉沫冶金、橡胶、矿石等多种物料除（选）铁使用湿式永磁筒式磁选机主要由圆筒、辊筒、刷辊、磁系、槽体、传动部分6部分组成。湿式磁选机是在产业界使用最广泛的、通用性高的机种之一，使用于再利用粉状粒体中的除去铁粉等，磁选机广泛用于资源回收，木材业、矿业、窑业、化学、食品等其他工场。应用于粒度3mm以下的磁铁矿、磁黄铁矿、焙烧矿、钛铁矿等物料的湿式磁选，也用于煤、非金属矿、建材等物料的除铁作业。磁场强度（通电螺线管）(3)、描述电磁场磁场性质的物理量：磁感应强度磁导率磁选过程中，固体废物中含有不同磁性组分颗粒，就是利用在非匀强磁场中各自受到的磁场吸力的差异与同时作用于个颗粒的重力、摩擦力与惯性力的平衡关系，实现分离。磁场对颗粒的作用力（吸力）

（4）磁选机械吸持型磁选机悬吸型磁选机滚筒式带式

（5）、磁选工程设计设计时需考虑的因素通过技术经济评价选择适宜的工程建厂地址；被分选的固体废物特征；磁选机的供料与排料传输设备类型；设备操作特性；设备安装的空间、高度、通道、噪音与环境等因素。

三、筛分根据固体废物颗粒尺寸的大小进行分选。旋转圆筒型筛分器振动平板筛

筛分设备在固体废物资源与能源回收工程中已得到大量应用，主要用于破碎工序之前筛除破碎玻璃，及经破碎后固体废物中有机组分的筛分，也可作为资源回收工厂处理前的粗清理操作。影响筛分的因素：①粒径范围适宜，物料的粒度越接近于分界直径时越不易分离；②物料中含湿量增加，黏易成团或堵塞筛孔；③粒子的形状、密度小、物料不易过筛；④筛分装置的参数。颗粒尺寸与形状、含水率、筛孔形状、筛分器主要参数、操作方式四、浮选利用投加适宜于被分离物料颗粒表面性质的化学浮选剂，根据各类废物颗粒表面性质的差异，借助在水中泡沫的浮力，从混合物中分离物料。需在较细的粒度下操作浮游选煤（浮选）：利用矿物表面润湿性的差别。分选<0.5mm的煤泥。浮选剂：捕收剂和起泡剂。捕收剂（油类）：提高煤粒表面疏水性的浮选剂。疏水→亲油→易与气泡粘附亲水→疏油→不易与气泡粘附起泡剂（醇类）：维持气泡的稳定性，控制气泡大小的浮选剂。作用：A、浮选剂的分散、混合B、煤浆稀释C、有足够的时间在煤粒上形成油膜分选工艺案例煤矸石中分选回收硫铁矿煤矸石是与煤伴存的岩石。在煤矿的上、中、底层的页岩，挖掘煤层之间的巷道时排出的砂岩，石灰岩以及其他岩类都属于煤矸石之列。其中含有硫精矿、硫铁矿、沸腾煤等资源。杂质主要为石英，长石，碳酸盐。煤矸石中硫铁矿硫铁矿别名：黄铁矿、磁黄铁矿、白铁矿分子式：FeS2分子量：120性状:硫铁矿最常见的晶体是六方体、八面体及五角十二面体。有时呈金黄色，有时为黄铜色，并有黄亮黄亮的金属光泽。比重4.95—5.20。硬度6.0—6.5。条痕为绿黑色。性脆，受敲打时很容易破碎，破碎面是参差不齐的。焚烧时有蓝色火焰并有刺鼻的硫黄臭味。来源：硫铁矿矿床主要是在内生作用下形成的。分选准备工作分选煤矸石前，应对煤矸石样品进行破碎筛分试验和浮沉试验。根据实验结果和原矿性质决定选矿方法。在此引用具有代表性的南桐煤矿煤矸石的试验结果及原矿性质，在实际工程中应自己通过试验具体情况具体分析来进行设计。煤矸石振动筛Φ25mm反击式破碎机梯形隔膜跳汰机-25mm+25mm轻产物（劣质煤）重产物中重产物棒磨机振动筛Φ4mm-4mm+4mm平面摇床硫精矿球磨机振动筛Φ1mm-1mm+1mm磁选/浮选硫铁矿棒磨机平面摇床尾矿沸腾煤城市垃圾分选设计案例设计规模为290t/d的某城市生活垃圾分选系统，垃圾主要成分见表垃圾组分有机物无机物纸类金属塑料玻璃其他含量/%50.331.32.083.189.131.282.81有机物组分包括：食品残余、果皮、植物残余等。无机物组分包括：砖瓦、炉灰、灰土、粉尘等。垃圾容重平均值为0.49吨/立方米，含水率为45.7%。垃圾中塑料以超薄型塑料袋为主，废纸以卫生间的废纸为主。垃圾热值：1923kJ/㎏大块金属\塑料\玻璃理论上金属纸、布、革、塑料、部分有机物

无机物、玻璃及其他碎土

粉尘、塑料\纸张有机物

第四节固体废物的脱水与干燥含水率超过90%的固体废物，必须先脱水减容，以便于包装和运输。这里和单纯的浓缩工艺有所不同。一般适用于工业和生活污水的沉淀污泥和生活污泥

1、固体废物的脱水2、脱水原理：主要是通过机械和自然干化的方法将自由水和毛细水从含水率高的物质中脱离开。目的是为了更好的利用固态物质，降低运输成本和占地面积，便于利用。3、脱水对象：

城市污水处理厂产生的污泥工业废水处理厂产生的污泥类似于污泥含水率的其他固体废物根据脱水成分不同，需脱水处理的废物分为两大类：以无机物为主要成分的无机泥渣或沉泥，如冶金、建材等工业废水处理后的固体废物。其特性是密度较大、含水率较低，易于脱水，但流动性较差，对设备和管道磨损严。以有机物为主要成分的有机泥渣或污泥。如纺织、造纸、食品等工业废水和城市污水处理后的固体废物，其特性是有机物含量高、容易腐败发臭、密度较小、含水率较高，呈胶体结构，不易脱水，但流动性较好，便于用管道输送高湿废物污泥代表性污泥含水率畜禽粪便畜禽粪便各组分平均含量4、脱水方法机械脱水

机械过滤脱水

离心脱水机械脱水、固定床自然干化脱水、干燥法√机械过滤脱水理论以过滤介质两边的压力差为推动力，使水分强制通过过滤介质成为滤液，固体颗粒被截留成为滤饼，达到固液分离的目的。

卡门公式V——滤液体积m3t——过滤时间sP——过滤压力PaA——过滤面积m2μ——滤液的动力粘度Pa·sω——滤过单位体积滤液在过滤介质上截留的干固体重量kg/m3r——比阻m/kg，即滤饼的阻力，定义为单位过滤面积上单位干重滤饼所具有的阻力Rf——过滤介质的阻抗1/m2定压过滤：得公式（10-19），根据该公式得比阻系数r

比阻在一定压力下，单位面积上单位重量滤饼对过滤所产生的阻力。它是污泥脱水性能的重要指标。与动力粘度系数有直接关系，粘度系数小，比阻小，相反，则次之。

真空抽滤脱水机

过滤机械的产率：影响因素带宽、网带的透水性能和网带的速度；物料的种类；污泥泵的大小；带式压滤机本身的质量

压滤机间歇型（板框压滤机）；连续型（带式压滤机）4.1机械脱水设备、真空抽滤脱水机（1）真空过滤

真空转鼓、真空转盘，脱水后含水率在60%-80%，脱水后状况为泥饼状，用于初次沉淀污泥及消化污泥。过滤段真空度：40-80kPa,脱水段，67-93，滚筒转速，0.75-1.1mm/s优点：连续性好，效率高，操作稳，方便维修。缺点：费用高，建筑面积大，气味大，有噪声（2）、压力过滤√板框压滤机：操作压力在4-8kg/cm3,脱水后产状在泥饼状，含水率在45-80%。滚压过滤滚压带式过滤机，脱水后含水率为78～86%，脱水后状态为泥饼状；√带式压滤机.1.电耗低，处理能力大；2.脱水效率高，泥饼固含率高；3.操作管理简便，易于维护。4.自动化程度高，连续生产；5.低噪音，使用寿命长；6.附属设备少，经济可靠，应用范围广。

4.2√离心脱水由于污泥和其中水的密度不同，利用高速旋转作用产生的离心力，将密度大于水的固体颗粒与水分离。污泥倒锥分离板型离心机螺旋卸料离心机污泥倒锥分离板型离心机卧螺离心式脱水机

4.3、泥浆自然干化脱水城市污水厂污泥常采用的利用自然蒸发和底部滤料、土壤过滤脱水的一种方法，称为污泥干化场或晒泥场。设备简单，干化污泥含水率低，但占用土地面积大，环境卫生条件差，适于小规模应用。自然干化场、晒砂场，脱水后含水率为70～80%，脱水后状态为泥饼状4.4固体废物的干燥干燥器的三种加热方式：对流、传导、辐射。各种干燥设备，脱水后含水率为10～40%，脱水后状态为粉状或粒状

对流加热干燥器类型

倾斜转筒型干燥器倾斜转桶干燥器第五节危险废物的化学处理与固化

化学处理仅限于对单一成分或几种化学性质相近的混合成分进行处理。针对多组分的混合物，采用化学处理方法一般达不到预期目标。中和法用于处理酸、碱性泥渣。中和剂的选择：以废物的酸、碱性，药剂来源与处理费用为依据。对酸性泥渣，多以石灰为中和剂；对含碱废物宜用硫酸或盐酸中和。案例碱渣的中和处理

碱渣是氨碱法制碱过程中排放的废渣。我国氨碱法制碱可达421万t/年。由于氨碱法纯碱生产工艺的特点，每生产1t纯碱要向外排放0.3t的碱渣，一个年产80万t纯碱的工厂，每年用于废渣排放的费用约需1000万元。一般情况下，碱渣采取地表堆积的处理方式，大量的碱渣沉积后形成一片“白海”，造成了周围海域的污染。因此，有效利用碱渣，变废为宝，具有明显的社会效益和经济效益，前景广阔。、碱渣组成及性质1、碱渣的组成在氨碱法制碱过程中，为了分解NH4Cl，使氨能循环使用，在系统中加入石灰乳进行蒸氨，此过程生成的杂质从蒸馏塔底排出，即为碱渣。碱渣的组成主要取决于制碱原料（石灰石及海盐）的成分。各碱厂碱渣成分基本类似，其化学组成见表1。碱渣的化学组成（表1）成分质量分数/%成分质量分数/%CaSO345.6Al2O33.0CaCO43.9Fe2O30.7CaCl210.5SiO27.8CaO10.3Mg（OH）29.0NaCl2.7H2O5.32.碱渣的性质

由表1可见，碱渣是以CaCO3、CaSO4、CaCl2等钙盐为主要组分的废渣，还含有SiO2等成分，因此可用于水泥等建筑工程材料；碱渣溶液偏碱性，pH值在10左右，可用于改良酸性和微酸性土壤；碱渣粒度很细，使得碱渣比表面积很大，具有胶体性质，可用作吸附剂等。另外，碱渣氯化物含量很高，主要以CaCl2、NaCl形式存在，其氯离子质量分数可达15%（绝干状态）。、碱渣的三种中和处理技术

1、H2SO4法。

汽油碱渣分为常顶碱渣和催汽碱渣两种，其中催汽碱渣在数量和污染物浓度两方面都远远高于常顶碱渣，催汽碱渣中含有高浓度的酚钠和硫化钠盐。在处理方法上可采用像柴油碱渣相似的用浓硫酸酸化回收酚的综合利用与处理相结合的方法。该方法以综合利用为出发点，回收粗酚的同时，大幅度减少碱渣酸性水中酚和COD浓度。排出的酸性水中酚质量浓度在800mg/L~10000mg/L，COD在40000mg/L~50000mg/L。多数厂家采用了限流排入含油污水处理系统进行处理，而酸化过程排出的尾气含有高浓度的H2S。对这部分尾气的处理方法，大部分厂家采用引入焚烧炉焚烧或高空排放的方法。2、H2S中和法用炼油厂排放的废气H2S中和废碱液，可以起到以废治废的目的，既可以降低碱渣排放对环境造成的污染，降低生产成本，又可以大大降低硫化氢气体焚烧排放对空气和环境造成的污染，达到碱渣和废气综合利用，变废为宝的目的。碱液吸收H2S废气，由于反应机理、反应速率、溶剂的黏度、表面