化工废渣处理及资源化

关于化工废渣处理及资源化第1页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三Introduction第2页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三固体废物指人类在生产过程和社会生活中产生的不再需要或没有“利用价值”而被遗弃的固体或半固体物质。在固体废物中凡是有毒性、易燃性、腐蚀性、反应性、传染性、放射性的废物列为有害废物。固体废弃物的概念第3页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三在生产过程中产生的固体废物俗称废渣（residue）在生活活动过程中产生的固体废物则称为垃圾（refuse）。

固体废弃物的概念第4页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三1来源与分类固体废物

丧失原有利用价值抛弃或放弃

固态、半固态

法律、法规规定纳入固体废

物管理的物品、物质性质、特征生产生活其它活动来

源“放错地点的原料”，“废”具有时间和空间的相对性第5页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三1来源与分类第6页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三第7页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三第8页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三第9页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三第10页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三1来源与分类固体废物来源原始人类动植物残渣粪便17、18世纪自然物机械加工、物理性状、屑末19世纪末20世纪初元素或人工合成物质的废渣，汞、铅、砷、氰化物等有害废渣20世纪以来原子核层次、人工重核裂变和轻核聚变，放射性废渣。分工细化、需求多样化、废物更多更杂1234固体废物污染及性质与生产力、社会需求有何关系？第11页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三第12页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三1来源与分类固体废物分类化学性质有机固体废物无机固体废物污染特性一般固体废物

危险固体废物放射性固体废物来源工矿业固体废物

生活垃圾

其它固体废物按形态块状、粒状、粉状和泥状类别分类标准第13页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三1来源与分类危险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小白鼠实验放射性pH钢腐蚀深度鉴别标准第14页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三固体废物的分类按来源按组成有机废物：以有机物为主要成分的废物无机废物：以无机物为主要成分的废物工业固体废物矿业固体废物农业固体废物城市垃圾等第15页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三按危害性一般废物危险废物根据《中华人民共和国固体废物污染防治法》危险废物工业固体废物城市生活垃圾污泥、粉尘固体废物一般固体废物矿业废物尾矿、废石工业废物废渣、废屑农业废物生活废物环境工程废物垃圾、粪便秸杆、畜粪危险固体废物具有毒性、易燃性、腐蚀性、反应性、传染性、放射性、爆炸性第16页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三城市垃圾的产生和分类来源产生过程城市垃圾种类居民产生于城镇居民生活过程食品废物、生活垃圾炉灰及某些特殊废物商业仓库、餐馆、商场、办公楼、旅馆、饭店及各类商业与维修业活动食品废物垃圾、炉灰，某些特殊废物、偶尔产生危险的废物公共地区街道、小巷、公路、公园、游乐场、海滩及娱乐场所垃圾及特殊废物城市建设居民楼、公用事业、工厂企业、建筑、旧建筑物拆迁修缮等建筑渣土、废木料、碎砖瓦及其他建筑材料水处理厂给水与污水、废水处理厂水处理厂污泥第17页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三主要工业固体废物的来源和分类来源产生过程分类矿业矿石开采和加工废石、尾矿冶金金属冶炼和加工高炉渣、钢渣、铁合金渣、赤泥、铜渣、铅锌渣、镍钴渣、汞渣等能源煤炭开采和使用煤矸石、粉煤灰、炉渣等石化石油开采与加工油泥、焦油页岩渣、废催化剂、硫酸渣、酸渣碱渣、盐泥、釜底泥等轻工食品、造纸等加工废果壳、废烟草、动物残骸、污泥、废纸、废织物等其它

金属碎屑、电镀污泥、建筑废料等第18页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三Hazardouswastesharpwasteinfectivitywastechemistrywastedruggerywastebiologicwasteradwasteglasswasteplasticwaste第19页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三2005年我国各类固体废弃物总产出量为18.2亿吨，累积堆存209亿吨，占地200万亩，由于污染而失去基本使用功能的土地为600万亩，占我国耕地总面积的0.3％；由于污染而导致使用功能劣化的土地为2000万亩，占我国耕地总面积的1.2％。我国各类固体废弃物第20页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三我国2005我国年各类固体废弃物产出及堆存情况（亿吨）种类年产出量累计堆存量尾矿460冶金渣25粉煤灰214煤矸石540建筑垃圾320城市生活垃圾1.270合计18.2209第21页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三2危害与污染控制固体废物的污染途径固体废物水污染物污染物净化大气污染物源宿化学物质型污染病源体型污染第22页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三2危害与污染控制固体废物的污染途径固体废物大气地表水地下水土壤动植物人体健康第23页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三固体废物源江河湖等地下水废物处理地水生动植物食用水生动植物地下水肥料、改良土壤食用植物污水处理厂悬浮大气微粒污泥焚烧处理尘埃处置堆存填埋：地表层地底层深埋饮用饲料奶、肉大气肺皮肤人类疾病人类食品直接接触污泥接触浸入第24页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三第25页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三2危害与污染控制污染控制措施进行无害化处理与处置进行综合利用或回收利用少产生或不产生固废准入、消费观念结构改进设计、环评、采用精料、延长使用寿命消毒稳定化填埋焚烧固化处理循环利用翻新逆向物流综合利用第26页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三2危害与污染控制污染控制措施生

产

过

程原料能源技术工艺设备过程控制管理员工产品(包括副产品和中间产品)废弃物循环回用排放何为清洁生产？第27页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三2危害与污染控制污染控制措施生活服务中循环经济意识废物减量化、无害化积极推进分类收集废物资源化合理的消费观消费结构第28页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三2危害与污染控制污染控制与资源化方法处理处置预处理物化处理生物处理热处理陆地处置海洋处置固体废物压实、破碎、分选、脱水等收集、运输、压实、破碎、分选、脱水氧化、还原、中和、固化等好氧堆肥、厌氧消化、微生物浸出等干燥、热分解、焚烧、热解、焙烧等土地耕作、土地填埋、深井灌注等深海填埋、远洋焚烧等第29页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三3固体废物管理相关固体废物管理法规1965年《固体废物处置法》第一个固废专业法规1976《资源保护及回收法》1980年、1984年《有害固体废物修正案》1980年《综合环境对策保护法》“超级基金法”美国1970年《废弃物处理及清扫法》

几次修改1991年《促进再生资源利用法》日本2002年《放射性固废法》1995年《固废法》2004年《固废法》修改中国《1899年河流与港口法》第30页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三3固体废物管理固体废物管理原则1234“3化”原则“减量化”“无害化”“资源化”“3C”原则“Clean”“Cycle”“Control”全过程管理原则“3R”原则“Reduce”“Reuse”“Recycle”第31页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三3固体废物管理管理制度

分类管理

工业固废申报登记

环评及三同时

排污收费

限期治理

进

口废物审批

危废行政代执行

危废经营许可

危废转移报告单第32页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三第一节化工废渣的来源及特点第33页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三一、化工废渣的来源化学工业是对环境的各种资源进行化学处理和转化加工的部门。化工生产的特点是“四多”，即原料多、生产方法多、产品的品种多、产生废物多。第34页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三一、化工废渣的来源据化工部门统计，用于化工生产的各种原料最终有三分之一成为了固体废物。全国化工固体废物中危险废物约占22％。第35页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三化工废渣是指化学工业生产过程中产生的固体和泥浆废弃物，包括排出的不合格的产品、副产物、废催化剂、废溶剂、蒸馏残液以及废水处理产生的污泥等。第36页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三化工废渣化工废渣的性质、数量、毒性与原料路线、生产工艺和操作条件有很大的关系。由化工企业排放出的固体形式的废弃物质，凡是具有毒性、易燃性、腐蚀性、放射性等各种废弃物都属于有害废渣。第37页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三化工废渣来源化学反应不完全、原料不纯、跑、冒、滴、漏等。由生产过程中产生之外，还有非生产性的固体废弃物，如原料及产品的包装垃圾、工厂的生活垃圾等。这些垃圾中也会有很多有害的物质。第38页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三几种化学工业危险废物的组成及危害废渣名称主要污染物及含量对人体或环境的危害铬渣含Cr6+0.3～2.9%对人体消化道和皮肤具有强烈地刺激和腐蚀作用，对呼吸道造成损害，有致癌作用。铬蓄积在鱼类组织中对水体中动物和植物区系均有致死作用，含铬废水影响小麦、玉米等作物生长。氰渣含CN-1～4%引起头痛、头晕、心悸、甲状腺肿大、急性中毒时呼吸衰竭致死，对人体、鱼类危害很大。含汞盐泥Hg含量0.2～0.3%无机汞对消化道粘膜有强烈地腐蚀作用，吸入较高浓度的汞蒸汽可引起急性中毒和神经功能障碍；烷基汞在人体内能长期滞留，甲基汞会引起水俣病；汞对鸟类、水生脊椎动物会造成有害作用。第39页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三其它重金属废渣含Zn2+7%～25%，Pb2+0.3%～2%，Cd2+100～500mg/kg，As3+40～400mg/kg铅、镉对人体神经系统、造血系统、消化系统及肝、肾、骨骼等都会引起中毒伤害；含砷化合物有致癌作用；锌盐对皮肤和粘膜有刺激腐蚀作用；重金属对动植物、微生物有明显地危害作用。有机化工废渣苯、苯酚、腈类、硝基苯、芳香胺类、有机磷农药等对人体中枢神经及肝、肾、胃、皮肤等造成障碍与损害；芳香胺类和亚硝胺类有致癌作用，对水生生物和鱼类等也有致毒作用。酸、碱渣各种无机酸碱10～30%，含有大量金属离子和盐类。对人体皮肤、眼睛和粘膜有强烈地刺激作用，导致皮肤和内部器官损伤和腐蚀，对水生生物、鱼类有严重的有害影响。第40页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三二、化工废渣的分类按照化学性质分:无机废渣有机废渣无机废渣有些是有毒的废渣，如铬盐生产排出的铬清，其特点是废渣排放量大、毒性强，对环境污染严重。第41页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三二、化工废渣的分类有机废渣大多指的是高浓度有机废渣，其特点是组成复杂，有些具有毒性、易燃性和爆炸性，但其排放量一般不大。第42页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三按对人体和环境的危害性分一般工业废渣危险废渣一般工业废渣常指对人体健康或环境危害性较小的废物，如硫酸矿烧渣和合成氨造气炉渣等。二、化工废渣的分类第43页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三三、化工废渣的特点1．废弃物产生和排放量比较大化学工业固体废弃物产生量较大，约占全国固体废弃物产生量的6.16%。第44页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三三、化工废渣的特点2．化工固体废弃物中危险废物种类多，有毒物质含量高化学工业固体废弃物中，有相当一部分具有极毒性、反应性、腐蚀性等特征，对人体健康和环境有危害或潜在危害。第45页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三3．废弃物再资源化可能性大化工固体废弃物组成中有相当一部分是未反应的原料和反应副产物，它们都是很宝贵的资源，如硫铁矿烧渣、合成氨造气炉渣、烧碱盐泥等，可用作制砖、水泥的原料。一部分硫铁矿烧渣、废胶片、废催化剂中还含有金、银、铂等贵金属，有回收利用的价值。第46页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三四、固体废弃物对环境的危害固体废弃物由于产生量大，处理和处置水平与废气、废水处理水平相比要低得多，综合利用少、占地多、危害严重，是我国主要环境问题之一。主要危害：侵占土地污染土壤污染水体污染大气第47页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三1．侵占土地大部分排出的废渣采取堆存处理（2005年我国各类固体废弃物总产出量为18.2亿吨，累积堆存209亿吨，占地200万亩）。第48页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三2．污染土壤废弃物经过雨淋湿浸出毒物，使土地毒化、酸化、碱化，其污染面积往往超过所占土地的数倍，并导致水体的污染。第49页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三3．污染水体固体废物若随天然降水或地表径流进入河流、湖泊，或随风飘迁落入水体，使地面水受到污染；若渗入土壤，则使地下水受到污染。例如，德国莱茵河地区地下水因受废渣渗沥水污染，导致当地自来水厂有的关闭，有的减产。第50页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三4．污染大气矿粉煤灰、污泥和垃圾颗粒随风飞扬；固体废物的焚烧产生有害气体和粉尘等。化工废渣的种类复杂，成分繁多，性质各异，故目前对废渣的治理还不能像治理废气及废水那样形成系统。第51页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三第二节化工废弃物处理技术第52页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三一、化工废弃物处理方法化工废弃物的处理方法：固体废物处理固体废物处置第53页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三一、化工废弃物处理方法固体废物处理：指通过不同的物化或生化技术，将固体废物转化为便于运输、贮存、利用以及最终处置的另一种形体结构。固体废物处理技术包括破碎、分选、压缩、焚烧等。第54页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三固体废物处置：指采取能将已无回收价值或确属不能再利用的固体废物长期置于与生物圈隔离地带的技术措施，也是解决固体废物最终归宿的手段，故亦称最终处置技术。一、化工废弃物处理方法第55页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三一、化工废弃物处理方法化工废弃物的处理方法：物理处理物化处理化学处理生物处理第56页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三压实破碎分选固化堆肥焚烧热解二、废弃物常用处理方法第57页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三压实通过外力加压于松散的固体废物，以缩小其体积，使固体废物变得密实的操作简称为压实，又称压缩。压实目的增大容重、减少固体废物体积以便于装卸和运输，确保运输安全与卫生，降低运输成本制取高密度惰性块料，便于贮存、填埋或作为建筑材料使用。1第58页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三压实的适用对象：主要适用于压缩性能大而复原性小的物质，如冰箱、洗衣机、纸箱、纸袋、纤维、废金属细丝等。

大部分固体废物（除焦油、污泥等）都可进行压实处理。压实

1第59页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三有些固体废物如木头、玻璃、金属、塑料块等本身已经很密实的固体或是焦油、污泥等半固体废物不宜作压实处理。压实

1第60页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三（b）钢轮压实机（a）高履带压实机填埋场常用的移动式压实机移动式压实器，填埋场使用高履带压实机钢轮压实机第61页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三城市垃圾压缩处理工艺流程第62页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三破碎

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。固体废物的破碎按原理通常有两类方法：物理方法机械方法2第63页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三

固体废物破碎的难易程度：通常用机械强度或硬度来衡量。机械强度:指固体废物抗破碎的阻力，通常用静载下测定的抗压强度为标准来衡量。破碎2第64页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三破碎方法干式破碎：通常所说的破碎湿式破碎：在大量水中的破碎破碎方法第65页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三机械能破碎：利用破碎工具如齿板、锤子、钢球非机械能破碎：利用电能、热能等，如低温破碎、热力破碎、减压破碎及超声波破碎干式破碎破碎方法第66页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三按破碎的机械方法不同分为：剪切式破碎冲击式破碎低温破碎湿式破碎半湿式破碎破碎方法第67页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三破碎的四个基本工艺流程固体废物破碎产物破碎（a）单纯破碎工艺第68页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三破碎的四个基本工艺流程筛下物破碎破碎产物固体废物筛上物筛分（b）带预先筛分的破碎工艺第69页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三破碎筛分筛上物固体废物筛下物破碎产物（c）带检查筛分破碎工艺第70页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三破碎产物筛下物固体废物破碎筛上物（d）带预先筛分和检查筛分破碎工艺第71页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三固体废物的破碎常见破碎设备颚式破碎机简单摆动式复杂摆动式综合摆动式锤式破碎机HammerMills式BJD型Movorotor型双转子辊式破碎机光辊、齿辊单齿辊双齿辊粉磨机球磨机自磨机剪切破碎机VonRoll型往复式Lincle-mann型旋转剪切式冲击式破碎机Universa型Hazemag型第72页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三分选主要是依据各种废弃物的不同物理性能进行分选处理的过程。主要有以下分选方法：筛分、重力分选、磁力分选、静电分选、光电分选、涡电流分选以及浮选等。3第73页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三4固化通过物理化学方法，将废物固定或包含在坚固的固体中，以降低或消除有害组分的溶出特性。使废物中所有污染组分呈现化学惰性或被包容起来，减少后续处理与处置的潜在危险。第74页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三4固化固化技术主要有：水泥基固化法石灰基固化法热塑性材料固化法高分子有机聚合法玻璃基固化法第75页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三5增稠和脱水在生产工艺本身或化学工业废水处理过程中，常常产生许多沉淀物和漂浮物，即污泥，污泥的重要特征是含水率高。在污泥处理与利用中，核心问题是水和悬浮物的分离问题，即污泥的增稠和脱水问题。第76页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三5增稠和脱水脱水是进一步降低污泥中含水率的一种方法，主要有自然干化法和机械脱水法。自然干化法：利用太阳自然蒸发污泥中的水。机械脱水法：主要是利用机械脱水设备进行脱水。第77页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三5增稠和脱水机械脱水设备有：真空过滤机板框压滤机带式压滤机离心脱水机第78页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三固体废物常用的脱水方法及效果脱水方法脱水装置脱水后含水率，%脱水后状态浓缩脱水重力浓缩、气浮浓缩、离心浓缩95～97近似糊状自然干化法自然干化场、晒砂场70～80泥饼状机械脱水真空过滤真空转鼓、真空转盘等60～80泥饼状压力过滤板框压滤机45～80泥饼状滚压过滤滚压带式压滤机78～86泥饼状离心过滤离心机80～85泥饼状干燥法焚烧法各种干燥设备各种焚烧设备10～400～10粉状、粒状灰状第79页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三

焚烧是一种高温处理和深度氧化的综合工艺，通过焚烧(温度在800-1000℃)使其中的化学活性成分被充分氧化分解，留下的无机成分(灰渣)被排出，在此过程中废弃物的容积减少，毒性降低，同时可达到回收热量及副产品的双重功效。6焚烧第80页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三而今城市垃圾的焚烧已成为城市垃圾处理的三大方法之一，在处理方面的技术地位仅次于填埋。

焚烧设备主要有：流化床焚烧炉、多段炉、转窑、敞开式焚烧炉、双室焚烧炉等。6焚烧第81页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三优点：①占地面积小，基本无二次污染，可回收热量;②焚烧操作是全天候的，不易受气候条件所限制;③焚烧是一种快速处理方法;④焚烧的适用面广，除可处理城市垃圾以外，还可处理许多种其他有毒废弃物。6焚烧第82页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三缺点：①基建投资大，占用资金期较长;②对固体废弃物的热值有一定的要求;③要排放一些不能够从烟气中完全除去的污染气体;④操作和管理要求较高。

6焚烧第83页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三热解技术是在氧分压较低的条件下，利用热能使可燃性化合物的化合键断裂，由大相对分子质量的有机物转化成小相对分子质量的燃料气体、油、固形碳等。7热解第84页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三主要热解系统：移动床系统、流化床系统及转炉系统采用的最为广泛。近几年又出现了落下床辐射炉、热载体分解炉等新的工艺方法。7热解第85页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三堆肥技术是依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，人为地促进可被生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的生物化学过程。堆肥化的产物称为堆肥，可作为土壤改良剂和肥料。这种方法越来越受到重视，成为处理城市生活垃圾的一种主要方法。8堆肥第86页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三堆肥化分类：按需氧程度区分，有好氧堆肥和厌氧堆肥；按温度区分，有中温堆肥和高温堆肥；按技术区分，有露天堆肥和机械密封堆肥。8堆肥第87页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三第三节主要化工废渣回收利用技术第88页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三化学工业废渣化学工业废渣种类行业和工艺过程分：无机盐工业废物（铬渣、氰渣、磷泥等）氯碱工业废物（盐泥、电石渣等）氮肥工业废物（主要是炉渣）硫酸工业废物（主要是硫铁矿烧渣）纯碱工业废物等。

按废物主要组成分：废催化剂、硫铁矿烧渣、铬渣、氰渣、盐泥、炉渣、碱渣等

第89页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三化学工业废渣化学工业废渣的特性产生量大危险废物种类多资源化潜力大1~3t,8~12t,0.4亿吨，6.16%急毒性、反应性及腐蚀性金、银、铂等第90页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三概述尽可能采用无毒、无害或低毒、低害的原料和能源，采用不产生或少产生废渣的新技术新工艺、新设备，最大限度地提高资源和能源的利用率，把废渣消灭在生产过程中。对产生的固体废弃物进行积极的无害化处理，而且要做到物尽其用，使固体废弃物进行资源化回收和利用。第91页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三主要化工废渣塑料废渣硫铁矿渣碱渣及电石渣铬渣石膏第92页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三塑料废渣的处理和利用塑料废渣属于废弃的有机物质，主要来源于树脂生产过程、塑料制造加工过程以及包装材料。塑料的物理性质之一是在低温条件下可以软化成型。在有催化剂的作用下，通过适当温度和压力，高分子可以分解为低分子烃类。根据塑料的物理、化学性质，可以将塑料废渣热解或者可以加热成型。1第93页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三塑料废渣的处理和利用根据各种塑料废渣的不同性质，通过预分选后，废塑料可进行熔融固化或热分解处理。处理和利用途径大致有：再生处理法、热分解法、焚烧法及湿式氧化法和化学氧化法等。从资源的有效利用考虑，废塑料不宜采用焚烧法处理。1第94页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三塑料废渣的处理和利用回收的废塑料由于种类繁多，并夹杂了其他废物，一般只能做某些较粗糙的制品用于建筑材料；可以直接变有害物质为有用物质，例如将某些塑料废渣通过加氢反应而制得燃料等等。1第95页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三硫铁矿渣的处理和利用1）硫铁矿渣来源、组成及其危害硫铁矿渣是用硫铁矿为原料生产硫酸时产生的废渣，所以又叫硫酸渣，或称烧渣。日前，我国硫酸工业采用的硫铁矿原料，含硫量多数在35%以下。2第96页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三1）硫铁矿渣来源、组成及其危害由于硫铁矿含硫量低，杂质含量高，对充分利用硫铁矿中的铁资源带来了极大的危害。第97页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三2）硫铁矿渣的处理和利用硫铁矿渣综合利用的最理想途径是将其含有的有色金属、稀有贵金属回收并将残渣进一步冶炼成铁。但因硫铁矿渣中有色金属含量较低，回收工艺和设备较复杂，尚有一些问题需要解决，目前主要回收利用的是其所含的铁。第98页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三利用硫铁矿渣炼铁利用硫铁矿渣生产铁和水泥回收有色金属制造建筑材料2）硫铁矿渣的处理和利用第99页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三硫铁矿烧渣及利用制矿渣砖

石灰粉(或水泥)与硫铁矿烧渣(约占84%)混合，经过成型和养护,可制成矿渣砖。分为蒸养制砖和自然养护制砖两种磁选铁精矿

磁选后的成品铁精矿中含铁量约为55%~60%，硫铁矿烧渣铁回收率大于60%。制作铁系原料

硫铁矿烧渣+硫酸反应、沉淀、过滤，得到硫酸亚铁溶液，铁黄颜料，铁红颜料。第100页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三硫酸渣中有色金属的回收硫酸渣、NaCl炼铁原料浸液浸渣干燥焙烧炉稀酸浸出混匀烧结沉淀、浓缩、煅烧、电炉精炼、电解沉积等各种有色金属煤中温氯化焙烧工艺流程第101页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三“光和法”高温氯化焙烧工艺流程

硫酸渣（H2O%11～12%）CaCl2（加入量3～4%）混料仓球磨机燃料带式干燥机圆盘制粒机混料机水干团矿团矿料仓铁路回转窑烟尘沉降室回收金属电除尘器烟囱Na2CO3沉淀箱铋沉淀（BiOCl）铅沉淀（PbSO4、AuAg）含Au矿泥冷却塔海水第102页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三硫酸渣酸溶还原过滤NaOH或氨水空气H2SO4或HClFeS2粉氧化过滤洗涤H2O烘干研磨铁基颜料铁黄铁基颜料铁黄制备工艺流程

铁黄产品，该产品主要成分是Fe2O3，可作为油漆、涂料、油墨等的颜料使用。第103页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三烘干硫酸渣酸溶氧化pH调节剂H2SO4或HCl氧化剂过滤溶解、沉淀过滤铵黄铁矾晶体H2OpH调节剂滤液粉碎铁红回收(NH4)2SO4硫酸渣制备铁红工艺流程

第104页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三制砖

含铁量较低，而硅、铝含量较高的烧渣可代替粘土，掺和适量石灰，经湿碾、加压成型、自然养护制成硫酸渣砖。此法生产工艺简单，不需焙烧，也不需蒸压或蒸汽养护，砖的物理性能良好，成本低于粘土砖。硫酸渣（尘）水淬混料机皮带输送机轮碾机生石灰消化筛分水皮带输送机贮料仓圆盘给料机压砖机自然养护烧渣砖砖坯硫酸渣制砖工艺流程

第105页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三碱渣及电石渣的处理和利用化工废渣实际上包括无机化工废渣和有机化工废渣，除塑料废渣及硫铁矿渣两种废渣外，还有一些比较重要的废渣如：

碱渣电石渣磷石渣盐泥铬渣污水处理站多余的污泥3第106页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三1）碱渣碱渣是指用氨碱法制碱的过程中所排出的废渣。来源：蒸氨塔排出的废液中的沉淀物精制盐水时排出的一次和二次盐泥在苛化制碱时所排出的废泥第107页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三1）碱渣三者中以蒸氨塔排出的废液中沉淀物数量最多。处理和利用：多用来生产碱渣水泥。第108页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三2）电石渣

电石渣是采用电石法制造聚氯乙烯、醋酸乙烯时，电石和水反应生成乙烯过程中排出的浅灰色细粒沉淀物。生产1t聚氯乙烯要排出电石渣2t多。

第109页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三电石渣的组成，%组成CaOMgOAl2O3Fe2O3SiO2烧失量含量65～690.22～1.321.5～3.50.2～0.83.5～5.023～26电石渣主要是水与消石灰的混合物。第110页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三2）电石渣处理和利用：电石渣脱水处理生产电石渣水泥生产氯酸钾回收化工原料制造漂白液电石渣同时还是一种很好的建筑材料，用电石渣生产的砖，成本较低，还可以节省燃料和人力。

第111页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三电石渣浓缩回转窑煅烧配料粘土淘泥铁粉湿磨生料湿磨硅石煤粉球磨煤熟料水泥磨制矿渣石膏水泥制品利用电石渣制水泥工艺流程

第112页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三电石渣灰渣沉淀池漂白液尾氯配灰池澄清池反应罐成品池水电石渣生产漂白液工艺流程

第113页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三电石渣化灰池水氯化复分解氯气钾盐除氯压滤蒸发固体物结晶干燥脱水粉碎氯酸钾利用电石渣代替石灰生产氯酸钾工艺流程第114页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三4铬渣及综合利用铬铁矿、纯碱、白云石、石灰石混合焙烧水浸浸出液，生产重铬酸钠铬渣重铬酸钠生产工艺流程

据估计，我国冶金和化学工业每年约排出铬渣20～30万t。第115页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三4铬渣及综合利用化学组成Cr2O3

六价铬SiO2CaOMgOAl2O3Fe2O3质量分数%3~70.3~1.58~1123~3620~335~87~11铬浸出渣为浅黄绿色的粉状固体，呈碱性。每生产1t重铬酸钠约产生1.8~3t铬渣，每生产1t金属铬约产生12~13t铬渣

第116页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三铬渣的矿物组成物相化学式含量，％备注方镁石硅酸二钙铁铝酸钙亚铬酸钙铬尖晶石铬酸钙四水铬酸钠铬铝酸钙碱式铬酸铁碳酸钙水合铝酸钙氢氧化铝MgOβ-2CaO·SiO24CaO·A12O3·Fe2O3(Fe·Mg)Cr2O4CaCrO4Na2CrO4·4H2O4CaO·A12O3·CrO3·12H2OFe(OH)CrO4CaCO3

3CaC·A12O3·6H2OA1(OH)320±25±25±两项合计5～10

2～31～31～3<0.52～311熟料原有熟料原有熟料原有熟料原有熟料原有熟料原有浸取形成浸取形成浸取形成

浸取形成第117页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三4铬渣及综合利用作玻璃着色剂

六价铬转化为三价铬；氧化镁、氧化钙代替玻璃配料中白云石和石灰石原料制钙镁磷肥

与磷矿石、白云石、焦炭、蛇纹石等加入电炉或高炉，高温熔融还原，六价铬还原成三价铬，Cr2O3形式进入磷肥半成品玻璃体中固定下来；其余六价铬被还原成金属铬元素进入副产品磷铁中炼铁

代替白云石、石灰石作炼钢添加剂、六价铬脱出率97%，铁的机械、耐磨蚀等性能可改善第118页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三将Cr6+还原为Cr3+的同时，进行资源化利用，使其中的铬不易被水溶出，从而避免其污染。铬渣的利用方法将毒性大的Cr6+还原为毒性小的Cr3+，并使其生成不溶性的化合物，从而防止污染；第119页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三铬渣转炉烘干密闭料仓悬辊式磨机机械包装铬渣玻璃着色剂水除尘旋风分离脉冲除尘利用铬渣制玻璃着色剂工艺流程

第120页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三铬渣、磷铁矿、白云石、硅石、焦碳配料高炉熔炼钙镁磷肥熔体水淬半成品沥水烘干球磨成品包装

高炉法生产铬渣钙镁磷肥的工艺流程

在钙镁磷肥的生产中，使用助熔剂可降低磷矿石的熔点，降低成本。常用的助熔剂为蛇纹石，它是一种含氧化镁30～38%，二氧化硅35～40%，还常含铁、钴、镍、铬及微量铂族元素的硅酸盐矿物。铬渣与蛇纹石相比，在主要成分上十分接近。因此，通过适当的配料调整，就可以铬渣代替蛇纹石作助熔剂。

第121页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三铬渣、硅砂、粉煤灰浇注成型混料熔化退火结晶离心退火管材成品板材成品利用铬渣制铸石工艺流程

铬渣中不但有铸石需要的硅、钙、镁、铝、铁等，铬渣还可代替铬铁矿作为铸石生产中的晶核剂，而铬渣中的Cr6+在高温下分解被熔浆中的铁还原为Cr2O3，并与熔浆中的铁结合形成铬铁矿。

第122页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三铬渣、焦碳和辅料高温烧结混匀成型高炉冶炼钾长石、焦碳水淬铁水铸铁模具成型含铬铸铁炉气除尘器钾肥炉渣烘干、配料、磨细排空水泥铬渣生产水泥并联产含铬铸铁和钾肥工艺流程第123页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三铬渣筛分水洗过滤打浆湿磨烘干球磨包装钙铁粉水处理FeSO4达标排放利用铬渣制钙铁粉工艺流程铬渣制成的钙铁粉可代替红丹、铁红用于酚醛、醇酸、环氧等油漆的生产。钙铁粉产品性能接近无毒防锈颜料——铁酸盐颜料，为油漆行业提供了一种价廉、无毒的防锈颜料。第124页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三

铬渣还可借类似的高温熔融法，通过喷丝制造矿渣棉。铬渣可代替石灰石、白云石做炼铁熔剂。铬渣用量大，每吨铁可耗铬渣600kg，且这种铁中由于含有铬，所以生铁的硬度、耐磨性与抗腐蚀性比普通熔剂的都有提高。铬渣的烧结固化包括铬渣制砖、轻骨料陶粒和水泥熟料。铬渣及综合利用第125页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三5磷石膏及综合利用石膏指以硫酸钙为主要成分的一种工业废渣。磷矿石+硫酸→磷酸+硫酸钙磷石膏萤石+硫酸→氢氟酸+硫酸钙氟石膏生产二氧化钛和苏打时所得的硫酸钙分别称为钛石膏和苏打石膏。其中，磷石膏产量最大。第126页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三5成分可溶P2O5

不溶P2O5

氟化物Al2O3

Fe2O3

SiO2

Na2O有机碳含量<0.25<0.10.1~0.40.1~0.50.05~0.250.5~60.002~0.010.0004~0.0025磷酸、磷肥工业、烟气脱硫、用硫酸浸蚀钙盐，1t磷酸要产生5t磷石膏及综合利用第127页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三5磷石膏及综合利用磷石膏的资源化利用途径：农业上可作为土壤改良剂施于农田工业上可用作制石膏板和灰泥粉刷等建筑材料用于生产硫铵、硫酸、水泥、石灰等。第128页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三5纸面石膏板

提纯的磷石膏+护面纸及适量纤维、胶粘剂、促凝剂、缓凝剂等；经过料浆培植、成型、切割、烘干等工艺流程即可制得纸面石膏板水泥

提纯后的磷石膏+水泥熟料+混合材，经水泥磨粉磨改良土壤

pH1~4.5,改良碱性土壤磷石膏及综合利用第129页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三磷石膏、焦碳、辅助材料干燥煅烧水泥磨制硅酸盐水泥熟料石膏含SO2窑气净化、转化、吸收等硫酸石膏制硫酸和水泥流程

第130页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三磷石膏+水混合反应釜真空抽滤反应生成物NH3和CO2CaCO3硫酸铵产品磷石膏气体法生产硫酸铵工艺流程第131页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三磷石膏液体法制硫酸铵工艺流程磷石膏碳酸铵溶液加热器混合器贮槽反应器反应器排风机贮槽吸滤器料浆贮槽高位槽蒸发器流槽离心机贮槽硫酸铵第132页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三废催化剂的处理大部分有机化学反应都以催化剂来提高反应速率。废催化剂主要产生于石油化工生产中的催化重整、催化裂化、加氢裂化等装置，因为这些装置在生产过程中需要使用一定的催化剂，当使用一定阶段后，这些催化剂的活性会降低或失活而成为废催化剂。6第133页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三废催化剂的处理废催化剂的特点：含有稀贵金属含有有机物含有重金属6第134页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三废催化剂的处理对于废催化剂的处理主要有以下途径：回收金属铂回收银回收镍6第135页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三第四节污泥处理与处置第136页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三一、污泥的来源与特性

根据废水处理工艺不同，即污泥来源不同，污泥可分类如下：(1)初次沉淀污泥来自初次沉淀池，其性质随废水的成分而异。(2)腐殖污泥来自生物膜法后的二次沉淀池的污泥称腐殖污泥。

第137页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三一、污泥的来源与特性

(3)剩余活性污泥来自活性污泥法后的二次沉淀池的污泥。(4)消化污泥生污泥经厌氧消化处理后产生的污泥。(5)化学污泥用混凝、化学沉淀等化学方法处理废水产生的污泥。第138页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三污泥的主要特性：

(1)污泥含水率污泥中所含水分的重量与污泥总重量之比称为污泥含水率。污泥含水率一般都很高，相对密度接近于1。不同污泥含水率差别很大，对污泥特性有重要影响。

第139页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三污泥的主要特性：

(2)挥发性固体和灰分挥发性固体近似地等于有机物含量;灰分表示无机物含量。(3)污泥相对密度污泥相对密度等于污泥质量与同体积的水质量之比值。第140页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三二、污泥调理1．污泥调理的主要任务主要任务就是增大污泥颗粒的尺寸，通过使这些颗粒结合的途径而使颗粒增大，从而使污泥易于过滤或浓缩。污泥中颗粒大多数是相互排斥而不是相互吸引的。第141页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三二、污泥调理1．污泥调理的主要任务首先是由于水合作用，有一层或几层水附于颗粒表面而阻碍了颗粒相互结合。其次，污泥颗粒一般都带负电荷，相互之间表现为排斥，造成了稳定的分散状态。污泥调理就是要克服水合作用和电性排斥作用。第142页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三2．污泥调理方法最常用的调理方法有化学调理和热处理。此外还有冷冻法和辐射法等。

为减少调理的化学药品用量，还可采用物理洗涤—淘洗法。第143页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三（1）化学调理化学调理实质是向污泥中投加各种絮凝剂，使污泥形成颗粒大、孔隙多和结构强的滤饼，它应用得最为普遍。化学调理剂分无机和有机两种。第144页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三化学调理剂无机调理剂有：三氯化铁、三氯化铝、硫酸铝、聚合铝、石灰等。有机调理剂有：聚丙烯酞胺等。调理剂投加范围很大，因此在特定的情况下，最好是经过试验决定最佳剂量。第145页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三（2）热处理热处理使污泥在压力(1-1.5MPa)下短时间加热（160-200℃)。这种处理方法使固体凝结，破坏凝胶体结构，降低污泥固体和水的亲和力。而且污泥也被消毒，臭味几乎被消除，并易于在真空或压力过滤机中过滤。第146页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三（2）热处理热处理法可用以调节各种混合的有机废水污泥，包括难以处置的剩余活性污泥，最适宜于生物污泥，未曾发现工业废物对污泥调节有影响。第147页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三热处理的缺点是需消耗热能，操作技术水平要求高，有臭气放出，且处理后的污泥在过滤后所得滤液有机物浓度很高。（2）热处理第148页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三（3）淘洗淘洗是一项单元操作，在操作过程中将固体或固一液混合物与液体完全混合，使某些组分转移到液体中。典型的例子是将消化污泥在化学调理以前进行洗涤，以去除可能消耗大量化学药品的某些可溶性有机和无机组分。第149页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三（3）淘洗优点：淘洗能降低碱度，从而降低调理化学药品的投加量。缺点：通常洗涤污泥的费用超过由于降低调理化学药品所节省的费用。第150页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三三、浓缩将污泥浓缩以减少体积，对于减少后续处理过程如消化、脱水、干化和焚烧等的负担都是非常有利的。主要浓缩方法：重力浓缩法气浮浓缩法离心浓缩法

第151页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三1．重力浓缩法根据运行方式不同，重力浓缩法可分为：连续式间歇式重力浓缩法比较适合于比重大的污泥，如初次原污泥等。第152页，讲稿共171页，2023年5月2日，星期三2．气浮浓缩法如相对密度接近于1的轻污泥，如活性污泥，重力浓缩法效果不佳，在此情况下，最好采用气浮浓缩法。第153页，讲稿共1