固废复习资料

■■固1•固废定义：在生产建设、日常生活和其它活动中产生，在一定时间和地点无法利用而被丢弃的污染环境的固态、半固态废弃物质。来源：①城市生活垃圾②工业固体废物③矿业固体废物④农业废弃物⑤放射性固体废物⑥有毒固体废物分类：可分为一般固体废物，危险废物以及放射性固体废物。控制：从两方面入手：（一） 防治固体废物污染（二） 综合利用废物资源（1）改革生产工艺、采用清洁生产、采用精料、提高产品质量和使用寿命（2）发展物质循环利用工艺（3）进行综合利用（4）进行无害化处理与处置1•固废的危害以及如何污染的？固体废物有以下几个显著特点：（1）固体废物是各种污染物的终态。（2）具有潜在的、长期的危害。（3）具有全过程管理的特点。危害：（1）侵占土地（2）污染土壤：途径有垃圾渗滤液和垃圾堆放场内陈放垃圾只经筛分就释放于农田，细菌分解。（3）污染水体：垃圾堆放场产生的渗滤液溶解，产生大量含Hg，Cd,pb.Sb,Cr等化合物，和烃类卤代烃类等有毒有害有机物；细菌污染。（4）污染大气：垃圾堆放场产生的填埋气体，通过飘散扩散。（5）传播疾病（6）引发安全事故2•三化政策：（1）资源化（2）减量化（3）无害化工业固废采取的原则：谁污染，谁治理。城市垃圾收集运输过程：第一阶段是从垃圾发生源到垃圾桶的过程，即搬运贮存。第二阶段是垃圾的清运，通常指垃圾的近距离运输，一般用清运车辆沿一定的路线收集清除容器和其他贮存设施中的垃圾，并运至垃圾转运站，有时也可就近直接送至垃圾处理厂和处置场。第三阶段为转运，特指垃圾的远途运输，即在转运站将垃圾转载至大容量运输工具上，运往远处的处理处置场。3•压缩比和压缩倍数之间的关系？压缩比是固体废物经压实处理后体积减小的程度。压缩倍数是固体废物经压实处理后，体积压实的程度。4•压实器的组成和各组成的作用？压实亦称压缩:是利用机械的方法增加固体废物的聚集程度,增大容重或减少体积，便于装卸运输、贮存和填埋。目的：经过压实处理，一方面可增大容重、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；另一方面稳定化，可制取高密度惰性块料，便于贮存、填埋或作为建筑材料使用。类别：固定和移动。常见的固定式压实器（1）水平式压实器（2）三向垂直压实器（3）回转式压实器⑷城市垃圾压实器压实器通常由一个容器单元和一个压实单元组成。容器单元的作用:通过料箱或料斗接受固体废物物料，并把它们供入压实单元。压实单元的作用：利用一定的挤压力把固体废物压成致密的形式。5•压实器的分类金属类废物压实器：（1） 三向联合式压实器：适于压实松散金属（2） 回转式压实器：适于压实体积小，质量轻的固体废物城市垃圾压实器（1） 、高层住宅垃圾滑道下的压实器；（2） 、城市垃圾压实器6•破碎定义：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叫破碎。使小块固废颗粒分裂成细粉的过程叫粉磨。目的：为固体废物的有效处理、利用和处置提供条件。方法：可分为干式破碎（机械破碎，非机械破碎：低温破碎，热力破碎，低压破碎，超声波破碎）、湿式破碎、半湿破碎三类。选择破碎方法的原则：①硬固：挤压+冲击②韧性：剪切+磨碎③脆性：劈碎+冲击常用破碎机的破碎方式：压碎、劈碎、剪切、磨剥、冲击破碎7•影响固废机械强度的因素？1.硬度：固体废物的硬度在一定程度上反映被破碎的难易程度2•韧性：脆性，柔性，延展性挠性，弹性等3•解理：极完全、完全、中等、不完全和极不完全解理4•结构缺陷：块物料机构缺陷少，难磨；粗块物料多，易碎10•破碎比：在破碎的过程中，原固体废物粒度与破碎产物粒度的比值称为破碎比。极限破碎比：用破碎前的最大粒度与破碎后的最大粒度的比值表示。（常用于设计）名义破碎比：用破碎机给矿口的有效宽度和排矿口的宽度的比值表示。（常用于生产检验）真实破碎比：用平均粒度确定。（常用于理论研究）8•破碎段：固体废物每经过一次破碎机称为一个破碎段，或叫一段破碎。对于二段以上的破碎，其破碎比为各段破碎比的乘积。一般控制在三段左右。破碎和筛分的联合：检查筛分，预先筛分。9•破碎机的形式（1）颚式破碎机（2）锤式破碎机（3）冲击式破碎机（4）剪切式破碎机（5）辊式破碎机（6）粉磨机冲击式破碎机：原理：给入破碎机空间的物料块，被绕中心轴高速旋转的转子猛烈撞击后，受到第一次破碎，物料从转子获得能量高速飞向坚硬机壁，受到第二次破碎；在冲击过程中弹回再次被转子击碎，难以破碎的物料被转子和固定板挟持而剪断，破碎产品由下部筛板排出。冲击的来源：（1）固废与锤头（2）固废与打击板（3）固废与固废（4）难以破碎的固废和转子（5）转子与锤头10•球磨机的工作原理：当筒子转动时，在摩擦力，离心力和寸板共同作用下，钢球和物料被寸板提升，当提升到一定高度后，钢球和物料在本身重力作用下自由泻落和抛落，从而对筒体内底脚区内的物料产生冲击力和研磨作用，使料粉碎，物料达到粉磨细度要求后，由分机抽出。筒体运动时的三种状态：（1）泻落式（2）抛落式（3）离心式11•影响球磨机的效率因素（1）转速（不得超过临界转速）（2）装球量和装料量（合理装球量通常为筒体有效容积的百分之四十到百分之四十五）（3）助磨剂（4）给配，物料粒径的大小，两头小中间大。12.低温破碎定义原理：是利用物料在低温变脆的性能对一些在常温下难以破碎的固体废物进行有效破碎的过程，也可利用不同废物脆化温度的差异在低温下进行选择性破碎。制冷剂一般用液氮用途：主要用于塑料，轮胎的破碎，从混合物中回收有色金属。例如：Cu,Zn等特点：（1）破碎后的同一种物料尺寸统一，形状好，便于分离（2） 进行低温破碎的物料主要是复合材料，复合材料分离性能好，回收材质的纯度高。（3） 所需动力少，噪音低，振动少，但是制冷剂液氮成本高13•湿式破碎定义：是利用特制的破碎机将投入机内的含纸垃圾和大量水流一起剧烈搅拌和破碎成浆液的过程。特点：①含纸垃圾变成均质浆状物，可按流体处理。废物在液相中处理，不会孳生蚊蝇，挥发恶臭，卫生条件好。操作过程中不产生噪声，无爆炸危险。脱水有机残渣、质量、粒度大小和水分等变化小。适合回收垃圾中的纸类、玻璃以及金属。适用：湿式破碎只有在垃圾含纸量高或垃圾经过分离分选而回收的纸类，才适合选用。14.分选：就是将固体废物中各种可回收利用的废物或者不利于后续处理工艺要求的废物组分采用适当技术分离出来的过程。分选可以分为人工分选和机械分选。机械分选方法：筛选，重力分选，光电分选，磁力分选，电力分选和摩擦与弹跳分选。15•筛分：筛分原理：依据固体废物的粒度不同，利用筛子将物料中小于筛孔的细粒透过筛面，而大于筛孔的粗粒物料留在筛面上完成粗、细分离的过程。该分离过程可看作是由物料分层和细粒透筛两个阶段组成的。物料分层是完成分离的条件，细粒透筛是分离的目的。实现筛分的要求：入选废物在筛面上要有适当的相对运动。影响筛分效率的因素：（1） 固体废物性质的影响:a、粒度组成b、含水率和含泥量c、颗粒形状（2） 筛分设备性能的影响:a筛子运动方式b筛子运动强度c筛面长宽比d筛面倾角（3） 筛分操作条件的影响:均匀连续给料、控制给料量、及时清理和维修筛面、防止筛孔堵塞的方法。筛分设备：固定筛、滚筒筛、惯性振动筛、共振筛固定筛：筛面有许多平行排列的筛条，可以水平安装和倾斜安装。分类：格筛、棒条筛共振筛：优点：处理能力大，E高，耗电少、结构紧凑；缺点：制造工艺复杂，机体笨重，橡胶弹簧易老化。适于废物中的细粒的筛分，可用于分选作用的脱水、脱重介质和脱泥筛分等。16•重力分选概念：根据固体废物不同物质颗粒的密度差异，在运动介质中受到重力、介质动力和机械力的作用，使颗粒群产生松散分层和迁移分离，从而得到不同密度产品的分选过程。运动介质：水、重液、重介质（湿式重选）、空气（干式重选）影响重力分选的因素：物料颗粒的尺寸，颗粒与介质的密度差以及介质的黏度。按介质的不同重力分选分为风力分选，跳汰分选，重介质分选，摇床分选和惯性分选。各种重选过程具有的共同工艺条件：（1） 固体废物中颗粒间必须存在密度差异；（2） 分选过程都是在运动介质中进行的；（3）在重力、介质动力及机械力的综合作用下，使颗粒群松散并按密度分层；（4）分好层的物料在运动介质流的推动下互相迁移，彼此分离，并获得不同密度的最终产品。17•重介质分选定义：利用密度适宜的重液体作为分选介质，当把破碎的固废放入重液中时，密度比液体大的颗粒下沉，而密度较液体轻的颗粒上浮，从而达到分离目的。重介质可分为重液（可溶性高密度盐溶液或高密度有机液体）和重悬浮液（工业上广泛使用，便宜，无毒，可回收）重介质的性能要求：密度高，粘度低，化学稳定性好（不与处理的废物发生化学反应），无毒、无腐蚀性，易回收再生等特性。（例：硅铁、磁铁矿等）鼓形重介质分选机18•跳汰分选定义：是在垂直脉冲介质中颗粒群反复交替地膨胀收缩，按密度分选固体废物的一种方法。过程:物料给入一在上升水流作用下松散一在下降水流中沉降一在交变作用下分层一分别排出分类：按推动水流运动方式分为隔膜跳汰机（利用偏心连杆机构带动橡胶隔膜做往复运动，借以推动水流在跳汰室内做脉冲运动）和无活塞跳汰机（采用压缩空气推动水流）应用：主要用于混合金属的分离和回收19•风选分离原理：气流将较轻的物料向上带走或水平带向较远的地方而重物料则由于上升气流不能支持它们而沉降，或由于惯性在水平方向抛出较近的距离。分选在国外主要用于城市垃圾的分选。设备：按气流吹入分选设备的去向不同分为卧式风力分选机（粗选）和立式风力分选机（精选）卧式风力分选机构造简单，维修方便，但分选精度不高，常与破碎，筛分，立式风力分选机组成联合处理工艺。20•磁力分选概念：是利用固体废物中各种物质的磁性差异的在不均匀磁场中进行分选的方法。磁性：强磁性、中磁性、弱磁性、非磁性；固体废物中各种物质磁性分类：（1）强磁性物质：在弱磁场磁选机中可分离出这类物质。（2） 弱磁性物质：在强磁场磁选机中可分离出这类物质。（3） 非磁性物质：在磁选机中可与磁性物质分离.磁流体：是指某种能够在磁场或电场联合作用下磁化，呈现似加重现象，对颗粒具有磁浮力作用的稳定分散液。磁流体通常采用强电解质溶液、顺磁性溶液和铁磁性胶体悬浮液。原理：磁流体分选（MHs）是利用磁流体作为分选介质，它在磁场或磁场和电场的联用下产生“加重”作用，按固体废物各组分的磁性和密度的差异或磁性、导电性相密度的差异，使不同组分分离。20•电选基本原理：电选是利用固体废物中各种组分在高压电场中电性的差异而实现分选的一种方法。物质根据其导电性，分为导体、半导体和非导体三种、大多数固体废物属于半导体和非导体，因此，电选实际是分离半导体和非导体的固体废物的过程。电选必须具备的条件：①必须有高压电场；②必须使颗粒物带电（摩擦带电、感应带电、电晕放电电场带电、接触带电）21•水分在污泥中的存在形式间隙水、毛细管结合水、表面吸附水和内部水。间隙水：存在于颗粒间隙中的水，约占固体废物中水分的70%左右，用浓缩法5分离。毛细管结合水：颗粒间形成一些小的毛细管，在毛细管中充满的水分，约占水分的20%左右，采用高速离心机脱水、负压或正压过滤机脱水。表面吸附水：吸附在颗粒表面的水，约占水分的7%，可用加热法脱出。内部水：在颗粒内部或微生物细胞内的水，约占水分的3%，可采用生物法破坏细胞膜除去胞内水或用高温加热法、冷冻法去除。22浓缩脱水目的：除去固体废物中的间隙水，缩小体积，为输送、消化、脱水、利用与处置创造条件。浓缩脱水方法主要有重力浓缩法、气浮浓缩法和离心浓缩法。（1） 重力浓缩法：是借重力作用使固体废物脱水的方法。该方法不能进行彻底的固液分离，常与机械脱水配合使用，作为初步浓缩以提高过滤效率。（2） 气浮浓缩法：是靠大量微小气泡附着在污泥颗粒，形成污泥颗粒一气泡结合体，进而产生浮力把污泥颗粒带到水面，达到浓缩的目的。（3） 离心浓缩法：是利用污泥中固体颗粒和水的密谋差异，在高速旋转的离心机中，固体颗粒和水分别受到大小不同的离心力而使其固液分离，达到污泥浓缩的目的。23•污泥机械脱水污水机械脱水是以过滤介质两面的压力差为推动力，使污泥中的水分被强制通过过滤介质（称滤液），从而固体颗粒被截留在介质上（称滤饼），达到脱水的目的。压滤机原理:压滤是在外加一定压力的条件下使含水固体废物过滤脱水的操作。24•影响污泥脱水的因素？（1）水分在污泥中的存在形式（2） 污泥颗粒的大小（3） 有机物的含量25•滚压带式压滤机：对置滚压式，水平滚压式。26•浮选定义：根据不同物质被水润湿程度的差异而对其进行分离的过程。原理：浮选是通过在固体废物与水调成的料浆中加入浮选药剂扩大不同组分可浮性的差异，再通入空气形成无数细小气泡，使目的颗粒黏附在气泡上，并随气泡上浮于料浆表面成为泡沫层后刮出，成为泡沫产品；不上浮的颗粒仍留在料浆内，通过适当处理后废弃。27•加入浮选剂的作用？据浮选过程中的作用，浮选药剂分为捕收剂、起泡剂和调整剂三大类。a捕收剂：选择性地吸附在欲选的物质颗粒表面上，使其疏水性增强，提高可浮性，并牢固地粘附在气泡上而上浮b起泡剂：表面活性物质，促进泡沫形成，增加分选界面c调整剂：调整其它药剂（主要是捕收剂）与物质颗粒表面之间的作用；调整料浆的性质，提高浮选过程的选择。28•浮选物料表面性质差异：疏水性和亲水性，与密度无关。29•浮选工艺过程调浆、调药、调泡三个程序30•对浮选机的基本要求①良好的充气作用；②搅拌作用；③能形成比较平稳的泡沫区；④能连续工作及便于调节。要形成较平稳泡沫区的原因：（1）形成平稳泡沫区可保住目的物料，使非目的物料脱落；（2）不稳定则物料重新回到混合区，太稳定了则不易回收。31•固化处理效果评价指标浸出率，增容比和抗压强度32•水泥固化根据固化基材及固化过程，目前常用的固化处理方法主要包括:水泥固化、石灰固化、沥青固化、塑性材料固化、有机聚合物固化、自胶结固化、熔融固化（玻璃固化）和陶瓷固化等。水泥固化：是以水泥为固化剂将危险废物进行固化的一种处理方法。添加剂的类型：（1）吸附剂：粘土（2）缓凝剂：缓和混凝时间，使混合均匀。（3）促凝剂：增加早期强度。（4）减水剂：表面活性剂，如Na2SO4。目的：为了改善固化条件，提高固化质量。33•影响水泥固化的因素（1）pH值（2）水灰比，一般控制在1:2左右时水泥具有良好的水硬性（3）水泥和固废量的比例（4）凝固时间，一般初凝大于2小时，终凝在48小时内（5）添加剂（6）养护条件（7）固化产物的性能34•沥青固化（1）定义：以沥青类材料作为固化剂，与危险废物在一定的温度、配料比、碱度和搅拌作用下发生皂化反应，使有害物质包容在沥青中并形成稳定固化体的过程。沥青一憎水性物质、良好的黏结性、化学稳定性、较高的耐）腐蚀性。石油蒸馏的残渣，其化学成分包括沥青质、油分、游离碳、胶质、沥青酸和石蜡（2） 放射性废物沥青固化基本方法：高温熔化混合蒸发法，暂时乳化法和化学乳化法。（3） 应用：a：中，低放射性蒸发残夜；b：废水化学处理产生的污泥，焚烧炉产生的灰飞；c：毒性较大的电镀污泥和砷渣等危险固废。塑料固化：以塑料为固化剂，与危险废物按一定的比例配料，并加入适量催化剂和填料进行搅拌混合，使其共聚合固化，将危险废物包容形成具有一定强度和稳定性固化体的过程。35•玻璃固化定义：玻璃原料为固化剂，将其与危险废物以一定的配料比混合后，在1000〜1500°C的高温下熔融，经退火后形成稳定形成稳定的玻璃固化体。36•自胶结固化法定义：利用废物自身的胶结特性来达到固化目的的方法。该技术主要用来处理含有大量硫酸钙和亚硫酸钙的废物，如磷石膏、烟道气脱硫废渣等。（1）堆肥化：就是在人工控制的条件下，依靠自然界中广泛分布的细菌、放线菌、真菌、等微生物，人为地促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的微生物学的过程。堆肥化的产物称为堆肥，也可以说堆肥即人工腐殖质。（2） 好氧堆肥：是好氧微生物在于空气接触的条件下，使堆肥原料中的有机物发生一系列放热分解反应，最终是有机物转化为简单而稳定的腐殖质的过程。过程：（1）潜伏阶段（亦称驯化阶段）（2）中温阶段（亦称产热阶段）（3）高温阶段；（4）腐熟阶段影响因素：①供氧量；②含水率；③温度和有机物含量；@颗粒度；⑤C/N比和C/P比⑥pH5、好氧堆肥工艺：（1）前处理；（2）主发酵；（3）后发酵；（4）后处理；（5）脱臭；（6）贮存（3） 厌氧消化：在厌氧的状态下利用厌氧微生物使固体废物中有机物转化为CH4和CO2的过程。特点:①过程可控制性、降解快、生产过程全封闭。②资源化效果好，可将潜在于废弃有机物中的低品位生物能转化为可以直接利用的高品质沼气。③易操作，与好氧处理相比，厌氧消化处理不需要通风动力，设施简单，运行成本低。④产物可再利用，经厌氧消化后的废物基本得到稳定，可作农肥，饲料或堆肥化原料。⑤可杀死传染性病原菌，有利于防疫。⑥厌氧过程中会产生H2S等恶臭气体。⑦厌氧微生物的生长速率低，常规方法的处理效率低，设备体积大。焚烧生活垃圾和危险废物的燃烧，称为焚烧，是包括蒸发、挥发、分解、烧结、熔融和氧化还原等一系列复杂的物理变化和化学反应，以及相应的传质和传热的综合过程。焚烧原理：可燃物质燃烧，特别是生活垃圾的焚烧过程，是一系列十分复杂的物理变化和化学反应过程，通常可将焚烧过程划分为干燥、热分解、燃烧三个阶段。焚烧过程实际晒干燥脱水、热化学分解、氧化还原反应的综合作用过程。焚烧炉：（1）、机械炉焚烧炉（2）、流化床焚烧炉（3）回转室焚烧炉39•焚烧的影响因素（1）、在焚烧炉中停留时间（2）、固废与空气混合时间（3）、焚烧温度（4）、压力（5）相对速度（6）力度40•热解所谓热解，是将有机物在无氧或缺氧状态下加热，使之成为气态、液态、或固态可燃物质的化学分解过程。过程：包含了大分子键的断裂，异构化，小分子的聚合。适应范围：废塑料，废橡胶，污泥，城市垃圾，农林废弃物。热解与焚烧二者的区别是：焚烧是需氧氧化反应过程，热解是无氧或缺氧反应过程；焚烧是放热的，热解是吸热的；焚烧的主要产物是二氧化碳和水，热解的主要产物是可燃的低分子化合物；焚烧产生的热能一般就近直接利用，而热解生成的产物诸如可燃气、油及炭黑等则可以储存及远距离输送。与焚烧相比，固体废物热解的主要特点是：1、可将固体废物中的有机物转化为以燃料气、燃料油和炭黑为主的储存性能源；2由于是无氧或缺氧分解，