工业固体废物处理技术

工业固废处理技术概论固体废物：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。依据《固体废物污染环境防治法》对固体废物的分类，将其分为生活垃圾、工业固体废物、和危险废物等三类进行管理。各种工矿企业生产或原料加工过程中所产生或排出的废物，统称工业固体废物。固体废物环境污染的特点：（1）产生量大，种类繁多，成分复杂；（2）污染物滞留期长、危害性强；（3）其他处理工程的终态，污染环境的源头。固体废物的管理原则（1）“三化”管理原则：资源化、无害化、减量化。固体废物处理利用的发展趋势必然是从“无害化”走向“资源化”，“资源化”是以“无害化”为前提的，“无害化”“减量化”应以“资源化”为条件。“全过程”管理原则3C原则：避免产生、综合利用、妥善处置。3R原则：减少产生、再利用、再循环。固体废物的物理化学特性（一）物理性质包括物理组成、色、臭、温度、含水率、空隙率、渗透率、粒度、密度、磁性、电性、光电性、摩擦性与弹性等。化学性质表示固体废物化学性质的特征参数有挥发分、灰分、灰分熔点、元素组成、固定碳及发热值。生物化学性质包括病毒、细菌、原生及后生动物、寄生虫卵等生物性污染物质的组成、有机组分的生物降解性等。第二章工业固体废物的压实、破碎和分选技术1、压实，又称压缩，指用机械方法增加固体废物聚集程度，增大容重和减小固体废物表观体积，提高运输与管理效率的一种操作技术。2、固体废物破碎难易程度通常用机械强度或硬度来衡量。固体废物的机械强度是指固体废物抗破碎的阻力，通常以静载下测定的抗压强度为标准来衡量。一般的，抗压强度大于250MPa的称为坚硬固体废物；40——250MPa的称为中硬固体废物；小于40MPa的称为软固体废物。3、固体废物的硬度是指固体废物抵抗外力机械侵入的能力。4、固体废物的分选就是将固体废物中各种可回收利用的废物或不符合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。5、影响筛分效率的因素影响筛分效率的因素有固体废物性质、筛分设备性能、筛分操作条件。6、（1）加重质的选择：最常用的加重质有硅铁、磁铁矿等。作为重介质分选的硅铁含硅量为13%——18%，磁铁矿一般要求的粒度为小于200目占60%——90%，能够均匀分散于水中，容积浓度一般为10%——15%。对重介质性能的要求：密度高、黏度低、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。工业固体废物固化/稳定化处理技术固化：是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。固化技术：是利用物理或化学方法将有害废物与能聚结成固体的某些惰性基材混合，从而使固体废物固定1或包容在惰性固体基材张，使之具有化学稳定性或密封性的一种无害化处理技术。稳定化：是将有毒有害污染物转变为低溶解性、低迁移性及低毒性的过程。一般分为化学稳定化和物理稳定化。包容化技术：是指用稳定剂、固化剂凝聚，将有毒物质或危险废物颗粒包容或覆盖的过程。固化/稳定化处理的目的对危险废物、其他处理过程残渣及被污染的土壤进行处理，使危险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。固化/稳定化处理的基本要求有害物质经过固化处理后形成的固化物应具有良好的抗渗透性、抗浸出性、抗干湿性、抗冻融性及足够的机械强度等，最好能作为资源加以利用。固化过程中材料和能量消耗要低，增容比要低。固化工艺过程简单，便于操作。固化剂来源丰富，价廉易得。处理费用低廉。对于发射性废物的固化产品，还应有较好的导热性和热稳定性，以便于用适当的冷却方法处理，以防止放射性衰变热使固化体温度升高，避免产生自融化现象，同时还要求产品具有较好的耐辐照稳定性。固化处理效果常用浸出率、增容比、抗压强度等物理、化学指标予以评价。第九章石油化学工业固体废物的综合利用1、石油化学固体废物一般按生产行业、化学性质、危险性程度进行分类。按生产行业可分为石油炼制行业固体废物、石油化工行业固体废物、石油化纤行业固体废物。石油炼制行业固体废物主要有酸碱废液、废催化剂、页岩渣；石油化工、化纤行业固体废物主要有废添加剂、聚酯废料、有机废液等。按化学性质可分为有机固体废物和无极固体废物。按照固体废物对人体和环境所造成的危害程度，又将固体废物分为一般固体废物和危险固体废物。一般固体废物常指对人体健康和环境危害性较小的废物，如经过处理的废白土、废分子筛、废吸附剂、电石渣等；危险性固体废弃物则指具有毒性、腐蚀性、反应性、易燃性、爆炸性、浸出毒性等特征的有毒。有害物质，如酸碱废液、甲乙酮废液、杂醇废液及含重金属的废催化剂等。石油炼制工业产生的固体废物主要来自于生产工业本身及污水处理设施。主要包括废酸、碱液、废白土渣、废页岩渣、各种催化剂及污水处理厂污泥。废酸液主要来源于油品酸精制和烷基化装置排出的废硫酸催化剂。其成分除硫酸外还有硫酸酯、磺酸等有机物及叠氮化物。废碱液的处理利用硫酸中和法回收环烷酸、粗酚；（2）二氧化碳中和法回收环烷酸、碳酸钠；（3）利用废碱液造纸。废酸液的利用技术热解法回收硫酸；（2）废酸液浓缩后作为原料。第十章污泥的浓缩与脱水1、污泥的体积、质量及所含固体物浓度之间的关系，由式子可知，当污泥含水率由99%降至98%，或由98%降至96%，或由97%降至94%，污泥体积均能减少一半。也即污泥含水率越高，降低污泥的含水率对减容的作用越大。式子适由于含水率大于65%的污泥。因含水率低于65%以后，污泥内出现很多气泡，体积和质量不再符合上式。污泥处理的目的较少水分、降低容积，便于后续处理、利用和运输；使污泥卫生化和稳定化，污泥含有大量有机物、各种病原体及其他有毒有害物质，若不进行稳定化处理，必将成为“二次污染源”，导致环境污染和病菌传播；通过处理，改善污泥的成分和某些性质，以利于污泥资源化利用。总之，污泥处理和处置的目的是减量、稳定、无害化及综合利用。可以根据需要选用不同的污泥处理系统，可供选择的方案大致有：上述生污泥是指未经消化处理的污泥。第（1）（2）（3）方案，以消化过程产生的生物能即沼气（或称消化气、污泥气），可作为能源利用，如用作燃料或发电；第（4）（5）方案是以堆肥，农用为主，当污泥符合农用肥料条件及附近有农林牧或蔬菜基地时可考虑采用；第（6）方案是以干燥焚烧为主，当污泥不适于进行消化处理、或不符合农用条件、或受污水处理厂用地面积的限制等地区可考虑采用。焚烧产生的热能可作为能源。污泥最终处置方法包括作为肥料施用于农田、森林、草地或沙漠改良，填海或投海，作为能源或建材或焚烧等。总之，污泥处理方案的选择，应根据污泥的性质与数量。投资情况与运行管理费用、环境保护要求以及有关法律法规、城市农业发展情况及当地气候条件等情况，综合考虑后决定。降低含水率的方法有：浓缩法，由于降低污泥的空隙水，因空隙水所占比例最大，故浓缩是减容的主要方法；自然干化法和机械脱水法，主要脱除毛细水；干燥与焚烧法，主要脱除吸附水与内部水。第十一章工业固体废物的最终处置技术1、处置，是指将固体废物焚烧和用其他改变固体废物的物理化学、生物特性的方法，达到减少已产生的固体废物数量、缩小固体废物体积、减少或者消除其危险成份的活动，或者将固体废物最终置于符合环境保护要求的场所或者设施并不再回取的活动。在评价一个用于长期处置固体废物的填埋场厂址的适宜性时，必须加以考虑的因素主要有：运输距离、厂址限制条件、可用土地面积、出入场地道路、地形地貌及土壤条件、气候条件、地表水文条件、地质和地质水文条件、当地环境条件、地方公众意见以及填埋场封场后是否可被利用。填埋场渗滤液的主要成分常见元素和离子，如微量金属，如有机物，常以TOC，COD来计量，酚等也可以单独计量。微生物。4、渗滤液的来源直接降水是渗滤液产生的主要来源，其确切数字可根据当地的气象资料确定。地表径流对渗滤液的产生量也有较大的影响。具体数字取决于填埋场地周围的地势、覆土材料的种类及渗透性能、场地的植被情况及排水设施的完善程度等。地表灌溉，影响程度与地面的种植情况和土壤类型有关。地下水。如果填埋场地的底部在地下水位以下，地下水就可能渗入填埋场内。如果在设计施工中采取防渗措施，可以避免或减少地下水的渗入量。废物中水分。随固体废物进入填埋场中的水分，包括固体废物本身携带的水分以及从大气和雨水中的吸附量。入场废物携带的水分有时是渗滤液的主要来源之一（比如污泥填埋）。覆盖材料（砂、黏土）携带的水分。典型田间持水量对于砂而言为6%——12%，对于黏土质的土壤为23%——31%。有机物分解生成水。5、渗滤液产生量的影响因素填埋场渗滤液的产生量通常由：获水能力、场地地表条件、固体废物条件、埋场构造、操作条件等五个相互有关的因素决定。6、填埋气体的