化工环境保护与安全技术概论

第一节化工废渣及其防治对策一、化工废渣的来源及其分类

化学工业是对环境的各种资源进行化学处理和转化、加工生产的部门。化工生产特点之一，原料种类多、生产方法多、产品品种多以及产生的废物也多，有化工原料带来的杂质，也有生产过程中产生的不合格产品、副产品、废催化剂、混有废液的涽浆以及废水处理产生的污泥等。据统计，用于化工生产的各种原料最终约有2/3变成废物，而废物中固体废渣约占1/2，可见化工废渣产生量是及其巨大的。

化工废渣除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，以及在治理废气或废水过程中产生的新废渣。化工废渣总会污染环境，尤其是有害废渣。所谓有害废渣是指具有毒性、易燃性、腐蚀性、放射性等各种废渣。对有害废渣的防治工作的重中之重。化工废渣按其性质分类，可分为无机废渣和有机废渣。无机废渣总体是废渣排放量大、毒性强，对环境污染严重。有机废渣一般是组成复杂、易燃，但排放量不大，但由其他工业和生活废气的废塑料那么越来越多。化工废渣的特点化工废渣是指化学工业生产过程中排出的各种工业废渣。由于化工生产过程中所用的原料种类、反响条件和二次回用方式等的不同，使得产生废渣的化学成分和矿物组成等均有较大差异。但总的来说，化工废渣中的主要成分为硅、铝、镁、铁、钙等化合物，同时还含有一些钾、钠、磷、硫等化合物，对于一些特定的化工废渣，如铬渣、汞渣、砷渣等那么含有铬、汞、砷等有毒物质。因此，总体上化工废渣种类繁多、组分复杂、数量巨大、局部有毒。桃花缘桃花坞里桃花庵，桃花庵下桃花仙。桃花仙人种桃树，摘得桃花换酒钱。世人笑我太疯颠，我笑世人看不穿。不见无陵豪杰墓，无花无酒锄作田。一产生和排放量大二危险废物种类多，有毒有害物质含量高三对土壤的污染四对水域的污染无忧PPT整理发布五对大气的污染六废弃物再资源化可能性大无忧PPT整理发布化工废渣的防治对策

总体上，化工废渣对环境的危害是很大的，其污染往往是多番方面全方位的。无害化处理是指以物理、化学或生物的方法，对被污染的事物进行适当的处理，防止不合格产品和不符合质量平安标准的产品流入市场和消费领域，确保其对人类健康、动植物和微生物平安、环境不构成危害或潜在危害。废物减量化是指将产生的或随后处理、贮存或处置的有害废物量减少到可行的最小程度。废物减量化-固体废物减量化对策与措施城市固体废物控制城市固体废物产生量增长的对策和具体措施如下：1、逐步改变燃料结构。

2、净菜进城、减少垃圾生产量。

3、防止过渡包装和减少一次性商品的使用。

4、加强产品的生态设计。〔1〕采用“小而精〞的设计思想；〔2〕提倡“简而美〞的设计原那么。

5、推行垃圾分类收集。

6、搞好产品的回收、利用的再循环。工业固体废物1、淘汰落后生产工艺；

2、推广洁净生产工艺；

3、开展物质循环利用工艺。资源化是指把废弃的东西进行综合处理后转变为可利用的资源！比方垃圾、废水、废弃的电池等！，23分选主要是依据各种废弃物物理性能的不同进行分拣处理的过程。废弃物再回收利用时，分选是继破碎后的重要操作工序，分选效率直接影响到回收物质的价值和市场销路。分选的方法主要有筛分、重力分选、磁力分选、浮力分选等。

：为防止地下水和大气污染，利用坑洼地填埋城市垃圾，是一种既可处置废物，又可覆土造地的保护环境措施。现在主要进行厌氧填埋，同时可回收甲烷气体。卫生填埋〔sanitarylandfill〕定义废渣每压实1.8~3.0m厚覆15~30cm后，再堆积第二层。最外外表覆土50~70cm作为封皮层。为防废渣浸沥液污染地下水，填埋场底部与侧面采用渗透系数较小的粘土作防渗层，为防渗层上设置收集管道系统，再用泵将浸沥液抽出去处理。当填埋物可能产生气体时，那么需用透气性良好的材料在填埋场不同部位设置排气通道，把气体到处处理。

因此，在操作管理上必须严格限制危险废物入场处置，要对每天填埋的废物进行压实覆盖，并特别要注意封场后填埋场的维护和管理。卫生填充法有存在的弊端！为了防止填埋废物与周围环境接触，尤其是防止地下水污染，在设计上除了必须严格选择具有适宜的水文地质结构和满足其他条件的场址外，还要求在填埋场底部铺有一定厚度的黏土层或高密度聚乙烯材料的衬层，并具有地表径流控制、浸出液的收集和处理、沼气的收集和处理、监测井及适当的最终覆盖层的设计。把可燃固体废物集中在燃烧炉中通空气彻底燃烧是出土地填埋之外的一种处理废渣的重要手段原理：利用高温分解和深度氧化的过程，目的在于使可燃的固体废物氧化分解，借以减容、去毒并回收能量及副产品。固体废物经过燃烧，体积一般可以减少80％~90％，一些有害固体废物通过燃烧，可以破坏其组成结构或杀灭病原菌，到达解毒、初读、回收能量等的目的。而且处理废物快速高效，工厂化、全天候、处理能力大。工业设备大型燃烧设备其中最突出的是减量化，燃烧后，80%的体积被烧掉，剩下20%的废渣渣填埋；第二个到达无害化，不燃烧直接填埋，对周围环境有影响，燃烧后，垃圾中有害的微生物被杀掉，可燃物燃烧分解，局部有害有毒物质可转化为稳定物质；第三，垃圾燃烧后的余热可以发电，可以充分实现垃圾处理的资源化。焚烧的优点燃烧的弊端：填埋处理必须占有大量土地，而且产生的废气、废水污染对周围环境会有影响。

焚烧设备固体废物热解：指利用有机物的热不稳定性，在无氧或缺氧条件下受热分解的过程。热解法与燃烧法相比是完全不同的两个过程。燃烧是放热的，热解是吸热的；燃烧的产物主要是二氧化碳和水，而热解的产物主要是可燃的低分子化合物：气态的氢、甲烷、一氧化碳，液态的甲醇、丙醇、醋酸、乙醛等有机物及焦油、溶剂油等，固体的主要是焦炭和炭黑。随着工农业的开展和人类生活水平的提高，产生的固体废弃物越来越多。在这些固体废物中，有相当大一局部是有机固体废弃物，含有大量的致病菌传播疾病；在堆积过程中它们产生含高浓度渗滤液，严重污染环境；同时，还会产生沼气，具有潜在的危险。因此，如何加速固体有机废弃物的稳定化，使其无害化和资源化，是亟待解决的问题之一。堆肥处理

堆肥化是指利用自然界中广泛存在的微生物，通过人为的调节和控制，促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的生物化学过程。根据堆肥微生物生长的环境差异，可以将堆肥化分为好氧堆肥和厌氧堆肥两种。产酸阶段起作用的细菌是产氢产乙酸菌发酵酸化阶段是由大量多种多样的发酵细菌完成。其中，最主要的是梭状芽孢杆菌和拟杆菌。液化阶段的细菌包括纤维素分解菌、脂肪分解菌、蛋白质水解菌。堆肥是在消耗氧气的情况下利用自然的细菌、真菌、蠕虫和其他生物体使有机物质降解。因此需要控制适当的湿度、频繁的翻动或强制通风以供氧、使堆肥颗粒小于5～7cm，并使混合材料的C/N比控制在25/1至35/1之间，当然还要有适宜的场地。

堆肥的方法多样，有薄层堆肥、沟渠堆肥、箱柜堆肥和堆垛堆肥等。最常使用的是堆垛法和箱柜法。所谓堆垛法就是在堆肥地点，按要求将有机废弃物堆积成垛。该方法的优点在于不需要箱柜等堆肥装置以及持续的管理，但是容易孳生害虫。而箱柜法那么是使用箱柜堆积有机废弃物进行发酵堆肥，其优点就在于分解较堆垛法迅速、并且有助于堆肥场所的整洁以及能够并阻止害虫的侵入。

塑料废渣的处理和利用随着塑料在生产和生活中使用的量高速增长，废塑料也迅速增长，据我国国家经贸委统计，2005年我国的废塑料产量为6.5x107t/a。而塑料性质较稳定，在自然环境中很难降解。废塑料已成为我国最典型的化工废渣之一。塑料废渣属于废弃的有机物质，主要来源于树脂的生产过程、塑料的制造加工过程以及包装材料。2025/3/2040根据各种塑料废渣的不同性质，通过预分选后，废塑料可以进行熔融再生或热分解处理。1.预分选一般废品中的废塑料均为混合体。假设混有或多或少附有泥、沙、草、木等，有时还会与金属等别种物质共同构成物件，如电线、包覆线等。因此其预处理工艺是很复杂的。

分选处理工艺〔或方法〕：粉碎〔低温有利〕、水洗〔去粉尘〕、浮选〔去草屑〕、风选〔水洗枯燥后，重力别离〕、磁选〔去铁质〕。为了减少分选的困难，回收废塑料时要注意分类收集。2025/3/2041塑料垃圾2025/3/20422.熔融再生法：对单一种类热塑性塑料废渣进行再生称为单纯性再生即熔融再生。整个再生过程由挑选、粉碎、洗涤、枯燥、造粒或成型等几个工序组成。2025/3/20432025/3/2044流化床熔融固化法工艺流程见图5-14，其特点是可以同时处理各种废塑料，床的单位容积处理量高；但其冷凝器体积大，收率低。2025/3/2045硫铁矿炉渣的处理和利用硫铁矿炉渣炼铁硫铁矿炉渣联产生铁和生水从硫铁矿炉渣回收有色金属硫铁矿炉渣制砖硫铁矿炉渣：生成硫酸时焙烧硫铁矿产生的废渣。铁含量上下分为两类：高铁硫酸废渣〔二氧化硅含量<35%〕低铁硫酸废渣(二氧化硅含量>50%)硫酸渣化学成分来源：1.硫铁矿生产的硫酸工厂或车间2.硫精矿生产的硫酸厂Fe2O3SiO2Al2O3GaOMgOS20~5015~6510左右5左右5以下1~2概述 硫铁矿炉渣炼铁硫铁矿炉渣炼铁的主要问题：含硫量较高含铁量较低解决方法：降低硫的含量〔水洗法去除可溶性硫酸盐；烧结选矿法脱硫〕提高硫铁矿炉渣的铁品位：提高硫铁矿含铁量重力选矿〔磁性弱的铁矿石〕根据硫铁矿渣中氧化铁与二氧化硅相对密度不同假设：A=ρ氧化铁-ρ水；B=ρ二氧化硅-ρ水

A/B>2.5时两者极易区分A/B=1.75~2.5两者易区分A/B<1.25两者难区分磁力选矿〔黑色炉渣的铁矿物，磁性为主〕

硫铁矿炉渣联产生铁和生水

回转炉生铁-水泥法

可利用高硫炉渣制含硫合格的铁，同时得到的炉渣又是良好的水利熟料。流程图一次风矿渣混料

重油装置炉渣磁铁粒铁生铁水泥从硫铁矿炉渣回收有色金属回收方法：氯化挥发〔高温氯化〕和氯化焙烧〔低温氯化〕氯化主要反响〔Me：有色金属〕流程图CaCl2区别目的氯化挥发矿渣与氯化剂在600℃下固相反应有色金属及转化可溶性氯化物及硫酸盐回收有色金属，提高矿渣品位氯化焙烧矿渣造球，1250℃下与氯化剂反应生成的MeCl2挥发，再收集可回收有色金属磷石膏废渣的处理和利用磷石膏是磷肥工业的固体废弃物，而磷酸是磷肥工业的根底。湿法磷酸生产工艺都是通过硫酸分解磷矿粉生成萃取料浆，然后过滤洗涤制得磷酸。过滤洗涤的过程中同时产生磷石膏废弃物。一般每生产1吨磷酸约产生5-6吨磷石膏，每生产1吨磷酸二铵排放2.5—5吨磷石膏磷石膏一般呈粉状，因含有8-15%的附着水而呈浆体状，颗粒直径一般为5-150μm，其主要成分为CaSO4·2H2O，含量可为70—90%。其中所含的次要成分随矿石来源不同而异，成分较为复杂，一般都含有Ca、Mg类磷酸盐、碳酸盐及硅酸盐，此外，还含有少量的有机磷、硫、氟类化合物。磷石膏的外观一般呈灰白、灰、灰黄、浅黄、浅绿等多种颜色，相对密度为2.22—2.37,容重为0.733—0.880g/cm3。磷石膏中因含有种类较多的化学成分而增加了磷石膏的利用难度，一般不被作为石膏生产原料采用。仅有极少的一局部被作为土壤改进剂用于改进土壤或在一些石膏资源匮乏的地区经过以水洗为主要手段的初级处理后作为生产原料使用。这些较为简易的处理或利用方式所消化的磷石膏对于磷肥类化工企业累年沉积、堆积如山的磷石膏山无异于杯水车薪。且水洗处理方式产生大量的废水，即浪费了水资源，恶化了生态环境，同时水洗处理几乎无经济效益可言，无法从根本上解决问题。国内小型企业大多采用干法排渣，平地堆放的方法。大型磷肥企业采用湿法排渣，在山谷筑坝堆