第三章化工废渣处理技术定义:固体废杨CSolid Waste;又称固体废弃物或固体遗弃物O是指人类在生r过程中和社会生涪活动中产生的不再需要或没有“利用价值”而彼遗弃的固体或半固体(泥状态丿杨质。
注:具有较大危害的,不能排入水体的液体废物和不能排入大气而置于密闭容器中第一节化工废渣及其防治对策一.化工废渣的来源及分类・化工废渣:化学工业生产过程中产生的固体、半固体或泥状废弃物。
・来源:1、未反应或流失的原料;2、化工生产过程中进行化合、分解、合成等化学反应时产生的不合格产品、中间产品、副产品、废催化剂等;.3、报废的旧设备和化学容器、产品的包装垃圾等。
分类:按照化学性质分:无机废渣、有机废渣;按照对人和环境的危害分:工业废渣、危险废渣。
按照废物产生的行业分:冶金化工废渣、燃料灰渣、化学工业固体物、石油工业化工废渣、粮食,食品工业化工废渣、其他二、化工废渣的特点1、产生和排放量大。
2、危险废物种类多,有毒有害物质含量高。
3、污染土壤4、污染水域5、污染大气6、化工废弃物再资源化可能性大。
常见的化工危险废弃物有:(1)环状的、含氯、含CN或硝基官能团的有机物;(2)有机农药、废水处理产生的污泥等;(3)无机染料,如:辂黄、锌黄、氧化辂绿;(4) 油渣。
三、化工废渣的防治对策>《中华人民共和国•化工废渣污染控制措施・化工废渣管理的经济政策•化工废渣管理法规标准控制化工废渣污染的技术政策•〃无害化"・"减量化"•〃资源化"控制化工废渣污染的技术政策(固体废物的处理原则)・〃无害化"❿基本任务:将化工废渣通过工程处理,达到不损害人体健康,不污染周BI的自然环境(包括原生环境与次生环境)。
❿处理工程:垃圾的焚烧、卫生填埋、堆肥、粪便的厌氧发酵,有害废物的热处理和解毒处控制化工废渣污染的技术政策(固体废物的处理原则)• 〃减量化"❿基本任务:通过适宜的手段减少和减小化工废渣的数量和容积。
化工废渣进行处理利用❿实现战略减少固体废物的产生控制化工废渣污染的技术政策(固体废物的处理原则)•"资源化"❿基本任务:采取工艺措施从固体废物中回收有用的化工废渣。
❿原则:❿技术是可行的;❿经济效益比较好;第二节化工废渣的一般处理技术•化工废渣预处理收集和运输、压实、破碎、分选•主要处理法(资源化处理法)填埋、焚烧.热解一.预处理技术•收集和运输•压实•破碎•分选城市垃圾的收集运输X压实通压实的定义、操作原理V ❿定义:是利用机械的方法増加固体废物化工废渣度,、磁醪a泌縮,便于装卸、运输、贮存和填埋。
❿原理:主要是减少空隙率,将空气压掉。
目的•体积(、容重t ,便于装卸、运输,运输成本I ;■制作高密度惰性块料以便于贮存、填埋或作建筑材料;❿处理对象主鑒整压缩性能大而复原性小的物质,液态废宜作压缩处理。
2■破碎Q破碎的概念V矍廳離勰点间的内聚力使大心破帝过程:❿破碎:大块废物破碎成小块的过程。
❿磨碎:使小块固体废物颗粒分裂成细粉的过程。
❿超细粉碎:是小块物质磨碎成超细粉的过程。
破碎方法•机械能破碎:利用破碎工具对固体废物施力破碎•非机械能破碎:利用电.热能等将固废破碎(新)■热化工废渣及超声破碎等)。
化工废渣破碎目的便于压缩.运输.贮存和高密度填埋。
②③④⑤可提高焚烧、热解、熔烧及压缩等处理过程的稳定性和处理效率。
便于分选.拣选回收有价物质和材料。
避免粗大、锋利的废物损坏分选、焚烧、热解等设备或炉腔。
为化工废渣的下_步加工和资源化作准备。
3二分选§•是实现化工废渣资源化、减量化的重要手段。
唔目的:< 将有用的可回收成分分选出来加以利用将不利于后续处理处置工艺要求的物料分离出来。
基本原理根据粒度、密度.磁性.带电性.摩擦性.弹性、表面湿润性等物理或物理化学性的不同逬行分选。
类型:I筛选.重力分选.磁力分选.电力分选.光电分选. ■弹性分选、浮选今逼处理•风力分选\风力分选属于干式分选■主要分选城帛圾中的有机物和无机物。
•浮选浮选法是利用较重的水质(海水或泥浆水)2 较轻的碳质(焦)•在大水量.高流速的条档下,借助水“炭二者之间的密度差将焦与渣自然分离。
它是利用工业废渣中不同组分磁性的差异 ,在不均匀磁场中实现分离的一种分选技术。
I它是根据化工废渣颗粒尺寸大小进行分选的一种方法。
筛分有湿筛和干筛两种操作, 化工废渣多采用干筛。
14.⑥化定义:固化法是指通过物理或化学法,将废弃物固定或包含固的固体中z以降低或肖除有害成分的溶出特性的一种固体处理技术。
水泥基固出石庆基圈廉热塑性材料圈化出高处子有机肠聚合稳定基固化法将有害废物与水泥及其他化学添加剂混合均匀z然后置于模具中,使其凝固成固化体,将经过养生后的固化体脱膜,经取样测试,其有害成分含量低于规定标准,便达到固化的目的方法简单,稳定性好,有可能作建筑材料:对固化的无机物,如氧化物可互容Z硫化物可能延缓凝固和引起破裂,除非是特种水泥,卤化物易浸岀,并可能延缓凝固,重金属.放射性废物互容将有害废物与石灰及其他硅酸盐类,并配以适当的添加剂混合均匀,然后置于模具中,使其凝固成固化体,固化体脱膜.取样测试方式和标准与"水泥基固法"相同将有害物同沥青.柏油.石蜡或聚乙烯等热塑性物质混合均匀,经过加热冷却后使其凝固而形成塑胶性物伕的固化体将高分子有机物如腺醛等与不稳定的无机化学废物混合均匀,然后将混合物经过聚合作用而生成聚合物将有害废物与硅石混合均匀,经高温熔融冷却后而形成玻璃固化体方法简单,固化体较为坚固,对固化的有机物,如有机溶剂和油等多数抑制凝固,可能蒸发逸岀,对固化的无机物如氧化物硫化物互容,卤化物可能延缓凝固并易于浸岀,重金属■放射性废物互容固化效果好,但费用较高,只适用于某种处理量少的剧毒废物z对固化的有机物,如有机溶剂和油,在加热条件下可能蒸逸岀。
对无机物如硝酸盐.次氯化物. 氯化物及其他有机溶剂等则不能采用此澹, 但与重金属.放射性废物互容豔議議比褥鑑鉀有机废物和强氧化性废物,多数用于体积小的无机废物固化体性质极为稳定Z可安全地进行处置,但毀用昂贵,只适于处理极有害化学废物二.土地填埋(land fill)处置•是一种最主要的化工废渣最终处置方法,是由传统的倾倒、堆放和填地处置发展起来的。
•分类(按照处置对象和技术要求上的差异)❿卫生土地填埋:适于处置城市垃圾。
❿安全土地填埋:适于处置工业化工废渣(有害废物)也称安全化学土地填埋。
土地填埋(land fill)处置理•优点:°工艺简单,成本低廉,适应性广•主要问题:❿渗滤液的收集.控制;❿因法律颁布和污染控制标准的制定,填埋要求更严格,故使处理费用不断増加;卫生土地填埋(sanitary landfill)•对未经处理的化工废渣的处詈技术是在传统的堆放.填地基础上,从保护环境角度出发取得的_种科学进步。
•特点:安全可靠.价格低廉•卫生土地填埋工程操作方法场地选址、设计建造、日常填埋和监测利用卫生土地填埋_■场地选择•考虑因素水水文地质条件.交通方便.远离居民区.有足够的处置能力.废物处置代价低.便于利用开发•主要用于处置城市垃圾,处置的容量要与城市人口数量和垃圾的产率相适应,一般建造一个场地至少要有20年的处置能力。
卫生土地填埋二场地建造工艺1.要有防止对地下水污染的措施①设置防渗衬里。
人造:沥青.橡胶和塑料薄膜天然:主要是粘土(渗透系数小于:L0・7cm/s ,厚度为Im )②设置导流渠或导流坝,减少地表径流进入场地。
③选择合适的覆盖材料,减少雨水的渗入。
卫生土地填埋2.气体排出功IT场地建g工二由于微生物的生化降解作用,CH4. C02。
(H2S或有害或具有恶臭味的气体)①可渗透性排气:砾石等物质作为填料建造排气通道排出气体。
②不可渗透阻挡层排气:是安装排气管,排气管与设置在浅层砾石排气通道或设置在埋物顶部的多孔集气支管相连接,可排出气体。
烷经脱水-预热一去除二氧化碳后可作为能排(a)(b) 垃圾填埋的排气系统(a)可渗透性;(b)不可渗透性阻扌当层安全土地填埋(secure landfill)•对场地的建造技术及管理要求更为严格:❿必须设置人造或天然衬里■保护地下水免受污染;❿要配备浸出液收集、处理及检测系统;❿安全土地填埋处置场地不能处置易燃性废物、反应性废物.挥发性废物、液体废物.半固体和污泥, 以免混合以后发生爆炸、产生或释出有毒有害的气封场% >封场要与地表水的管理,浸出液的收集监测以及尋体控制等措施结合起来考虑。
q•目的:是通过填埋场地表面的修筑来减少侵蚀并最大限度排水。
•方法:一般在填埋物上覆盖一层厚15cm、渗透系数为<10-7cm/啲土壤,其上再覆盖45cm厚的天然土壤。
★如果在其上种植植物,上面再覆盖一层15 ~ 昶伽厚的表面土壤。
二、焚烧技术•焚烧法(incineration method ) : Y将垃圾作为固体燃料送入焚烧炉中,在高温条件下(_般为90(rc左右,炉心最高温度可达1100°C),垃圾中的T燃成另与空气中的氧进行剧烈化学反应,放出热量,转化成高温烟气和性质稳定的固体残渣。
•主要目的:尽可能焚毁废物,使被焚烧的物质变为和最5咗地减證,并尽量减少新的污染物质产生, 造成二次污染。
三.焚烧技术优点:❿体积可减少85%〜95% ,质量减少20%〜80%o(减量化)/高温焚烧消除了垃圾中的病原体和有害物质。
(无害化)/产生热能。
(资源化)/焚烧排出的气体和残渣中的_些有害副产物的处理远比有害废弃物直接处置容易得多。
周期短、占地面积小.选址灵活等特点。
三.焚烧技术缺点:V焚烧法对垃圾的热值有一定要求;V建设成本和运行成本相对较高;V管理水平和设备维修要求较高;V焚烧产生的废气若处理不当,很容易对环境造成四.热解处理•热解(pyrolysis)在工业上也称为干懾。
(热分解、碳化.气化)•是无氧或缺氧条件下,使固体物料中個体在高温下分解,最终转化为可燃气(油)■形碳的热化学过程。
・其能源回收性好,环境污染小,这也是热解处理技术最优越、最有意义之处。
⑴以氢气.碳氧化物.甲烷等低分子碳氢化合 物为主的可燃气体。
⑵以常温下为液态的包括乙酸.丙酮.甲醇等 缓和物在内的燃料油。
)纯碳和玻璃.金属、土沙混合形成的碳黑。
有机物加热G (H2、CH4、CO 、CO2) +L (有机酸、芳桂、焦油) 无氧或缺氧+S (碳黑、炉渣)an★热解和焚烧有本质上的不同①焚烧■需要充分供氧,物料完全燃烧。
\ 热解•无需供氧(少量的氧),物料不燃烧或部分燃烧。
②焚烧■■放热反应。
热解■吸热反应。
③焚烧■产生大量的废气,处理难度大,环保问题严重热解■产可燃低分子化合物、可燃气、油等。