化工廢渣處理技術概要

第三章化工廢渣處理技術定義：固體廢物（SolidWaste）又稱固體廢棄物或固體遺棄物。是指人類在生產過程中和社會生活活動中產生的不再需要或沒有“利用價值”而被遺棄的固體或半固體（泥狀態(tài)）物質。注：具有較大危害的，不能排入水體的液體廢物和不能排入大氣而置于密閉容器中的氣態(tài)廢物也歸入化工廢渣。

第一頁，編輯于星期六：十三點四十六分。第一節(jié)化工廢渣及其防治對策

一、化工廢渣的來源及分類

化工廢渣：化學工業(yè)生產過程中產生的固體、半固體或泥狀廢棄物。來源：1、未反應或流失的原料；2、化工生產過程中進行化合、分解、合成等化學反應時產生的不合格產品、中間產品、副產品、廢催化劑等；3、報廢的舊設備和化學容器、產品的包裝垃圾等。第二頁，編輯于星期六：十三點四十六分。分類：按照化學性質分：無機廢渣、有機廢渣；按照對人和環(huán)境的危害分：工業(yè)廢渣、危險廢渣。按照廢物產生的行業(yè)分：冶金化工廢渣、燃料灰渣、化學工業(yè)固體物、石油工業(yè)化工廢渣、糧食，食品工業(yè)化工廢渣、其他第三頁，編輯于星期六：十三點四十六分。二、化工廢渣的特點

1、產生和排放量大。2、危險廢物種類多，有毒有害物質含量高。3、污染土壤4、污染水域5、污染大氣

6、化工廢棄物再資源化可能性大。

第四頁，編輯于星期六：十三點四十六分。常見的化工危險廢棄物有：（1）環(huán)狀的、含氯、含CN或硝基官能團的有機物；（2）有機農藥、廢水處理產生的污泥等；（3）無機染料，如：鉻黃、鋅黃、氧化鉻綠；（4）油渣。

第五頁，編輯于星期六：十三點四十六分。三、化工廢渣的防治對策化工廢渣污染控制措施控制化工廢渣污染的技術政策化工廢渣管理的經濟政策化工廢渣管理法規(guī)標準《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》第六頁，編輯于星期六：十三點四十六分?？刂苹U渣污染的技術政策

(固體廢物的處理原則)“無害化”“減量化”“資源化”第七頁，編輯于星期六：十三點四十六分。

“無害化”基本任務：將化工廢渣通過工程處理，達到不損害人體健康，不污染周圍的自然環(huán)境(包括原生環(huán)境與次生環(huán)境)。處理工程：垃圾的焚燒、衛(wèi)生填埋、堆肥、糞便的厭氧發(fā)酵，有害廢物的熱處理和解毒處理等。控制化工廢渣污染的技術政策

(固體廢物的處理原則)第八頁，編輯于星期六：十三點四十六分。控制化工廢渣污染的技術政策

(固體廢物的處理原則)“減量化”基本任務：通過適宜的手段減少和減小化工廢渣的數量和容積。實現(xiàn)戰(zhàn)略化工廢渣進行處理利用

減少固體廢物的產生第九頁，編輯于星期六：十三點四十六分。“資源化”基本任務:采取工藝措施從固體廢物中回收有用的物化工廢渣。原則：技術是可行的；經濟效益比較好；“資源化”產品應當符合國家相應產品的質量標準?？刂苹U渣污染的技術政策

(固體廢物的處理原則)第十頁，編輯于星期六：十三點四十六分。第二節(jié)化工廢渣的一般處理技術化工廢渣預處理收集和運輸、壓實、破碎、分選主要處理法（資源化處理法）填埋、焚燒、熱解第十一頁，編輯于星期六：十三點四十六分。一、預處理技術收集和運輸壓實破碎分選第十二頁，編輯于星期六：十三點四十六分。城市垃圾的收集運輸垃圾分類生活垃圾商業(yè)垃圾建筑垃圾糞便污水處理廠的污泥

第十三頁，編輯于星期六：十三點四十六分。壓實的定義、操作原理定義：是利用機械的方法增加固體廢物化工廢渣度，

增大容重和減小體積，便于裝卸、運輸、貯存和填埋。原理：主要是減少空隙率，將空氣壓掉。目的體積↓、容重↑，便于裝卸、運輸，運輸成本↓；制作高密度惰性塊料以便于貯存、填埋或作建筑材料；處理對象主要是壓縮性能大而復原性小的物質，液態(tài)廢物不宜作壓縮處理。1、壓實第十四頁，編輯于星期六：十三點四十六分。

破碎的概念用外力克服化工廢渣質點間的內聚力使大塊化工廢渣分裂成小塊的過程。破碎過程：破碎：大塊廢物破碎成小塊的過程。磨碎：使小塊固體廢物顆粒分裂成細粉的過程。超細粉碎：是小塊物質磨碎成超細粉的過程。破碎方法機械能破碎：利用破碎工具對固體廢物施力破碎非機械能破碎：利用電、熱能等將固廢破碎（新）（低溫、熱化工廢渣及超聲破碎等）。2、破碎第十五頁，編輯于星期六：十三點四十六分?；U渣破碎目的便于壓縮、運輸、貯存和高密度填埋。可提高焚燒、熱解、熔燒及壓縮等處理過程的穩(wěn)定性和處理效率。便于分選、揀選回收有價物質和材料。避免粗大、鋒利的廢物損壞分選、焚燒、熱解等設備或爐腔。為化工廢渣的下一步加工和資源化作準備。第十六頁，編輯于星期六：十三點四十六分。是實現(xiàn)化工廢渣資源化、減量化的重要手段。目的：將有用的可回收成分分選出來加以利用將不利于后續(xù)處理處置工藝要求的物料分離出來?；驹?/p>

根據粒度、密度、磁性、帶電性、摩擦性、彈性、表面濕潤性等物理或物理化學性的不同進行分選。類型：

篩選、重力分選、磁力分選、電力分選、光電分選、摩擦分選、彈性分選、浮選3、分選第十七頁，編輯于星期六：十三點四十六分。分選處理技術風力分選風力分選屬于干式分選，主要分選城市垃圾中的有機物和無機物。

浮選浮選法是利用較重的水質(海水或泥漿水)與較輕的碳質(焦)，在大水量、高流速的條件下，借助水--炭二者之間的密度差將焦與渣自然分離。磁選它是利用工業(yè)廢渣中不同組分磁性的差異，在不均勻磁場中實現(xiàn)分離的一種分選技術。

篩分它是根據化工廢渣顆粒尺寸大小進行分選的一種方法。篩分有濕篩和干篩兩種操作，化工廢渣多采用干篩。第十八頁，編輯于星期六：十三點四十六分。4.固化定義：固化法是指通過物理或化學法，將廢棄物固定或包含在堅固的固體中，以降低或消除有害成分的溶出特性的一種固體廢物處理技術。

方法要點評論水泥基固法將有害廢物與水泥及其他化學添加劑混合均勻，然后置于模具中，使其凝固成固化體，將經過養(yǎng)生后的固化體脫膜，經取樣測試，其有害成分含量低于規(guī)定標準，便達到固化的目的方法簡單，穩(wěn)定性好，有可能作建筑材料，對固化的無機物，如氧化物可互容，硫化物可能延緩凝固和引起破裂，除非是特種水泥，鹵化物易浸出，并可能延緩凝固，重金屬、放射性廢物互容石灰基固法將有害廢物與石灰及其他硅酸鹽類，并配以適當的添加劑混合均勻，然后置于模具中，使其凝固成固化體，固化體脫膜、取樣測試方式和標準與“水泥基固法”相同方法簡單，固化體較為堅固，對固化的有機物，如有機溶劑和油等多數抑制凝固，可能蒸發(fā)逸出，對固化的無機物如氧化物、硫化物互容，鹵化物可能延緩凝固并易于浸出，重金屬、放射性廢物互容熱塑性材料固化法將有害物同瀝青、柏油、石蠟或聚乙烯等熱塑性物質混合均勻，經過加熱冷卻后使其凝固而形成塑膠性物質的固化體固化效果好，但費用較高，只適用于某種處理量少的劇毒廢物，對固化的有機物，如有機溶劑和油，在加熱條件下可能蒸發(fā)逸出。對無機物如硝酸鹽、次氯化物、高氯化物及其他有機溶劑等則不能采用此法，但與重金屬、放射性廢物互容高分子有機物聚合穩(wěn)定法將高分子有機物如脲醛等與不穩(wěn)定的無機化學廢物混合均勻，然后將混合物經過聚合作用而生成聚合物此法與其他方法相比，只需少量的添加劑，但原料費用較昂貴，不適于處理酸性以及有機廢物和強氧化性廢物，多數用于體積小的無機廢物玻璃基固化法將有害廢物與硅石混合均勻，經高溫熔融冷卻后而形成玻璃固化體固化體性質極為穩(wěn)定，可安全地進行處置，但費用昂貴，只適于處理極有害化學廢物和強放射性廢物第十九頁，編輯于星期六：十三點四十六分。二、土地填埋（landfill）處置是一種最主要的化工廢渣最終處置方法，是由傳統(tǒng)的傾倒、堆放和填地處置發(fā)展起來的。分類（按照處置對象和技術要求上的差異）衛(wèi)生土地填埋：適于處置城市垃圾。安全土地填埋：適于處置工業(yè)化工廢渣（有害廢物）也稱安全化學土地填埋。第二十頁，編輯于星期六：十三點四十六分。土地填埋（landfill）處置優(yōu)點：工藝簡單，成本低廉，適應性廣主要問題：滲濾液的收集、控制；因法律頒布和污染控制標準的制定，填埋要求更嚴格，故使處理費用不斷增加；占用大量的土地資源。第二十一頁，編輯于星期六：十三點四十六分。衛(wèi)生土地填埋

（sanitarylandfill）對未經處理的化工廢渣的處置技術是在傳統(tǒng)的堆放、填地基礎上，從保護環(huán)境角度出發(fā)取得的一種科學進步。特點：安全可靠、價格低廉衛(wèi)生土地填埋工程操作方法

場地選址、設計建造、日常填埋和監(jiān)測利用第二十二頁，編輯于星期六：十三點四十六分。一、場地選擇考慮因素＊水文地質條件、交通方便、遠離居民區(qū)、有足夠的處置能力、廢物處置代價低、便于利用開發(fā)主要用于處置城市垃圾，處置的容量要與城市人口數量和垃圾的產率相適應，一般建造一個場地至少要有20年的處置能力。衛(wèi)生土地填埋第二十三頁，編輯于星期六：十三點四十六分。二、場地建造工藝1、要有防止對地下水污染的措施①設置防滲襯里。人造：瀝青、橡膠和塑料薄膜天然：主要是粘土（滲透系數小于10-7cm/s，厚度為lm）②設置導流渠或導流壩，減少地表徑流進入場地。③選擇合適的覆蓋材料，減少雨水的滲入。衛(wèi)生土地填埋第二十四頁，編輯于星期六：十三點四十六分。二、場地建造工藝2、氣體排出功能由于微生物的生化降解作用，CH4、CO2。（H2S或有害或具有惡臭味的氣體）①可滲透性排氣：礫石等物質作為填料建造排氣通道排出氣體。②不可滲透阻擋層排氣：是安裝排氣管，排氣管與設置在淺層礫石排氣通道或設置在填埋物頂部的多孔集氣支管相連接，可排出氣體。產生的甲烷經脫水→預熱→去除二氧化碳后可作為能源使用。衛(wèi)生土地填埋第二十五頁，編輯于星期六：十三點四十六分。

(a）(b)垃圾填埋的排氣系統(tǒng)（a）可滲透性；（b）不可滲透性阻擋層 第二十六頁，編輯于星期六：十三點四十六分。安全土地填埋

（securelandfill）對場地的建造技術及管理要求更為嚴格：必須設置人造或天然襯里，保護地下水免受污染；要配備浸出液收集、處理及檢測系統(tǒng)；安全土地填埋處置場地不能處置易燃性廢物、反應性廢物、揮發(fā)性廢物、液體廢物、半固體和污泥，以免混合以后發(fā)生爆炸、產生或釋出有毒有害的氣體或煙霧。第二十七頁，編輯于星期六：十三點四十六分。封場封場要與地表水的管理，浸出液的收集監(jiān)測以及氣體控制等措施結合起來考慮。目的：是通過填埋場地表面的修筑來減少侵蝕并最大限度排水。方法：一般在填埋物上覆蓋一層厚l5cm、滲透系數為≤10-7cm/s的土壤，其上再覆蓋45cm厚的天然土壤。如果在其上種植植物，上面再覆蓋一層15～100cm厚的表面土壤。第二十八頁，編輯于星期六：十三點四十六分。焚燒法（incinerationmethod）：將垃圾作為固體燃料送入焚燒爐中，在高溫條件下（一般為900℃左右，爐心最高溫度可達1100℃），垃圾中的可燃成分與空氣中的氧進行劇烈化學反應，放出熱量，轉化成高溫煙氣和性質穩(wěn)定的固體殘渣。主要目的：盡可能焚毀廢物，使被焚燒的物質變?yōu)闊o害和最大限度地減容，并盡量減少新的污染物質產生，避免造成二次污染。三、焚燒技術第二十九頁，編輯于星期六：十三點四十六分。三、焚燒技術優(yōu)點：體積可減少85％～95%，質量減少20％～80%。

（減量化）高溫焚燒消除了垃圾中的病原體和有害物質。

（無害化）產生熱能。（資源化）焚燒排出的氣體和殘渣中的一些有害副產物的處理遠比有害廢棄物直接處置容易得多。處理周期短、占地面積小、選址靈活等特點。第三十頁，編輯于星期六：十三點四十六分。缺點：焚燒法對垃圾的熱值有一定要求；建設成本和運行成本相對較高；管理水平和設備維修要求較高；焚燒產生的廢氣若處理不當，很容易對環(huán)境造成二次污染。三、焚燒技術第三十一頁，編輯于星期六：十三點四十六分。四、熱解處理熱解(pyrolysis)在工業(yè)上也稱為干餾。（熱分解、碳化、氣化）是無氧或缺氧條件下，使固體物料中有機固體成份在高溫下分解，最終轉化為可燃氣（油）、固形碳的熱化學過程。其能源回收性好，環(huán)境污染小，這也是熱解處理技術最優(yōu)越、最有意義之處。第三十二頁，編輯于星期六：十三點四十六分。有機物加熱無氧或缺氧G（H2、CH4、CO、CO2）+L（有機酸、芳烴、焦油）+S（碳黑、爐渣）⑴以氫氣、碳氧化物、甲烷等低分子碳氫化合物為主的可燃氣體。⑵以常溫下為液態(tài)的包括乙酸、丙酮、甲醇等緩和物在內的燃料油。⑶純碳和玻璃、金屬、土沙混合形成的碳黑。第三十三頁，編輯于星期六：十三點四十六分。熱解和焚燒有本質上的不同①焚燒-需要充分供氧，物料完全燃燒。熱解-無需供氧（少量的氧），物料不燃燒或部分燃燒。②焚燒-放熱反應。熱解-吸熱反應。③焚燒-產生大量的廢氣，處理難度大，環(huán)保問題嚴重熱解-產生可燃低分子化合物、可燃氣、油等。④焚燒-直接利用法（生產蒸汽和發(fā)電）熱解-（燃料化）是一種間接回收利用法（把固體廢物能轉變?yōu)榭梢再A存和輸送的燃料形式）第三十四頁，編輯于星期六：十三點四十六分。化工廢渣的熱解與焚燒相比有下列優(yōu)點:可以將化工廢渣中的有機物轉化為以燃料氣、燃料油和炭黑為主的貯存性能源；由于是缺氧分解，排氣量少，有利于減輕對大氣環(huán)境的二次污染；廢物中的硫、重金屬的有害成分大部分被固定在炭黑中；NOx的產生量少。第三十五頁，編輯于星期六：十三點四十六分。五、微生物分解技術

堆肥處理是利用大氣和土壤中的放線菌、真菌和其他細菌等微生物，在有效的人工控制下，促進垃圾中可降解有機物向穩(wěn)定的腐殖質轉化的生物化學過程第三十六頁，編輯于星期六：十三點四十六分。一、塑料廢渣的處理和利用1、塑料的種類（1）按塑料受熱所呈現(xiàn)的基本行為分：熱塑性塑料：在特定溫度范圍內能反復加熱軟化和冷卻硬化。如PE、PP、PS、PVC等，是回收的重點。熱固性塑料：受熱后能成為不熔性物質，受熱時發(fā)生化學變化使線性分子結構的樹脂轉變?yōu)槿S網狀結構的高分子化合物，再次受熱時就不再具有可塑性，不能通過熱塑而再生利用。如酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、氨基樹脂等。第三節(jié)典型化工廢渣回收利用技術第三十七頁，編輯于星期六：十三點四十六分。（2）按塑料的物理-力學性能和使用特性分：通用塑料：產量大、價格低、性能一般。主要有PE、PP、PS、PVC、PF和氨基樹脂等。工程塑料：可以