固體廢棄物固體廢物預(yù)處理

4123壓實(shí)目的減容：根據(jù)廢物的種類和施加壓力的大小，一般壓縮比可達(dá)3～5，若結(jié)合破碎，可達(dá)5～10，可以減少運(yùn)輸成本，降低填埋處置成本。穩(wěn)定化：可制取高密度惰性塊料，便于貯存、填埋或作為建筑材料使用。日本將城市垃圾壓實(shí)后，因擠壓和升溫作用，使垃圾中的BOD從6000

ppm降到200

ppm，COD從8000ppm降到150ppm。成為類塑料結(jié)構(gòu)的惰性材料。排氣，減少空隙率，使固體廢物致密化。表觀體積是廢物顆粒有效體積與孔隙占有的體積之和，即:Vm為固體廢物的表觀體積；Vs為固體顆粒體積（包括水分）；Vv為孔隙體積。進(jìn)行壓實(shí)操作時(shí)，隨壓力強(qiáng)度的↑，孔隙體積↓，表觀體積也隨之↓，而容重↑。vV

m

=

V

s

+

V容重就是固體廢物的干密度，用示。Ms為固體廢物顆粒重；Mm為固體廢物總重，包括水分重；

Mw為固體廢物中水分重。r表dmVV

mdM

s

M

m

-

M

Wr

=

=壓實(shí)的實(shí)質(zhì)可看作是消耗一定的壓力能，提高廢物容重的過程。當(dāng)固廢受到外界壓力時(shí)，各顆粒間相互擠壓，變形或破碎，從而達(dá)到重新組合的效果。適于壓實(shí)處理的主要是壓縮性能大而復(fù)原性小的物質(zhì),如冰箱、洗衣機(jī)、紙箱與紙袋、纖維、廢金屬絲等。木材、金屬、玻璃、塑料塊等本身已經(jīng)很密實(shí)的固體或焦油、污泥等半固體廢物不宜作壓實(shí)處理。(1)水平式壓實(shí)器靠做水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)的壓頭將廢物壓到矩形或方形的鋼制容器中。適用于壓實(shí)城市垃圾。先將垃圾加入裝料室，啟動(dòng)具有壓面的水平壓頭，使垃圾致密化和定形化，然后將坯塊推出。推出過程中，坯塊表面的雜亂廢物受破碎桿作用而被破碎，不致防礙坯塊移出。。，具有三個(gè)互相垂直的壓頭，依次施壓適合于壓實(shí)松散金屬廢物。金屬等類廢物被置于容器單元內(nèi)，而后依次啟動(dòng)1、2、3三個(gè)壓頭，逐漸使固體廢物的空間體積縮小，容重增大最終達(dá)到一定的尺寸。(2)三向聯(lián)合式壓實(shí)器具有兩個(gè)壓頭和一個(gè)旋動(dòng)式壓頭。適于體積小質(zhì)量小的廢物。廢物裝入容器單元后，先按水平式壓頭1的方向壓縮，然后按箭頭的運(yùn)動(dòng)方向驅(qū)動(dòng)旋動(dòng)式壓頭2,使廢物致密化，最后按水平壓頭

3的運(yùn)動(dòng)方向?qū)U物壓至一定尺寸排出。(3)回轉(zhuǎn)式壓實(shí)器移動(dòng)式壓實(shí)器壓實(shí)器的選擇壓實(shí)器的選擇主要針對(duì)壓縮比，應(yīng)當(dāng)選擇合適的壓縮比和使用壓力。此外，應(yīng)注意壓縮過程中的情況，如城市垃圾壓縮過程中會(huì)出現(xiàn)水分，塑料熱壓時(shí)會(huì)粘在壓頭上等，應(yīng)對(duì)不同廢物采用不同壓縮機(jī)。在城市垃圾的綜合利用中，垃圾壓實(shí)后產(chǎn)生水分，在風(fēng)選分離紙時(shí)是不利的，因此，是否選用壓實(shí)裝置與后繼處理過程也有關(guān)、應(yīng)當(dāng)綜合考慮。1.便于運(yùn)輸和貯存，經(jīng)破碎減容便于分選回收，經(jīng)破碎達(dá)到解體或適合于分選設(shè)備的適用粒度范圍便于熱處理，增加比表面積便于制造建材，滿足建材制品對(duì)原料的粒度要求便于填埋壓實(shí)，經(jīng)破碎增加密實(shí)度破碎目的6.保護(hù)處理設(shè)備，經(jīng)破碎減小沖擊力破碎機(jī)的破碎方式(a)壓碎；(b)劈碎；?剪切；(d)磨剝；(e)沖擊破碎破碎方法的選擇的原則破碎機(jī)械的施力必須與固廢性質(zhì)相適應(yīng)，一般主要依據(jù)固體廢物的機(jī)械強(qiáng)度，特別是硬度而定，并且一般采用兩種以上的破碎方法。如堅(jiān)硬固體→擠壓＋沖擊韌性固體→剪切＋磨碎脆性固體→劈碎＋沖擊對(duì)于含有大量廢紙的城市垃圾，近年國外已采用半濕式和濕式破碎。破碎比概念–固體廢物破碎前、后粒度的比值。破碎比的表示方法–物料破碎前后的粒度都不是均一的，所以破碎比有幾種表示方法。破碎比的表示方法用破碎前后的最大粒度的比值表示——極限破碎比用破碎前后的平均粒度的比值表示——真實(shí)破碎比di

=

D常用于科研和理論研究常用于設(shè)計(jì)maxmaxdDi

=破碎段因?yàn)槠扑闄C(jī)所能達(dá)到的破碎比受很多因素限制（一般i=3～30）固體廢物的破碎粒度又是根據(jù)需要確定的。所以當(dāng)要求的破碎比大于所適用破碎機(jī)的破碎比時(shí)，就需要2段以上的破碎；則一次破碎即為一個(gè)破碎段，或叫一段破碎。對(duì)于二段以上的破碎，其破碎比為各段破碎比的乘積dn21=

D·

i

·

i即

i

=

i確定破碎段的原則原料的最大粒度：粒度越大，破碎段越多；要求的最終破碎產(chǎn)物的粒度：粒度越小，破碎段越多；各破碎段能達(dá)到的破碎比：各段破碎比越大，破碎段越少處理廠的規(guī)模：規(guī)模越大，破碎段越多總的要求在滿足總破碎比的前提下，應(yīng)盡量選用合適的破碎機(jī)械以減少破碎段數(shù)；因?yàn)?，段?shù)越多，流程復(fù)雜，管理復(fù)雜，投資、生產(chǎn)成本均高。確定破碎段的原則輥式破碎機(jī)i=8～18例：D＝1200

d＝10已知：顎式破碎機(jī)i=3～5可采用幾段破碎？4×4×8＝128＞120101200＝

120總解：

i

＝dn=

Di

=

i1

·

i

2

·

i(a)單純破碎(b)帶預(yù)先篩分破碎工藝；(c)帶檢查篩分破碎工藝；(d)帶預(yù)先篩分和檢查篩分的破碎工藝破碎的基本工藝流程圖屬于擠壓型破碎機(jī)，廣泛應(yīng)用于冶金、建材和化學(xué)工業(yè)部門，適于堅(jiān)硬和中硬廢物的破碎。巖礦、煤矸石主要用于破碎中等硬度且腐蝕性弱、體積較大的廢物還可用于破碎含水份及含油質(zhì)的有機(jī)物、纖維結(jié)構(gòu)物質(zhì)、彈性和韌性較強(qiáng)的木塊、石棉水泥廢料，以及回收石棉纖維和金屬切屑等大多是旋轉(zhuǎn)式，利用沖擊、摩擦和剪切的作用。適用于破碎中等硬度、軟質(zhì)、脆性、韌性及纖維狀等多種固體廢物適用于處理

松散狀態(tài)的

廢物，也適

用于切碎強(qiáng)

度較小的可

燃性廢物利用沖擊剪切和擠壓作用。可用于脆性或黏性較大的廢物，也可用于堆肥物料的破碎廣泛應(yīng)用于燃煤電廠、礦山廢物和許多工業(yè)固廢。對(duì)廢物進(jìn)行最后一段粉碎，使其中各種成分單體分離，為下一步分選創(chuàng)造條件顎式破碎機(jī)反擊式破碎機(jī)沖擊式破碎機(jī)?破碎技術(shù)半濕式選擇性破碎分選技術(shù)濕式破碎技術(shù)低溫破碎技術(shù)概念：利用某些固體廢物低溫變脆性能或不同物質(zhì)脆化濕度的差異進(jìn)行低溫脆化而后破碎的技術(shù)。致冷劑：液氮破碎對(duì)象：鋼絲膠管，汽車輪胎，塑料或橡膠包覆的電線電纜，廢家用電器等復(fù)合制品。低溫破碎低溫破碎的一般流程濕式破碎機(jī)半濕式選擇性破碎分選是利用固體廢物中不同物質(zhì)的強(qiáng)度和脆性的差異，在一定濕度下破碎成不同粒度的碎塊，然后通過不同篩孔加以分離的過程。由于該過程是在半濕狀態(tài)下，通過兼有選擇性破碎和篩分兩種功能的裝置中實(shí)現(xiàn)的，因此，該裝置稱為半濕式選擇性破碎分選機(jī)。半濕式破碎半濕式選擇性破碎機(jī)分三段處理第一段：沖擊式破碎＋篩分，破碎脆性物質(zhì)，并分離粉狀物（堆肥）；第二段：加水進(jìn)行濕式破碎，分離紙類（回收紙類）；第三段：排出剩余垃圾，進(jìn)一步分選（回收塑料、橡膠和金屬）。半濕式選擇性破碎特點(diǎn)使城市垃圾在一臺(tái)設(shè)備中同時(shí)進(jìn)行破碎和分選作業(yè)?？捎行У鼗厥绽械挠杏梦镔|(zhì)，從第一組產(chǎn)物中可以得到純度為80%的堆肥原料——廚房垃圾；從第二組產(chǎn)物中可以得到純度為85%～95%的紙類；從第三組產(chǎn)物中可以得到純度為95%的塑料類，回收廢鐵純度為98%。對(duì)進(jìn)料的適應(yīng)性好，易破碎的廢物首先破碎并及時(shí)排出，不會(huì)產(chǎn)生粉碎現(xiàn)象。固體廢物的分選固體廢物資源化的重要前提之一篩分分類根據(jù)篩子的位置不同，將篩子分為四類：準(zhǔn)備篩分：為了讓某個(gè)操作過程的物料滿足粒度要求，將固體廢物按粒度分成幾個(gè)級(jí)別，分別送往下一工序。預(yù)先篩分和檢查篩分：通常與破碎工藝配合使用。選擇篩分：廢物經(jīng)過某一個(gè)或某些篩分工序以后，將濃縮成有用成分的部分與基本上無用成分的部分分開。篩孔必須調(diào)整到合適的大小。脫水或脫泥篩分：主要用于清洗或脫水操作。清洗是為了得到較為清潔的篩上物；脫水是為了去除廢物中過多的水分，以便下一步處理或處置，如焚燒或填埋。篩分:是利用篩子將物料中小于篩孔的細(xì)粒透過篩面，而大于篩孔的粗粒物料留在篩面上，完成粗、細(xì)物料分離的過程。篩分過程：由物料分層和細(xì)粒透篩兩個(gè)階段組成的。物料分層是完成分離的條件，細(xì)粒透篩是分離的目

的。

(a)易于穿過篩孔的顆粒通過不能穿過篩孔的顆粒所組成的物料層到達(dá)篩面。(b)易于穿過篩孔的顆粒透過篩孔。篩分原理篩分原理要實(shí)現(xiàn)篩分過程，物料在篩面上應(yīng)具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)的作用：使篩面上的物料處于松散狀態(tài)，并產(chǎn)生析離，按物料分層(上粗下細(xì)），細(xì)顆粒到達(dá)篩面，并透過篩孔。使堵在篩孔上的顆粒脫離篩孔，以利于細(xì)粒透過篩孔。易篩粒：粒度小于篩孔尺寸3/4的顆粒，容易通過粗粒形成的間隙到達(dá)篩面而透篩，稱為“易篩?！?。難篩粒：粒度大于篩孔尺寸3/4的顆粒，較難通過粗粒形成的間隙，而且粒度越接近篩孔尺寸，就越難透篩，這種顆粒稱為“難篩?！?。篩分效率篩分過程有兩個(gè)重要的工藝指標(biāo)：①處理能力：?jiǎn)挝缓Y面面積每小時(shí)處理的物料量（t/m2.h），此為數(shù)量指標(biāo)。②篩分效率：實(shí)際得到的篩下產(chǎn)物重量與入篩物料中小于篩孔尺寸的物料重量之比（％），此為質(zhì)量指標(biāo)。理論上小于篩孔尺寸的物料均應(yīng)成為篩下產(chǎn)物，實(shí)際上是不可能的。故根據(jù)篩分效率的概念，以E表示篩分效率，則有：式中：E－篩分效率（％）；C－篩下產(chǎn)品重量；

Q－入篩原料的重量；

α－入篩原料中小于篩孔級(jí)別的重量（％）100·10

4

%·100

%

=QaCQ

?

aCE

=篩分效率在生產(chǎn)實(shí)際中，要測(cè)定C和Q是很困難的，但可以通過取樣的辦法來測(cè)定原料、篩上產(chǎn)物中小于篩孔物料的含量。∴必須變換成便于應(yīng)用的計(jì)算式按圖所示，并假設(shè)篩下產(chǎn)物中小于篩孔尺寸的粒級(jí)為100％，（即不含大于篩孔的粒級(jí)）根據(jù)物料平衡原則：①原料重量等于篩上、下產(chǎn)物重量之和Q＝C＋T

①②原料中小于篩孔的粒級(jí)等于篩上、下產(chǎn)物中所含小于篩孔粒級(jí)之和Qα＝100C＋Tθ

②將①式代入②式：Qa

=

100

C

+

(Q

-

C

)qC

=

(a

-

q

)Q100

-

q將代入篩分效率公式：若篩網(wǎng)破損，篩下產(chǎn)物中不是100％小于篩孔粒級(jí)，而是小于篩孔粒級(jí)的含量為β（％）則：實(shí)際操作中，一般是在入篩料流、篩上料流、篩下料流中每隔15～30分鐘取樣一次，并連續(xù)取樣2～4小時(shí)，將樣品在試驗(yàn)室中用同規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)篩測(cè)定α、β、θ；當(dāng)β＝100％時(shí)，代入式（1）當(dāng)β＜100％時(shí)，代入式（2）計(jì)算篩分效率a

-qE

=

C

·104%

=·104%

(1)Qa

a

(100

-q)(2)E

=

b

(a

-

q

)

·100%a

(

b

-

q

)100

-qC

=

(a

-q)Q例：一臺(tái)篩子，篩孔為20mm，經(jīng)取樣測(cè)定給料、篩上產(chǎn)品、

篩下產(chǎn)品中小于20mm的粒級(jí)分別為46.75%、7.26%和94.38%。計(jì)算該臺(tái)篩子的篩分效率。4072.86=

3727.07

·100%

?

91.51%46.75(94.38

-

7.26)a

(b

-q)∵

篩下產(chǎn)品中＜20mm粒級(jí)為94.38%＜100％即：α＝46.75%,β=94.38%,

θ=7.26%∴E

=

b

(a

-q)

·100%

=

94.38(46.75

-

7.26)

·100%1～1.5a.物料性質(zhì)的影響與篩分效率有關(guān)的廢物性質(zhì)主要有3個(gè)：粒度組成含水率和含泥量顆粒形狀粒度組成在粒度組成中，有三種粒度界限影響極大。易篩粒＜0.75篩孔尺寸的顆粒，越多，篩分效率越高難篩粒＞0.75篩孔尺寸的顆粒，越多，E越低阻礙粒1～1.5倍篩孔尺寸的顆粒，越多，E越低。在析離分層過程中，該粒級(jí)形成的粒層，容易阻礙

“難篩?！蓖高^。含水率和含泥量的影響含水、泥高，顆?；ハ嗾掣剑⒁子诙氯Y孔；當(dāng)篩孔尺寸較大時(shí)，其影響降低。顆粒形狀的影響圓形顆?！淄高^方孔和圓孔；多角形——易透過長(zhǎng)方孔，但不易透過圓、方孔條狀、板狀、片狀——易透過長(zhǎng)方孔。b.篩分設(shè)備性能的影響篩分設(shè)備性能的影響有6個(gè)方面：篩面(screen

surface)種類篩孔(screen

opening)形狀篩孔尺寸(aperture

size)篩子的運(yùn)動(dòng)狀況篩子的長(zhǎng)度和寬度篩面的傾角(obliquity)篩面(screen

surface)種類篩面種類棒條篩鋼板沖孔篩鋼絲編織篩有效面積使用壽命價(jià)格最少最長(zhǎng)最低次少次長(zhǎng)次低較大最短最貴篩面種類的影響主要是有效篩分面積的影響一般：顆粒細(xì)，要求E高，選編織篩；顆粒粗，要求E低，選棒條、鋼板篩。篩面主要有三種材料制成篩孔形狀孔形圓形方形長(zhǎng)方形K值0.70.91.2-1.7（板條狀取大值）不同形狀篩孔尺寸與篩下產(chǎn)品最大粒度的關(guān)系按下式計(jì)算：式中：

a－篩孔尺寸（mm）；K－系數(shù)（與篩孔形狀有關(guān)，可根據(jù)要求選擇）=

K

?

ad

max篩孔尺寸篩孔尺寸的選擇取決于篩分的目的和要求；–希望篩上產(chǎn)物中含小于篩孔的細(xì)粒盡量少，則選較大篩孔。–希望篩下產(chǎn)物中盡可能不含大于規(guī)定尺寸的粒子，則以規(guī)定粒度為篩孔。篩子的運(yùn)動(dòng)狀況篩子有兩大類，篩分效率差別較大固定式：E=50-60%運(yùn)動(dòng)式–轉(zhuǎn)筒式：E=60%；–搖動(dòng)式：E=70-80%–振動(dòng)式：E=90%以上同一種運(yùn)動(dòng)篩，E也受其運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的影響。篩子的長(zhǎng)度和寬度寬度：影響生產(chǎn)率；長(zhǎng)度：影響篩分效率；寬：長(zhǎng)＝1：2.5～1：3為宜篩面的傾角固定棒條篩的傾角為40o～45o。篩面基本上都是傾斜安裝的，所以，能讓顆粒通過的篩孔面積只是篩孔的水平投影：d

=

L

cos

a

-

H

sin

a可見：篩面的傾角越大，水平投影越小，顆粒所受阻力越大一般：振動(dòng)篩的傾角為0o～25o，單個(gè)顆粒透過傾斜篩面的篩孔示意圖主要有3點(diǎn):要連續(xù)，均勻給料：確保穩(wěn)定的工作狀態(tài)。要控制給料量：過大，易堆積，難松散；過小，處理能力降低。要及時(shí)清理和維修篩面：確保正常的篩分效果。c.操作條件的影響固定篩篩分物料時(shí)，篩面固定不動(dòng)的篩分設(shè)備。篩面由許多平行排列的篩條組成，可以水平或傾斜安裝。棒條篩：由平行排列的棒條組成，篩孔尺寸為篩下粒度的1.1~1.2倍（一般不小于50mm），棒條寬度應(yīng)大于固體廢物中最大塊塊度的2.5倍。適于篩分粒度大于50mm的粗粒廢物，主要用在初碎和中碎之前，安裝傾角一般為30~35°。格篩：由縱橫排列的格條組成，一般安裝在粗碎機(jī)之前，以保證入料塊度適宜。固定條篩亦叫轉(zhuǎn)筒篩，篩面為帶孔的圓柱形筒體或截頭的圓錐體。篩網(wǎng)一般為沖擊板。安裝傾角3～5°。物料在滾筒篩中的運(yùn)動(dòng)有三種狀態(tài)：沉落狀態(tài)：顆粒被圓周運(yùn)動(dòng)帶起，滾落到向上運(yùn)動(dòng)的顆粒層表面。拋落狀態(tài)：篩筒轉(zhuǎn)速足夠高時(shí)，顆粒沿筒壁上升，沿拋物線軌跡落回篩底。離心狀態(tài)：轉(zhuǎn)速進(jìn)一步提高，顆粒附著在筒壁上不再落下，此轉(zhuǎn)速稱為臨界轉(zhuǎn)速。物料處于拋落狀態(tài)時(shí)效果最佳，一般，物料在筒內(nèi)滯留25~30S，轉(zhuǎn)速5~6r/min時(shí)篩分效率最佳。滾筒篩振動(dòng)方向與篩面垂直或近似垂直，振動(dòng)次數(shù)600~3600r/min，振幅0.5~1.5mm。物料在篩面上發(fā)生離析現(xiàn)象，密度大而粒度小的顆粒穿過密度小而粒度大的顆粒間隙，進(jìn)入下層到達(dá)篩面，大大有利于篩分的進(jìn)行。安裝傾角一般控制在8~40°之間。（1）慣性振動(dòng)篩（2）共振篩振動(dòng)篩通過由不平衡的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心慣性力使篩箱產(chǎn)生

振動(dòng)的一種篩子。由于篩面作強(qiáng)烈的振動(dòng)

，消除了堵塞篩孔的現(xiàn)象，有利于濕物料的篩分。適用于0.1~0.15mm的粗、中、細(xì)粒廢物的篩分。還可用作脫水振動(dòng)和脫泥篩分。慣性振動(dòng)篩構(gòu)造及工作原理圖(a)振動(dòng)篩構(gòu)造圖；(b)工作原理圖慣性振動(dòng)篩利用連桿上裝有彈簧的曲柄連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，使篩子在共振狀態(tài)下進(jìn)行篩分的。優(yōu)點(diǎn)：處理能力大，篩分效率高、耗電少以及結(jié)構(gòu)緊湊缺點(diǎn)：工藝復(fù)雜、機(jī)體重大、橡膠彈簧易老化。共振篩構(gòu)造及工作原理圖1、上篩箱2、下機(jī)體3、傳動(dòng)裝置4、共振彈簧5、板簧6、支撐彈簧共振篩（1）重力分選的概念重力分選是根據(jù)固體廢物中不同物質(zhì)顆粒間的密度差異，在運(yùn)動(dòng)介質(zhì)中利用重力、介質(zhì)動(dòng)力和機(jī)械力的作用，使顆粒群產(chǎn)生松散分層和遷移分離，從而得到不同密度產(chǎn)品的分選過程，簡(jiǎn)稱重選。密度差異(density

variations)所有的物質(zhì)都存在密度差異，但密度差異的大小決定其分選的難易程度，通常用兩種物質(zhì)在介質(zhì)中的有效密度比值的大小確定。有效密度的比值=式中：ρw－大密度物質(zhì)的密度；ρL－小密度物質(zhì)的密度；ρc－介質(zhì)的密度一般有：有效密度>

5

5～2.52.5～1.751.75～1.51.5～1.25<1.25難易程度極易 容易較易較難困難極難物質(zhì)間密度差異越大，分選越易介質(zhì)密度越大，分選越易。（這是重介質(zhì)分選的基礎(chǔ)）rw

-

rcrL

-

rc運(yùn)動(dòng)介質(zhì)(moving

medium)介質(zhì)：兩種類型水、重液、懸浮液 （濕式重選）空氣 （干式重選）運(yùn)動(dòng)介質(zhì)：介質(zhì)處于運(yùn)動(dòng)之中。重力分選過程的共同工藝條件固體廢物中顆粒間必須存在密度差異；分選過程都是在運(yùn)動(dòng)介質(zhì)中進(jìn)行的；在重力、介質(zhì)動(dòng)力及機(jī)械力的綜合作用下，使顆粒群松散并按密度分層；分層物料在運(yùn)動(dòng)介質(zhì)流的推動(dòng)下互相遷移，彼此分離，并獲得不同密度的產(chǎn)品。也可以概括為：具有密度差異的組分→運(yùn)動(dòng)介質(zhì)→分散→沉降→分層→分離。重力分選分類按介質(zhì)不同重力分選分為：重介質(zhì)分選風(fēng)力分選跳汰分選搖床分選慣性分選重介質(zhì)分選基本原理重介質(zhì)

分選設(shè)備分選流程重介質(zhì)分選的優(yōu)缺點(diǎn)（1）基本原理重介質(zhì)分選是在密度較大的介質(zhì)中，使物料按密度分選的一種分選方法即：

ρL＜ρc＜ρwL、c、w分別為輕、中、重物料。重介質(zhì)分選在理論上是應(yīng)該是真正按密度進(jìn)行分選的。（2）重介質(zhì)(heavy

medium)重液密度較高的有機(jī)溶液和無機(jī)鹽溶液（表）重液是均質(zhì)液體，穩(wěn)定性好，但來源少，價(jià)格貴，一般用于實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行重液分析，測(cè)定原料的密度組成。重懸浮液是由各種磨細(xì)的固體顆粒與水組成的混合物；是一種非均質(zhì)的兩相體系，穩(wěn)定性差，但來源廣，價(jià)格低廉，無毒，易回收，廣泛用于工業(yè)上的重介質(zhì)分選過程。懸浮液中的固體顆粒又叫加重質(zhì)。常用重液名稱化學(xué)成分密度

(g/cm3)溶液最大密度

(g/cm3)溶劑氯化鈣CaCl22.151.3水氯化鋅ZnCl22.912.07水三溴甲烷CHBr32.92.9四氯化碳等四溴乙烷C2H2Br42.972.97四氯化碳等二碘甲烷CH2I23.333.33四氯化碳等碘化汞鋇HgI2+BaI23.653.65水丙二酸鉍蟻酸鉈CH2(COOTl)2+HCOOTl4.254.25水常用加重質(zhì)主要有兩種硅鐵：含Si

13～18％，＜13時(shí)，磁性強(qiáng)，以噴霧硅鐵為佳；磁鐵礦（Fe3O4）：價(jià)廉,介質(zhì)密度不高時(shí)采用，也可與硅鐵混用，以降低成本。（3）分選設(shè)備鼓型重介質(zhì)分選機(jī)（4）分選工藝流程重介質(zhì)分選的過程很簡(jiǎn)單，但重介質(zhì)的制備與回收系統(tǒng)比較復(fù)雜。重介質(zhì)分選的實(shí)際流程應(yīng)該包括：重介質(zhì)制備系統(tǒng)：包括重介質(zhì)的粒度，濃度的制備與調(diào)整；重介質(zhì)回收系統(tǒng)：脫介篩以后的介質(zhì)須經(jīng)濃縮，脫水以提高濃度，再經(jīng)磁選或浮選（細(xì)粒級(jí)）去雜凈化，然后循環(huán)使用，損耗部分，需要補(bǔ)加。?重介質(zhì)分選的原則流程（5）重介質(zhì)分選的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)分選指標(biāo)高，處理能力大；（按密度差異分選，粒度和形狀影響?。┓诌x粒度范圍寬，分選流程簡(jiǎn)單；（無須分級(jí)入選）設(shè)備構(gòu)造簡(jiǎn)單，操作容易缺點(diǎn)重介質(zhì)的制備，回收，再生系統(tǒng)復(fù)雜設(shè)備磨損快（重介質(zhì)密度、濃度大）風(fēng)力分選風(fēng)選原理：以空氣為分選介質(zhì)，氣流將輕物料向上帶走或水平帶向較遠(yuǎn)的地方，重物料沉降或拋出較近距離。通常稱為“豎向氣流分選”和“水平氣流分選”。風(fēng)選過程：–分離出具有低密度、空氣阻力大的輕質(zhì)部分（提取物）和具有高密度、空氣阻力小的重質(zhì)部分（排出物）；–再進(jìn)一步將輕顆粒從氣流中分離出來，常采用旋流器完成,與除塵原理相似。風(fēng)選設(shè)備臥式風(fēng)力分選機(jī)。優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單，維修方便；缺點(diǎn)：分選精度不高立式風(fēng)力分選機(jī)。臥式相比，上升氣流的速度大，分選過程長(zhǎng)，故分選精度高。該機(jī)從側(cè)面水平送風(fēng)，固體廢物經(jīng)破碎機(jī)破碎和滾筒篩篩分使其粒度均勻后，定量給入機(jī)內(nèi)，當(dāng)廢物在機(jī)內(nèi)下落時(shí)，被鼓風(fēng)機(jī)鼓入的水平氣流吹散，固體廢物中各種組分沿著不同運(yùn)動(dòng)軌跡分別落入重質(zhì)組分、中重質(zhì)組分和輕質(zhì)組分收集槽中。臥式風(fēng)力分選機(jī)(水平氣流分選機(jī)）經(jīng)破碎后的城市生活垃圾從中部給入風(fēng)力分選機(jī)，物料在上升氣流作用下，垃圾中各組分按密度進(jìn)行分離，重質(zhì)組分從底部排出，輕質(zhì)組分從頂部排出，經(jīng)旋風(fēng)分離器進(jìn)行氣固分離。立式風(fēng)力分選機(jī)（上升氣流分選機(jī)）跳汰分選概念跳汰分選是利用跳汰機(jī)產(chǎn)生交變水流，使物料在松散和沉降過程中按密度分層進(jìn)而分離的一種重選方法。分選原理及過程物料給入→在上升水流作用下松散→在下降水流中沉降→在交變作用下分層→分別排出；物料在交變水流中的分層過程見下圖。物料顆粒在跳汰時(shí)的分層過程（a）分層前顆?；祀s堆積；（b）上升水流將床層抬起；（c）顆粒在水中沉降分層；（d）下降水流使床層緊密，重顆粒進(jìn)入底層跳汰分選設(shè)備——跳汰機(jī)跳汰機(jī)主要按水流運(yùn)動(dòng)方式分為兩類。隔膜跳汰機(jī)：通過偏心連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)橡膠隔膜往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以推動(dòng)水流脈沖。無活塞跳汰機(jī)：采用壓縮空氣推動(dòng)水流脈動(dòng)。跳汰中推動(dòng)水流的形式a.隔膜鼓動(dòng)；b.空氣鼓動(dòng)比磁化系數(shù)可用于城市垃圾焚燒廠焚燒灰以及堆肥廠產(chǎn)品中鋁、鐵、銅、鋅等金屬的提取與回收。磁

選磁選是利用固體廢物中各種物質(zhì)的磁性差異在不均勻磁場(chǎng)中進(jìn)行分選的一種處理方法。磁選過程是將固體廢物輸入磁選機(jī)后，磁性顆粒在不均勻磁場(chǎng)作用下被磁化，從而受磁場(chǎng)吸引力的作用，使磁性顆粒吸在圓筒上，并隨圓筒進(jìn)入排料端排出；非磁性顆粒由于所受的磁場(chǎng)作用力很小，仍留在廢物中而被排出。實(shí)現(xiàn)磁選的必要條件磁性顆粒分離的必要條件是磁性顆粒所受的磁力必須大于與它方向相反的機(jī)械力的合力，即F磁>ΣF機(jī)。磁選的實(shí)質(zhì)：磁選是利用磁力與機(jī)械力對(duì)不同磁性顆粒的不同作用而實(shí)現(xiàn)的。磁選機(jī)磁場(chǎng)磁體周圍的空間存在著磁場(chǎng)。磁場(chǎng)的基本性質(zhì)就是它對(duì)給入其中的磁體產(chǎn)生的磁力作用。因此，在磁選機(jī)能使磁體產(chǎn)生磁力作用的空間，稱為磁選機(jī)的磁場(chǎng)。磁場(chǎng)可分為均勻磁場(chǎng)和非均勻磁場(chǎng)兩種。均勻磁場(chǎng)中各點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向一致。非均勻磁場(chǎng)中各點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向都是變化的。磁場(chǎng)的非均勻性可用磁場(chǎng)梯度來表示。固體廢物中各種物質(zhì)磁性分類強(qiáng)磁性物質(zhì)：其比磁化系數(shù)x0>38×10-6m3/kg，在弱磁場(chǎng)磁選機(jī)中可分離出這類物質(zhì)。弱磁性物質(zhì)：其比磁化系數(shù)x0=（0.19-7.5）×10-6m3/kg，可在強(qiáng)磁場(chǎng)磁選機(jī)中回收。非磁性物質(zhì)：其比磁化系數(shù)x0<0.19×10-6m3/kg，在磁選機(jī)中可與磁性物質(zhì)分離。鐵磁性物質(zhì)在磁場(chǎng)中的分離常用磁選機(jī)1、磁力滾筒2、吸持型磁選機(jī)3、懸吸型磁選機(jī)4、濕式永磁圓筒式磁選機(jī)磁力滾筒又稱磁滑輪，主要由磁滾筒和輸送皮帶組成。磁滾筒有永磁滾筒和電磁滾筒兩種。吸持型磁選機(jī)廢物顆粒通過輸送皮帶直接送至收集面上。滾筒式：水平滾筒外殼由黃銅或不銹鋼制造，內(nèi)包有半環(huán)形磁鐵。帶式：磁性滾筒與廢物傳送帶合為一體。懸吸型磁選機(jī)一般式除鐵器：通過傳送帶將廢物顆粒輸送穿過有較大梯度的磁場(chǎng)。為間斷式工作，通過切斷電磁鐵的電流排出鐵物。帶式除鐵器：連續(xù)工作式，鐵物數(shù)量較多時(shí)適用。濕式永磁圓筒式磁選機(jī)分為順流型和逆流型兩種形式，常用的為逆流型。順流型磁選機(jī)的給料方向和圓筒的旋轉(zhuǎn)方向或磁性產(chǎn)品的移動(dòng)方向一致。逆流型則正好相反，主要適用于粒度小于0.6mm的強(qiáng)磁性顆粒的回收及從鋼鐵冶煉排出的含鐵塵泥和氧化鐵皮中回收鐵。概念：利用磁流體為分選介質(zhì)，在磁場(chǎng)或磁場(chǎng)和電場(chǎng)的聯(lián)合作用下產(chǎn)生“加重”作用，按固體廢物中各組分的磁性和密度的差異和磁性、導(dǎo)電性和密度的差異，使不同組分分離的過程。磁流體分選類型磁流體分選有磁流體動(dòng)力分選和磁流體靜力分選兩大類。通常，要求分離精度高時(shí)，采用靜力分選；固體廢物中各組分間電導(dǎo)率差異大時(shí)，采用動(dòng)力分選。兩種分選方法的比較磁流體動(dòng)力分選磁流體靜力分選磁流體動(dòng)力分選(magnetohydrodynamic

separation)概念–在磁場(chǎng)（非均勻磁場(chǎng)和均勻磁場(chǎng)）與電場(chǎng)的聯(lián)合作用下，以強(qiáng)電解質(zhì)溶液為分選介質(zhì)，按廢物中各組分的密度、比磁化系數(shù)和電導(dǎo)率的差異進(jìn)行分選的方法。優(yōu)點(diǎn)分選介質(zhì)為電解質(zhì)，來源廣，價(jià)格便宜，粘度低，設(shè)備簡(jiǎn)單，處理能力大（分選粒度為0.5～6mm的物料時(shí)可達(dá)50t/h或100～600t/h）；缺點(diǎn)表觀密度?。ǎ?0000kg/m3），分離精度低。適用范圍在廢物組分間電導(dǎo)率差異較大更宜采用（局限）。磁流體靜力分選(magnetohydrostatic

separation)概念在非均勻磁場(chǎng)中，以順磁性液體和鐵磁性膠體懸浮液為分選介質(zhì)，按廢物中各組分的密度和比磁化系數(shù)的差異進(jìn)行分離的方法。由于不加電場(chǎng)，不存在電場(chǎng)和磁場(chǎng)聯(lián)合作用產(chǎn)生的特性渦流，故稱為靜力分選。優(yōu)點(diǎn)表觀密度高（以磁鐵礦制成的鐵磁性懸浮液可達(dá)19000kg/m3），介質(zhì)粘度較小，分離精度高，應(yīng)用范圍廣；缺點(diǎn)分選設(shè)備復(fù)雜，介質(zhì)制備困難，價(jià)格高，回收難，處理能力小。適用范圍具有密度差異的各種組分的分離（廣）。磁流體的再生磁流體分選后，需要進(jìn)行磁流體的水洗回收；磁流體經(jīng)水洗后被稀釋，需進(jìn)行濃縮處理；電暈－靜電復(fù)合電選機(jī)電場(chǎng)特征電暈電極(負(fù))滾筒電極(正)分選回收工藝系統(tǒng)將兩種或兩種以上的分選單元操作有機(jī)地組合在一起的工藝系統(tǒng)確定原則：根據(jù)物料的性質(zhì)確定分選方法物料的性質(zhì)：物料的組成、粒度、比重、電磁性、表面潤濕性、形狀等分選方法：篩分、重選、電磁選、摩擦與彈跳分選等，應(yīng)采用最簡(jiǎn)單的方法。根據(jù)分選方法確定分選設(shè)備類型、規(guī)格、臺(tái)數(shù)應(yīng)采用定型產(chǎn)品，盡量提高設(shè)備利用率。將不同分選方法所組成的單元操作有機(jī)組合單元之間的連接應(yīng)遵循：先干后濕，先粗后細(xì)，先多后少等第四節(jié)固體廢物的脫水固體廢物脫水的方法有濃縮脫水和機(jī)械脫水兩種。主要內(nèi)容：固體廢物的水分及分離方法濃縮脫水機(jī)械脫水固體廢物中水的存在形式固體廢物脫水的方法濃縮脫水：去除固體廢物中的間隙水，縮小體積，為輸送、消化、脫水、利用與處置創(chuàng)造條件。方法主要有重力濃縮法氣浮濃縮法離心濃縮法機(jī)械脫水：利用具有許多毛細(xì)孔的物質(zhì)作為過濾介質(zhì)，以過濾介質(zhì)兩側(cè)產(chǎn)生壓差作為過濾的推動(dòng)力，使固體廢物中的溶液強(qiáng)制通過過濾介質(zhì)成為濾液，固體顆粒被截留成為濾餅的固液分離操作。應(yīng)用最廣。主要脫出毛細(xì)結(jié)合水和表面吸附水。重力濃縮法原理：依據(jù)固體顆粒與溶液間存在的密度差，借重力作用脫水,適用于比重大于1的固體廢物。設(shè)備：按運(yùn)行方式分為間隙式濃縮池：間斷濃縮，上清液虹吸排出，僅用于小型處理廠或工業(yè)企業(yè)的污水處理廠的污泥脫水連續(xù)式濃縮池：多用于大中型污水處理廠，結(jié)構(gòu)類似于輻射式沉淀池。一般為直徑5~20m的圓形或矩形鋼筋混凝土構(gòu)筑物?？煞譃閹Ч文鄼C(jī)和攪動(dòng)?xùn)?、不帶刮泥機(jī)、帶刮泥機(jī)多層濃縮池3種。（1）間隙式濃縮池不帶中心傳動(dòng)間歇式濃縮池（2）連續(xù)式濃縮池氣浮濃縮法原理：依靠大量微小氣泡附著在污泥顆粒上，形成污泥顆粒-氣泡結(jié)合體，進(jìn)而產(chǎn)生浮力把顆粒帶到水表面達(dá)到濃縮的目的，用刮泥機(jī)刮出的過程。適用于比重接近于1的固體廢物。設(shè)備：氣浮池。特點(diǎn)：濃縮速度快，處理時(shí)間一般為重力濃縮的1/3左右；占地較少；生成的污泥較干燥，表面刮泥較方便。但基建和操作費(fèi)用較高，管理較復(fù)雜。費(fèi)用較重力濃縮高2～3倍。常用的是部分澄清水加壓溶氣氣浮法，流程見下圖離心濃縮法原理：利用固體顆粒與水的密度的差異，在高速旋轉(zhuǎn)的離心機(jī)中，固體顆粒和水分別受到大小不同的離心力而被分離的過程。設(shè)備：倒錐分離板型和螺旋卸料離心機(jī)。特點(diǎn)：占地面積小、造價(jià)低，但運(yùn)行與機(jī)械維修費(fèi)用較高。濃縮脫水三種方法的比較重力濃縮法：操作簡(jiǎn)單，處理費(fèi)用低；但：占地面積大，效率低（3～6％）氣浮濃縮法：效率高（5～7％）速度快（時(shí)間為重力法的1／3）污泥穩(wěn)定性好，（混入了空氣，不易腐敗）但：基建費(fèi)和操作費(fèi)用高，管理復(fù)雜。（3）離心濃縮法：效率高（污泥可被濃縮到74～78％）速度快（螺旋卸料型，直徑300～400處理速度可達(dá)50m3/h）但：動(dòng)力和維修管理費(fèi)高，一般不采用；（美國用于活性污泥的濃縮）機(jī)械過濾脫水利用具有許多毛細(xì)孔的物質(zhì)作為過濾介質(zhì)，以過濾介質(zhì)兩側(cè)產(chǎn)生壓差作為過濾的推動(dòng)力，使固體廢物中的溶液強(qiáng)制通過過濾介質(zhì)成為濾液，固體顆粒被截留成為濾餅的固液分離操作。是應(yīng)用最廣泛的固液分離過程。過濾介質(zhì)過濾設(shè)備過濾介質(zhì)具有足夠的機(jī)械強(qiáng)