第五章化工廢渣處理及資源化

第五章化工廢渣處理

及資源化化工廢渣的來源分類化工廢渣的污染途徑化工廢渣處理技術(shù)化工廢渣的資源化技術(shù)本章重點(diǎn)Introduction固體廢物指人類在生產(chǎn)過程和社會生活中產(chǎn)生的不再需要或沒有“利用價(jià)值”而被遺棄的固體或半固體物質(zhì)。在固體廢物中凡是有毒性、易燃性、腐蝕性、反應(yīng)性、傳染性、放射性的廢物列為有害廢物。固體廢棄物的概念在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的固體廢物俗稱廢渣（residue）在生活活動過程中產(chǎn)生的固體廢物則稱為垃圾（refuse）。

固體廢棄物的概念1來源與分類固體廢物

喪失原有利用價(jià)值拋棄或放棄

固態(tài)、半固態(tài)

法律、法規(guī)規(guī)定納入固體廢

物管理的物品、物質(zhì)性質(zhì)、特征生產(chǎn)生活其它活動來

源“放錯(cuò)地點(diǎn)的原料”，“廢”具有時(shí)間和空間的相對性1來源與分類1來源與分類固體廢物來源原始人類動植物殘?jiān)S便17、18世紀(jì)自然物機(jī)械加工、物理性狀、屑末19世紀(jì)末20世紀(jì)初元素或人工合成物質(zhì)的廢渣，汞、鉛、砷、氰化物等有害廢渣20世紀(jì)以來原子核層次、人工重核裂變和輕核聚變，放射性廢渣。分工細(xì)化、需求多樣化、廢物更多更雜1234固體廢物污染及性質(zhì)與生產(chǎn)力、社會需求有何關(guān)系？1來源與分類固體廢物分類化學(xué)性質(zhì)有機(jī)固體廢物無機(jī)固體廢物污染特性一般固體廢物

危險(xiǎn)固體廢物放射性固體廢物來源工礦業(yè)固體廢物

生活垃圾

其它固體廢物按形態(tài)塊狀、粒狀、粉狀和泥狀類別分類標(biāo)準(zhǔn)1來源與分類危險(xiǎn)固體廢物反應(yīng)性傳染性腐蝕性毒性易爆性易燃性浸出毒性危險(xiǎn)特性小白鼠實(shí)驗(yàn)放射性pH鋼腐蝕深度鑒別標(biāo)準(zhǔn)固體廢物的分類按來源按組成有機(jī)廢物：以有機(jī)物為主要成分的廢物無機(jī)廢物：以無機(jī)物為主要成分的廢物工業(yè)固體廢物礦業(yè)固體廢物農(nóng)業(yè)固體廢物城市垃圾等按危害性一般廢物危險(xiǎn)廢物根據(jù)《中華人民共和國固體廢物污染防治法》危險(xiǎn)廢物工業(yè)固體廢物城市生活垃圾污泥、粉塵固體廢物一般固體廢物礦業(yè)廢物尾礦、廢石工業(yè)廢物廢渣、廢屑農(nóng)業(yè)廢物生活廢物環(huán)境工程廢物垃圾、糞便秸桿、畜糞危險(xiǎn)固體廢物具有毒性、易燃性、腐蝕性、反應(yīng)性、傳染性、放射性、爆炸性城市垃圾的產(chǎn)生和分類來源產(chǎn)生過程城市垃圾種類居民產(chǎn)生于城鎮(zhèn)居民生活過程食品廢物、生活垃圾爐灰及某些特殊廢物商業(yè)倉庫、餐館、商場、辦公樓、旅館、飯店及各類商業(yè)與維修業(yè)活動食品廢物垃圾、爐灰，某些特殊廢物、偶爾產(chǎn)生危險(xiǎn)的廢物公共地區(qū)街道、小巷、公路、公園、游樂場、海灘及娛樂場所垃圾及特殊廢物城市建設(shè)居民樓、公用事業(yè)、工廠企業(yè)、建筑、舊建筑物拆遷修繕等建筑渣土、廢木料、碎磚瓦及其他建筑材料水處理廠給水與污水、廢水處理廠水處理廠污泥主要工業(yè)固體廢物的來源和分類來源產(chǎn)生過程分類礦業(yè)礦石開采和加工廢石、尾礦冶金金屬冶煉和加工高爐渣、鋼渣、鐵合金渣、赤泥、銅渣、鉛鋅渣、鎳鈷渣、汞渣等能源煤炭開采和使用煤矸石、粉煤灰、爐渣等石化石油開采與加工油泥、焦油頁巖渣、廢催化劑、硫酸渣、酸渣堿渣、鹽泥、釜底泥等輕工食品、造紙等加工廢果殼、廢煙草、動物殘骸、污泥、廢紙、廢織物等其它

金屬碎屑、電鍍污泥、建筑廢料等Hazardouswastesharpwasteinfectivitywastechemistrywastedruggerywastebiologicwasteradwasteglasswasteplasticwaste2005年我國各類固體廢棄物總產(chǎn)出量為18.2億噸，累積堆存209億噸，占地200萬畝，由于污染而失去基本使用功能的土地為600萬畝，占我國耕地總面積的0.3％；由于污染而導(dǎo)致使用功能劣化的土地為2000萬畝，占我國耕地總面積的1.2％。我國各類固體廢棄物我國2005我國年各類固體廢棄物產(chǎn)出及堆存情況（億噸）種類年產(chǎn)出量累計(jì)堆存量尾礦460冶金渣25粉煤灰214煤矸石540建筑垃圾320城市生活垃圾1.270合計(jì)18.22092危害與污染控制固體廢物的污染途徑固體廢物水污染物污染物凈化大氣污染物源宿化學(xué)物質(zhì)型污染病源體型污染2危害與污染控制固體廢物的污染途徑固體廢物大氣地表水地下水土壤動植物人體健康固體廢物源江河湖等地下水廢物處理地水生動植物食用水生動植物地下水肥料、改良土壤食用植物污水處理廠懸浮大氣微粒污泥焚燒處理塵埃處置堆存填埋：地表層地底層深埋飲用飼料奶、肉大氣肺皮膚人類疾病人類食品直接接觸污泥接觸浸入2危害與污染控制污染控制措施進(jìn)行無害化處理與處置進(jìn)行綜合利用或回收利用少產(chǎn)生或不產(chǎn)生固廢準(zhǔn)入、消費(fèi)觀念結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)、環(huán)評、采用精料、延長使用壽命消毒穩(wěn)定化填埋焚燒固化處理循環(huán)利用翻新逆向物流綜合利用2危害與污染控制污染控制措施生

產(chǎn)

過

程原料能源技術(shù)工藝設(shè)備過程控制管理員工產(chǎn)品(包括副產(chǎn)品和中間產(chǎn)品)廢棄物循環(huán)回用排放何為清潔生產(chǎn)？2危害與污染控制污染控制措施生活服務(wù)中循環(huán)經(jīng)濟(jì)意識廢物減量化、無害化積極推進(jìn)分類收集廢物資源化合理的消費(fèi)觀消費(fèi)結(jié)構(gòu)2危害與污染控制污染控制與資源化方法處理處置預(yù)處理物化處理生物處理熱處理陸地處置海洋處置固體廢物壓實(shí)、破碎、分選、脫水等收集、運(yùn)輸、壓實(shí)、破碎、分選、脫水氧化、還原、中和、固化等好氧堆肥、厭氧消化、微生物浸出等干燥、熱分解、焚燒、熱解、焙燒等土地耕作、土地填埋、深井灌注等深海填埋、遠(yuǎn)洋焚燒等3固體廢物管理相關(guān)固體廢物管理法規(guī)1965年《固體廢物處置法》第一個(gè)固廢專業(yè)法規(guī)1976《資源保護(hù)及回收法》1980年、1984年《有害固體廢物修正案》1980年《綜合環(huán)境對策保護(hù)法》“超級基金法”美國1970年《廢棄物處理及清掃法》

幾次修改1991年《促進(jìn)再生資源利用法》日本2002年《放射性固廢法》1995年《固廢法》2004年《固廢法》修改中國《1899年河流與港口法》3固體廢物管理固體廢物管理原則1234“3化”原則“減量化”“無害化”“資源化”“3C”原則“Clean”“Cycle”“Control”全過程管理原則“3R”原則“Reduce”“Reuse”“Recycle”3固體廢物管理管理制度

分類管理

工業(yè)固廢申報(bào)登記

環(huán)評及三同時(shí)

排污收費(fèi)

限期治理

進(jìn)

口廢物審批

危廢行政代執(zhí)行

危廢經(jīng)營許可

危廢轉(zhuǎn)移報(bào)告單第一節(jié)化工廢渣的來源及特點(diǎn)一、化工廢渣的來源化學(xué)工業(yè)是對環(huán)境的各種資源進(jìn)行化學(xué)處理和轉(zhuǎn)化加工的部門。化工生產(chǎn)的特點(diǎn)是“四多”，即原料多、生產(chǎn)方法多、產(chǎn)品的品種多、產(chǎn)生廢物多。一、化工廢渣的來源據(jù)化工部門統(tǒng)計(jì)，用于化工生產(chǎn)的各種原料最終有三分之一成為了固體廢物。全國化工固體廢物中危險(xiǎn)廢物約占22％。化工廢渣是指化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的固體和泥漿廢棄物，包括排出的不合格的產(chǎn)品、副產(chǎn)物、廢催化劑、廢溶劑、蒸餾殘液以及廢水處理產(chǎn)生的污泥等?；U渣化工廢渣的性質(zhì)、數(shù)量、毒性與原料路線、生產(chǎn)工藝和操作條件有很大的關(guān)系。由化工企業(yè)排放出的固體形式的廢棄物質(zhì)，凡是具有毒性、易燃性、腐蝕性、放射性等各種廢棄物都屬于有害廢渣?；U渣來源化學(xué)反應(yīng)不完全、原料不純、跑、冒、滴、漏等。由生產(chǎn)過程中產(chǎn)生之外，還有非生產(chǎn)性的固體廢棄物，如原料及產(chǎn)品的包裝垃圾、工廠的生活垃圾等。這些垃圾中也會有很多有害的物質(zhì)。幾種化學(xué)工業(yè)危險(xiǎn)廢物的組成及危害廢渣名稱主要污染物及含量對人體或環(huán)境的危害鉻渣含Cr6+0.3～2.9%對人體消化道和皮膚具有強(qiáng)烈地刺激和腐蝕作用，對呼吸道造成損害，有致癌作用。鉻蓄積在魚類組織中對水體中動物和植物區(qū)系均有致死作用，含鉻廢水影響小麥、玉米等作物生長。氰渣含CN-1～4%引起頭痛、頭暈、心悸、甲狀腺腫大、急性中毒時(shí)呼吸衰竭致死，對人體、魚類危害很大。含汞鹽泥Hg含量0.2～0.3%無機(jī)汞對消化道粘膜有強(qiáng)烈地腐蝕作用，吸入較高濃度的汞蒸汽可引起急性中毒和神經(jīng)功能障礙；烷基汞在人體內(nèi)能長期滯留，甲基汞會引起水俁?。还瘜B類、水生脊椎動物會造成有害作用。其它重金屬廢渣含Zn2+7%～25%，Pb2+0.3%～2%，Cd2+100～500mg/kg，As3+40～400mg/kg鉛、鎘對人體神經(jīng)系統(tǒng)、造血系統(tǒng)、消化系統(tǒng)及肝、腎、骨骼等都會引起中毒傷害；含砷化合物有致癌作用；鋅鹽對皮膚和粘膜有刺激腐蝕作用；重金屬對動植物、微生物有明顯地危害作用。有機(jī)化工廢渣苯、苯酚、腈類、硝基苯、芳香胺類、有機(jī)磷農(nóng)藥等對人體中樞神經(jīng)及肝、腎、胃、皮膚等造成障礙與損害；芳香胺類和亞硝胺類有致癌作用，對水生生物和魚類等也有致毒作用。酸、堿渣各種無機(jī)酸堿10～30%，含有大量金屬離子和鹽類。對人體皮膚、眼睛和粘膜有強(qiáng)烈地刺激作用，導(dǎo)致皮膚和內(nèi)部器官損傷和腐蝕，對水生生物、魚類有嚴(yán)重的有害影響。二、化工廢渣的分類按照化學(xué)性質(zhì)分:無機(jī)廢渣有機(jī)廢渣無機(jī)廢渣有些是有毒的廢渣，如鉻鹽生產(chǎn)排出的鉻清，其特點(diǎn)是廢渣排放量大、毒性強(qiáng)，對環(huán)境污染嚴(yán)重。二、化工廢渣的分類有機(jī)廢渣大多指的是高濃度有機(jī)廢渣，其特點(diǎn)是組成復(fù)雜，有些具有毒性、易燃性和爆炸性，但其排放量一般不大。按對人體和環(huán)境的危害性分一般工業(yè)廢渣危險(xiǎn)廢渣一般工業(yè)廢渣常指對人體健康或環(huán)境危害性較小的廢物，如硫酸礦燒渣和合成氨造氣爐渣等。二、化工廢渣的分類三、化工廢渣的特點(diǎn)1．廢棄物產(chǎn)生和排放量比較大化學(xué)工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)生量較大，約占全國固體廢棄物產(chǎn)生量的6.16%。三、化工廢渣的特點(diǎn)2．化工固體廢棄物中危險(xiǎn)廢物種類多，有毒物質(zhì)含量高化學(xué)工業(yè)固體廢棄物中，有相當(dāng)一部分具有極毒性、反應(yīng)性、腐蝕性等特征，對人體健康和環(huán)境有危害或潛在危害。3．廢棄物再資源化可能性大化工固體廢棄物組成中有相當(dāng)一部分是未反應(yīng)的原料和反應(yīng)副產(chǎn)物，它們都是很寶貴的資源，如硫鐵礦燒渣、合成氨造氣爐渣、燒堿鹽泥等，可用作制磚、水泥的原料。一部分硫鐵礦燒渣、廢膠片、廢催化劑中還含有金、銀、鉑等貴金屬，有回收利用的價(jià)值。四、固體廢棄物對環(huán)境的危害固體廢棄物由于產(chǎn)生量大，處理和處置水平與廢氣、廢水處理水平相比要低得多，綜合利用少、占地多、危害嚴(yán)重，是我國主要環(huán)境問題之一。主要危害：侵占土地污染土壤污染水體污染大氣1．侵占土地大部分排出的廢渣采取堆存處理（2005年我國各類固體廢棄物總產(chǎn)出量為18.2億噸，累積堆存209億噸，占地200萬畝）。2．污染土壤廢棄物經(jīng)過雨淋濕浸出毒物，使土地毒化、酸化、堿化，其污染面積往往超過所占土地的數(shù)倍，并導(dǎo)致水體的污染。3．污染水體固體廢物若隨天然降水或地表徑流進(jìn)入河流、湖泊，或隨風(fēng)飄遷落入水體，使地面水受到污染；若滲入土壤，則使地下水受到污染。例如，德國萊茵河地區(qū)地下水因受廢渣滲瀝水污染，導(dǎo)致當(dāng)?shù)刈詠硭畯S有的關(guān)閉，有的減產(chǎn)。4．污染大氣礦粉煤灰、污泥和垃圾顆粒隨風(fēng)飛揚(yáng)；固體廢物的焚燒產(chǎn)生有害氣體和粉塵等?；U渣的種類復(fù)雜，成分繁多，性質(zhì)各異，故目前對廢渣的治理還不能像治理廢氣及廢水那樣形成系統(tǒng)。第二節(jié)化工廢棄物處理技術(shù)一、化工廢棄物處理方法化工廢棄物的處理方法：固體廢物處理固體廢物處置一、化工廢棄物處理方法固體廢物處理：指通過不同的物化或生化技術(shù)，將固體廢物轉(zhuǎn)化為便于運(yùn)輸、貯存、利用以及最終處置的另一種形體結(jié)構(gòu)。固體廢物處理技術(shù)包括破碎、分選、壓縮、焚燒等。固體廢物處置：指采取能將已無回收價(jià)值或確屬不能再利用的固體廢物長期置于與生物圈隔離地帶的技術(shù)措施，也是解決固體廢物最終歸宿的手段，故亦稱最終處置技術(shù)。一、化工廢棄物處理方法一、化工廢棄物處理方法化工廢棄物的處理方法：物理處理物化處理化學(xué)處理生物處理壓實(shí)破碎分選固化堆肥焚燒熱解二、廢棄物常用處理方法壓實(shí)通過外力加壓于松散的固體廢物，以縮小其體積，使固體廢物變得密實(shí)的操作簡稱為壓實(shí)，又稱壓縮。壓實(shí)目的增大容重、減少固體廢物體積以便于裝卸和運(yùn)輸，確保運(yùn)輸安全與衛(wèi)生，降低運(yùn)輸成本制取高密度惰性塊料，便于貯存、填埋或作為建筑材料使用。1壓實(shí)的適用對象：主要適用于壓縮性能大而復(fù)原性小的物質(zhì)，如冰箱、洗衣機(jī)、紙箱、紙袋、纖維、廢金屬細(xì)絲等。

大部分固體廢物（除焦油、污泥等）都可進(jìn)行壓實(shí)處理。壓實(shí)

1有些固體廢物如木頭、玻璃、金屬、塑料塊等本身已經(jīng)很密實(shí)的固體或是焦油、污泥等半固體廢物不宜作壓實(shí)處理。壓實(shí)

1（b）鋼輪壓實(shí)機(jī)（a）高履帶壓實(shí)機(jī)填埋場常用的移動式壓實(shí)機(jī)移動式壓實(shí)器，填埋場使用高履帶壓實(shí)機(jī)鋼輪壓實(shí)機(jī)城市垃圾壓縮處理工藝流程破碎

利用外力克服固體廢物質(zhì)點(diǎn)間的內(nèi)聚力而使大塊固體廢物分裂成小塊的過程，稱為破碎。固體廢物的破碎按原理通常有兩類方法：物理方法機(jī)械方法2

固體廢物破碎的難易程度：通常用機(jī)械強(qiáng)度或硬度來衡量。機(jī)械強(qiáng)度:指固體廢物抗破碎的阻力，通常用靜載下測定的抗壓強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn)來衡量。破碎2破碎方法干式破碎：通常所說的破碎濕式破碎：在大量水中的破碎破碎方法機(jī)械能破碎：利用破碎工具如齒板、錘子、鋼球非機(jī)械能破碎：利用電能、熱能等，如低溫破碎、熱力破碎、減壓破碎及超聲波破碎干式破碎破碎方法按破碎的機(jī)械方法不同分為：剪切式破碎沖擊式破碎低溫破碎濕式破碎半濕式破碎破碎方法破碎的四個(gè)基本工藝流程固體廢物破碎產(chǎn)物破碎（a）單純破碎工藝破碎的四個(gè)基本工藝流程篩下物破碎破碎產(chǎn)物固體廢物篩上物篩分（b）帶預(yù)先篩分的破碎工藝破碎篩分篩上物固體廢物篩下物破碎產(chǎn)物（c）帶檢查篩分破碎工藝破碎產(chǎn)物篩下物固體廢物破碎篩上物（d）帶預(yù)先篩分和檢查篩分破碎工藝固體廢物的破碎常見破碎設(shè)備顎式破碎機(jī)簡單擺動式復(fù)雜擺動式綜合擺動式錘式破碎機(jī)HammerMills式BJD型Movorotor型雙轉(zhuǎn)子輥式破碎機(jī)光輥、齒輥單齒輥雙齒輥粉磨機(jī)球磨機(jī)自磨機(jī)剪切破碎機(jī)VonRoll型往復(fù)式Lincle-mann型旋轉(zhuǎn)剪切式?jīng)_擊式破碎機(jī)Universa型Hazemag型分選主要是依據(jù)各種廢棄物的不同物理性能進(jìn)行分選處理的過程。主要有以下分選方法：篩分、重力分選、磁力分選、靜電分選、光電分選、渦電流分選以及浮選等。34固化通過物理化學(xué)方法，將廢物固定或包含在堅(jiān)固的固體中，以降低或消除有害組分的溶出特性。使廢物中所有污染組分呈現(xiàn)化學(xué)惰性或被包容起來，減少后續(xù)處理與處置的潛在危險(xiǎn)。4固化固化技術(shù)主要有：水泥基固化法石灰基固化法熱塑性材料固化法高分子有機(jī)聚合法玻璃基固化法5增稠和脫水在生產(chǎn)工藝本身或化學(xué)工業(yè)廢水處理過程中，常常產(chǎn)生許多沉淀物和漂浮物，即污泥，污泥的重要特征是含水率高。在污泥處理與利用中，核心問題是水和懸浮物的分離問題，即污泥的增稠和脫水問題。5增稠和脫水脫水是進(jìn)一步降低污泥中含水率的一種方法，主要有自然干化法和機(jī)械脫水法。自然干化法：利用太陽自然蒸發(fā)污泥中的水。機(jī)械脫水法：主要是利用機(jī)械脫水設(shè)備進(jìn)行脫水。5增稠和脫水機(jī)械脫水設(shè)備有：真空過濾機(jī)板框壓濾機(jī)帶式壓濾機(jī)離心脫水機(jī)固體廢物常用的脫水方法及效果脫水方法脫水裝置脫水后含水率，%脫水后狀態(tài)濃縮脫水重力濃縮、氣浮濃縮、離心濃縮95～97近似糊狀自然干化法自然干化場、曬砂場70～80泥餅狀機(jī)械脫水真空過濾真空轉(zhuǎn)鼓、真空轉(zhuǎn)盤等60～80泥餅狀壓力過濾板框壓濾機(jī)45～80泥餅狀滾壓過濾滾壓帶式壓濾機(jī)78～86泥餅狀離心過濾離心機(jī)80～85泥餅狀干燥法焚燒法各種干燥設(shè)備各種焚燒設(shè)備10～400～10粉狀、粒狀灰狀

焚燒是一種高溫處理和深度氧化的綜合工藝，通過焚燒(溫度在800-1000℃)使其中的化學(xué)活性成分被充分氧化分解，留下的無機(jī)成分(灰渣)被排出，在此過程中廢棄物的容積減少，毒性降低，同時(shí)可達(dá)到回收熱量及副產(chǎn)品的雙重功效。6焚燒而今城市垃圾的焚燒已成為城市垃圾處理的三大方法之一，在處理方面的技術(shù)地位僅次于填埋。

焚燒設(shè)備主要有：流化床焚燒爐、多段爐、轉(zhuǎn)窯、敞開式焚燒爐、雙室焚燒爐等。6焚燒優(yōu)點(diǎn)：①占地面積小，基本無二次污染，可回收熱量;②焚燒操作是全天候的，不易受氣候條件所限制;③焚燒是一種快速處理方法;④焚燒的適用面廣，除可處理城市垃圾以外，還可處理許多種其他有毒廢棄物。6焚燒缺點(diǎn)：①基建投資大，占用資金期較長;②對固體廢棄物的熱值有一定的要求;③要排放一些不能夠從煙氣中完全除去的污染氣體;④操作和管理要求較高。

6焚燒熱解技術(shù)是在氧分壓較低的條件下，利用熱能使可燃性化合物的化合鍵斷裂，由大相對分子質(zhì)量的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成小相對分子質(zhì)量的燃料氣體、油、固形碳等。7熱解主要熱解系統(tǒng)：移動床系統(tǒng)、流化床系統(tǒng)及轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)采用的最為廣泛。近幾年又出現(xiàn)了落下床輻射爐、熱載體分解爐等新的工藝方法。7熱解堆肥技術(shù)是依靠自然界廣泛分布的細(xì)菌、放線菌、真菌等微生物，人為地促進(jìn)可被生物降解的有機(jī)物向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化的生物化學(xué)過程。堆肥化的產(chǎn)物稱為堆肥，可作為土壤改良劑和肥料。這種方法越來越受到重視，成為處理城市生活垃圾的一種主要方法。8堆肥堆肥化分類：按需氧程度區(qū)分，有好氧堆肥和厭氧堆肥；按溫度區(qū)分，有中溫堆肥和高溫堆肥；按技術(shù)區(qū)分，有露天堆肥和機(jī)械密封堆肥。8堆肥第三節(jié)主要化工廢渣回收利用技術(shù)化學(xué)工業(yè)廢渣化學(xué)工業(yè)廢渣種類行業(yè)和工藝過程分：無機(jī)鹽工業(yè)廢物（鉻渣、氰渣、磷泥等）氯堿工業(yè)廢物（鹽泥、電石渣等）氮肥工業(yè)廢物（主要是爐渣）硫酸工業(yè)廢物（主要是硫鐵礦燒渣）純堿工業(yè)廢物等。

按廢物主要組成分：廢催化劑、硫鐵礦燒渣、鉻渣、氰渣、鹽泥、爐渣、堿渣等

化學(xué)工業(yè)廢渣化學(xué)工業(yè)廢渣的特性產(chǎn)生量大危險(xiǎn)廢物種類多資源化潛力大1~3t,8~12t,0.4億噸，6.16%急毒性、反應(yīng)性及腐蝕性金、銀、鉑等概述盡可能采用無毒、無害或低毒、低害的原料和能源，采用不產(chǎn)生或少產(chǎn)生廢渣的新技術(shù)新工藝、新設(shè)備，最大限度地提高資源和能源的利用率，把廢渣消滅在生產(chǎn)過程中。對產(chǎn)生的固體廢棄物進(jìn)行積極的無害化處理，而且要做到物盡其用，使固體廢棄物進(jìn)行資源化回收和利用。主要化工廢渣塑料廢渣硫鐵礦渣堿渣及電石渣鉻渣石膏塑料廢渣的處理和利用塑料廢渣屬于廢棄的有機(jī)物質(zhì)，主要來源于樹脂生產(chǎn)過程、塑料制造加工過程以及包裝材料。塑料的物理性質(zhì)之一是在低溫條件下可以軟化成型。在有催化劑的作用下，通過適當(dāng)溫度和壓力，高分子可以分解為低分子烴類。根據(jù)塑料的物理、化學(xué)性質(zhì)，可以將塑料廢渣熱解或者可以加熱成型。1塑料廢渣的處理和利用根據(jù)各種塑料廢渣的不同性質(zhì)，通過預(yù)分選后，廢塑料可進(jìn)行熔融固化或熱分解處理。處理和利用途徑大致有：再生處理法、熱分解法、焚燒法及濕式氧化法和化學(xué)氧化法等。從資源的有效利用考慮，廢塑料不宜采用焚燒法處理。1塑料廢渣的處理和利用回收的廢塑料由于種類繁多，并夾雜了其他廢物，一般只能做某些較粗糙的制品用于建筑材料；可以直接變有害物質(zhì)為有用物質(zhì)，例如將某些塑料廢渣通過加氫反應(yīng)而制得燃料等等。1硫鐵礦渣的處理和利用1）硫鐵礦渣來源、組成及其危害硫鐵礦渣是用硫鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸時(shí)產(chǎn)生的廢渣，所以又叫硫酸渣，或稱燒渣。日前，我國硫酸工業(yè)采用的硫鐵礦原料，含硫量多數(shù)在35%以下。21）硫鐵礦渣來源、組成及其危害由于硫鐵礦含硫量低，雜質(zhì)含量高，對充分利用硫鐵礦中的鐵資源帶來了極大的危害。2）硫鐵礦渣的處理和利用硫鐵礦渣綜合利用的最理想途徑是將其含有的有色金屬、稀有貴金屬回收并將殘?jiān)M(jìn)一步冶煉成鐵。但因硫鐵礦渣中有色金屬含量較低，回收工藝和設(shè)備較復(fù)雜，尚有一些問題需要解決，目前主要回收利用的是其所含的鐵。利用硫鐵礦渣煉鐵利用硫鐵礦渣生產(chǎn)鐵和水泥回收有色金屬制造建筑材料2）硫鐵礦渣的處理和利用硫鐵礦燒渣及利用制礦渣磚

石灰粉(或水泥)與硫鐵礦燒渣(約占84%)混合，經(jīng)過成型和養(yǎng)護(hù),可制成礦渣磚。分為蒸養(yǎng)制磚和自然養(yǎng)護(hù)制磚兩種磁選鐵精礦

磁選后的成品鐵精礦中含鐵量約為55%~60%，硫鐵礦燒渣鐵回收率大于60%。制作鐵系原料

硫鐵礦燒渣+硫酸反應(yīng)、沉淀、過濾，得到硫酸亞鐵溶液，鐵黃顏料，鐵紅顏料。硫酸渣中有色金屬的回收硫酸渣、NaCl煉鐵原料浸液浸渣干燥焙燒爐稀酸浸出混勻燒結(jié)沉淀、濃縮、煅燒、電爐精煉、電解沉積等各種有色金屬煤中溫氯化焙燒工藝流程“光和法”高溫氯化焙燒工藝流程

硫酸渣（H2O%11～12%）CaCl2（加入量3～4%）混料倉球磨機(jī)燃料帶式干燥機(jī)圓盤制粒機(jī)混料機(jī)水干團(tuán)礦團(tuán)礦料倉鐵路回轉(zhuǎn)窯煙塵沉降室回收金屬電除塵器煙囪Na2CO3沉淀箱鉍沉淀（BiOCl）鉛沉淀（PbSO4、AuAg）含Au礦泥冷卻塔海水硫酸渣酸溶還原過濾NaOH或氨水空氣H2SO4或HClFeS2粉氧化過濾洗滌H2O烘干研磨鐵基顏料鐵黃鐵基顏料鐵黃制備工藝流程

鐵黃產(chǎn)品，該產(chǎn)品主要成分是Fe2O3，可作為油漆、涂料、油墨等的顏料使用。烘干硫酸渣酸溶氧化pH調(diào)節(jié)劑H2SO4或HCl氧化劑過濾溶解、沉淀過濾銨黃鐵礬晶體H2OpH調(diào)節(jié)劑濾液粉碎鐵紅回收(NH4)2SO4硫酸渣制備鐵紅工藝流程

制磚

含鐵量較低，而硅、鋁含量較高的燒渣可代替粘土，摻和適量石灰，經(jīng)濕碾、加壓成型、自然養(yǎng)護(hù)制成硫酸渣磚。此法生產(chǎn)工藝簡單，不需焙燒，也不需蒸壓或蒸汽養(yǎng)護(hù)，磚的物理性能良好，成本低于粘土磚。硫酸渣（塵）水淬混料機(jī)皮帶輸送機(jī)輪碾機(jī)生石灰消化篩分水皮帶輸送機(jī)貯料倉圓盤給料機(jī)壓磚機(jī)自然養(yǎng)護(hù)燒渣磚磚坯硫酸渣制磚工藝流程

堿渣及電石渣的處理和利用化工廢渣實(shí)際上包括無機(jī)化工廢渣和有機(jī)化工廢渣，除塑料廢渣及硫鐵礦渣兩種廢渣外，還有一些比較重要的廢渣如：

堿渣電石渣磷石渣鹽泥鉻渣污水處理站多余的污泥31）堿渣堿渣是指用氨堿法制堿的過程中所排出的廢渣。來源：蒸氨塔排出的廢液中的沉淀物精制鹽水時(shí)排出的一次和二次鹽泥在苛化制堿時(shí)所排出的廢泥1）堿渣三者中以蒸氨塔排出的廢液中沉淀物數(shù)量最多。處理和利用：多用來生產(chǎn)堿渣水泥。2）電石渣

電石渣是采用電石法制造聚氯乙烯、醋酸乙烯時(shí)，電石和水反應(yīng)生成乙烯過程中排出的淺灰色細(xì)粒沉淀物。生產(chǎn)1t聚氯乙烯要排出電石渣2t多。

電石渣的組成，%組成CaOMgOAl2O3Fe2O3SiO2燒失量含量65～690.22～1.321.5～3.50.2～0.83.5～5.023～26電石渣主要是水與消石灰的混合物。2）電石渣處理和利用：電石渣脫水處理生產(chǎn)電石渣水泥生產(chǎn)氯酸鉀回收化工原料制造漂白液電石渣同時(shí)還是一種很好的建筑材料，用電石渣生產(chǎn)的磚，成本較低，還可以節(jié)省燃料和人力。

電石渣濃縮回轉(zhuǎn)窯煅燒配料粘土淘泥鐵粉濕磨生料濕磨硅石煤粉球磨煤熟料水泥磨制礦渣石膏水泥制品利用電石渣制水泥工藝流程

電石渣灰渣沉淀池漂白液尾氯配灰池澄清池反應(yīng)罐成品池水電石渣生產(chǎn)漂白液工藝流程

電石渣化灰池水氯化復(fù)分解氯氣鉀鹽除氯壓濾蒸發(fā)固體物結(jié)晶干燥脫水粉碎氯酸鉀利用電石渣代替石灰生產(chǎn)氯酸鉀工藝流程4鉻渣及綜合利用鉻鐵礦、純堿、白云石、石灰石混合焙燒水浸浸出液，生產(chǎn)重鉻酸鈉鉻渣重鉻酸鈉生產(chǎn)工藝流程

據(jù)估計(jì)，我國冶金和化學(xué)工業(yè)每年約排出鉻渣20～30萬t。4鉻渣及綜合利用化學(xué)組成Cr2O3

六價(jià)鉻SiO2CaOMgOAl2O3Fe2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)%3~70.3~1.58~1123~3620~335~87~11鉻浸出渣為淺黃綠色的粉狀固體，呈堿性。每生產(chǎn)1t重鉻酸鈉約產(chǎn)生1.8~3t鉻渣，每生產(chǎn)1t金屬鉻約產(chǎn)生12~13t鉻渣

鉻渣的礦物組成物相化學(xué)式含量，％備注方鎂石硅酸二鈣鐵鋁酸鈣亞鉻酸鈣鉻尖晶石鉻酸鈣四水鉻酸鈉鉻鋁酸鈣堿式鉻酸鐵碳酸鈣水合鋁酸鈣氫氧化鋁MgOβ-2CaO·SiO24CaO·A12O3·Fe2O3(Fe·Mg)Cr2O4CaCrO4Na2CrO4·4H2O4CaO·A12O3·CrO3·12H2OFe(OH)CrO4CaCO3

3CaC·A12O3·6H2OA1(OH)320±25±25±兩項(xiàng)合計(jì)5～10

2～31～31～3<0.52～311熟料原有熟料原有熟料原有熟料原有熟料原有熟料原有浸取形成浸取形成浸取形成

浸取形成4鉻渣及綜合利用作玻璃著色劑

六價(jià)鉻轉(zhuǎn)化為三價(jià)鉻；氧化鎂、氧化鈣代替玻璃配料中白云石和石灰石原料制鈣鎂磷肥

與磷礦石、白云石、焦炭、蛇紋石等加入電爐或高爐，高溫熔融還原，六價(jià)鉻還原成三價(jià)鉻，Cr2O3形式進(jìn)入磷肥半成品玻璃體中固定下來；其余六價(jià)鉻被還原成金屬鉻元素進(jìn)入副產(chǎn)品磷鐵中煉鐵

代替白云石、石灰石作煉鋼添加劑、六價(jià)鉻脫出率97%，鐵的機(jī)械、耐磨蝕等性能可改善將Cr6+還原為Cr3+的同時(shí)，進(jìn)行資源化利用，使其中的鉻不易被水溶出，從而避免其污染。鉻渣的利用方法將毒性大的Cr6+還原為毒性小的Cr3+，并使其生成不溶性的化合物，從而防止污染；鉻渣轉(zhuǎn)爐烘干密閉料倉懸輥式磨機(jī)機(jī)械包裝鉻渣玻璃著色劑水除塵旋風(fēng)分離脈沖除塵利用鉻渣制玻璃著色劑工藝流程

鉻渣、磷鐵礦、白云石、硅石、焦碳配料高爐熔煉鈣鎂磷肥熔體水淬半成品瀝水烘干球磨成品包裝

高爐法生產(chǎn)鉻渣鈣鎂磷肥的工藝流程

在鈣鎂磷肥的生產(chǎn)中，使用助熔劑可降低磷礦石的熔點(diǎn)，降低成本。常用的助熔劑為蛇紋石，它是一種含氧化鎂30～38%，二氧化硅35～40%，還常含鐵、鈷、鎳、鉻及微量鉑族元素的硅酸鹽礦物。鉻渣與蛇紋石相比，在主要成分上十分接近。因此，通過適當(dāng)?shù)呐淞险{(diào)整，就可以鉻渣代替蛇紋石作助熔劑。

鉻渣、硅砂、粉煤灰澆注成型混料熔化退火結(jié)晶離心退火管材成品板材成品利用鉻渣制鑄石工藝流程

鉻渣中不但有鑄石需要的硅、鈣、鎂、鋁、鐵等，鉻渣還可代替鉻鐵礦作為鑄石生產(chǎn)中的晶核劑，而鉻渣中的Cr6+在高溫下分解被熔漿中的鐵還原為Cr2O3，并與熔漿中的鐵結(jié)合形成鉻鐵礦。

鉻渣、焦碳和輔料高溫?zé)Y(jié)混勻成型高爐冶煉鉀長石、焦碳水淬鐵水鑄鐵模具成型含鉻鑄鐵爐氣除塵器鉀肥爐渣烘干、配料、磨細(xì)排空水泥鉻渣生產(chǎn)水泥并聯(lián)產(chǎn)含鉻鑄鐵和鉀肥工藝流程鉻渣篩分水洗過濾打漿濕磨烘干球磨包裝鈣鐵粉水處理FeSO4達(dá)標(biāo)排放利用鉻渣制鈣鐵粉工藝流程鉻渣制成的鈣鐵粉可代替紅丹、鐵紅用于酚醛、醇酸、環(huán)氧等油漆的生產(chǎn)。鈣鐵粉產(chǎn)品性能接近無毒防銹顏料——鐵酸鹽顏料，為油漆行業(yè)提供了一種價(jià)廉、無毒的防銹顏料。

鉻渣還可借類似的高溫熔融法，通過噴絲制造礦渣棉。鉻渣可代替石灰石、白云石做煉鐵熔劑。鉻渣用量大，每噸鐵可耗鉻渣600kg，且這種鐵中由于含有鉻，所以生鐵的硬度、耐磨性與抗腐蝕性比普通熔劑的都有提高。鉻渣的燒結(jié)固化包括鉻渣制磚、輕骨料陶粒和水泥熟料。鉻渣及綜合利用5磷石膏及綜合利用石膏指以硫酸鈣為主要成分的一種工業(yè)廢渣。磷礦石+硫酸→磷酸+硫酸鈣磷石膏螢石+硫酸→氫氟酸+硫酸鈣氟石膏生產(chǎn)二氧化鈦和蘇打時(shí)所得的硫酸鈣分別稱為鈦石膏和蘇打石膏。其中，磷石膏產(chǎn)量最大。5成分可溶P2O5

不溶P2O5

氟化物Al2O3

Fe2O3

SiO2

Na2O有機(jī)碳含量<0.25<0.10.1~0.40.1~0.50.05~0.250.5~60.002~0.010.0004~0.0025磷酸、磷肥工業(yè)、煙氣脫硫、用硫酸浸蝕鈣鹽，1t磷酸要產(chǎn)生5t磷石膏及綜合利用5磷石膏及綜合利用磷石膏的資源化利用途徑：農(nóng)業(yè)上可作為土壤改良劑施于農(nóng)田工業(yè)上可用作制石膏板和灰泥粉刷等建筑材料用于生產(chǎn)硫銨、硫酸、水泥、石灰等。5紙面石膏板

提純的磷石膏+護(hù)面紙及適量纖維、膠粘劑、促凝劑、緩凝劑等；經(jīng)過料漿培植、成型、切割、烘干等工藝流程即可制得紙面石膏板水泥

提純后的磷石膏+水泥熟料+混合材，經(jīng)水泥磨粉磨改良土壤

pH1~4.5,改良堿性土壤磷石膏及綜合利用磷石膏、焦碳、輔助材料干燥煅燒水泥磨制硅酸鹽水泥熟料石膏含SO2窯氣凈化、轉(zhuǎn)化、吸收等硫酸石膏制硫酸和水泥流程

磷石膏+水混合反應(yīng)釜真空抽濾反應(yīng)生成物NH3和CO2CaCO3硫酸銨產(chǎn)品磷石膏氣體法生產(chǎn)硫酸銨工藝流程磷石膏液體法制硫酸銨工藝流程磷石膏碳酸銨溶液加熱器混合器貯槽反應(yīng)器反應(yīng)器排風(fēng)機(jī)貯槽吸濾器料漿貯槽高位槽蒸發(fā)器流槽離心機(jī)貯槽硫酸銨廢催化劑的處理大部分有機(jī)化學(xué)反應(yīng)都以催化劑來提高反應(yīng)速率。廢催化劑主要產(chǎn)生于石油化工生產(chǎn)中的催化重整、催化裂化、加氫裂化等裝置，因?yàn)檫@些裝置在生產(chǎn)過程中需要使用一定的催化劑，當(dāng)使用一定階段后，這些催化劑的活性會降低或失活而成為廢催化劑。6廢催化劑的處理廢催化劑的特點(diǎn)：含有稀貴金屬含有有機(jī)物含有重金屬6廢催化劑的處理對于廢催化劑的處理主要有以下途徑：回收金屬鉑回收銀回收鎳6第四節(jié)污泥處理與處置一、污泥的來源與特性

根據(jù)廢水處理工藝不同，即污泥來源不同，污泥可分類如下：(1)初次沉淀污泥來自初次沉淀池，其性質(zhì)隨廢水的成分而異。(2)腐殖污泥來自生物膜法后的二次沉淀池的污泥稱腐殖污泥。

一、污泥的來源與特性

(3)剩余活性污泥來自活性污泥法后的二次沉淀池的污泥。(4)消化污泥生污泥經(jīng)厭氧消化處理后產(chǎn)生的污泥。(5)化學(xué)污泥用混凝、化學(xué)沉淀等化學(xué)方法處理廢水產(chǎn)生的污泥。污泥的主要特性：

(1)污泥含水率污泥中所含水分的重量與污泥總重量之比稱為污泥含水率。污泥含水率一般都很高，相對密度接近于1。不同污泥含水率差別很大，對污泥特性有重要影響。

污泥的主要特性：

(2)揮發(fā)性固體和灰分揮發(fā)性固體近似地等于有機(jī)物含量;灰分表示無機(jī)物含量。(3)污泥相對密度污泥相對密度等于污泥質(zhì)量與同體積的水質(zhì)量之比值。二、污泥調(diào)理1．污泥調(diào)理的主要任務(wù)主要任務(wù)就是增大污泥顆粒的尺寸，通過使這些顆粒結(jié)合的途徑而使顆粒增大，從而使污泥易于過濾或濃縮。污泥中顆粒大多數(shù)是相互排斥而不是相互吸引的。二、污泥調(diào)理1．污泥調(diào)理的主要任務(wù)首先是由于水合作用，有一層或幾層水附于顆粒表面而阻礙了顆粒相互結(jié)合。其次，污泥顆粒一般都帶負(fù)電荷，相互之間表現(xiàn)為排斥，造成了穩(wěn)定的分散狀態(tài)。污泥調(diào)理就是要克服水合作用和電性排斥作用。2．污泥調(diào)理方法最常用的調(diào)理方法有化學(xué)調(diào)理和熱處理。此外還有冷凍法和輻射法等。

為減少調(diào)理的化學(xué)藥品用量，還可采用物理洗滌—淘洗法。（1）化學(xué)調(diào)理化學(xué)調(diào)理實(shí)質(zhì)是向污泥中投加各種絮凝劑，使污泥形成顆粒大、孔隙多和結(jié)構(gòu)強(qiáng)的濾餅，它應(yīng)用得最為普遍。化學(xué)調(diào)理劑分無機(jī)和有機(jī)兩種。化學(xué)調(diào)理劑無機(jī)調(diào)理劑有：三氯化鐵、三氯化鋁、硫酸鋁、聚合鋁、石灰等。有機(jī)調(diào)理劑有：聚丙烯酞胺等。調(diào)理劑投加范圍很大，因此在特定的情況下，最好是經(jīng)過試驗(yàn)決定最佳劑量。（2）熱處理熱處理使污泥在壓力(1-1.5MPa)下短時(shí)間加熱（160-200℃)。這種處理方法使固體凝結(jié)，破壞凝膠體結(jié)構(gòu)，降低污泥固體和水的親和力。而且污泥也被消毒，臭味幾乎被消除，并易于在真空或壓力過濾機(jī)中過濾。（2）熱處理熱處理法可用以調(diào)節(jié)各種混合的有機(jī)廢水污泥，包括難以處置的剩余活性污泥，最適宜于生物污泥，未曾發(fā)現(xiàn)工業(yè)廢物對污泥調(diào)節(jié)有影響。熱處理的缺點(diǎn)是需消耗熱能，操作技術(shù)水平要求高，有臭氣放出，且處理后的污泥在過濾后所得濾液有機(jī)物濃度很高。（2）熱處理（3）淘洗淘洗是一項(xiàng)單元操作，在操作過程中將固體或固一液混合物與液體完全混合，使某些組分轉(zhuǎn)移到液體中。典型的例子是將消化污泥在化學(xué)調(diào)理以前進(jìn)行洗滌，以去除可能消耗大量化學(xué)藥品的某些可溶性有機(jī)和無機(jī)組分。（3）淘洗優(yōu)點(diǎn)：淘洗能降低堿度，從而降低調(diào)理化學(xué)藥品的投加量。缺點(diǎn)：通常洗滌污泥的費(fèi)用超過由于降低調(diào)理化學(xué)藥品所節(jié)省的費(fèi)用。三、濃縮將污泥濃縮以減少體積，對于減少后續(xù)處理過程如消化、脫水、干化和焚燒等的負(fù)擔(dān)都是非常有利的。主要濃縮方法：重力濃縮法氣浮濃縮法離心濃縮法

1．重力濃縮法根據(jù)運(yùn)行方式不同，重力濃縮法可分為：連續(xù)式間歇式重力濃縮法比較適合于比重大的污泥，如初次原污泥等。2．氣浮濃縮法如相對密度接近于1的輕污泥，如活性污泥，重力濃縮法效