工業(yè)固體廢物處理技術(shù)

工業(yè)固廢處理技術(shù)概論固體廢物：是指在生產(chǎn)、生活和其他活動中產(chǎn)生的喪失原有利用價(jià)值或者雖未喪失利用價(jià)值但被拋棄或者放棄的固態(tài)、半固態(tài)和置于容器中的氣態(tài)的物品、物質(zhì)以及法律、行政法規(guī)規(guī)定納入固體廢物管理的物品、物質(zhì)。依據(jù)《固體廢物污染環(huán)境防治法》對固體廢物的分類，將其分為生活垃圾、工業(yè)固體廢物、和危險(xiǎn)廢物等三類進(jìn)行管理。各種工礦企業(yè)生產(chǎn)或原料加工過程中所產(chǎn)生或排出的廢物，統(tǒng)稱工業(yè)固體廢物。固體廢物環(huán)境污染的特點(diǎn)：（1）產(chǎn)生量大，種類繁多，成分復(fù)雜；（2）污染物滯留期長、危害性強(qiáng)；（3）其他處理工程的終態(tài)，污染環(huán)境的源頭。固體廢物的管理原則（1）“三化”管理原則：資源化、無害化、減量化。固體廢物處理利用的發(fā)展趨勢必然是從“無害化”走向“資源化”，“資源化”是以“無害化”為前提的，“無害化”“減量化”應(yīng)以“資源化”為條件。“全過程”管理原則3C原則：避免產(chǎn)生、綜合利用、妥善處置。3R原則：減少產(chǎn)生、再利用、再循環(huán)。固體廢物的物理化學(xué)特性（一）物理性質(zhì)包括物理組成、色、臭、溫度、含水率、空隙率、滲透率、粒度、密度、磁性、電性、光電性、摩擦性與彈性等。化學(xué)性質(zhì)表示固體廢物化學(xué)性質(zhì)的特征參數(shù)有揮發(fā)分、灰分、灰分熔點(diǎn)、元素組成、固定碳及發(fā)熱值。生物化學(xué)性質(zhì)包括病毒、細(xì)菌、原生及后生動物、寄生蟲卵等生物性污染物質(zhì)的組成、有機(jī)組分的生物降解性等。第二章工業(yè)固體廢物的壓實(shí)、破碎和分選技術(shù)1、壓實(shí)，又稱壓縮，指用機(jī)械方法增加固體廢物聚集程度，增大容重和減小固體廢物表觀體積，提高運(yùn)輸與管理效率的一種操作技術(shù)。2、固體廢物破碎難易程度通常用機(jī)械強(qiáng)度或硬度來衡量。固體廢物的機(jī)械強(qiáng)度是指固體廢物抗破碎的阻力，通常以靜載下測定的抗壓強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn)來衡量。一般的，抗壓強(qiáng)度大于250MPa的稱為堅(jiān)硬固體廢物；40——250MPa的稱為中硬固體廢物；小于40MPa的稱為軟固體廢物。3、固體廢物的硬度是指固體廢物抵抗外力機(jī)械侵入的能力。4、固體廢物的分選就是將固體廢物中各種可回收利用的廢物或不符合后續(xù)處理工藝要求的廢物組分采用適當(dāng)技術(shù)分離出來的過程。5、影響篩分效率的因素影響篩分效率的因素有固體廢物性質(zhì)、篩分設(shè)備性能、篩分操作條件。6、（1）加重質(zhì)的選擇：最常用的加重質(zhì)有硅鐵、磁鐵礦等。作為重介質(zhì)分選的硅鐵含硅量為13%——18%，磁鐵礦一般要求的粒度為小于200目占60%——90%，能夠均勻分散于水中，容積濃度一般為10%——15%。對重介質(zhì)性能的要求：密度高、黏度低、化學(xué)穩(wěn)定性好（不與處理的廢物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)）、無毒、無腐蝕性、易回收再生。工業(yè)固體廢物固化/穩(wěn)定化處理技術(shù)固化：是在危險(xiǎn)廢物中添加固化劑，使其轉(zhuǎn)變?yōu)椴豢闪鲃庸腆w或形成緊密固體的過程。固化技術(shù)：是利用物理或化學(xué)方法將有害廢物與能聚結(jié)成固體的某些惰性基材混合，從而使固體廢物固定1或包容在惰性固體基材張，使之具有化學(xué)穩(wěn)定性或密封性的一種無害化處理技術(shù)。穩(wěn)定化：是將有毒有害污染物轉(zhuǎn)變?yōu)榈腿芙庑?、低遷移性及低毒性的過程。一般分為化學(xué)穩(wěn)定化和物理穩(wěn)定化。包容化技術(shù)：是指用穩(wěn)定劑、固化劑凝聚，將有毒物質(zhì)或危險(xiǎn)廢物顆粒包容或覆蓋的過程。固化/穩(wěn)定化處理的目的對危險(xiǎn)廢物、其他處理過程殘?jiān)氨晃廴镜耐寥肋M(jìn)行處理，使危險(xiǎn)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)。固化/穩(wěn)定化處理的基本要求有害物質(zhì)經(jīng)過固化處理后形成的固化物應(yīng)具有良好的抗?jié)B透性、抗浸出性、抗干濕性、抗凍融性及足夠的機(jī)械強(qiáng)度等，最好能作為資源加以利用。固化過程中材料和能量消耗要低，增容比要低。固化工藝過程簡單，便于操作。固化劑來源豐富，價(jià)廉易得。處理費(fèi)用低廉。對于發(fā)射性廢物的固化產(chǎn)品，還應(yīng)有較好的導(dǎo)熱性和熱穩(wěn)定性，以便于用適當(dāng)?shù)睦鋮s方法處理，以防止放射性衰變熱使固化體溫度升高，避免產(chǎn)生自融化現(xiàn)象，同時(shí)還要求產(chǎn)品具有較好的耐輻照穩(wěn)定性。固化處理效果常用浸出率、增容比、抗壓強(qiáng)度等物理、化學(xué)指標(biāo)予以評價(jià)。第九章石油化學(xué)工業(yè)固體廢物的綜合利用1、石油化學(xué)固體廢物一般按生產(chǎn)行業(yè)、化學(xué)性質(zhì)、危險(xiǎn)性程度進(jìn)行分類。按生產(chǎn)行業(yè)可分為石油煉制行業(yè)固體廢物、石油化工行業(yè)固體廢物、石油化纖行業(yè)固體廢物。石油煉制行業(yè)固體廢物主要有酸堿廢液、廢催化劑、頁巖渣；石油化工、化纖行業(yè)固體廢物主要有廢添加劑、聚酯廢料、有機(jī)廢液等。按化學(xué)性質(zhì)可分為有機(jī)固體廢物和無極固體廢物。按照固體廢物對人體和環(huán)境所造成的危害程度，又將固體廢物分為一般固體廢物和危險(xiǎn)固體廢物。一般固體廢物常指對人體健康和環(huán)境危害性較小的廢物，如經(jīng)過處理的廢白土、廢分子篩、廢吸附劑、電石渣等；危險(xiǎn)性固體廢棄物則指具有毒性、腐蝕性、反應(yīng)性、易燃性、爆炸性、浸出毒性等特征的有毒。有害物質(zhì)，如酸堿廢液、甲乙酮廢液、雜醇廢液及含重金屬的廢催化劑等。石油煉制工業(yè)產(chǎn)生的固體廢物主要來自于生產(chǎn)工業(yè)本身及污水處理設(shè)施。主要包括廢酸、堿液、廢白土渣、廢頁巖渣、各種催化劑及污水處理廠污泥。廢酸液主要來源于油品酸精制和烷基化裝置排出的廢硫酸催化劑。其成分除硫酸外還有硫酸酯、磺酸等有機(jī)物及疊氮化物。廢堿液的處理利用硫酸中和法回收環(huán)烷酸、粗酚；（2）二氧化碳中和法回收環(huán)烷酸、碳酸鈉；（3）利用廢堿液造紙。廢酸液的利用技術(shù)熱解法回收硫酸；（2）廢酸液濃縮后作為原料。第十章污泥的濃縮與脫水1、污泥的體積、質(zhì)量及所含固體物濃度之間的關(guān)系，由式子可知，當(dāng)污泥含水率由99%降至98%，或由98%降至96%，或由97%降至94%，污泥體積均能減少一半。也即污泥含水率越高，降低污泥的含水率對減容的作用越大。式子適由于含水率大于65%的污泥。因含水率低于65%以后，污泥內(nèi)出現(xiàn)很多氣泡，體積和質(zhì)量不再符合上式。污泥處理的目的較少水分、降低容積，便于后續(xù)處理、利用和運(yùn)輸；使污泥衛(wèi)生化和穩(wěn)定化，污泥含有大量有機(jī)物、各種病原體及其他有毒有害物質(zhì)，若不進(jìn)行穩(wěn)定化處理，必將成為“二次污染源”，導(dǎo)致環(huán)境污染和病菌傳播；通過處理，改善污泥的成分和某些性質(zhì)，以利于污泥資源化利用?？傊勰嗵幚砗吞幹玫哪康氖菧p量、穩(wěn)定、無害化及綜合利用。可以根據(jù)需要選用不同的污泥處理系統(tǒng)，可供選擇的方案大致有：上述生污泥是指未經(jīng)消化處理的污泥。第（1）（2）（3）方案，以消化過程產(chǎn)生的生物能即沼氣（或稱消化氣、污泥氣），可作為能源利用，如用作燃料或發(fā)電；第（4）（5）方案是以堆肥，農(nóng)用為主，當(dāng)污泥符合農(nóng)用肥料條件及附近有農(nóng)林牧或蔬菜基地時(shí)可考慮采用；第（6）方案是以干燥焚燒為主，當(dāng)污泥不適于進(jìn)行消化處理、或不符合農(nóng)用條件、或受污水處理廠用地面積的限制等地區(qū)可考慮采用。焚燒產(chǎn)生的熱能可作為能源。污泥最終處置方法包括作為肥料施用于農(nóng)田、森林、草地或沙漠改良，填?；蛲逗?，作為能源或建材或焚燒等?？傊?，污泥處理方案的選擇，應(yīng)根據(jù)污泥的性質(zhì)與數(shù)量。投資情況與運(yùn)行管理費(fèi)用、環(huán)境保護(hù)要求以及有關(guān)法律法規(guī)、城市農(nóng)業(yè)發(fā)展情況及當(dāng)?shù)貧夂驐l件等情況，綜合考慮后決定。降低含水率的方法有：濃縮法，由于降低污泥的空隙水，因空隙水所占比例最大，故濃縮是減容的主要方法；自然干化法和機(jī)械脫水法，主要脫除毛細(xì)水；干燥與焚燒法，主要脫除吸附水與內(nèi)部水。第十一章工業(yè)固體廢物的最終處置技術(shù)1、處置，是指將固體廢物焚燒和用其他改變固體廢物的物理化學(xué)、生物特性的方法，達(dá)到減少已產(chǎn)生的固體廢物數(shù)量、縮小固體廢物體積、減少或者消除其危險(xiǎn)成份的活動，或者將固體廢物最終置于符合環(huán)境保護(hù)要求的場所或者設(shè)施并不再回取的活動。在評價(jià)一個(gè)用于長期處置固體廢物的填埋場廠址的適宜性時(shí)，必須加以考慮的因素主要有：運(yùn)輸距離、廠址限制條件、可用土地面積、出入場地道路、地形地貌及土壤條件、氣候條件、地表水文條件、地質(zhì)和地質(zhì)水文條件、當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件、地方公眾意見以及填埋場封場后是否可被利用。填埋場滲濾液的主要成分常見元素和離子，如微量金屬，如有機(jī)物，常以TOC，COD來計(jì)量，酚等也可以單獨(dú)計(jì)量。微生物。4、滲濾液的來源直接降水是滲濾液產(chǎn)生的主要來源，其確切數(shù)字可根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庀筚Y料確定。地表徑流對滲濾液的產(chǎn)生量也有較大的影響。具體數(shù)字取決于填埋場地周圍的地勢、覆土材料的種類及滲透性能、場地的植被情況及排水設(shè)施的完善程度等。地表灌溉，影響程度與地面的種植情況和土壤類型有關(guān)。地下水。如果填埋場地的底部在地下水位以下，地下水就可能滲入填埋場內(nèi)。如果在設(shè)計(jì)施工中采取防滲措施，可以避免或減少地下水的滲入量。廢物中水分。隨固體廢物進(jìn)入填埋場中的水分，包括固體廢物本身攜帶的水分以及從大氣和雨水中的吸附量。入場廢物攜帶的水分有時(shí)是滲濾液的主要來源之一（比如污泥填埋）。覆蓋材料（砂、黏土）攜帶的水分。典型田間持水量對于砂而言為6%——12%，對于黏土質(zhì)的土壤為23%——31%。有機(jī)物分解生成水。5、滲濾液產(chǎn)生量的影響因素填埋場滲濾液的產(chǎn)生量通常由：獲水能力、場地地表?xiàng)l件、固體廢物條件、埋場構(gòu)造、操作條件等五個(gè)相互有關(guān)的因素決定。6、填埋氣體的