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文档简介

第五章 化工废渣处理及其资源化,据统计,用于化工生产的各种原料最终约有三分之二变成了废物,而固体废物占其中的二分之一,可见化工废渣产生量之巨大。,第一节 概 述,一、基本概念: 1、固体废物:人们在生产、加工、流通、消费以及生活等过程提取目的组分之后,而被丢弃的固态或泥浆状的物质。亦称为废渣。 2、 危险固体废物:具有腐蚀性、毒性、反应性、感染性、易燃性、放射性的固体废物。,为了便于环境管理,国际上也将容器盛装的易燃、易爆、有毒、腐蚀等危险性的废液、废气,从法律角度上定为危险固体废弃物,执行固体废物管理法规,划入危险固体废物管理范畴。也就是说,从环保管理的角度,广义的固废包括不仅是废渣,还包括容器盛装的危险废液和废气。,3、固体废物污染现状:,2007年,全国工业固体废物产生量为175767万吨,比上年增加16.0%;排放量为1197万吨,比上年减少8.1%;综合利用量(含利用往年贮存量)、贮存量、处置量分别为110407万吨、24153万吨、41355万吨,分别占产生量的62.8、13.7、23.5。危险废物产生量为1079万吨,排放量为736吨,综合利用量、贮存量、处置量分别为650万吨、154万吨、346万吨。,由于废渣具有隐蔽性,不像废水、废气一样容易被发现,所以未像废水、废气一样受到人们的重视。近几年,我国开始关注固体废渣的处理处置问题,制定了一些法律法规,并在积极的推行之中。特别是经济比较发达地区,固废处理正在不断规范。,二、化工废渣的分类:,1、按化学性质分类:可分为无机废渣和有机废渣。其中,无机废渣的产生量大,特别是利用矿物或煤为原料的化工厂。某些无机废渣因含有一些重金属,毒性很大;有机废渣量相对较小,但具有毒性、易燃、易爆等特性,危害也极大。 2、按危害性分类:可分为一般性工业废渣和危险废渣。按1985年的统计数据,化工危险固废约占化工固废的22%。 我国已有危险固废的分类目录,并制定了相应的处理不同等级危险固废的管理和处理处置的办法。,三、化工废渣的特点:,废渣产生量大。根据1985年的统计数据,化工废渣产生量约为全国产生量的6.16%;排放量约占全国排放量的7.24%; 废渣中危险废物种类多,有害物质含量高。常见的化工有害废渣有 :详见教材p144。 再资源化可能性大。固体废弃物中含有很多可用的物质。如:硫铁矿渣制水泥;电镀污泥中的镍、铬等。,四、固体废弃物对环境的影响,污染水体:固体废物中的可溶性污染物将随雨水流入地面水体,也可通过渗透作用由土壤进入地下水,从而造成水体的污染; 污染大气:固体废物中的有机物变质腐烂将发生恶臭;细小颗粒甚至病原微生物会随风进入大气中;焚烧固体废物会散发毒气、烟雾和臭气。 污染土壤:固体废物及其渗出液所含的有害物质会改变土壤结构,影响土壤微生物的正常活动,某些污染物会被植物吸收进而被食用后进入人体。 固体废物的堆放还会占用大量土地。,案例分析:“拉夫”运河公害事件,有毒有害物质污染了当地的土壤、地下水和空气。,不得不废弃这座城镇,花巨额代价将居民全部迁走。,纽约的拉夫运河小区是典型的美国城市郊区,是蓝领集中的社区。这里靠近尼亚加拉大瀑布,环境宜人。工薪一族在这里拥有自己的住房,他们生儿育女,生活美满。然而,由于这一小城镇建在工业废渣填埋场上,有毒有害物质污染了当地的土壤、地下水和空气,使儿童和居民受到很大伤害,不少人得了怪病,最后查明和有害废渣填埋场长期污染有关,这是一种化学定时炸弹。最后不得废弃这座城镇,花巨额代价将居民全部迁走。,第二节 化工废弃物处理技术,一、固废污染的控制原则: 过程控制技术(减量化) 处理处置技术(无害化) 回收利用技术(资源化) 第一层次是尽量不产生固废或少产生固废;第二层次是对产生的固废进行无害化处理处置;最高层次是尽量予以回收利用,使固废资源化。,二、固废的处理处置,广义的固体废物的处理,包括处理与处置两个方面。 固体废弃物的处理:指通过物理、物化、化学、生物等不同方法,使固体废弃物转化为适于运输、储存、资源化利用以及最终处置的过程。 固体废弃物的处置:寻求合理的途径,使有害固体废物最大程度地与生物圈隔离,或使其无害化的过程。如:硫铁矿渣制水泥;放射性废物固化后进行孤岛处置、极地处置或深地层处置等。,三、固体废物的处理处置方法,1、固废处理方法: 物理法:破碎、粉碎、磁选、洗提、干燥等; 物化法:萃取、蒸馏、烧结、电解等 化学法:热裂解、中和、沉淀、氧化还原、水解、辐照等; 生物法:生物降解(堆肥法、厌氧消化)、生物吸附等; 固化技术,2、固废处置方法 焚烧法 填埋法 孤岛放置,3、常用的固废处理技术: 综合利用:对于无害的固体废物应尽量采用综合利用的方法,实现“变废为宝”。如:用煤灰渣制砖、硫铁矿焙烧后的矿渣制水泥等; 填埋法:利用废矿坑、自然洼地,将固体废物填埋在坑中。填埋场应采取措施,防止形成的污水进入地下水方法。该方法存在治标不治本的问题,而且浪费土地资源;, 焚烧法:将含有机物较多的固体废物进行焚烧,并在处理的同时可以回收热能。但该方法会产生有害气体和烟尘,有二次污染问题; 堆肥法:将可消化的固体废物(如:植物根叶、人畜排泄物等)混合堆积,经厌氧消化,使其成为有机肥料,同时还可产生沼气;, 回收有用物质或资源化:固体废物中,有大量具有回收价值的物质或能量。如:废纸回收用来造纸;碎玻璃回收制玻璃制品;废电池中的金属阳极制硫酸镍;电镀污泥中的镍、铬回收;垃圾焚烧发电等。,四、化工废渣常用的处理、处置单元:,1、压实:又称压缩。用物理方法提高废弃物的聚集程度,减少废弃物体积,以便利用或最终处置。根据废弃物的类型和处置目的的不同,压实可采用不同的流程组合。 2、破碎:用机械的方法将废弃物破碎,使废弃物达到一定的颗粒度,以便进一步处理。破碎通常是整个处理处置中的预处理过程。有多种破碎工艺可供选择。,3、分选:依据废弃物中各组分的物理性质的不同,将各组分予以分离的过程。通常紧跟在破碎过程的后面。分选效率直接影响到回收物质的价值。分选出的组分纯度越高,则回收价值越大。分选的方法有多种。 4、固化技术:用水泥、石灰、沥青塑料等凝结剂与危险废物混合并固化,使固体废物的有害物质封闭在固化体中不易被浸出,从而达到稳定化、无害化、减量化的目的。(或:通过物理或化学法,将废弃物固定或包含在坚固的固体中,以降低或消除有害成份的溶出特性。) 五种固化方法,详见p150表52。,5、增稠和脱水:在化工生产过程中,将产生各种污泥,如:废水处理产生的污泥,电化厂食盐净化产生的泥渣等。由于其含水量较大,必须增稠(或污泥浓缩)和脱水,才能进行下一步处理。 增稠:在增稠器或污泥浓缩池中完成。可以添加污泥浓缩剂,加速泥水分离。增稠可提高污泥的含固量,但还要进一步脱水才能送至后面的工序进行处理。 脱水:利用自然干化和机械脱水的方法,进一步降低污泥的含水量。,6、焚烧:通过高温焚烧(8001000)使固废中的化学活性成份被充分氧化分解。能达到废弃物容积减少、毒性降低,且可回收热能及副产品的双重功能。 如:城市垃圾的三大处理方法(填埋、焚烧、分类处理综合利用)中,焚烧居第二;含有机物较多的泥渣(如:脂肪醇厂的活性污泥泥渣),可掺入燃煤中在烧锅炉时烧掉。 焚烧法的优、缺点。,7、热解技术:在氧分压较低的条件下,利用热能使可燃性化合物的键断裂,形成分子量相对较小的燃料气体、油、固形碳的过程。如:废塑料制重油。 8、堆肥技术:利用厌氧或好氧菌,将可生物

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