武大环工考研总结-固体废物的处理与处置

1、固体废物的处理与处置?复习要点高教版固体废物的处理与处置1. 固体废物的概念 1,有害固体废物的概念 6 固体废物是指在社会的生产、生活、流通、消费等一系列活动中产生的一般不在具 有使用价值而被丢弃的以固态和泥状存在的物质。有害固体废物泛指除了放射性废物以外，具有毒性、易燃性、反响性、腐蚀性、爆 炸性、传染性因而可能对人类的生活环境产生危害的废物。2. 无害化 16、减量化 17、资源化的概念 18 固体废物“无害化处理的根本任务是将固体废物通过工程处理，到达不损害人体 健康，不污染周围的自然环境包括原生环境与次生环境 。固体废物“减量化处理的根本任务是通过适宜的手段减少和减小固体废物的数量

2、和容积。固体废物“资源化处理的根本任务是采取工艺措施从固体废物中回收有用的物质 和能源。3. 固体废物处理 14-15、处置方法 15-16 和污染控制途径 12-13固体废物处理方法：、物理处理 ：通过浓缩或者相变化改变固体废物的结构，使之 便于运输。储存处理。包括压实、破碎、分选、增稠，吸附，萃取 、化学处理：采用化学方法破坏固废中的有害成分从而到达 无害化，或转变为更容易处理的形态。包括氧化复原、中和、化学沉淀等 、生物处理：利用微生物分解固废中的可降解有机物，从而 到达无害化或综合利用。包括厌氧处理。好氧处理和兼性厌氧处理 、热处理：通过高温破坏和改变固废的组成和结构同时到达 减容无害

3、化的目的。包括燃烧，热解，烧结等 、固化处理：采用固化剂将废物固定或包覆起来降低其对环 境危害固体废物处置方法：、海洋处置海洋处置方法包括深海投弃和海上燃烧。 、陆地处置 陆地处置包括土地耕作、工程库或贮留池贮存、土 地填埋和深井灌注几种。污染控制途径：、改革生产工艺：采用无废或少废技术；采用精料；提高产品质 量和使用年限 、开展物质循环利用工艺，使一种产品的废物成为另一种产品的 原料，实现废物排放的最少化 、进行综合利用：对有些固废中的一些未起变化的原料或副产品 和有价值的物质进行回收利用 、进行无害化处理与处置 ：通过燃烧、热解、氧化复原等方式， 改变废物中有害物质的性质，使之无害化或有害

4、物质含量到达国家标准。4. 容器收集垃圾和袋装垃圾收集方式的优缺点P29,讲了容器收集的方法和特点，讲了袋装的优点 袋装的优点其也是容器收集的缺点，至于袋装的缺点自己总结去吧 袋装垃圾收集方式的优点：1可以减少垃圾箱附近的臭气和蚊蝇的孳生 2在去除和运输过程中不致有垃圾飞扬和撒漏 3装卸方便，减少了装卸时间缺点 1由于采用袋装化，增加了包装袋的消耗量，增加了收集本钱 2包装袋在自然界难以降解，加重了白色污染容器收集垃圾的优点： 1收集的形式多种多样，满足不同的需求 2本钱低廉，推广容易缺点： 1装卸不方便，增加了收集工人的工作量 2由于容器位置分散，垃圾收集工作量大 3如果不及时运走，在夏天温

5、度高时会孳生蚊蝇，并产生恶臭 4如果密封不好，易造成垃圾逸出和飞扬5. 压实的概念 41压实亦称压缩，即是利用机械的方法增加固体废物的聚集程度，增大容重和减小体 积，便于装卸、运输、贮存和填埋。6. 破碎的概念 47,破碎比的概念 50 利用外力克服固体废物质点间的内聚力而使大块固体废物分裂成小块的过程称为破 碎。破碎比在破碎过程中，原废物粒度与破碎产物粒度的比值称为破碎比。破碎比表示 废物颗粒在破碎过程中减小的倍数。7. 固体废物的机械强度的概念 47 固体废物的机械强度是指固体废物抗破碎的阻力。通常用静载下测定的抗压强度、 抗拉强度、抗剪强度和抗弯强度来表示。8. 比拟低温破碎与常温破碎的

6、区别P64-65 一共就几行字而已，常温破碎没什么特别的，因此区别也就低温破碎的特点9. 分选的概念 70固体废物分选简称废物分选，是废物处理的一种方法单元操作 ，目的是将其中可 回收利用的或不利于后续处理、处置工艺要求的物料别离出来。固体废物分选是根据物质的粒度、密度、磁性、点性、光电性、摩擦性、弹性以及 外表湿润性的不同而进行分选的。可分为筛分，重力分选，磁力、电力、光电、摩擦及 弹性分选以及浮选10. 筛分效率的概念 71 ，影响筛分效率的因素 72-74 有哪些 筛分效率是指实际得到的筛下产品重量与入筛废物中所含小于筛孔尺寸的细粒物料 重量之比，用百分数表示。影响筛分效率的因素有：固体

7、废物的性质，包括物料的粒度状态，含水量和含泥量及颗粒形状 固体废物的粒度组成对筛分效率影响较大，粒度小的颗粒越多，筛分效率越高，反 之那么越低；固体废物的含水率和含泥量对筛分效率有一定的影响；废物颗粒的形状对筛 分效率也有影响，一般球形、立方形、多边形颗粒相对而言，筛分效率较高，而颗粒呈扁平状或长方块，用方形或圆形筛孔的筛子筛分，其筛分效率越低。、筛分设备性能的影响筛子运动方式对筛分效率有较大影响； 筛子的宽度主要影响筛子的处理能力， 而筛 子的长度影响筛分效率。筛网类型及筛网的有效面积、筛子运动方式振动筛效率最高， 固定筛效率最低以及筛面倾角对筛分效率也有影响。、筛分操作条件的影响在筛分操作

8、过程中注意连续均匀给料， 使废物沿整个筛面宽度铺成一薄层， 可以提 高筛子的处理能力和筛分效率；及时清理和维修筛面也是保证筛分效率的重要条件。原理： 浮选是在固体废物与水调制的料浆中，参加浮选药剂，并通入空气形成无数细小气 泡，使欲选物质颗粒粘附在气泡上，随气泡上浮于料浆外表成为泡沫层，然后刮出回收； 不浮的颗粒仍留在料浆内，通过适当处理后废弃。在浮选过程中，固体废物各组分对气泡粘附的选择性，是由固体颗粒、水、气泡组 成的三相界面间的物理化学特性所决定的。其中比拟重要的是物质外表的润湿性。固体废物中有些物质外表的疏水性较强，容易粘附在气泡上，而另一些物质外表亲 水，不易粘附在气泡上。物质外表的

9、亲水、疏水性能，可以通过浮选药剂的作用而加强。 因此，在浮选工艺中正确选择、使用浮选药剂是调整物质可浮性的主要外因条件。分类：根据药剂在浮选过程中的作用不同，可分为捕收剂、起泡剂和调整剂三大类。捕收剂：能够选择性的吸附在欲选的物质颗粒外表上使其疏水性增强，提高可浮性 并牢固的粘附在气泡上而上浮。起泡剂：是一种便面活性物质，主要作用在水气界面上，使其界面张力降低，促使 形成小气泡，防止气泡兼并，增大分选界面提高气泡与颗粒的粘附与上浮过程中的稳定 性调整剂：主要是调整其它试剂主要是捕获剂与物质颗粒之间的相互作用。还可 以调整浆料的性质，提高浮选过程中的选择性。可分为活化剂、抑制剂、介质的调整剂 和

10、分散与混凝剂120、污泥调理及常用调理方法 126 按水分在污泥中的存在形式可分为间隙水、毛细管结合水、外表吸附水和内部水四 种。间隙水：存在污泥颗粒之间的水，约占污泥水分的70%左右，用浓缩法去除毛细管结合水：在污泥颗粒间形成一些毛细管，其中充满水分形成。约占污泥水分 的 20% 左右，可采用高速离心脱水、负压或正压过滤机脱水外表吸附水：吸附在污泥颗粒外表的水约占污泥水分的7%左右。通过加热脱除内部水： 在污泥颗粒内部或者微生物细胞体内的水， 约占污泥水分的 3%左右。 可采 用生物法破坏细胞膜除去胞内水或高温加热、冷冻法去除污泥调理是污泥浓缩或机械脱水前的预处理， 其目的是改善污泥浓缩和脱

11、水的性能， 提高机械脱水设备的处理能力。污泥调理的方法主要有化学调理、淘洗加热加压调理、冷冻融化调理等。 化学调理：在污泥中参加适量的混凝剂、助凝剂等化学试剂是污泥颗粒絮凝，改善 污泥脱水性能淘洗：是将污泥与 34 倍污泥量的水混合而进行沉降别离。 目的是降低污泥中的碱 度和黏度，以节省混凝剂的用量，提高浓缩效果，缩短浓缩时间。 ，仅适用于消化污泥加热加压调理：进行加热加压调理，可使局部有机物分解，亲水性胶体物质水解， 颗粒结构改变，从而改善污泥的浓缩与脱水性质冷冻融化调理：将污泥交替进行冷冻和融化，通过改变污泥物理结构，使污泥易于 浓缩脱水13.污泥处置有哪些方法，各有什么作用 由于某些因素

12、无法采用污泥利用或产品回收的方法， 就不得不考虑污泥的处置方法。 填埋： 污泥单独填埋或与城市垃圾一起填埋是一种可以考虑的方法。但在填埋前应经过稳 定化处理。选择填埋场地时应注意该处的地质、水文条件和土壤条件，不至使地下水受 到污染，且应和土地利用规划相结合。燃烧： 污泥燃烧不仅可使有机固体量和污泥体积大幅度地减小，而且还可到达灭菌目的。 海洋投弃： 某些国家采用海洋投弃法，至于应用什么投放形式好，对环境影响如何要结合具体 情况进行确定。140，怎样评定废物的固化效果140废物固化是用物理 - 化学方法将有害废物掺合并包容在密实的惰性材料中，使其稳定 化的一种过程。衡量固化处理效果的两项主要指

13、标是固化体的浸出率和增容比。 浸出率是指固化体浸于水中或其它溶液中时，其中有害物质的浸出速度。因为固化 体中的有害物质对环境和水源的污染，主要是由于有害物质溶于水所造成的。所以，浸 出率是评价无害化程度的指标。增容比是指所形成的固化体体积与被固化有害废物体积的比值。由于固化过程需添 加固体剂，固化后体积增加。所以，增容比是评价减量化程度的指标。142 水泥是一种无机胶结剂，经水化反响后可形成坚硬的水泥块，能将砂、石等添加料 牢固地凝结在一起。水泥固化有害废物就是利用水泥的这一特性。对有害污泥进行固化时，水泥与污泥中的水分发生水化反响生成凝胶，将有害污泥 微粒分别包容，并逐步硬化形成水泥固化体。

14、可以认为这种固化体的结构主要是水泥的 水化反响产物3CaO SiO3水化结晶体内包进了污泥微粒，使得污泥中有的有害物质被封闭在固化体内，到达稳定化、无害化的目的。实践证明，采用水泥固化处理各种含有重金属的污泥十分有效。在固化过程中，由 于水泥具有较高的 pH 值，使得污泥中的重金属离子在碱性条件下， 生成难溶于水的氢氧 化物或碳酸盐等。某些重金属离子也可以固定在水泥基体的晶格中，从而可以有效地防 止重金属的浸出。16. 比拟各种固化方法的特点，并说明它们的应用范围、水泥固化 设备和工艺过程简单，无需特殊的设备，设备投资、动力消耗和运行费用都比拟 低；水泥和添加剂价廉易得； 对含水率较低的废物可

15、直接固化，无需前处理； 在常温下可操作； 水泥固化体的浸出率较高， 增容比拟高， 对有些废物需进行预处理和投加添加剂， 增加了处理本钱；水泥的碱性易使铵离子转变为氨气逸出 处理技术已相当成熟，广泛用于处理含重金属的危险废物，对放射性固体废物的 固化容易实现平安运输和自动控制等。、石灰固化 由于粉煤灰、水泥窑灰等本身就是废料，以废制废，处理本钱更低 波索来反响不同于水泥的水合作用，固化体结构强度不如水泥 除有水泥固化的缺点外，易受酸性水溶液的侵蚀，需对固化体外表进行涂覆 主要用于处理油类污泥和重金属，污泥、氯化物、废酸等。、塑料固化 固化体致密度高，重金属浸出率小，有一定抗辐射能力 增容比和固化

16、体密度较小，便于贮运 塑料固化体耐老化性能较差，增加环境风险 处理费用较高 固化过程会释放出有害烟雾，易产生二次污染 主要用于处理重金属废物；低水平有机放射性废物；稳定非蒸发性的、液体状态 的有机危险废物。、沥青固化 沥青的热塑性使得固化体致密度高，空隙率降低，重金属浸出率小，为1 X10-6g/(cm2 d)。 固化过程中干废物与固化剂之间的质量比通常为1:12:1，固化体的增容小。 无需养护，处理后就能固化。 由于沥青的导热性不好，加热蒸发伴夹带现象，易产生二次污染。 沥青不具备水泥的水化作用和吸水性，所以需预先对废物进行浓缩脱水处理，使 得其工艺流程和装置较为得杂。 固化操作需在高温下完

17、成， 不宜处理在高温下易分解的有机溶剂及强氧化性废物。 一般用来处理中、低放射性蒸发残液、废水化学处理产生的污泥、燃烧炉产生的 灰分，以及毒性较大的电镀污泥和砷渣等危险废物。、熔融固化 固化体重金属浸出率很小，为1X 10-7g/(cm2 d) 废物本身减容大，且固化体增容比拟小 固化体热和化学稳定性高，抗辐射能力强 高温中易伴发重金属等的挥发，需严格控制气态污染物 能耗高，处理费用高 主要用于处理高放射性或剧毒废物。、自胶结固化 自胶结固化是利用废物自身的胶结特性来到达固化目的的方法。 不需要参加大量添加剂，废物也不需要完全脱水，工艺简单，固化体化学性质稳 定，具有抗渗透性高，抗微生物降解和

18、污染物浸出速率低的特点，结构强度高。 该技术最大特点是以废治废，节省资源。但其应用的前提是废物中含有具备胶结 特性的物质，因此适用范围较狭窄。只适用于含硫酸钙、亚硫酸钙泥渣或泥浆的处理固体废物的热值是指单位重量的固体废物燃烧释放出来的热量，以 kJ/kg 表示。 高位粗热值：化合物在一定温度下反响到达最终产物并返回起始温度的焓的变 化，此时水为液态，可用氧弹量热计进行测量。低位净热值：与高位热值的意义相同，只是水是气态，为燃烧实际过程中利用 的热值。18. 简述固体废物燃烧的产物 163-164、有机碳的燃烧产物是二氧化碳气体、有机物中的氢的燃烧产物是水。假设有氟或氯存在，也可能有它们的氢化物

19、生 成、固体废物中的有机硫和有机磷，在燃烧过程中生成二氧化硫或三氧化硫以及五 氧化二磷、有机氮化物的燃烧产物主要是气态的氮，也有少量的氮氧化物生成。、有机氟化物的燃烧产物是氟化氢，假设体系中氢的量缺乏，可能出现四氟化碳 或二氟氧碳。、有机氯化物的燃烧产物是氯化氢。假设氢量缺乏，那么有游离的氯气产生。、有机溴化物和碘化物燃烧后生成溴化氢及少量溴气和元素碘、根据燃烧元素的种类和燃烧温度，金属在燃烧后可生成卤化物、硫酸盐、磷酸 盐、碳酸盐、氢氧化物和氧化物等。、假设燃烧控制不良可能产生有毒气体，包括二噁英、多环芳烃、多氯联苯和醛类等。19. 试讨论提高燃烧温度的重要性及与 NOx 产物的关系 废物的

20、燃烧温度是指废物中有害组分在高温下氧化，分解直至被破坏所需到达的温度。它一般比废物的着火温度高得多。一般提高燃烧温度有利于废物中的有机毒物的分 解和破坏，并可抑制黑烟的产生。高温燃烧是防治有毒有机化合物的最好方法，大多数有机物在800-1100 被燃烧， 如PCDD/PCDIF二噁英约在 925 C以上开始被破坏。废物粒子在0.010.51微米之间，温度在 9001000C以上可防止产生黑烟。含氯化合物的燃烧， 温度在800850C以上时，氯气可以转化为氯化氢，以水洗涤法回收利用；低于800 C会生成氯气，难以去除。将燃烧温度提高到 1000 摄氏度左右，能使燃烧过程中产生恶臭的物质直接燃烧，

21、防止恶臭的产生。在高温下氮气与氧气反响生成NOx为防止NOx的高温生成，燃烧温度控制在1500 C以下。在室温条件下几乎没有 NO和NO2产生，在800K左右时候，两者的生成量仍无缺乏 道，当1500K时，有可观量的 NOx生成20. 热解和气化有何区别热解Pyrolysis 和气化Gasification 有很多相似之处，实际上还是有区别的： 热解不需要氧，物料不发生燃烧，但需外界供给热分解所需的热量。而气化是在热 解反响器中通入局部空气、氧或蒸汽，使有机固体物料局部燃烧以提供热解反响所需热 量，从而使有机物加热分解的热化学过程。气化过程需要供氧，物料发生局部燃烧，是 一个自热维持的过程。2

22、1. 堆肥化的概念 229 堆肥化是指利用自然界中广泛存在的微生物，通过人为的调节和控制，促进可生物 降解的有机物向稳定的腐殖质转化的生物化学过程。堆肥化composting的产物称为堆肥compost，但有时也把堆肥化简单地称作堆 肥。22. 好氧堆肥的影响因素 237-239 、通风供氧量i、通风是好氧堆肥成功的重要因素，主要作用在于： 提供氧气，以促进微生物的发酵过程； 通过供气量的控制，调节最适温度； 在维持最适温度的条件下，加大通风量去除水分。ii、通风量主要取决于：堆肥原料中有机物含量、有机物中可降解成分的比例、可 降解系数不同时间段的耗氧速率差异较大 ;有机物含量越高，供氧需求更

23、大； 宜将氧浓度维持在 10-18，堆肥过程中最低氧浓度不能小于10；氧浓度一旦低于 10，易进入厌氧状态并使堆肥产恶臭。 、含水率堆肥中水分的主要作用在于：(1) 溶解有机物，参与微生物的新陈代谢；(2) 水分蒸发时带走热量，调节堆肥温度。好氧堆肥最正确含水率为：50 -60。水分过多时， 会把空气从原料空隙中挤出， 降低游离空隙率， 从而易造成厌氧状态， 而且会产生渗滤液的处理问题；水分低于40时，微生物活性降低。 、温度、温度的作用主要是影响微长物的生长。一般认为嗜热菌对有机物的降解效率高于嗜温菌，现代的快速、高温好氧堆肥正利 用这一特点。在堆肥过程中，堆体温度应控制在50-60 C之间

24、。当堆肥温度升到峰值以后，主要通过调节通风量来实现对温度的控制。 、有机质含量A 有机物含量过低，不能提供足够的热能，影响嗜热菌增殖，难以维持高温发 酵过程。B 有机物含量大于 80时，堆制过程要求大量供氧，实践中常因供氧缺乏而发生部 分厌氧过程 碳氮比i、堆肥化过程中碳和氮的作用：微生物以碳作为能源，一局部碳用于构成细胞物质，另一局部碳那么被转化成CO2 而释放出来，氮那么主要用于合成细胞原生质而留于系统内。ii、最正确的 C/N比：城市生活垃圾堆肥， 最正确 C/N 比为 (2635):1；成品堆肥适宜 C/N 为 1020:1 。碳氮比过低(V 20:1)微生物的繁殖就会因能量缺乏而受到

25、抑制，导致分解缓慢且不 彻底；碳氮比过高( 40:1)在成品堆肥施入土壤后，将会发生夺取土壤中氮素的现象。产 生 “氮饥饿 状态，导致对作物生长产生不良影响 pH 值适宜的 pH 值可使微生物有效地发挥其应有的作用，而过高或过低的 pH 值都会对 堆肥的效率产生影响。如当 pH 值降至以下时，说明发生了厌氧发酵。 一般认为 pH 值在时，可获得最大堆肥速率。23. 腐熟度的概念 242 腐熟度即堆肥完成度，即堆肥中的有机质经过矿化、腐殖化过程最后到达稳定的程 度。是国际上公认的衡量堆肥反响进行程度的一个概念性参数。24. 粉煤灰的活性概念 274 粉煤灰的活性也就是火山灰活性。火山灰活性是指火

26、山灰、凝灰石、浮石、硅藻土等天然火山灰类物质所具有的这样一些性能：1其成分中 SiO2 和 Al2O3 为主 75-85%，且含有相当多的玻璃体或其它无定形 物质2其本身无水硬性3在潮湿环境，能与 CaOH2 等发生反响，生成一系列水化产物凝胶；4上述水化产物无论在空气中还是在水中都能硬化产生明显的强度。 粉煤灰属于人工火山灰类物质，具有上述性能。25. 解释“煤矸石的强度活性含义及其影响因素294-295， 从煤矸石的活性和煤矸石的发热量阐述其综合利用的途径煤矸石的强度活性是指煤矸石作为某种胶凝材料的一个组分时，该胶凝材料应具有 的强度。这一概念有 2 个含义：一是以制品的强度表征煤矸石的活

27、性；二是必须根据应用途 径，确定相应的试件配方和养护条件。煤矸石的强度活性依赖于煤矸石的煅烧温度与制品的与养护条件。 烧结砖可以利用这局部热量，煤矸石在煅烧条件下具有更大活性，这才是关键。P301讲的煤矸石的两大用途制水泥强度活性烧结砖发热量影响因素：煅烧温度：同一种煤矸石，由于煅烧温度不同，强度活性有较大波动；不同的煤矸 石又有子的各自的最正确煅烧温度和相应的最高强度活性养护条件： 不同的养护条件得到的水花产物不同，因此强度不同，一般说来，蒸压养护制品的 强度大于蒸养制品。综合利用途径：26. 高炉渣碱度的概念 306高炉渣的碱度是指矿渣主要成分中的碱性氧化物和酸性氧化物的含量比。冶炼钢生 铁和铸造生铁， 当炉渣中 Al2O3 和 MgO 含量变化不大时， 炉渣碱度用 CaO 比 SiO2 来表 示。也可用总碱度 CaO+MgO 比 SiO2 表示。27. 高炉渣的综合利用途径 312-315一水渣制建材 1矿渣硅酸盐水泥此种水泥是将水泥熟料、水渣和 3-5%的石膏混合磨制而成。 其中，水渣的掺量，视生产的水泥标号而定，一般为