2023年固废处理工程题库道

第一章绪论一、名词解释（5题)1、固体废物—固体废物污染环境防治法:固体废物，是指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有运用价值或者虽未丧失运用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。2、固体废物解决—通常是指通过物理、化学、生物、物化及生化方法把固体废物转化为适于运送、贮存、运用或处置的过程。３、固体废物处置—是指将固体废物焚烧或用其他改变固体废物的物理、化学、生物特性的方法，达成减少已产生的固体废物数量、缩小固体废物体积、减少或者消除其他危害成分的活动;或者将固体废物最终置于符合环境保护规定规定的场合或者设施并不再回取的活动。4、城市生活垃圾—在城市居民平常生活中或为城市平常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为城市生活垃圾的固体废物。5、危险废物—被列入国家危险废物名录或者被国家危险废物鉴定标准和鉴定方法认定的具有危险性的废物。二、简答（７题）1.固体废物的定义？我国将固体废物分为几类？（1）固体废物,是指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有运用价值或者虽未丧失运用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。(2)我国制定的《固体废物污染环境防治法》中，将固体废物分为工业固体废物(废渣)与城市垃圾和危险废物三类。城市生活垃圾：在城市居民平常生活中或为城市平常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为城市生活垃圾的固体废物。工业固体废物:是指在工业、交通等生产活动中产生的固体废物，又称工业废渣或工业垃圾。危险废物:危险废物是被列入国家危险废物名录或者被国家危险废物鉴定标准和鉴定方法认定的具有危险性的废物。固体废物的固有特性?兼有废物和资源的双重性固体废物是在错误时间放在错误地点的资源,具有鲜明的时间和空间特性。富集多种污染成分的终态，污染环境的源头废物往往是许多污染成分的终级状态。这些“终态”物质中的有害成分,在长期的自然因素作用下,又会转入大气、水体和土壤,成为大气、水体和土壤环境的污染“源头”。所具有害物呆滞性大、扩散性大固态的危险废物具有呆滞性和不可稀释性,一般情况下进入水、气和土壤环境的释放速率很慢。危害具有潜在性、长期性和劫难性什么是固体废物的“三化”解决？固体废物的“三化”解决，指无害化、减量化和资源化。无害化，指通过适当的技术对废物进行解决(如热解、分离、焚烧、生化分解等方法),使其不对环境产生污染,不致对人体健康产生影响。减量化，指通过实行适当的技术，减少固体废物的产生量和容量。其中，前者的实行重要在于清洁生产技术的开发与应用,从生产源头控制固体废物的产生;后者则涉及分选、压缩、焚烧等方法，对固体废物进行解决和运用，从而达成减少固体废物容量的目的。资源化,指采用各种管理和技术措施，从固体废物中回收具有使用价值的物质和能源,作为新的原料或者能源投入使用。广义的资源化涉及物质回收、物质转换和能量转换三个部分。固体废物的“三化”解决是固体废物解决的最重要的技术政策,其中无害化是前提，减量化和资源化是发展方向。危险废物具有那些特性？通常所称的危险废物一般具有以下五种性质中的一种或几种。易燃性指该废物可以因产生热和烟而直接导致破坏,或者间接地提供一种能使其他危险废物扩散的媒介,或者能使其他非危险废物等。腐蚀性指也许对操作人员导致人体损伤或者对盛装容器导致腐蚀甚至泄漏。反映性指该废物也许通过自动聚合而与水或者空气发生强烈反映,或者对热和物理冲击无稳定性，或者易反映释放有毒气体和烟雾,或者易爆炸,或者具有强氧化性等。毒性指可以对人体、动植物导致毒性伤害，一般分为浸出毒性、急性毒性、水生物毒性、植物毒性等。其他有害毒性除了上述特性以外的有害特性，涉及生物蓄积性、遗传变异性、刺激性等。如何进行固体废物的污染控制?(１）改善生产工艺通过采用清洁生产工艺，选取精料,提高产品质量和使用寿命等方式，从源头减少固体废物的产生量。（2）发展物质循环运用工艺和综合运用技术通过使某种产品的废物成为另一种产品的原料，或者尽量回收固体废物中的有价值的成分进行综合运用，使尽也许少的废物进入环境,以取得经济、环境和社会的综合收益。（3)进行无害化的解决和处置为什么说固体废物是放错位置的资源？答:(１）废与不废是一个相对的概念,它与当时的社会发展阶段,技术水平与经济条件以及生活习惯均密切相关。（2)废物仅仅相对于某一过程或某一方面没有使用价值，某一过程的废物也许成为另一过程的原料,一个时空领域的废物在另一个时空领域是宝贵的资源，所以废物具有空间性和错位性的特点。（3）此外废物具有时间性的特点，相对于目前的科学技术和经济条件而言不能运用的废物,随着科技的发展,将成为明天的资源。所以称固废是放放错了地方的资源。简述我国关于控制固体废物污染的技术政策和发展趋势。答:以“资源化”、“无害化”、“减量化”作为控制固体废物污染的技术政策,并拟定此后较长—段时间内应以“无害化”为主。我国技术政策的发展趋势是:从无害化走向资源化,资源化是以无害化为前提的，无害化和减量化则应以资源化为条件。三、论述(3题)1.如何理解固体废物的二重性?固体废物污染与水污染、大气污染、噪音污染的区别是什么?固体废物是在错误时间放在错误地点的资源，具有鲜明的时间和空间特性。从时间方面讲，它仅仅相对于目前的科学技术和经济条件，随着科学技术的飞速发展，矿物资源的日渐枯竭，昨天的废物势必又将成为明天的资源。从空间角度看,废物仅仅相对于某一过程或者某一方面没有使用价值，而并非在一切过程或一切方面都没有使用价值。某一过程的废物，往往是另一过程的原料。固体废物问题较之大气污染、水污染、噪音污染的环境问题有其独特之处,简朴概括之为“四最”最难得到解决：固体废物由于具有的成分相称复杂,其物理性状也千变万化,因此是“三废”中最难处置的一种。最具综合性的环境问题：固体废物的污染,不是单一的环境污染,它同时随着者土壤污染、水污染及大气污染等问题。最晚得到重视：固体废物的污染问题较之大气、水污染是最后引起人民重视的污染问题,也是较少得到人民重视的问题。最贴近生活的环境问题:西方环境教育往往是从垃圾教育入手，这是由于固体废物问题，特别是城市生活垃圾最贴近人们的平常生活,是与人类生活最息息相关的环境问题。人们天天都在产生垃圾、排放垃圾，同时也在无意识地污染我们的生存环境，都会对资源、环境带来不良的影响。2.我国固体废物管理的目的及污染控制对策是什么？在整治固体废物方面,我们还应当做那些努力？固体废物管理的目的2０世纪80年代，我国提出了“减量化、资源化、无害化”的固体废物污染控制原则减量化:通过适宜的手段，减少和减小固体废物的数量和容积。资源化:采用工艺措施，从固体废物中回收有用的物质和能源。无害化：将固体废物通过工程解决，达成不损害人体健康，不污染周边环境的目的。技术上问题不大，关键是经济问题。（２）固体废物的污染控制对策①从污染源头开始改革或采用清洁生产工艺，少排废物。②发展物质循环运用工艺第一种产品的废物作为第二种产品的原料③强化对危险废物污染的控制实行从产生到最终无害化处置全过程的严格管理，即从摇篮到坟墓的全过程管理模式。④把固体废物纳入资源管理范围制定固体废物资源化方针和鼓励运用固体废物的政策。垃圾发电优惠⑤制定固体废物的管理法规⑥提高全民结识,做好科学研究和教育3.固体废物污染危害。侵占土地固体废物产生以后，须占地堆放，堆积量越大，占地越多。污染土壤废物堆置,其中的有害组分容易污染土壤。当污染土壤中的病原微生物于其他有害物质随天然降水径流火神流进入水体后就也许进一步危害人的健康。污染水体垃圾在堆放腐败过程中会产生大量的酸性和碱性有机污染物并会将垃圾中的重金属溶解出来，是有机物、重金属和病原微生物三位一体的水体污染源,任意堆放或简易填埋的垃圾，其内部所含水量和淋入堆放垃圾中的雨水产生的渗滤液，流入周边地表水体和渗入土壤，会导致地表水或地下水的严重污染,致使污染环境的事件屡有发生。废渣直接排入河流、湖泊或海洋，能导致更大的水体污染。污染大气一些有机固体废物在适宜的温度和湿度下被微生物分解,能释放出有害气体,以细粒状存在的废渣和垃圾,在大风吹动下会随风飘逸,扩散到远处;固体废物在运送和解决过程中,也能产生有害气体和粉尘。影响环境卫生我国工业固体废物的综合运用率很低。城市垃圾、粪便清运能力不高,很大部分工业废渣、垃圾堆放在城市的一些死角,严重影响城市容貌和环境卫生,对人的健康构成潜在威胁。第二章固体废物的收集、贮存及清运一、简答（9题）1、废物的收集类型。⑴混合收集：混合收集是指统一收集未经任何解决的原生废物的方式。⑵分类收集：分类收集是根据废物的种类和组成分别进行收集的方式。⑶定期收集:定期收集是指按固定的时间周期对特定废物进行收集的方式,合用于危险废物和大型垃圾的收集。⑷随时收集：对于产生量无规律的固体废物,如采用非连续生产工艺或季节性生产的工厂产生的废物，通常采用随时收集的方式。2、固体废物收集的原则和一般规定是什么？固体废物收集总的原则是：收集方法应尽量有助于固体废物的后续解决,同时兼顾收集方法的可行性。一般来说,固体废物的收集应当满足以下几种规定：①危险废物和一般废物分开收集;②工业废物和生活垃圾分开收集；③泥状废物和固态废物分开收集；④污泥应当进行脱水解决后再收集;⑤根据解决处置方法的相关规定,采用具体的相应的收集措施;⑥需要包装或盛放的废物，应根据运送规定以及废物的特性，选择合适的包装设备和容器，并且附以确切明显的标记。3、中转站的作用及功能?中转站如何选址？在规划和设计中转站时,考虑因素?（1）中转站的作用及功能①集中收集和储存来源分散的各种固体废物②对各种废物进行适当的预解决③减低运送成本(2）选址①选择靠近服务区的中心或废物产量最多的地方②选择靠近干线公路或交通方便的地方③选择基建或操作最方便的地方（3）考虑因素①天天的转运量②转运站的结构类型③重要设备和附属设施④对周边环境的影响４、收运系统的优化分为几个阶段?收运系统的优化分为以下五个阶段：第一阶段,是居民将垃圾从家庭运到垃圾桶的过程;第二阶段,垃圾装车的过程,对于有压缩装置的车辆还涉及压缩过程；第三阶段,垃圾车按收集路线将垃圾桶内垃圾进行收集;第四阶段，垃圾由各个垃圾存放点运到垃圾场或中转站的过程；第五阶段,垃圾由各中转站运送到解决处置设施的过程。5、生活垃圾收集系统分为哪几类及影响收集成本的因素？生活垃圾的收集系统一般分为拖曳容器系统和固定容器系统两种。(1)拖曳容器系统是指将某集装点装满的垃圾连容器一起运往中转站或解决处置场,卸空后再将空容器送回原处（传统法）或下一个集装点（改装点);拖曳容器收集成本的高低,重要取决于收集时间长短，因此对收集操作过程的不同单元时间进行分析，可以建立设计数据和关系式，求出某区域垃圾收集花费的人力和物力,从而计算成本。可以将收集操作过程分为四个基本用时,即装载时间、运送时间、卸车时间和非收集时间(其他用时)。（2)固定容器收集操作法是指用垃圾车到各容器集装点装载垃圾,容器倒空后固定在原地不动，车装满后运往转运站或解决处置场。固定容器收集法的一次行程中，装车时间是关键因素。6、压实的原理及固体废物压缩后的优点?压实是一种通过机械的方法对固体废物实行减容化,减少运送成本，便于装卸、运送、储存和延长填埋场寿命的预解决技术。压实的原理是减少空隙率，将空气挤掉。采用高压压实，在分子间也许产生晶格的破坏使物质变性。固体废物压缩后的优点：①压缩捆包后填埋更容易布料更均匀，将来场地沉降也较均匀,捆包填埋也大大减少了飞扬碎屑的危害;②城市生活垃圾经高压压实解决，由于过程的挤压和升温，可使垃圾中的BＯD5、CＯＤ减少,大大减少了腐化性；③用惰性固体废物压缩作为地基,上面只需覆盖很薄土层,所填埋地不需作其他解决或等待数年的沉降,即可运用;④不再滋生昆虫等，可减少疾病传播与虫害，从而减轻了对环境的污染。7、简述收运路线设计的原则。答：（1）每个作业日每条路线限制在一个地区．尽也许紧凑，没有断续或反复的线路：（2）平衡工作量，使每个作业、每条路线的收集和运送时间都合理地大体相等;（3）收集路线的出发点从停车场或车库开始;(4）避免在交通拥挤的高峰时间段收集垃圾；(5)一方面收集地势高地区的垃圾;(６)在单行街道收集垃圾时,起点尽量靠近街道入口,沿环形路线收集。８、简述转运站选址要注意的事项。答：（１)选址要综合考虑各个方面的规定,科学合理地进行规划设立。(２）应尽也许设立在城市垃圾收集中心或垃圾产量比较多的地方。(３）最佳位于对城市居民身体健康和环境卫生危害和影响较少的地方，例如离城市水源地和公众生活区不能太近。(4)应尽也许靠近公路、水路干线等交通方便的地方,以方便垃圾进出,减少运送费。（5)选址应考虑便于废物回收运用及能源生产的也许性。９、简述垃圾转运的必要性。答:(1）垃圾解决厂一般距离城区较远;（2)垃圾产生量有一定的可变性和随机性;(3）有效运用运用人力和物力，使垃圾收集车更好地发挥其效益。二、论述(2题）1、论述收运线路的优化的目的、设计法则和一般环节。(1）目的：使空载行程最小，即整个收集过程最有效、最经济。消除空载行程的研究，国外早在1736年便已开始。(2)设计法则:每个作业日每条路线限制在一个地区，尽也许紧凑，没有断续或反复的线路；平衡工作量,使每个作业、每条路线的收集和运送时间都合理地大体相等;收集路线的出发点从车库开始,要考虑交通繁忙和单行街道的因素;在交通拥挤时间，避免在繁忙的街道上收集垃圾；围绕街区尽也许采用顺时针方向。(３)一般环节:准备适当比例的地区地形图,表白垃圾清运区界边界、道口、车库和通往各个垃圾集装点的位置,容器数、收集次数等;资料分析，将资料数据概要为表格;初步收集路线设计；对初步收集路线进行比较，通过反复试算，进一步均衡收集路线，使每周各个工作日收集的垃圾量、行驶路程、收集时间等大体相等，最后将拟定的收集路线画在收集区域图上。对于移动容器收集法,规定天天行驶的距离应大体相同;对于固定容器收集法,规定天天收集的垃圾量基本相同（各垃圾收集点收集频率不同）,若每个点天天都需要收集，则考虑每个车收集的区域。计算收集时间时用前述公式。2、如何进行城市垃圾收集路线的设计?进行城市生活垃圾收集路线的设计,一方面应当拟定垃圾收集的操作方法、收集车辆的类型、收集的劳动量以及收集的次数和时间。目前，尚没有拟定的规则合用于所有情况的收集路线的设计,一般常采用反复试算的方法。路线设计的重要问题在于如何使整个行驶距离最小,或者说空载行程最小。目前比较先进的设计方法是运用系统工程采用模拟的方法，求出最佳收集路线。以拖曳容系系统为例简朴介绍路线设计的环节如下。在商业区、工业区或者住宅区的大型地图上标出每个垃圾桶的放置点、垃圾桶的数量以及收集频率，根据面积大小和放置点的数目将地区划分为长方形的小面积。根据上述的平面图，将每周收集频率相同的收集点的数目进行分析,将天天需要出空的垃圾桶数目列成表格。从调度站或者垃圾车停车场开始设计天天的收集线路，重要考虑因素有：收集地点和收集频率应与现存的法规制度一致;收集人员的多少应与车辆的类型和其他现实条件相协调;线路的开始与结束应当力求临近重要道路,尽也许运用地形和自然疆界作为线路的疆界;在陡峭地区,线路开始应在道路倾斜的顶端,下坡收集便于车辆滑行;交通拥挤地区和垃圾量最大的地区的垃圾应当安排在一天的开始进行收集；线路上最后收集的垃圾桶应当离垃圾场最近；收集频率相同而垃圾量较小的收集点应当在同一天或者同一路程中收集。(4)在初步路程设计好以后,应对垃圾桶之间的平均距离进行计算,使每条线路所的距离基本相等或接近。假如相差太大应当重新进行设计。三、计算(6题)1、从一新建工业园区收集垃圾,根据经验从车库到第一个容器放置点的时间(t1）以及从最后一个容器到车库的时间（t2)分别为２0ｍin和25ｍin。假设容器放置点之间的平均驾驶时间为10min，装卸垃圾容器所需的平均时间为30miｎ，工业园区到垃圾处置场的单程距离为35km(垃圾收集车最高行驶速度为8８km/h),试计算天天能清运的次数和天天的实际工作时间（天天工作时间８h，非工作因子为０.1５,处置场停留时间为0.15h,ａ为0.0１2ｈ，b为０.022ｈ／kｍ）。解:①装载时间②每趟需要时间③天天可以清运的次数取整后,天天可以清运的次数为２次／d④天天实际工作时间2、某住宅区生活垃圾量约35０ｍ3/周，拟用一垃圾车负责清运工作,实行改良操作法的拖曳容器系统清运，该垃圾车车库位于住宅区内。已知该车每次集装容积为8m３/次，容器运用系数为0.７,垃圾车采用8小时工作制。试求为清运该住宅区垃圾，该垃圾车每周需工作多少小时?每日最多能清运多少次?经调查已知:平均运送时间为0.52ｈ/次,容器装车时间为0.０33ｈ/次；容器放回原处时间０.033h/次，卸车时间0．012ｈ/次，非生产时间占所有工时的2５%。解：装载时间:清运一次所需时间:天天可清运的次数：取整后,天天可以清运的次数为10次／d每周需要的清运次数:取整后，每周可以清运的次数为６2次/周每周需要的工作时间为:3、某地拟建一高级住宅区，该区有1000套别墅。假设天天往处置场运送垃圾2趟,试选择垃圾车并计算每周需要的工作时间。其中:垃圾产生量为0.０25m3/(户.d);每个收集点设立垃圾箱2个;收集频率为1次/周;垃圾车压缩系数为2.５；天天工作时间8ｈ;每个收集点装载时间为1.43mｉn；每车配备工人2名;住宅区距垃圾处置场距离为18km；速度常数ａ和b分别为0.０8h和0.0１５6h/km;处置场停留时间s＝０．083h;非工作因子为0.15；t1和t2分别为0.３h和０.4h。解：由（２－15)可得则每趟的装载时间为根据（2－16）计算每一行程清运的收集点数量根据(2-１8)计算需要的收集车辆的容积每周需要收集的次数根据(2－16）计算每周需要的工作量为4、比较拖曳容器系统和固定容器系统在一个商业区计划建一废物收集站。试比较废物收集站与商业区的距离不同时拖曳容器系统和固定容器系统的费用。假设每一系统只使用一名工人,行驶时间t1和t2涉及在非工作因子中。废物量为229ｍ3／周，容器大小为６.1ｍ３,容器容积运用系数为0.６７,速度常数ａ为0．０2２h，b为0.013７５h／kｍ；废物收集点之间的平均距离为0．１6km，两种系统在收集点之间的速度常数a0为０．06h,b0为0．042ｈ/km,非工作因子为0.15（１)拖曳容器系统:容器装载时间为0.33h,容器卸载时间为０.033ｈ,处置场停留时间为0.０53h，该系统间接费用为400元/周,运营费用为15元/h(2)固定容器系统:废物收集车容积２3ｍ3，废物收集车压缩系数为2，废物容器卸载时间为0.0５ｈ，处置场停留时间为0.10h，该系统间接费用为750元/周，运营费用为20元/h解:(1)拖曳容器系统①根据（2－8）计算每周需要运送废物的次数,次/周②根据（2－５)计算每趟平均装载时间，h③每周需要工作的时间,d／周④每周的运营费用,元/周（2)固定容器系统①根据(２－13)计算每趟清运的容器个数,个/次②根据（2－12)计算每趟的装载时间,ｈ③根据（2－１4)计算每周需要运送的次数，次/周取整，每周需要运送５次④根据（２－16）计算每周需要工作的时间，ｄ/周⑤每周的运营费用,元/周(3)两系统的比较两系统费用相等时,有即单程距离为12.5km时，两种收集系统的费用相等。５、某住宅区生活垃圾量约７２0m3/周，拟用一垃圾车负责清运工作，实行拖曳容器系统的互换模式清运。已知该车每次集装容积为8m3/次,容器运用系数为0．７5，垃圾车采用八小时工作制，每周工作五天。试求为及时清运该住宅垃圾，每周需出动清运多少次?累计工作多少小时?需要几辆垃圾车？经调查已知:平均运送时间为0．５12h／次,容器装车时间为0．033h/次；容器放回原处时间0.033h/次,卸车时间0．０22h／次;非生产时间占所有工时25%。解：按公式Pｈｃｓ＝tpc＋tｕc+tｄｂc=(0．033＋0.0３3＋0）ｈ/次＝0.0６6h/次清运一次所需时间：按公式Tｈcｓ=(Phcs+S＋h)/(1－ω)=［(0.066+０.5１2+0.02２)/(1-０.2５）]h/次=0.80h/次清运车每日可以进行的集运次数：按公式Nd=H/Tｈｃｓ=（８/０．８)次/d=10次／d根据清运车的集装能力和垃圾量：按公式Nww＝Vw/(cf）=［720/（8×0.75)］次/周=120次/周每周所需要的工作时间为：Dｗ＝NwwThcs=（1２0×0．8)ｈ/周=96ｈ/周需要垃圾车:Nw/Nd＝１20/１0=１2(天）12/5=２．４，取３辆。6、某住宅区生活垃圾量约６00m3/周，拟用收集车负责清运工作，实行拖曳容器系统的互换模式清运。已知该车每次集装容积为6ｍ３/次,容器运用系数为0.72，垃圾车采用8小时工作制,每周工作5天。经调查已知：平均运送时间为0.358h／次，容器装车时间为0．02４h／次;容器放回原处时间0.０24h/次，卸车时间0．0１８h/次；非生产时间占所有工时2０%。试求为及时清运该住宅垃圾，每周需出动清运多少次？累计工作多少小时？需要几辆垃圾车？解：(1)根据清运车的集装能力和垃圾量,每周需出动次数Ｎｗ：Nｗ=Ｖw/(cf)=[60０／(6×0.72）]次/周＝１38．9≈1３9次/周（３分）（2)集装时间Phcｓ为:Ｐhcs＝tｐc+ｔuｃ+tdｂc＝（0．024＋0．0２4+0)h/次＝0.０48h/次(2分）清运一次所需时间Ｔhcs：Thcｓ=(Phcs+Ｓ+t）／(1-ω）=[(０．048+0.358+０．０18)/(1-20%)]h／次=０.53h/次（2分)每周累计所需要的工作时间为：Dｗ=NｗThｃs=(139×０.53）h／周=73.67ｈ/周(2分）(3)一辆清运车每日可以进行的集运次数Nd：Nd＝H／Thcs=(８/0.53)次/ｄ＝15次／d（２分)一辆垃圾清运车一周工作５天，则一辆车一周可清运N1=75次/周（2分）则所需要垃圾车：n=Ｎw／N1＝１39/７５=１.8６,取2辆（２分）故需要取2辆垃圾车。第三章固体废物的预解决一、名词解释(4题）1、破碎—是指运用人力或机械等外力的作用，破坏固体废物质点间的内聚力和分子间作用力而使大块固体废物破碎成小块的过程。磨碎是指小块固体废物颗粒分裂成细粉的过程。2、低温破碎—是运用常温下难以破碎的固体废物在低温时变脆的性能对其进行破碎的方法。3、湿式破碎—是由从废纸中回收纸浆为目的发展起来的。是运用特制的破碎机将投入机内的含纸垃圾和大量水流一起剧烈搅拌和破碎成为浆液的过程,从而可以回收垃圾中的纸纤维。４、磁流体分选—是运用磁流体作为分选介质,在磁场或磁场和电场的联合作用下产生“加重”作用，按固废各种组分的磁性和密度的差异,或磁性、导电性和密度的差异,使不同组分分离。当固体废物中各组分间的磁性差异小而密度或导电性差异较大时,采用磁流体可以有效地进行分离。二、简答(27题）1、破碎的原理和目的。(１）破碎是指运用人力或机械等外力的作用,破坏固体废物质点间的内聚力和分子间作用力而使大块固体废物破碎成小块的过程。磨碎是指小块固体废物颗粒分裂成细粉的过程。(２)目的①使固体废物的容积减小,便于运送和贮存；②为固体废物的分选提供所规定的入选粒度，以便有效地回收固体废物种某种成分;③使固体废物的比表面积增长，提高焚烧、热分解、熔融等作业的稳定性和热效率;④为固体废物的下一步加工做准备；⑤用破碎后的生活垃圾进行填埋处置时,压实密度高而均匀,提高填埋场的运用效率;防止粗大、锋利的固体废物损坏分选、焚烧和热解等设备或炉膛。2、固体废物破碎的方法重要有哪些?根据固体废物破碎时所使用的外力，可以将破碎分为机械能破碎和非机械能破碎两种。机械能破碎是运用破碎工具对固体废物施加外力而使其破碎，通常涉及挤压、冲击、剪切、摩擦、撕拉等方式。非机械能破碎指运用电能、热能等非机械能的方式对固体废物进行破碎，如低温破碎、热力破碎、减压破碎、超声破碎等。用于实际生产的破碎设备通常是综合两种或者两种以上的破碎方法，对固体废物进行联合破碎，这样更能达成良好的破碎效果。3、固体废物破碎机有哪几种类型?（1）颚式破碎机颚式破碎机是运用两颚板对物料的挤压和弯曲作用,粗碎和中碎各种硬度物料的破碎机械。它的破碎动作是间歇进行的。其具有结构简朴、坚固、维护方便、高度小,工作可靠等特点。在固体废物破碎解决中，重要用于破碎强度及韧性高、腐蚀性强的废物。(2）锤式破碎机锤式破碎机是运用锤头的高速冲击作用,对物料进行中碎和细碎作业的破碎机械。固体废物自上部给料口给入机内，立即遭受高速旋转的锤子的打击、冲击、剪切、研磨等作用而被破碎。锤式破碎机具有破碎比大、排料粒度均匀、过碎物少、能耗低等优点。（３)冲击式破碎机冲击式破碎机是运用板锤的高速冲击和反击板的回弹作用,使物料受到反复冲击而破碎的机械。与锤式破碎机相比,冲击式破碎机的破碎比更大,并能更充足地运用整个转子的高速冲击能量。剪式破碎机剪式破碎机是通过固定刀和可动刀之间的齿合作用，将固体废物切开或割裂成适宜的形状和尺寸，特别适合破碎低二氧化硅含量的松散物料。锟式破碎机锟式破碎机是运用锟面面的摩擦力将物料咬入破碎区，使之承受挤压或劈裂而破碎的机械。当用于粗碎或需要增大破碎比时,常在锟面上作出牙齿或沟槽以增大劈裂作用。锟式破碎机的特点是能耗低,产品过度粉碎限度小,构造简朴,工作可靠等，所以,锟式破碎机的应用十分广泛。其缺陷是占地面积大，破碎比小，发展缓慢。球磨机球磨机中筒体在电机的作用下产生回转时，研磨体受离心的作用，贴在筒体内壁与筒体一起回转上升,当物料被带到一定高度时，由于受到重力作用而被抛出,并以一定的速度降落,在此过程中,筒体内的物料受到钢球的冲击和研磨的双重作用而被粉碎，从而对筒体内底脚区内的物料产生冲击和研磨作用,使物料粉碎。4、破碎比与破碎段之间有何内在联系?在破碎过程中,原废物粒度与破碎产物粒度的比值成为破碎比。破碎比表达废物粒度在破碎过程中减少的倍数,也就是表征了废物被破碎的限度。破碎机的能量消耗和解决能力都与破碎比有关。固体废物每通过一次破碎机或磨碎机成为一个破碎段。破碎段数是决定破碎工艺流程的基本指标，它重要决定破碎废物的原始粒度和最终粒度。破碎段数越多破碎流程就越复杂,工程投资相应增长,因此,假如条件允许的话,应尽量减少破碎段数。如若规定的破碎比不大，则一段破碎即可。但对有些固体废物的分选工艺,例如浮选、磁选等,由于规定入料的粒度很细，破碎比很大,所以往往根据实际需要将将几台破碎机或磨碎机依次串联起来组成破碎流程。对固体废物进行多段破碎，其总破碎比等于各段破碎比的乘积。5、浮选中常用哪些浮选药剂?其作用和特点是什么?（１）捕收剂作用：可以选择性的吸附在欲选的物质颗粒表面上,使其疏水性增强,提高可浮性,并牢固地粘附在气泡上而上浮特点:①捕收作用强，具有足够的活性;②有较高的选择性，最佳只对某一种物质颗粒具有捕收作用；③易溶于水、无毒、无臭，成分稳定，不易变质；④价廉易得(2)起泡剂作用：起泡剂是一种表面活性物质,重要作用在水-气界面上,使其界面张力减少，促使空气在料浆中弥散，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和上浮过程中的稳定性，以保证气泡上浮形成泡末层。特点；①用量少,能形成量多、分布均匀、大小适宜、韧性适当和黏度不大的气泡；②有良好的流动性，适当的水溶性,无毒、无腐蚀性，便于使用;③无捕收作用，对料浆的pＨ变化和料浆中的各种物质颗粒有较好的适应性;（3）调整剂作用:重要是调整其他药剂（重要是捕收剂)与物质颗粒表面之间的作用。还可调整料浆的性质,提高浮选过程的选择性特点：①活化剂能促进捕收剂与欲选物质颗粒的作用,提高欲选物质颗粒可浮选性的药剂;②调整剂调整浆料的性质,使料浆对某些物质颗粒的浮选有利，而对另一些物质颗粒的浮选不利;③克制剂削弱非选物质颗粒与捕收剂之间的作用，克制其可浮性,增大其与欲选物质颗粒之间的可浮性差异提高分选过程的选择性;④分散与混凝剂调整料中细泥的分散,团聚与絮凝，以减小细泥对浮选的不利影响,改善和提高浮选效果。6、影响破碎效果的因素有哪些?答：（1）硬度：物料抵抗外界机械力入侵的性质。硬度越高，破碎越困难。(2)韧性:物料受压轧、切割、锤击、拉伸、弯曲等外力作用时表现出来的抵抗性能,涉及脆性、柔性、延展性、弹性等。脆性大的物料易破碎。（3）解理:物料在外力作用下沿一定方向破裂成光滑平面的性质。解理发育的物料容易破碎。（4)结构缺陷:结构缺陷对粗物料破碎的影响较为显著。7、画出破碎的几种基本流程,并进行说明。答:单一破碎流程;带预先筛分破碎;带检查筛分破碎；带预先筛分和检查筛分。８、什么是低温破碎？与常温破碎相比，其重要优点是什么?答:（1)低温破碎是指运用某些固体废物低温变脆性能对一些在常温下难以破碎的固体废物进行破碎的过程,也可运用不同物质脆化温度的差异在低温下进行选择性破碎。(2)低温破碎与常温破碎相比,动力消耗可减至1/4以下,噪声减少4dB,振动减轻１/4~1／5。9、什么是湿式破碎？其优点是什么？答:（1）湿式破碎:运用特制破碎机将投入的机内的含纸垃圾和大量水流一起剧烈搅拌和破碎成为浆液的过程。（2）其重要优点有:垃圾变成均值浆状物，可按流体解决法解决；不会孳生蚊蝇和恶臭,符合卫生条件；不会产生噪声、发热和爆炸的危险性;脱水有机物残渣，无论质量、粒度、水分等变化很小;在化学物质、纸和纸浆、矿物等解决中均可使用,可回收纸纤维、玻璃、铁和有色金属,剩余污泥等可作堆肥。10、什么是半湿式破碎？简述半湿式选择性破碎过程。答：（1）运用不同物质在一定均匀湿度下强度、脆性不同而破碎成不同粒度的过程。(2）半湿式选择性破碎机分三段解决:第一段：冲击式破碎＋筛分,破碎脆性物质,并分离粉状物（堆肥）；第二段：加水进行湿式破碎，分离纸类(回收纸类）;第三段：排出剩余垃圾,进一步分选(回收塑料、橡胶和金属）。11、简述选择固体废物破碎设备考虑的因素。答：(1）所需破碎能力;(2)固体废物性质和颗粒的大小；(３）对破碎产品粒径大小、粒度组成、形状的规定;(4）供料方式;（５）安装操作现场情况;（6）有效控制所需产品尺寸并且使功率消耗达成最小。12、固体废物的破碎方法有哪些?选择破碎方法的原则是什么？答:（1）按破碎分为机械能破碎和非机械能破碎两种方法，机械破碎方法重要有压碎、劈碎、折断、磨碎和冲击破碎等；非机械能破碎重要有低温破碎、热力破碎、减压破碎和超声波破碎等；（2）选择破碎方法重要依据废物的硬度而定,对坚硬废物采用挤压破碎和冲击破碎十分有效,对韧性废物采用剪切破碎和冲击破碎或剪切破碎和磨碎效果较好,对脆性废物采用劈碎、冲击破碎为宜。13、ﻩ简述筛分的基本原理。答:(1）运用筛子将粒度范围较宽的颗粒群提成窄级别的作业。（２)该分离过程可:物料分层+细粒透筛两个阶段组成的。物料分层是完毕分离的条件;细粒透过筛子是分离的目的。14、 述影响筛分过程的影响因素。答：（１）物料性质：易筛粒含量、含水量、含泥量、颗粒形状。（２)筛分设备特性:有效面积、筛分设备运动方式、筛面长宽比、筛面倾角等。(３)筛分操作条件:连续均匀给料。15、根据筛子位置不同，筛分作业可分为哪四类?答：根据筛子位置不同，筛分作业可分为以下四类:①准备筛分②预先筛分和检查筛分:在破碎之前进行筛分，称为预先筛分；对破碎产品进行筛分，又称为控制筛分;③选择筛分：有用成分在各粒级中的分布,或者性质上的显著差异④脱水筛分16、各种重介质分选共同的工艺条件有哪些？答：(１）固体废物中颗粒间必须存在密度差异;（2)分选过程都是在运动介质中进行；（３)在重力、介质动力及机械力综合作用下，使颗粒群松散并按密度分层；（４)分好层的物料在运动介质流推动下互相迁移，彼此分离，获得不同密度的最终产品。17、磁流体与重介质分选有什么异同？答：（１）重介质分选中所用的重介质有两种,一是重液，价格昂贵,只能进行理论研究，二是用硅铁、磁铁矿制备的悬浮液,难以达成3以上的比重,并且很不稳定。磁流体视在密度可达１0~２0。(2)重介质分选是运用密度的差异进行分选的,固废受到的重要分选力为重力。而磁流体是按固体废物各组分的磁性和密度的差异或磁性、导电性和密度的差异进行分选的。18、根据分离原理可将磁流体分选分为哪两类?其各自具有什么特点?答:(1)磁流体分选根据分离原理与介质的不同，可分为磁流体动力分选和磁流体静力分选两种。(２）磁流体静力分选:由于不加电场，不存在电场和磁场联合作用产生的特性涡流,分选介质为顺磁性液体、铁磁性胶体悬浮液，介质粘度小,分离精度高,但分选设备复杂、介质价格较高、回收困难、解决能力小。(3）磁流体动力分选：在均匀或非均匀磁场与电场的联合作用下,以强电解质溶液为分选介质,按固体废物中各组分间密度、比磁化率和电导率的差异使不同组分分离。介质来源广、价格低廉、分选设备简朴、解决能力大,但分离精度低。１9、简述摇床的分选原理。答:密度和粒度不同的颗粒在床面上受到两个力,一是摇动装置产生的纵向推力，二是水流产生的横向推力,颗粒的运动方向取决于这两个力的合力，在摇床分选过程中，物料的松散分层在床面上的分带，直接受床面的纵向摇动和横向水流的冲洗作用支配。床面的纵向摇动和横向水流流经床条所形成的涡流,导致水流的脉动,使物料松散并按沉降速度分层,最终使颗粒在床面上成扇面分离。2０、分选回收工艺系统的拟定程序答：(１)弄清物料的组成和性质;（2)拟定分选方法，根据分选方法拟定分选设备类型、规格、台数；（３）将不同分选方法所组成的单元操作有机组合。21、简述浮选药剂的种类及其作用。答：（1）捕收剂:重要作用是使目的颗粒表面疏水，增长可浮性,使其易于向气泡附着。(2）起泡剂：重要作用是促进泡沫形成,增长分选界面,它与捕收剂有联合作用。常用的起泡剂有松醇油、脂肪醇等。(３)调整剂:重要用于调整捕收剂的作用及介质条件。常用的调整剂有活化剂、克制剂、pH调整剂、絮凝剂、分散剂等。２2、简述浮选机的基本规定。答：(１）良好的充气作用;(２)搅拌作用；（3）能形成平稳的泡沫区；（4）能连续工作便于调节。23、简述影响浮选效果的因素。答:物料性质；颗粒的润湿性、颗粒的大小；药剂条件；药剂种类、用量及药剂组合;操作条件；充气量大小、液面高低。24、简述固体废物中水分存在形式及其去除方法。答:按水分在污泥中的存在形式可分为四种：（１）间隙水:颗粒间中的水,约占70％左右;用浓缩法分离。(2）毛细管结合水:颗粒间隙形成的毛细管中的水，约占20%左右;采用离心机脱水、负压或正压过滤及脱水。(3）表面吸附水：颗粒表面的水,约占7%左右；可用加热法脱除。(４)内部水：颗粒内部或微生物细胞内的水,约占3%左右。可用生物法破坏细胞膜除去或高温加热法、冷冻法。2５、常用的污泥浓缩脱水方法及其特点。答：（1）重力浓缩法:操作简朴,解决费用低;占地面积大，效率低(３～6％)(２）气浮浓缩法：效率高(５~７%）;速度快（时间为重力法的1／3）;污泥稳定性好；基建费和操作费用高,管理复杂。（3）离心浓缩法：效率高（污泥可被浓缩到74~78％）；速度快；动力和维修管理费高，一般不采用。26、简述机械脱水方法及其特点答：（１)真空式：基建费用最低,但残留水分最高；(2）压榨式:滤饼水分最低,电耗最高,其他费用次之；（3)离心式：基建费和运转费最高，残留水分次之，应用不广。27、压实的原理及固体废物压缩后的优点？压实的原理是减少空隙率，将空气挤掉。采用高压压实,在分子间也许产生晶格的破坏使物质变性。固体废物压缩后的优点：(１）压缩捆包后填埋更容易布料更均匀,将来场地沉降也较均匀,捆包填埋也大大减少了飞扬碎屑的危害；（２）城市生活垃圾经高压压实解决,由于过程的挤压和升温，可使垃圾中的BOD5、COＤ减少,大大减少了腐化性；（３）用惰性固体废物压缩作为地基,上面只需覆盖很薄土层，所填埋地不需作其他解决或等待数年的沉降，即可运用；(4)不再滋生昆虫等,可减少疾病传播与虫害,从而减轻了对环境的污染。三、论述（5题)1、为什么要对固体废物进行破碎解决?如何根据固体废物的性质选择破碎方法？如何拟定破碎比?选择破碎机时应综合考虑那些方面?为什么？（1）破碎的目的①使固体废物的容积减小,便于运送和贮存;②为固体废物的分选提供所规定的入选粒度,以便有效地回收固体废物种某种成分；③使固体废物的比表面积增长,提高焚烧、热分解、熔融等作业的稳定性和热效率;④为固体废物的下一步加工做准备；用破碎后的生活垃圾进行填埋处置时，压实密度高而均匀,提高填埋场的运用效率;（2）选择破碎方法时，需视固体废物的机械强度,特别是废物的硬度而定。对坚硬废物应采用挤压破碎和冲击破碎；对韧性废物应采用剪切破碎和冲击破碎或剪切破碎或碎，对脆性废物则采用劈碎，冲击破碎较好。一般破碎机都是由两种或两种以上的破碎方法联合作用对固体废物进行破碎的,例如压碎和折断，冲击破碎和磨碎等。（３)在破碎过程中,原废物粒度与破碎产物粒度的比值成为破碎比。破碎比表达废物粒度在破碎过程中减小的倍数。即表征废物被破碎的限度。破碎机的能量消耗和解决能都与破碎比有关。(４)根据固体废物的性质，粒度大小,规定的破碎比和破碎机的类型,每段破碎流程可以有不同的组合方式。选择破碎机类型时，必须综合考虑下列因素:①所需要的破碎能力②固体废物的性质(如破碎特性、硬度、密度、形状、含水率等)③对破碎产品粒径大小、粒度组成、形状的规定④供料方式⑤安装操作场合情况等2、什么是低温破碎？其优点和重要应用是什么?低温破碎是运用常温下难以破碎的固体废物在低温时变脆的性能对其进行破碎的方法。同时，还可以根据不同物质的脆化温度的差异进行选择性的破碎。低温破碎通常采用液氮作为制冷剂,由于液氮具有制冷温度低、无毒、无爆炸危险的优点。但由于成本较高,所以地问破碎通常仅用于常温下破碎较困难得废物，如橡胶和塑料等。低温破碎相对于常温破碎的优点在于;①对于具有复合材质的物料，可以进行有效得破碎分离;②同一种材质在破碎后粒度均匀,尺寸大体一致，形状好，便于分离；③动力消耗较低，噪声水平和振动水平也有所减少;④对于很难破碎并且塑性极高的氟塑料废物,采用液氮低温破碎，可以获得碎快和粉末;⑤破碎成品的形状适合于进一步的解决。目前，由于破碎成本和技术的限制,低温破碎的应用并不普遍,重要有几个方面:①从有色金属混合物、废轮胎、包覆电线中回收铜、铝、锌等金属;②塑料的低温破碎；③橡胶轮胎的破碎。３、什么是湿式破碎?其优点和重要应用是什么?湿式破碎是由从废纸中回收纸浆为目的发展起来的。是运用特制的破碎机将投入机内的含纸垃圾和大量水流一起剧烈搅拌和破碎成为浆液的过程，从而可以回收垃圾中的纸纤维。湿式破碎的优点；①使含纸垃圾变成均质浆状物,可按流体解决；②不孳生蚊蝇、无恶臭、卫生条件好;③噪声低、无发热、爆炸、粉尘等危害；④脱水后的有机残渣其质量、粒度大小、水分等变化都小;⑤合用于回收垃圾中的纸类、玻璃及金属材料等。湿式破碎可广泛应用于解决化学物质、纸浆、矿物等,也合用于回收垃圾中的纸类、玻璃、金属材料等。4、固体废物分选从分选原理上分为几大类，在工程上如何合理选择应用?简述人工分选与城市垃圾的人工分类收集在固体废物解决中的意义。（1)固体废物的分选简称废物分选,目的是将其中可回收运用的或不利于后续解决、处置工艺规定的物料分离出来。废物分选是根据物质的粒度、密度、磁性、电性、光电性、摩擦性、弹性以及表面润湿性的不同而进行分选的。可分为筛分、重力分选、磁力分选、电力分选、光电分选、摩擦及弹性分选，以及浮选等。(2）筛分是运用筛子将物料中小于筛孔的细粒物料透过筛面，而大于筛孔的粗粒物料留在筛面上,从而使物料提成不同的等级；重力分选是根据固体废物中不同物质颗粒间的密度差异,在运动介质中受到重力、介质动力和机械力的作用,使颗粒群产生松散分层和迁移分离，从而得到不同密度产品的分选过程；磁力分选是运用固体废物中各种物质的磁性差异在不均匀磁场中进行分选的一种解决方法;电力分选是运用固体废物中各种组分在高压电场中电性的差异而实现分选的一种方法;浮选是在固体废物与水调制的料浆中,加入浮选药剂，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，随气泡上浮与料浆表面成为泡末层，然后刮出回收，不浮的颗粒仍留在料浆内，通过适当解决后废弃；摩擦与弹跳分选是根据固体废物中各组分的摩擦系数和碰撞系数的差异,在斜面上运动与斜面碰撞弹跳时，产生不同的运动速度和弹跳轨迹而实现彼此分离的一种解决方法。(3)人工分选与城市垃圾的人工分类收集，减少了垃圾中塑料、纸张、金属等的回收价格，增长了可用于堆肥的有机物资源化价值，同时避免大量有害物质如干电池、废油等进入垃圾，减少了垃圾无害化解决的难度;分类收集是实现生活垃圾减量化、资源化、无害化目的的有效途径,世界发达国家把垃圾中的可以再运用的部分看作是一种资源。分类收集以后,同一类垃圾成分比较单一,性质相近，因此解决起来技术专一，效率很高。中国是人均资源短缺的国家,随着人民生活水平的提高，城市生活垃圾的成分有了很大的变化,可以再运用的成分在不断增长。实行生活垃圾分类收集,防治可回收运用物进入收集、运送、解决的物质流中，提高生活垃圾中有用物的运用律,应当在我国城市生活垃圾管理中处在最优先的地位，将逐步成为一种贯穿全社会生产和生活的行动。５、影响筛分效率的因素有哪些?惯性振动筛与共振筛在工作原理上有何区别?(１)筛分是运用筛子将物料中小于筛孔的细粒物料透过筛面,而大于筛孔的粗粒物料留在筛面上,从而使物料提成不同的等级；影响筛分效率的因素有:①固体废物性质的影响粒度组成:废物中“易筛粒”含量越多，筛分效率越高，而粒度接近筛孔尺寸的“难筛粒”越多，筛分效率则越低；含水率和含泥量：废物外表水分会使细粒结团或附着在粗粒上而不易透筛。当筛孔较大,废物含水率较高时,反而导致颗粒活动性的提高,即湿式筛分法的筛分效率较高;废物颗粒形状：球形、立方形,多边形颗粒筛分效率较高，而颗粒呈扁平状或长方块，用方形或圆形筛孔的筛子筛分，其筛分效率低②筛分设备性能的影响筛面类型:棒条筛面有效面积小,筛分效率低,编制筛网则相反，有效面积大,筛分效率高，冲孔筛面介于两者之间筛子运动方式：同一种固体废物采用不同类型的筛子进行筛分时,其筛分效率不同。筛面长宽比筛面倾角③筛分操作条件的影响：在筛分操作中应注意连续均匀给料，使废物沿整个筛面宽度铺成一薄层,既充足运用筛面,又便于细粒透筛,提高筛子的解决能力和筛分效率,并及时清理和维修筛面。(2）振动筛工作原理：振动筛通过产生振动的振动器，将振动传递给筛箱,筛箱可以自由振动,使颗粒产生近乎垂直于筛面的跳动或作圆形、椭圆形运动。振动筛合用于细粒废物(0.1-1５mｍ）的筛分,也可用于潮湿及黏性废物的筛分。共振筛工作原理:是运用连杆上装有弹簧的曲柄连杆机构驱动,使筛子在共振状态下进行筛分。工作原理是当共振筛的筛箱压缩弹簧而运动时,其运动速度和动能都逐渐减小,被压缩的弹簧所储存的位能却逐渐增长。当筛箱的运动速度和动能等于零时，弹簧被压缩到极限,它所储存的位能达成最大值,接着筛箱向相反方向运动，弹簧释放出所储存的位能,转化为筛箱的动能，因而筛箱的运动速度增长。当筛箱的运动速度和动能达成最大值时，弹簧伸长到极限,所储存的位能也就最小。四、计算(3题）1、以密度为4.4g/cm3的磁铁矿做加重质,与水混合配制密度为1.7g/cm3的重悬浮液1L，试分别求加重质重量、需水量及悬浮液的浓度。解:重悬浮液密度ρc＝1．7g/ｃｍ3;水密度ρ水=1g/ｃm3，磁铁矿密度ρ=4.4g/cｍ3,假设加重质质量为m，则加重质的重量:水的重量：悬浮液的浓度：2、采用磁铁矿为加重质配置密度为1.９的重介质,重悬浮液为1Ｌ,分别求加重质重量、需水量及悬浮液的浓度。解：加重质的重量:水的重量:悬浮液的浓度：3、一台筛子,筛孔为２0mｍ,经取样测定给料、筛上产品、筛下产品中小于２0mｍ的粒级分别为46.75%,7.２6％和94．３８%。计算该台筛子的筛分效率。解:∵筛下中-20mｍ粒级<１０0％即:α=４.675%,β=９4.38％,θ＝7.２６%∴)五、综合分析题（５题)1.某钢渣粒度为5-100mm,含２５％的铁,大量的CaO、MgＯ,具有很高的活性，请设计一条钢渣资源化运用的工艺系统。答：从题可知:该钢渣粒度为５-10０ｍｍ,含25%的铁，大量的CaＯ、ＭgO，具有很高的活性,通过磁选、筛分等分选技术可回收其中90％以上的废钢，磁选出的渣钢。剩下的大量高活性的CａO、MgＯ,通过自磨机研磨,筛分得到规格渣，作为烧结溶剂或高炉溶剂。资源化运用的工艺流程如下：2、拟从某电厂排放的粉煤灰中回收炭、空心微珠、铁质微珠、密实玻璃体等工业原料，请依据所学知识设计合理的分选回收工艺流程，并说明流程中各过程的作用、原理及其回收原料用途。答：(1）分选工艺流程的拟定回收原料中炭、空心微珠为密度较小,而铁质微珠、密实玻璃体为密度较大，因此可根据密度差异，通过重力分选,分选除轻质组分和重质组分；炭和空心微珠两者之间,导电性能及润湿性能差异较大，可采用电选或浮选方法进一步分离；铁质微珠具有磁性,可通过磁选法进一步分离铁质微珠和密实玻璃体。具体工艺流程图见下图：粉煤灰粉煤灰重力分选重质产物电选或浮选磁选铁质微珠密实玻璃体炭粒空心微珠轻质产物(2)各分选工艺的作用及原理:重力分选:运用物质密度差异进行分离的方法，用于分离重物料及轻物料；磁选：运用物质磁性的差异进行分离的方法,用于分离出重物料中的铁质微珠和密实玻璃体；电选：运用物质导电性能的差异进行分离的方法,用于分离出炭和空心微珠；浮选:运用物质润湿性能的差异进行分离的方法，用于分离出炭和空心微珠。（3）粉煤灰回收的工艺原料的用途如下：C：回收出的Ｃ具有一定吸附性能,可作为吸附剂；空心微珠：这是一种包裹有气体、粒径为几十微米、比重<1的铝硅玻璃体，由于能浮在水面，又称飘珠，能作轻质高强材料的原料。铁质微珠：含铁高,密度大,又叫沉珠，可作为炼铁原料,若加入适量N、P、K并磁化，可制成优质磁性肥料。密实玻璃体:是一种很好的活性材料,可用于生产粉煤灰水泥或作为水泥掺料等。3、某城市垃圾，含霉变食物35%,废纸30%,灰渣20％,黑色金属2%,废塑料瓶１3％，试用所学知识,设计合理的工艺流程将其资源化,并说明流程中各过程的作用与原理。答:从题可知：该城市废物中霉变食物３5%属于可降解成分,废纸３０%属较难降解成分，废塑料瓶为不可降解成分，其它两种成分都为无机成分。因此可考虑采用破碎、磁选、焚烧、堆肥的方法将该城市废物资源化,流程参考如下（也可以是其它流程)：城市废物城市废物破碎磁选灰渣黑色金属筛选堆肥空气筛选堆肥废塑料瓶（）（）破碎：减少废物颗粒粒度,为后续分选做准备。磁选:运用黑色金属与其它物料磁性的差异，分选回收黑色金属。筛选:运用可堆腐废物与无机废物粒度的差异将它们彼此分离。堆肥:分选得到的可堆腐废物进行堆肥解决,获得堆肥。废塑料瓶为不可堆腐原料粒度不变。因此，堆肥产品通过筛选可除去其中的废塑料瓶,使堆肥产品有机物成分提高。焚烧:分选得到的可燃废物进行焚烧解决,获得热量,用于供热或发电。４、某城市废物,含塑料、橡胶等高分子材料40%，废纸20%,灰渣20%,黑色金属２％,废玻璃瓶1２%，试用所学知识，设计合理的工艺流程将其资源化，并说明流程中各过程的作用与原理。答:该城市废物中具有塑料、橡胶等高分子材料、废纸等可燃成分６０%，其它的成分都为无机成分。因此,考虑采用破碎、风选、磁选、焚烧的方法将该城市废物资源化。流程如下（也可以是其它流程）：城市废物城市废物破碎磁选灰渣、玻璃黑色金属风选焚烧热量焚烧灰渣破碎：减少废物颗粒粒度,为后续分选做准备。磁选：运用黑色金属与其它物料磁性的差异，分选回收黑色金属。风选:运用可燃废物与无机废物密度的差异将它们彼此分离。焚烧：分选得到的可燃废物进行焚烧解决,获得热量,用于供热或发电。灰渣、玻璃、焚烧灰渣:可适当配方制备某种建筑材料。5、某城市垃圾，含西瓜皮１５%，烂菜叶40%，废纸10％,灰渣２0%，黑色金属2%，废塑料瓶13%，试用所学知识,设计合理的工艺流程将其资源化,并说明流程中各过程的作用与原理。答:从题可知:该城市废物中具有西瓜皮、烂菜叶、废纸等可降解成分65%，废塑料瓶为不可降解成分，其它两种成分都为无机成分。因此，考虑采用分选、堆肥的方法将该城市废物资源化，流程如下：城市废物城市废物破碎磁选灰渣黑色金属筛选堆肥空气筛选堆肥废塑料瓶破碎:减少废物颗粒粒度,为后续分选做准备。磁选：运用黑色金属与其它物料磁性的差异,分选回收黑色金属。筛选:运用可堆腐废物与无机废物粒度的差异将它们彼此分离。堆肥：分选得到的可堆腐废物进行堆肥解决，获得堆肥。可堆腐废物通过堆肥后粒度变小，而废塑料瓶为不可堆腐原料粒度不变。因此，堆肥产品通过筛选可除去其中的废塑料瓶,使堆肥产品有机物成分提高。其它方法也可。第四章固体废物的物化解决一、名词解释(8题）1、浮选：根据不同物质被水润湿限度的差异而对其分离的过程。2、优先浮选：将固体废物中有用物质依次一种一种地选出,成为单一物质产品；3、混合浮选：将固体废物中有用物质共同选出为混合物，然后再把混合物中有用物质一种一种地分离。4、溶剂浸出：溶剂与废物作用,使物料中有关组分选择性溶解的物理化学过程5、浸出速率:指固化体内的有害物质在水或溶液中的浸出速度。6、增容比:指固化体体积与被固化有害废物体积的比值。7、药剂稳定化:运用化学药剂通过化学反映使有毒有害物质转变为低溶解性、低迁移性及低毒性的物质的过程。8、自胶结固化:以污泥中的硫酸钙和亚硫酸钙在适宜温度下煅烧生成具有胶凝性能的半水硫酸钙(CaＳO４１／２Ｈ2O)，经水化反映硬化成自胶结固化体的方法。二、简答(9题)1、简述溶剂浸出工艺溶剂的选择规定。答：（１)对目的组分选择性好;（2）浸出率高,速率快;(3)成本低,容易制取,便于回收和循环使用；(４)对设备腐蚀性小。简述影响浸出过程的重要因素。答：(1）物料粒度及其特性;(2）浸出温度；(3）浸出压力;（4)搅拌速度；(5)其他因素３、简述稳定化／固化解决效果的评价指标。答：（1)浸出速率：指固化体内的有害物质在水或溶液中的浸出速度。（2)增容比:指固化体体积与被固化有害废物体积的比值。（3）抗压强度：4、简述水泥固化优缺陷。答:优点：简朴（工艺和设备及操作）;费用低（投资、运营、原料)；含水率低的可直接固化；常温下操作；技术成熟。缺陷：浸出率高(空隙率高所至);增容比高（1.5~2）;有时需预解决（当含腐蚀性物质时）,增长费用；铵离子易溢出（碱性反映);不适合于化学泥渣(胶状物、排料困难，但可采用加锯末解决)。5、简述水泥固化工艺的影响因素。答:（1）ｐＨ:pH较高时,许多金属离子沉淀，而过高则会使溶解度升高。（2)水、水泥和废物量的比例:水分过少,不能保证充足的水合作用;水分过多会出现泌水,影响固化效果。（3)凝固时间:适当控制初凝时间和终凝时间。（４)添加剂:改善固化条件,提高固化效果。6、简述浮选药剂的种类及其作用。答:（1）捕收剂：重要作用是使目的颗粒表面疏水,增长可浮性，使其易于向气泡附着。(２）起泡剂：重要作用是促进泡沫形成,增长分选界面，它与捕收剂有联合作用。常用的起泡剂有松醇油、脂肪醇等。(3)调整剂:重要用于调整捕收剂的作用及介质条件。常用的调整剂有活化剂、克制剂、pH调整剂、絮凝剂、分散剂等。７、简述浮选机的基本规定。答:(1）良好的充气作用;（2）搅拌作用；(3)能形成平稳的泡沫区;（4）能连续工作便于调节。8、简述影响浮选效果的因素。答：物料性质；颗粒的润湿性、颗粒的大小;药剂条件；药剂种类、用量及药剂组合;操作条件;充气量大小、液面高低。９、简述各种稳定化/固化解决方法的原理.药剂稳定化:运用化学药剂通过化学反映将有毒有害物质转化为无毒/低毒化学性质稳定的组分，具有相对持久性。水泥固化:废物被掺入水泥的基质中,水泥与废物中的水分或此外添加的水分,发生水化反映后生成坚硬的水泥固化体石灰固化:以石灰和具有火山灰活性的物质(如粉煤灰、垃圾焚烧灰渣、水泥窑灰等）为固化基材对危险废物进行稳定化与固化解决的方法。重金属被吸附于胶体结晶中,包裹起来的粘结性物质沥青固化；以沥青类材料作为固化剂,与危险废物在一定的温度、配料比、碱度和搅拌作用下发生皂化反映，使有害物质包容在沥青中并形成稳定固化体的过程。沥青-憎水性物质、良好的黏结性、化学稳定性、较高的耐腐蚀性。石油蒸馏的残渣,其化学成分涉及沥青质、油分、游离碳、胶质、沥青酸和石蜡等。塑料固化:以塑料为固化剂，与危险废物按一定的比例配料，并加入适量催化剂和填料进行搅拌混合，使其共聚合固化,将危险废物包容形成具有一定强度和稳定性固化体的过程。玻璃固化:玻璃原料为固化剂，将其与危险废物以一定的配料比混合后，在1000～1５00℃的高温下熔融，经退火后形成稳定形成稳定的玻璃固化体。自胶结固化：运用废物自身的胶结特性来达成固化目的的方法。该技术重要用来解决具有大量硫酸钙和亚硫酸钙的废物，如磷石膏、烟道气脱硫废渣等。第五章固体废物的生物解决一、名词解释（6题)1、固体废物的生物解决—以固体废物中可降解的有机物为对象,通过生物(微生物)的作用使之转化为水、二氧化碳或甲烷等物质的过程。2、堆肥化—就是依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，以及由人工培养的工程菌等,在一定的人工条件下,有控制地促进可被生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的生物化学过程,其实质就是一种生物代谢过程。3、堆肥—堆肥化的产物叫堆肥。4、一次发酵—好氧堆肥的中温与高温两个阶段的微生物代谢过程称为一次发酵或主发酵。５、二次发酵—物料通过一次发酵，尚有一部分易分解和大量难分解的有机物存在，需将其送到后发酵室，堆成1～2m高的堆垛进行的再次发酵,使之腐熟的过程。6、厌氧消化—在厌氧条件下通过运用微生物群落或游离酶对有机固体废物中的生物质分解降解作用，使其中的易腐生物质部分得以降解，并消除生物活性,转化为无腐败性的残渣的过程。二、简答（1８题）１.固体废物生物解决的意义何在？⑴对固体废物进行解决消纳,实现稳定化、减量化、无害化;⑵促进固体废物的合用组分重新纳入自然循环(如堆肥用于改土，重新回归农田生态系统);⑶将大量有机固体废物转化为有用物质和能源，实现固体废物的资源化（如沼气、生物蛋白、乙醇）。2.堆肥化的方式重要有哪几种？堆肥化的方式按照不同的方法有不同的分类。根据温度规定,分为中温和高温堆肥;按照堆肥过程的操作方式,可分为动态和静态堆肥;按照堆肥的堆置情况可分为露天和机械密封堆肥。最常用的分类方式是根据在生物解决过程中起作用的微生物对氧气规定的不同，把固体堆肥分为好氧堆肥化和厌氧堆肥化。前者是在通风条件下，有游离氧存在时进行的分解发酵过程。后者是运用厌氧微生物发酵造肥，特点是空气与堆肥相隔绝，温度低,工艺简朴,但是堆制周期长，气味浓烈，产品分解不够完全稳定。通常,仅按一种分类方式很难全面描述堆肥状况,因此经常兼用多种工艺加以说明。3.适于堆肥的原料有什么特性？涉及哪些？适于堆肥的原料需要具有三个特性：固体废物密度一般为350~６5０kg/ｍ３;含水率为40%~６０%;碳氮比为(２0～30):1堆肥的原料很广,重要涉及以下几类:(1)城市垃圾指城市居民平常生活、商业活动、机关办公、市政维护等过程所产生的固体废物,其中金属、陶瓷、玻璃、塑料等要通过度选回收,余下的才适合堆肥解决。（2)粪便粪便的碳氮比较低，非常适合作为堆肥原料。（3）污泥重要来自城市生活污水和工业废水解决工程中产生的污泥。（４)农业固体废物在我国堆肥的重要原料是生活垃圾与粪便的混合物，也有的是城市垃圾与生活污水、污泥的混合物。４.试述好氧堆肥的基本原理。好氧堆肥是在有氧的条件下，借好氧微生物（重要是好氧菌)的作用来进行的。在堆肥过程中，生活垃圾中的溶解性有机物质透过微生物的细胞壁和细胞膜而为微生物所吸取，固体的和胶体的有机物先附在微生物体外，由生物所分泌的胞外酶分解为溶解性物质，再渗入细胞。微生物通过自身的生命活动——氧化、还原、合成等过程，把一部分被吸取的有机物氧化成简朴的无机物，并放出生物生长活动所需要的能量，把一部分有机物转化为生物体所必需的营养物质,合成新的细胞物质,于是微生物逐渐生长繁殖,产生更多的生物体。5.如何控制堆肥过程中的含水率？堆肥过程中水分作用在于:溶解有机物，参与微生物的新陈代谢；水分蒸发时散热以调节温度。含水率50－60%为佳。水分过多，减少游离孔隙率,影响空气扩散，易导致厌氧状态，同时产生渗滤液解决问题;水分低于４０%,微生物活性减少，堆肥温度随之下降。含水率偏低，可添加污水、污泥、人粪尿、粪便等来调节水分;对于高含水率的固体废物,可以采用机械压缩脱水，也可以在场地和时间允许的条件下将物料摊开进行水分蒸发，还可以在物料中加入稻草、木鞋、干叶等松散物或吸水物,还可以掺和调理剂，干调理剂对控制湿度较有利。6.堆肥过程中的碳氮比如何控制?碳为微生物生命活动提供能源,氮则用于合成细胞原生质。堆肥发酵过程中，碳氮比逐渐下降。碳氮比最佳为（25～３５）:1;低于20：1时，微生物繁殖因能量局限性而受到克制，分解缓慢且不彻底;高于４0：1时，堆肥施入土壤导致“氮饥饿”，夺取土壤中的氮。通过在垃圾中加入人粪尿、畜粪以及城市污泥等调节剂，使碳氮比调到30以下。7．堆肥过程中的通风操作具有哪些作用?通风操作时好氧堆肥可以成功的重要因素之一，其重要作用有:①提供氧气，以促进微生物的新陈代谢；②通过供气量的控制，调节最适温度；③在维持最适温度条件下，加大通风量可去除水分。8.指出堆肥面临的问题和对策。⑴堆肥面临的问题产品中Ｎ、P、K含量不高;堆肥杂质(废塑料、碎玻璃、碎陶瓷片等）影响堆肥质量；堆肥销路差；堆肥投资较大(25-3６万元/t.ｄ)；分选费用、贮存费用较高。⑵对策①控制堆肥原料的质量对生活垃圾应强化源头分类收集和前解决(破碎、分选、筛分）工序；对粪便及污泥,前解决着重是调整水分和碳氮比等。②堆制生物活性肥料微生物接种剂自身不是肥料,只是增强土壤吸取、运用肥料的能力。③堆制有机复混肥④其它新型垃圾肥料磁性有机肥；生物活性肥料（微生物有机肥）。9.什么是固体废物厌氧消化？有机废物的厌氧消化是指在特定的厌氧条件下，由厌氧微生物将有机质进行分解，使其中的易腐生物质部分得到降解，并且消除生物活性，转化为无腐败性的稳定残渣的过程。该过程中，一部分碳素物质转化为甲烷和二氧化碳,其中被分解的有机碳化物中的能量大部分转化贮存在甲烷中，仅一小部分有机碳化物被氧化成二氧化碳,释放的能量作为微生物生命活动的需要。因此在这一分解过程中，仅积贮少量的微生物细胞。10.厌氧消化过程中的微生物涉及哪些？（1)不产甲烷菌种类繁多，有细菌、真菌和原生动物三大群。其中细菌的种类最多，作用也最大,按呼吸类型分为专性厌氧菌、好氧菌和兼性厌氧菌。其中以专性厌氧菌的种类和数量最多。(2）产甲烷菌产甲烷菌在原核生物中由于它们能厌氧代谢产生甲烷而成为一个独特类群。11.厌氧消化技术重要有哪些特点?厌氧消化技术重要有以下特点:①具有过程可控制、降解快、生产过程全封闭的特点;②能源化效果好，可以将潜在于废弃有机物中的低品位生物能转化为可以直接运用的高品位沼气;③易操作，与好氧解决相比厌氧消化不需要通风动力，设施简朴，运营成本低,属于节能型解决方法；④产物可再运用,适于解决高浓度有机废水和废物，经厌氧消化后的废物基本得到稳定,可以作农肥、饲料或堆肥化原料；⑤厌氧微生物的生长速度慢,常规方法的解决效率低，设备体积大;⑥厌氧过程中会产生H2Ｓ等恶臭气体。1２、好氧堆肥化的微生物生化过程分为哪几个阶段?答：(1)潜伏阶段：微生物适应新环境。(2)中温阶段：嗜温性细菌、酵母菌、放线菌分解最易分解的可溶性物质，淀粉、糖类增多,释放热量,温度上升。（3)高温阶段：嗜热性微生物逐渐代替了嗜温性微生物的活动,复杂有机化合物开始被强烈分解。（4）熟化阶段：嗜温微生物又占优势，对残余较难分解的有机物作进一步分解，腐殖质不断增多且稳定化，此时堆肥即进人腐熟阶段。13、好氧堆肥工艺的重要工序有哪些？答:（1)前解决:去除粗大垃圾和减少不可堆肥化物质含量,并使堆肥物料粒度和含水率达成一定限度的均匀化，进行养分和水分的调节。(2)主发酵：通常将温度升高到开始减少为止的阶段，称为主发酵期，城市固体废物好氧堆肥化的主发酵期约为４～１2天。（3)后发酵：有机质进一步分解，得到完全成熟的堆肥成品。（４)后解决:后解决工序除分选、破碎设备外中，根据实际需要来组合后解决设备。（5)脱臭:对工艺产生的氨、硫化氢、甲基硫醇、胺类等进行脱臭解决。（6）贮存。1４、简述好氧堆肥的重要影响因素。答：(１)供氧量（2)含水率：堆肥最佳含水率为５0％～６０％。（3）温度和有机质含量:最佳温度５5～60℃(4)颗粒度(5)C/N比和C/P比（6）pH:一般pH在7.5~８.5之间。15、简述堆肥腐熟度的评价指标。答:（1）物理学指标：气味、粒度、色度;(２）化学指标：pH、有机质变化指标、C/N比、氮化合物、腐殖酸;(３)生物学指标：（4)工艺指标:16、简述厌氧消化影响因素。答:（1)厌氧条件;Eh维持在－30０ｍV以上；(2）原料配比；C/Ｎ比(２0~30):1(３）温度：温度在４0~6５℃范围内(4）pＨ:最佳范围在7.0~7.2之间(5)添加物和克制物（1分)(6）接种物及搅拌条件17、简述厌氧消化工艺的分类？答:(1）按温度划分:高温消化和自然消化。高温消化工艺最佳温度范围为４７~5５℃,合用于城市垃圾、粪便和有机污泥的解决。自然消化工艺指在自然温度影响下消化温度发生变化的厌氧消化。（2)按投料方式划分:连续消化、半连续消化、两步消化。两步消化是根据沼气消化过程分为产酸和产甲烷两个阶段的原理而开发，将沼气消化过程提成两个阶段。18、简述水压式沼气池的结构和工作原理。重要结构:进料管,发酵间,出料管,水压间,导气管等几部分。工作原理:a.启动前状态:发酵间与水压间液面相同。b.启动后状态：发酵间发酵产气，其气压随产气量增长而增大,导致水压间液面高于发酵间液面。当发酵间内贮气量达成最大值时，发酵间的液面下降到最低水平,水压间的液面上升到最高水平。c.输出沼气状态:由于发酵问贮存的沼气被输出使用，气压下降，水压间液体返回发酵间，这样,由于不断地产气和用气，发酵间和水压间的液面就在初始态和极限态之间来回往复地上升和下降。三、论述(10题)1.使用堆肥可以产生哪些积极的作用?使用堆肥能带来一些积极的作用:(1)使土质松软,多孔隙，易耕作,改善土壤的物理性能，增长保水性、透水性及渗水性。（2)有吸附阳离子的作用,有助于保住氮、钾、铵等以阳离子形态存在的肥料成分。腐殖质阳离子互换容量是普通粘土的几倍到几十倍。(3)腐殖化的有机物具有调节植物生长的作用，也有助于根系发育和伸长。（4）腐殖质有缓冲作用当土壤中腐殖质多时,肥料施得过多或过少，气象条件的稍微恶化,都不易损害土壤的性能。例如水分局限性时,腐殖质多可起到类似于缓冲器的作用,防止植物枯萎。（5)堆肥是缓效性肥料堆肥中的氮肥几乎都以蛋白质的形态存在,当施到田里时,蛋白质经氮微生物分解成氨氮，在旱地里部分变成硝酸盐氮,两者都是能被吸取的。施用堆肥不会出现施化肥那样短暂有效或施肥过头的情况，由于通过上述过程缓慢持久地起作用,故不致对农作物产生损害。（６）腐殖质中某种成分由螯合作用,和酸性土壤中含量较多的活性铝结合后,使其半