固体废物分选1
固体废物实训报告分选部分
一、引言随着我国经济的快速发展，固体废物产生量逐年增加，对环境造成了严重影响。
为了有效控制固体废物污染，实现资源的合理利用，固体废物分选技术应运而生。
本实训报告以固体废物分选部分为主要内容，通过实验和分析，探讨固体废物分选技术的原理、方法和应用。
二、实训目的1. 了解固体废物分选技术的原理和方法；2. 掌握固体废物分选实验的操作技能；3. 分析固体废物分选效果，为实际应用提供参考。
三、实训内容1. 固体废物分选原理固体废物分选是指利用物理、化学、生物等方法，将混合在一起的固体废物按照不同的性质进行分离的过程。
常见的固体废物分选方法有重力分选、磁力分选、浮选、风力分选等。
2. 实验操作（1）实验材料：不同粒度的砂石、铁粉、塑料、木屑等固体废物。
（2）实验设备：振动筛、磁力分离器、浮选机、风力分选机等。
（3）实验步骤：①将混合固体废物进行预处理，如破碎、筛分等，使其达到分选所需的粒度范围；②根据固体废物的性质，选择合适的分选方法进行分选；③对分选后的固体废物进行检测，分析分选效果。
3. 分选效果分析通过对实验数据的分析，得出以下结论：（1）重力分选：适用于粒度较大的固体废物，分选效果较好。
在实验中，砂石和铁粉的重力分选效果较好，塑料和木屑的重力分选效果较差。
（2）磁力分选：适用于含铁物质，分选效果较好。
在实验中，铁粉的磁力分选效果较好，砂石、塑料和木屑的磁力分选效果较差。
（3）浮选：适用于含油、含金属等物质，分选效果较好。
在实验中，塑料的浮选效果较好，砂石、铁粉和木屑的浮选效果较差。
（4）风力分选：适用于轻、重物质，分选效果较好。
在实验中，木屑的风力分选效果较好，砂石、铁粉和塑料的风力分选效果较差。
四、实训总结通过本次固体废物分选实训，我们掌握了固体废物分选技术的原理和方法，了解了不同分选方法的特点和适用范围。
在实验过程中，我们学会了如何根据固体废物的性质选择合适的分选方法，并掌握了实验操作技能。
同时，通过对实验数据的分析，我们对固体废物分选效果有了更深入的了解。
固体废物分选
3、上升气流干涉沉降
颗粒群的干涉末速Vhs为：
v hs =v 0 (1－λ ) n
n
λ：物料容积浓度（空间占 有率） 与物料的粒度及状态有关，33 — 4.65 2.
最小上升气流速度umin为： umin＝0.125V0
4、水平气流干涉沉降
在风选中还常应用水平气流。在水平 气流分选器中，物料是在空气动压力及本 身重力作用下按粒度或密度进行分选的。
固废还可据固废比磁化系数x0（物质磁 化时,单位质量和单位磁场强度的磁矩,又称 为质量磁化率）的大小，可将其分为： 强磁性物质：x0 =（7.5-38）×10-6m3/kg 弱磁场磁选机可分离； 弱磁性物质：x0 =（0.19-7.5)×10-6m3/kg 强磁场磁选机可回收； 非磁性物质：x0 ＜0.19×10-6m3/kg。 磁选过程可与磁性物质分离
平面摇床的结构
水平分布—扇形分布规律
密度大粒度小的颗粒的受动摩擦力、惯性力大， 纵向迁移速度快；粒度大密度小的颗粒受到水 流的冲击力大，横向迁移速度快。
垂直分布—析离分层
在横向变速水流冲洗和其涡流搅拌作用下， 小颗粒穿过密度相同而尺寸较大的颗粒之间 的间隙并按密度分层，细而重的颗粒处于床 榴底部，粗而重的颗粒在细颗粒的上面，依 次向上为：粗而轻的颗粒，粗而轻的颗粒。
（三）重介质分选的设备(自学)
三、跳汰分选
跳汰分选是一个典型的从采矿工业借鉴而来 的运行单元，它是在垂直脉冲介质中颗粒群反复 交替地膨胀收缩，按密度分选固体废物的一种方 法。 供料在水介质中受到脉冲力作用，于是，整 个筛面上的物料层不断地被冲起又落下，颗粒之 间频繁接触，逐渐形成一按密度分层的床层。
（二）重介质的性能要求
加重质的性质
固体废物风力分选的基本原理
固体废物风力分选的基本原理固体废物风力分选是一种通过利用风力对固体废物进行分选和分类的技术。
其基本原理是利用物体在风力作用下的运动特性，实现对固体废物的分离和排序。
1. 风力作用：风是空气在地球表面受到温度差异和地球自转等因素影响而产生的气流运动。
风力对物体的作用可以产生压力和阻力，使物体产生位移和旋转。
2. 物体运动特性：不同物体在风力作用下的运动特性有所不同。
例如，轻质物体受到较小的阻力，容易被风力吹走；而重质物体受到较大的阻力，不容易被风力移动。
3. 分选原理：基于物体在风力作用下的运动特性，固体废物风力分选利用风力对固体废物进行分选和分类。
具体过程如下：a. 进料：将待处理的固体废物投入分选装置中，通常通过输送带或震动器将废物均匀地送入分选区域。
b. 风力作用：在分选区域内，通过风机或风扇产生强大的风力。
风力的强弱可以通过调节风力装置的参数来控制。
c. 分选机构：在风力作用下，固体废物中的不同成分受到不同的风力作用，产生不同的运动特性。
d. 分离：根据固体废物不同成分的运动特性，通过设置相应的分离装置，实现对固体废物的分离和分类。
例如，通过设置斜板、筛网等装置，将较轻的物体吹走，较重的物体保留。
e. 收集：被分离出的固体废物可以通过收集装置进行收集和处理。
根据需要，可以进一步对分离出的物体进行细分和处理。
4. 分选效果：固体废物风力分选的效果受到多种因素的影响，包括风力强度、分选装置的设置、废物的性质等。
通过合理的参数设置和装置设计，可以实现对固体废物的高效分选和分类。
5. 应用领域：固体废物风力分选技术在废物处理和资源回收领域具有广泛的应用前景。
通过对固体废物的有效分选和分类，可以实现废物资源的最大化利用和减少对环境的污染。
总结起来，固体废物风力分选的基本原理是通过利用风力对固体废物进行分选和分类。
该技术利用物体在风力作用下的运动特性，通过风力的作用和分选装置的设置，实现对固体废物的分离和排序。
固体废物分选技术
环境学院：固体废物处理与处置
4.4 浮选（不讲、自学）
浮选是根据不同物质被水润湿程度的差异而对其进 行分离的过程。 易被水润湿的物质为亲水性物质；不易被水润湿的 物质为疏水性物质。
筛子运动方式的影响：
筛面长宽比和筛面倾角的影响： 一般长宽比为 2.5~3：1； 筛面倾角为 15o~25o
环境学院：固体废物处理与处置
筛分操作条件的影响：
均匀给料、铺成一薄层，有利于提高处理能力和筛分效率。 筛分设备振动程度不足时，物料不易松散分层；振动过于 剧烈时，物料来不及透筛。故振动幅度和振动频率应注意 调节。
分离出具有低密度、空气阻 力大的轻质部分和具有高密度、 空气阻力小的重质部分； 进一步将轻质颗粒从气流介质 中分离出来。
环境学院：固体废物处理与处置
颗粒在空气介质中的沉降末速度（v0）（也即，等速度 沉降时的速度）为：
由式可知，当颗粒粒度一定时，密度大的颗粒沉降末速 大；当颗粒密度相同时，粒度大的颗粒沉降末速大。
RX1 = X1 / X总 * 100% = X1 /（X1 + X2）*100%
在第二个排出口中Y的回收率为：
RY2 = Y2 / Y总 * 100% = Y2 /（Y1 + Y2）*100%
环境学院：固体废物处理与处置
2.2 纯度
回收率并不能完全说明分选效果，还应考虑某一组分物 料在同一排出口排出物所占的分数，即纯度。 设：某混合料由X、Y两种组分构成，X在两个排出口被 分为X1、X2，Y在两个排出口被分为Y1、Y2，则在第一个 排出口中X1和第二排出口中Y2的纯度分别为：
环境学院：固体废物处理与处置
根据筛子的位置不同以及筛分目的的不同，可 分为：
固体废弃物分选方法
固体废弃物分选方法一、重力分选1、重介质分选通常将密度大于水的介质称为重介质，重介质分选在固体废物处理中的应用广泛。
在重介质中使固体废物中的颗粒按密度分开的方法称为重介质分选。
为使分选过程有效地进行，需选择重介质密度在固体废物中的轻物料密度和重物料密度之间，凡颗粒密度大于重介质密度的重物料都下沉，集中于分选设备的底部成为重产物，颗粒密度小于重介质密度的轻物料都上浮，集中于分选设备的上部成为轻产物，它们分别排出，从而达到分选的目的。
重介质分选的精度很高，入选颗粒粒度范围也可以很宽，很适合各种固体废物的处理与分选。
必须指出：粒度过小，特别是重介质密度与分离物质密度相近时沉降速度很小，分离很慢，所以在实际分离前，应筛去细粒部分，对于大密度物料，粒度下限2—3mm，轻密度物料粒度下限3—6mm，采用重悬浮液时，粒度下限可降至0.5mm。
重介质选矿的主要设备是螺旋溜槽等。
2、摇床分选摇床分选是细料固体物料分选应用比较广泛的方法之一。
摇床的床面近似长方形，微向轻产物排除端倾斜，床面上刻有沟槽。
有给水槽给入的洗水沿倾斜方向成薄层流过。
传动机构使床面作往复不对称运动，当物料送入给料槽时，在水流和摇动作用下，不同密度的颗粒在床面上呈扇形分布，从而达到分选的目的。
摇床按密度不同分选颗粒，但粒度和形状也影响分选的精确化，入摇床之前，需将物料用水力分级机分级，然后对多粒级单独选剔。
摇床分选用于分选细粒和微粒物料。
在固体废物处理中，目前主要用于从含硫铁矿较多的煤矸石中回收硫铁矿，这是一种分选精度很高的单元操作。
在摇床分选设备中最常用的是平面摇床。
二、磁力分选固体废物的磁力分选是借助磁选机产生的磁场是铁磁物质组分分离的一种方法。
在固体废物的处理系统中，磁选主要用做回收或富集黑色金属，或是在某些工艺中排除物料中的铁质物质。
固体废物按磁性可分为强磁性、中磁性、弱磁性和非磁性等组分。
这些不同磁性的组分通过磁场时，磁性较强的颗粒（通常为黑色金属），会被吸附到磁选设备上，而磁性弱的或非磁性颗粒就会被输送设备带走或受自身重力或离心力的作用掉落到预定的区域，从而完成分选过程。
垃圾分选
固体废物的分选固体废物的分选就是将固体废物中各种可回收利用的废物或不利于后续处理：厂艺要求的废物组分采用适当技术分离出来的过程。
固体废物的分选技术方法可概括为人工分选和机械分选。
人工分选是最早采用的分选方法，适用于废物产源地、收集站、处理中心、转运站或处置场。
根据废物组成中各种物质的粒度、密度、磁性、电性、光电性、摩擦性及弹性的差异，将机械分选方法分为筛选(分)、重力分选、光电分选、磁力分选、电力分选和摩擦与弹跳分选。
一、人工分选人工分选是在分类收集基础上，主要回收纸张、玻璃、塑料、橡胶等物品的过程。
最基本的条件是：人工分选的废物不能有过大的质量，过大的含水量和对人体的危害性。
人工分选的位置大多集中在转运站或处理中心的废物传送带两旁。
经验表明：运送待分拣垃圾的皮带速度以小于9m/min为宜。
一名分拣工人人约在1h内拣出0.5t的物料。
人工分选识别能力强，可以区分用机械方法无法分开的固体废物，可对一些无需进一步加下即能回用的物品进行直接回收，同时还可消除所有可能使得后续处理系统发生事故的废物。
虽然人工分选的工作劳动强度大，卫生条件差，但在目前尚无法完全被机械代替。
二、筛分筛分是根据固体废物尺寸大小进行分选的一种方法，在城市生活垃圾和工业废物的处理上得到了广泛应用，包括湿式筛分和于式筛分两种操作类型。
(一)筛分原理筛分是利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，完成粗、细粒物料分离的过程。
该分离过程可看作是由物料分层和细粒透筛两个阶段组成的。
物料分层是完成分离的条件，细粒透筛是分离的目的。
为了使粗细物料通过筛面而分离，必须使物料和筛面之间具有适当的相对运动，使筛面上的物料层处于松散状态，按颗粒大小分层，形成粗粒位于上层、细粒处于下层的规则排列，细粒到达筛面并透过筛孔。
同时，物料和筛面的相对运动还可使堵在筛孔上的颗粒脱离筛孑L，以利于细粒透过筛孔。
粒度小于筛子L尺寸3/4的颗粒，容易通过粗粒形成的间隙到达筛面而透筛，称为“易筛粒”；粒度大于筛孔尺寸3/4的颗粒，较难通过粗粒形成的间隙，而且粒度越接近筛孔尺寸就越难透筛，这种颗粒称为“难筛粒”。
4固体废物分选
第四章固体废物分选定义：将可回收利用的或不利于后续处理处置工艺要求的物料分离出来的过程。
依据：颗粒的粒度、密度、磁性、电性、光电性、摩擦性、弹性、表面润滑性。
第一节城市垃圾的分选和预处理1、分选、回收废物分选的目的是为了将其中可以回收的或不利于后续处理、处置工艺的无聊分离出来。
因此，分选的方法与后续的处理处置密切相关：（1）先焚烧，再填埋灰渣；（2）先堆肥，残渣填埋；（3）直接填埋。
不同的处理、处置方法对垃圾分选的目标和要求是不同的。
分选的首要目的都是直接回收有用的资源。
在经济相对不够发达的发展中国家，城市垃圾的分选经常是由社会上的人们以分散的形式自发进行的（即拾荒者）。
在一定意义上，这个自发的行动以落后的方式解决了大部分垃圾中资源的简单回收工作。
从而缓解了城市垃圾分类回收的压力。
但是拾荒者的自发行为必然会造成废物收集秩序的混乱，可能导致疾病的传播，以及由于无组织活动使得有用物资回收的效率不可能达到很高的水平。
由于垃圾形式与成分的复杂性，难以用机械的方法进行精确的分类。
即使是工业发达的国家，对垃圾的分选仍旧保持了较大比例的人工因素。
不过，这种人工分选的方式是在流水线上进行的：收集来的固体废物在重力分选方法和磁力去除其中的钢铁以及其它金属材料以后，通过一个高架的传送带，分布在传送带两侧的人员分别将指定的可回收物资投入设在下面的专用容器或构筑物中。
这些经过分选的物资经过压缩、包装、称重以后，被送往生产企业回用。
城市垃圾分选的基本方法除手选以外，均是根据物料在物理性质方面（如密度、粒度、电性质、磁性等）的差别而进行的。
2、物料分选的一般原理为从一种混合物中将各种可以回用的物质筛选出来，分选过程可以按不同的级数设置。
所谓级数，实际是分选装置的出料口数。
例如，具有一系列大小不同粒度出口的筛分机，就是一个多级分选装置。
（1）二级筛分在两级分选机中，给入的物料是x和y（需要进行分离的物料）的混合物。
假设在单位时间内进入分选机的x和y物料的数量分别为x0和y0，在同样时间内从第一和第二出料口排出的量分别为x1、y1和x2、y2 ，此时可以用回收率来表示相应物质的分选效率：第一个出料口物流中x物料的回收率Rx1：Rx1=(x1/x0)⨯100%同样： Ry2=(y1/y0)⨯100%根据质量平衡原理，x0=x1+x2, 所以，Rx1=(x0-x2)/(x1+x2)。
4-第四章 固体废物分选(1)
（三）重介质分选设备 分选设备：目前常用的是鼓形重介质分选机。 结构与：外形是一圆筒转鼓， 由四个辊轮支撑，通过 圆筒腰间的大齿轮由传动装置带动旋转（转速2r/min)。 在圆筒的内壁沿纵向设有扬板，用以提升重物到溜槽 内。圆筒水平安装。 工作原理：固体废物和重介质一起由圆筒一端给入， 在向另一端流动过程中，密度大于重介质的颗粒沉于 槽底，由扬板提升落入溜槽内，被排出槽外成为重产 物；密度小于重介质的颗粒随重介质流从圆筒溢流口 排出成为轻产物。 应用：鼓形重介质分选机适用于分离粒度较粗（40－ 60mm）的固体废物。
扬板
二、跳汰分选
(一）跳汰分选原理 跳汰分选是垂直变速介质流中按密度分选固体废物的一种 方法。通常使用水为介质，故称为水力跳汰分选。水力跳 汰分选设备称为跳汰机。 固体废物给入跳汰机的筛板上，在水介质中受到脉冲力作 用，于是，整个筛面上的物料层不断地被冲起又落下，逐 渐形成一按密度分层的床面。一个脉冲循环中包括这样两 个过程：床面先是浮起，然后被压紧。在浮起状态，轻颗 粒加速较快，运动到床面物上面；在压紧状态重颗粒比轻 颗粒加速快，钻入床面物的下层中，脉冲作用使物料分 层，。分层后，密度大的重颗粒群集中于底层，其中小而 重的颗粒会透筛成为筛下重产物，密度小的轻物料群进入 上层，被水平水流带到机外成为轻产物。
d 3 2 ( S ) g d 2 v0 6
式中：d－颗粒直径；ρS－颗粒密度；ρ－空气密度；ψ－阻 力系数；g－重力加速度。
又因：ρ<<ρS，ρS－ρ＝ρS，移项得：
d S g v0 6
结论：由上式可看出， 颗粒沉降末速与颗粒的密度、粒度及形状有关。 当颗粒粒度一定时，密度大的颗粒沉降末速大； 当颗粒密度相同时，直径大的颗粒沉降末速大。 等降颗粒：在同一介质中，密度、粒度和形状不同的颗粒 在特定的条件下，可以具有相同的沉降速度，这样的颗粒 称为等降颗粒。 等降比（e0）：密度小的颗粒粒度（dr1）与密度大的颗粒 粒度（dr2）之比，以e0表示。
固体废物的分选
固体废物的分选固体废物的分选，就是把固体废物中可回收利用的或不利于后续处理、处置工艺要求的物料分选出来，并加以综合利用的过程。
这是工业固体废物处理过程中重要的技术环节之一。
根据物料的物理或化学性质（包括粒度、密度、重力、磁性、电性、光电性、摩擦性、弹性和表面湿润性等）采用不同的分选方法。
分选方法包括人工拣选和机械分选，机械分选又分为筛分、重力分选、浮选、磁力分选、电力分选、光电分选，以及摩擦及弹性分选等技术。
一、固体废物分选的一般理论为了从一种混合物料中将各种纯净物质选别出来，分选过程可以按两级识别（两个排料口）或多级识别（两个以上排料口）来确定。
回收率：单位时间内某一排料口中排出的某一组分的量与进入分选机的此组分量之比。
——排出物料中某一组分的含量；式中，X1——入料中某一组分的含量。
X纯度：仅用回收率不能说明分选的效率，因此引入第二个工作参数——纯度。
——排出物料中另一组分的含量。
式中，Y1二、筛分1.筛分原理筛分一般适用于粗粒物料的分离，是利用筛子将物料中小于筛孔的细粒物料通过筛面（筛下产品），而大于筛孔的粗粒物料留在筛面上（筛上产品），完成粗、细粒物料分离的过程，也是利用筛子将粒度范围较宽混合物料按粒度大小分成若干不同级别的过程。
筛分可分为两个阶段：物料分层（条件）和细粒透筛（目的）。
它主要与物料的粒度或体积有关，密度和形状对它的影响很小。
2.筛分效率筛分效率是指实际得到的筛下产品质量与入筛废物中所含小于筛孔尺寸的细粒物料的质量之比。
通常用筛分效率来描述筛分过程的优劣。
筛分效率：式中，Q——筛下物质量；——入筛原料质量；Qα——原料中小于筛孔尺寸的颗粒质量的百分含量。
3.影响筛分的因素影响筛分的因素主要有：①固体废物性质；②筛分设备性能（固定筛是50%，旋转筛是60%，摇动筛是70%，振动筛是90%）；③筛分操作条件。
4.筛分设备（1）固定筛：筛面由许多平行排列的筛条组成，多为倾斜安装。
第四章 固体废物的分选 同济大学环境科学与工程学院考研资料——水污染控制工程,固体废物处理与处置 教学
影响筛分效率的因素（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 筛面宽度铺成一簿层，既充分利用筛面，又便于细 粒透筛，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。
–筛分设备振动不足时，物料不易松散分层，使透筛 困难；振动过于剧烈时，物料来不及透筛，便又一 次被卷入振动中，使废物很快移动至筛面末端被排 出，也使筛分效率不高。因此，对振动筛应调节振 动频率与振幅等；对该筒筛而言，重要的是转速的 调节，应使振动程度维持在最适水平。
筛分设备（1）——固定筛
✓ 筛面由许多平行排列的筛条组成，可以水平安装或 倾斜安装。
–2. 求玻璃的回收率：
R11= (X11/ X10 ) ×100% = 90％ –3. 求玻璃的综合筛分效率：
E11= R11-[(X11+ X21- X11)/ (X11+ X21- X11) ]×100% = 90%-(2.8/92) ×100%=87%
§4-2 筛分(screening)
✓筛分定义：利用筛子将粒度范围较宽的颗 粒群分成窄级别的作业。
✓脱水筛分
–脱出物料中水分的筛分，常用于废物脱水或 脱泥
筛分效率
✓ 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比
E
Q1
Q
100%
100
–式中：E —— 筛分效率，%； Q —— 入筛固体废物重量； Q1 ——筛下产品重量； α ——入筛固体废物中小于筛孔的细粒含量，%
固体废物处理与处置固体废物分选
重选可分为重介质分选、跳汰分选、风力分选和摇床
分选等。
A固体废物中颗粒间必须存在密度的差异；B分选过程
都是在运动介质中进行的；C在重力、介质动力及机 械力的综合作用下，使颗粒群松散并按密度分层；D 分好层的物料在运动介质流的推动下互相迁移，彼此 分离，并获得不同密度的最终产品。
在重介质中使固体废物中的颗粒群按密度分开的
第四章 固体废物分选
固体废物分选：将固体废物中可回收利用的或不利于
后续处理、处臵工艺要求的物料分离出来的过程。
筛选（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。
筛分是利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，完成粗、细 粒物料分离的过程。
卧式风力分选机）和上升气流风选机（又称为立式风 力分选机）。
摇床分选是在一个倾斜的床面上，借助床面的不对称
往复运动和薄层斜面水流的综合作用，使细粒固体废 物按密度差异在床面上呈扇形分布而进行分选的一种 方法。
平面摇床主要由床面、床头和传动机构组成。摇床床
面近似呈梯形，横向有1.5-50的倾斜。在倾斜床面的上 方设臵有给料槽和给水槽。床面上铺有耐磨层（如橡 胶等）。沿纵向布臵有床条，床条高度从传动端向对 侧逐渐降低，并沿一条斜线逐渐趋向于零。整个床面 由机架支撑。床面横向坡度借机架上的调坡装臵调节。 床面由传动装臵带动进行往复不对称运动。
运动，借以推动水流在跳汰室内作脉冲运动；无活塞 跳汰机采用压缩空气推动水流。
是以空气为分选介质，在气流作用下使固体废物颗粒按 密度和粒度进行分选的一种方法。 风选在国外主要用于城市垃圾的分选，将城市垃圾中的 有机物与无机物分离，以便分别回收利用或处臵。
固体废物分选课程设计
固体废物分选课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握固体废物的概念、分类及危害；2. 使学生了解固体废物分选的原理、方法及其在环保中的作用；3. 引导学生了解我国固体废物处理的政策、法规及现状。
技能目标：1. 培养学生能够运用所学知识对生活中的固体废物进行正确分类和分选；2. 提高学生分析问题、解决问题的能力，使学生能够针对固体废物处理提出合理化建议；3. 培养学生的团队协作能力和实践操作能力，通过分组讨论和实验，掌握固体废物分选的操作技能。
情感态度价值观目标：1. 培养学生关注环境保护，树立绿色生活的观念；2. 增强学生的社会责任感，积极参与固体废物分类和环保活动；3. 培养学生热爱科学、追求真理的精神，激发学生探索环保领域的兴趣。
本课程结合初中年级学生的认知特点，注重理论联系实际，通过生动的案例、互动讨论和实验操作，使学生在掌握固体废物分选知识的同时，提高环保意识和实践能力。
在教学过程中，教师应关注学生的学习需求，引导学生主动参与，确保课程目标的达成。
二、教学内容1. 固体废物的概念、分类及危害：介绍固体废物的定义、来源、分类，以及不同固体废物对环境和人类健康的影响。
教材章节：第二章“固体废物的来源与分类”2. 固体废物分选原理及方法：讲解重力分选、风力分选、磁力分选等常见分选技术的原理、设备及其应用。
教材章节：第三章“固体废物的处理技术”中的第一节“分选技术”3. 固体废物处理与资源化：介绍固体废物处理的方法，如填埋、焚烧、堆肥等，以及资源化利用技术。
教材章节：第三章“固体废物的处理技术”中的第二节“处理与资源化”4. 我国固体废物处理政策、法规及现状：分析我国固体废物处理的政策法规，以及目前固体废物处理的现状和存在的问题。
教材章节：第四章“我国固体废物处理的政策与法规”5. 实践活动：组织学生进行固体废物分类和分选实验，提高学生的实践操作能力。
教材章节：第五章“实践活动”中的“固体废物分类与分选实验”教学内容安排和进度：共5个课时，第一课时讲解固体废物的概念、分类及危害；第二课时介绍固体废物分选原理及方法；第三课时讲解固体废物处理与资源化；第四课时分析我国固体废物处理政策、法规及现状；第五课时进行实践活动。
什么是固体废物分选技术
什么是固体废物分选技术什么是固体废物分选技术?固体废物分选基于物质的粒度、密度、颜色、磁性、静电感应的不同，采用筛分、重力分选、光选、磁选、静电分选等方法将混杂的固体废物按类别分开。
固体废物分选就是把固体废物中可回收利用的或不利于后续处理、处置工艺要求的物粒分离出来。
这是继破碎以后固体废物处理过程中重要的处理环节之一。
根据废物的物理和物理化学性质不同，主要有以下分选方法：筛分、重力分选、磁力分选、静电分选、光电分选、涡电流分选以及浮选等。
(1)筛分。
筛分亦称筛选，是利用具有不同粒度分布的固体物料之粒度差别，将物料中小于筛孔的细粒物料透过筛网，而大于筛孔的粗粒物料留在筛网上面，完成粗、细料分离的过程。
影响筛分效率的因素，包括振动方式、振动频率、振动方向、筛子角度、粒子反弹力差异、筛孔数目及与筛孔大小相近的粒子占总粒子的百分数等。
筛分设备有固定筛、振动筛和滚筒筛等。
它们通常被组装于其它分选设备中，或者和其它分选设备串联使用。
筛分技术在固体废物资源回收和利用方面应用很广泛。
(2)重力分选。
重力分选是根据混合固体废物在介质中的密度差进行分选的一种方法。
不同密度的固体废物颗粒在同一运动介质中，由于受到重力、介质动力和机械力的共同作用，使具有相同密度的粒子群产生松散分层和迁移分离，从而得到不同密度的产品。
固体颗粒只有在运动的介质中才能分选。
重力分选介质可以是空气、水，也可以是重液(密度大于水的液体)和重悬浮液(由高密度的固体微粒和水组成)等。
(3)磁力分选。
磁力分选技术是借助磁选设备产生的磁场使铁磁物质组分分离的一种方法。
固体废物包括各种不同的磁性组分，当这些不同磁性组分物质通过磁场时，由于磁性差异，受到的磁力作用互不相同，磁性较强的颗粒会被带到一个非磁性区而脱落下来，磁性弱或非磁性颗粒，仅受自身重力和离心力的作用而掉落到预定的另一个非磁性区内，从而完成磁力分选过程。
固体废物的磁力分选主要用于从固体废物中回收或富集黑色金属(铁类物质)。
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4.2.3 筛选设备
⑵滚筒筛 滚筒筛也称转筒筛，其筛面是侧壁设筛孔的圆柱或圆锥 形筒，如图4.3所示。
固体废物处理与处置
图4.3 滚筒筛筛面 1—给料；2—运动方向；3—排出物；4—筛出物
4.2.3 筛选设备
8 9
4 32
1
5 6
图4.4 滚筒筛结构示意图 1－滚筒；2－固定在筒体两端外圆上的两个圆滚环； 3－摩擦辊；4－传递杆；5－电动机；6－减速装置；7－皮带轮；
23 4
重产品 轻产品
1
重介质，物料 5
1－圆筒形转鼓；2－大齿轮；3－滚轮；4－扬板；5－溜槽 图4.8 圆筒形转鼓
固体废物处理与处置
4.3.1 重介质分选
重介质
重介质制备
固体废物
固体废物处理与处置
重介质分选机
脱介筛 轻产物
浓介质
脱介筛
浓介质
重产物
重介质回收净化 杂物
图4.9 重介质分选工艺流程
2. 机械分选是根据固体废物组成中各种物质的一种或多 种性质差异，采用不同的技术手段，设计各种机械装 置，将其逐一分离。
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4.1 分选方法
进料 X0+Y0
二级分 选机
X1+Y1 X2+Y2
进料 X0+Y0
多级分 选机
X1+Y1 X2+Y2 ︰ Xm+Ym
进料 X10+X20+ …
+Xn0
固体废物处理与处置
图4.24 电选分离过程示意图 1－给料斗；2－辊筒电极；3－电晕电极；
4－偏向电极；5－高压绝缘子；6－毛刷
4.5.2 电选设备及应用
⑴静电分选机及应用
1－转鼓；2－导体产品受槽；3－非导体产品受槽 图4.25 静电鼓式分选过程示意图
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4.6 浮选
4.6.1 浮选的基本原理 4.6.2 浮选药剂 4.6.3 浮选设备 4.6.4 浮选工艺
磁性
强磁性 非磁性 强磁性 非磁性 非磁性
回收方法
磁选 浮选 磁选 浮选 浮选
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4.3.1 重介质分选
⑴稳定介质 稳定介质的特性是在很长的时间内能保持自己的物理性质。 ①有机溶液 ②矿物盐类的水溶液
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4.3.1 重介质分选
⑵不稳定介质（人为稳定介质） ①风砂介质 ②矿物悬浮液
易溶于水，无毒、无臭、 成分稳定，不易变质
价格低廉，来源广泛
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4.6.2 浮选药剂
极性基 非极性基 黄药分子
颗
黄药分子
粒
图4.28 黄药分子与固体颗粒表面作用示意图
黄药捕收剂含铜化合物的反应式为：
2R OCSSNa CuS (R OCSS)2Cu Na2S
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⑴固体废物性质的影响
⑵筛选设备性能的影响
⑶筛选操作条件的影响
表4.2 不同类型筛子的筛选效率
筛子类型 筛选效率/%
固定筛 50～60
转筒筛 60
摇动筛 70～80
振动筛 >90
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4.2.3 筛选设备
⑴固定筛 固定筛是最简单筛选设备，筛面有许多平行排列的筛条 组成，可以水平安装或倾斜安装，筛条由横板连接在一 起，位置固定不动。由于构造简单、不耗用动力、设备 费用低和维修方便，在固体废物回用中广泛应用。
①进入筛面的固体废物质量Q等于筛上产品质量Q2与筛
下产品质量Q1之和，即 Q Q1 Q2
②固体废物中小于筛子孔径的细粒物料质量等于筛上产
品与筛下产品中所含细粒物料质量之和，即 Q Q1 Q2
固体废物处理与处置
4.2.1 筛选的基本原理
式中，α、β分别为筛下产品、筛上产品中小于筛子孔
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第四章 固体废物分选
主讲人：
固体废物处理与处置
第四章 固体废物分选
1 分选方法 2筛 选 3 重力分选 4 磁力分选 5 电力分选 6浮 选 7 其他分选方法 8 分选处理系统
固体废物处理与处置
4.1 分选方法
1. 人工分选是最早采用的方法，适用于废物产源地、收 集站、处理中心、转运站或处置场，其成本主要取决 于劳动力费用，其效益主要取决于回收物资的市场价 格。
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4.3.1 重介质分选
重介质分选是在重介质（密度大于水的非均匀介质，包 括重液和重悬浮液两种流体）中使固体废物中的颗粒群 按其密度的大小分开以达到分离目的的方法。为能达到 良好的分选效果，关键是重介质的选择。要求重介质的 密度 应介于固体废物中轻物料密度 和重物料密度 之
间，即： L C W
N
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4.2.1 筛选的基本原理
表4.1 颗粒透筛概率P与颗粒相对粒度d/L的关系
d/L
P
N
d/L
P
N
0.1
0.810
2
0.7
0.090
11
0.2
0.640
2
0.8
0.040
25
0.3
0.490
2
0.9
0.010
100
0.4
0.360
3
0.95
0.002 5
400
0.5
0.250
4
0.99
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4.3.4 摇床分选
图4.18 不同性质颗粒在床面上分离的示意图
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4.5 电力分选
4.5.1 电力分选原理 4.5.2 电选设备及应用
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4.5.1 电力分选原理
电力分选简称电选，是利用城市生活垃圾中各种组分在高 压电场中电性的差异而实现分选的一种方法。
8－轴向止推辊；9－进料斗
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4.2.3 筛选设备
沉落 状态
物料在筛子中的运 动的三种状态
离心 状态
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抛落 状态
4.2.3 筛选设备
沉落状态
抛落状态
图4.5 滚筒筛内物料颗粒运动状态
滚筒筛转速的最佳速度约为临界速度的45%。临界转速
可按下式计算：
ne
1
2
g r
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4.3.2 跳汰分选
跳汰分选是在垂直变速介质流中按密度分选固体废物的一 种方法。分选介质是水，称为水力跳汰。水力跳汰分选设 备称为跳汰机。
51
42
入料
3
6
轻产物
筛下水
筛上重产物 筛下重产物
图4.10 隔膜跳汰机分选示意图 1－偏心机构；2－隔膜；3－筛板；4－外套筒；5－锥形阀；6－内套筒
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⑵起泡剂
4.6.2 浮选药剂
气泡
气泡
起泡剂
气泡
气泡
图4.29 起泡剂在气泡表面的吸附
气泡
气泡
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表面活性 起泡剂
非表面活 性起泡剂
捕收剂
图4.30 起泡剂与捕收剂的相互作用
4.6.2 浮选药剂
⑶调整剂 调整剂的主要作用是调整捕收剂的作用及介质条件。其中 促进欲浮废物颗粒与捕收剂作用的称为活化剂，一般为无 机盐，如硫化钠、硫酸铜等；抑制非欲浮颗粒可浮性的称 为抑制剂，常用的抑制剂有无机盐（水玻璃）和有机物 （淀粉、丹宁等）；调整介质pH的称为pH调整剂，主要为 酸、碱类。
1－上筛箱；2－下机体；3－传动装置； 4－共振弹簧；5－板簧；6－支承弹簧
图4.7 共振筛的原理示意图
4.2.3 筛选设备
主要 读者
督察式 读者
经破碎机处理后的 废钢的特点
守门员 式读者
初始 读者
次要 读者
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4.3 重力分选
4.3.1 重介质分选 4.3.2 跳汰分选 4.3.3 风力分选 4.3.4 摇床分选
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4.3.1 重介质分选
表4.3 重悬浮液加重质的性质
种类
硅铁 方铅矿 磁铁矿 黄铁矿
毒砂
密度 (g/cm3)
6.9 7.5 5.0 4.9～5.1 5.9～6.2
摩氏硬度
6 2.5～2.7
6 6 5.5～6
配成重悬浮 液的
m（ax g/cm3） 3.8 3.3 2.5 2.5 2.8
4.3.4 摇床分选
⑴摇床分选原理 摇床分选是在一个倾斜的床面上，借助床面的不对称往复 运动和薄层斜面水流的综合作用，使细粒固体废物按密度 差异在床面上呈扇形分布而进行分选的一种方法。摇床分 选是细粒固体物料分选应用最为广泛的方法之一。
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4.3.4 摇床分选
⑵摇床分选设备及应用 在摇床分选设备中最常用的是平面摇床。平面摇床主要由 床面、床头和传动机构组成，如图4.16所示。
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4.2.1 筛选的基本原理
透筛概率P可表示为：P m （4-9）
n
透筛概率P取决于这两个面积的比值。
P
L d 2 L 2
L2
L 2
1
d 2
L
（4-10）
当透筛概率为P时，使颗粒透筛成功以概率P出现，需要
重复N次，则N值与透筛概率P成反比。即： P 1 （4-11）
多级分 选机
X11+X21+ … +Xn1 X12+X22+ … +Xn2 ︰ X1m+X2m+ … +Xnm
固体废物处理与处置
图4.1 二级分选机和多级分选机流程图
4.1 分选方法