5第四章固体废物分选2
成信工固体废物处理与处置课件04固体废物的分选与分离
固
体
废
物
筛
分
图 惯性振动筛构造及工作原理
图 共振筛原理与结构图
固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste
4 固体废物的分选
固
共同的工艺条件： 具有密度差异的组分→运动介质→分散、沉降、分层→分离
体
分选设备有哪些？
摇床分选
废
有哪些结构特点？ 析离
介 悬 浮 液
➢ 与各种磨细的颗粒与水组成
质 的混合物
➢ 稳定性差，无毒、价廉、易
回收
分
卫生条 导电性差异
选
件差， 但识别
方
能力强 光电性差异
法
摩擦性差异
磁力分选 电力分选（静
电分选） 光电分选 摩擦分选
弹性差异
弹跳分选
固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste
4 固体废物的分选
Principle
筛
固
分
体
脱水和脱泥筛分
原
废 物 筛 分
物料分层 细粒透筛
选择筛分
理
预先筛分和检查筛分 及
准备筛分
筛
难筛粒
分
易筛粒
分类
分 类
固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste
4 固体废物的分选
筛分：利用筛子将物料中小于筛孔的细粒物料透过
固 筛面，而大于筛孔的粗粒物料留在筛面上，完成粗、细
体 粒物料分离的过程。该分离过程可看做是物料分层和细
4 固体废物的分选
固
4章 固体废物的分选技术
共振筛构造及工作原理图
1、上筛箱2、下机体3、传动装臵4、共振弹簧5、板簧6、支撑弹簧
二、风选
又称气流分选，是最常用的一种按固体废物密度分 离固体废物中不同组分的重选方法。 （一）风选原理 风选，以空气为分选介质，气流将轻物料向上 带走或水平带向较远的地方，重物料沉降或抛出较 近距离。通常成为“竖向气流分选”和“水平气流 分选”。 实质上包含两个过程： 分离出具有低密度、空气阻力大的轻质部分 （提取物）和具有高密度、空气阻力小的重质部分 （排出物）； 再进一步将轻颗粒从气流中分离出来，常采用 旋流器（除尘）。
三、浮选P103
（一）浮选原理 浮选是通过在固体废物与水调制成的 料浆中加入浮选剂扩大不同组分的可浮性差 异，再通入空气形成无数细小气泡，使目的 颗粒黏附在气泡上，并随气泡上浮于料浆表 面成为泡沫层刮出，成为泡沫产品；不浮的 颗粒则留在料浆内，通过适当处理后废弃。 （二）浮选药剂 捕收剂、起泡剂、抑制剂、 活化剂、介质调节剂
因此，可通过控制上升 气流速度，控制固体废 物种不同密度颗粒的运 动状态，使有的颗粒上 浮，有的下沉，从而将 这些不同密度的固体颗 粒加以分离。
水平气流中颗粒受力分析
气流速度，ua
固体颗粒的实际运动方向：
α
v tan ua
在ua一定时，对窄级别固体颗粒， 其密度ρs越大，沉降距离离出发点 越近。沿着气流运动方向，获得的 固体颗粒的密度逐渐减小。
一、筛选
(一)筛选原理 1、筛选过程：利用一个或一个以上的筛面， 将不同粒径颗粒的混合废物分成两组或两组 以上颗粒组的过程。 该过程由物料分层和细粒透筛两个阶段组成。 条件 目的 易筛粒：粒度小于筛孔尺寸3/4的颗粒，越易通 过粗粒形成的间隙到达筛面而透筛。 难筛粒：粒度大于筛孔尺寸3/4的颗粒，粒度越 接近筛孔尺寸就越难透筛。
固体废物的处理与处置
天津市高等教育自学考试课程考试大纲课程名称：固体废弃物资源化课程代码：3294第一部分课程性质与目标一、课程性质与特点《固体废物的处理与处置》是高等教育自学考试环境工程专业（环境生物治理方向）的专业课之一，它是一门与实际生产和管理工作联系紧密、应用性较强的课程，是学生毕业后从事环境治理、项目开发与项目设计工作必须掌握的技术基础课程。
本课程重点论述了固体废物的预处理、资源化利用途径和方法、最终处置方法和技术的有关内容。
通过学习可以使考生对上述内容有系统的认识，达到熟悉并理解环境工程的基本理论和基本技术，为今后的工作打好基础。
本大纲是根据教育部制定的高等教育自学考试环境工程专业培养目标编写的，立足于培养高素质人才，适应环境工程专业的培养方向。
二、课程目标与基本要求学生通过学习本课程并结合进行毕业设计，培养学生独立工作、独立思考、运用所学知识解决实际工程技术问题的能力，为大学生向工程师转化打下坚实的理论基础。
课程基本要求：1、掌握固体废物的来源和分类、污染途径、控制污染的技术政策；2、掌握固体废弃物的压实、破碎和分选技术；3、掌握污泥的浓缩与脱水的有关知识；4、掌握水泥固化、沥青固化、玻璃固化及其它固化方法；5、掌握可燃固体废物的焚烧，燃烧过程污染的产生与防治；6、掌握固体废物热解的概念、原理和方式，典型固体废物热解的工艺流程；7、掌握可生化降解固体废物的处理与利用，好氧生物降解、厌氧发酵等知识；8、掌握粉煤灰作建筑材料、农业利用，煤矸石作建筑材料技术；9、掌握高炉渣、钢渣、硫铁矿烧渣、铬渣、赤泥、废石膏、石油化工催化剂和其它有毒废渣的处理和综合利用；10、掌握卫生土地填埋、安全土地填埋和浅层埋藏处置的相关知识。
三、与本专业其它课程的关系《固体废物的处理与处置》是环境工程专业的专业课。
本课程是在学习了《化工原理》、《环境工程化学》、《环境保护概论》、《危险废物环境管理与安全处置》及相关专业课程基础上设置的。
固体废物处理与处置固体废物分选-课件
易筛粒与难筛粒
• 粒度小于筛孔尺寸3/4的颗粒，很容易通过 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， 很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”。
第五节 浮选
• 浮选是在固体废物与水水制的料浆中，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 泡上浮于料浆表面成为泡沫层，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。
二、浮选药剂
• （一）捕收剂 • 捕收剂能够选择性地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。 • 1、异极性捕收剂 • 2、非极性油类捕收剂
（二）起泡剂
• 起泡剂是一种表面活性物质，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 上浮形成泡沫层。
（三）调整剂
• 调整剂的作用主要是调整其它药剂（主要 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。
（二）电选分离的基本条件
• 废物颗粒进入电选设备电场后，受到电力和机械 力的作用。作用在颗粒上的电力有库仑力、非均 匀电场吸引力和界面吸力等，作用在颗粒上的机 械力有得力和离心力等。
• 1、对于导体颗粒在分选带AB段内分出导体颗粒， 必须F2+ F5> F1+ F3+mgcosa。式中a是颗粒在辊 筒表面所在位置与辊筒半径的夹角度。2、对于半 导体颗粒在分选带BC段内分出半导体颗粒，必须 F2+ F5> F1+ F3+mgcosa。3、对于非导体颗粒， 在分选带CD段内分出非导体颗粒，必须F3> mgcosa+ F5。
第四章 固体废物分选
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
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
P
0.810 0.640 0.490 0.360 0.250 0.160
N
2 2 2 3 4 7
d/L
0.7 0.8 0.9 0.95 0.99 0.999
P
0.090 0.040 0.010 0.002 5 0.000 1 0.000 001
固体废物处理与处置
第四章 固体废物分选
固体废物处理与处置
第四章 固体废物分选
1 2 3 4 5 6 7 8
固体废物处理与处置
分选方法 筛 选 重力分选 磁力分选 电力分选 浮 选 其他分选方法 分选处理系统
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。
PXi
xi 100 % xi yi
7.第i个出料口中XI物料的回收率RXIi： RXIi
xIi 100 % xI0
8.第i个出料口中XI物料的纯度PXIi：P XIi
xIi 100 % x1i x 2i xNi
固体废物处理与处置
4.2 筛选
4.2.1 筛选的基本原理
费用低和维修方便，在固体废物回用中广泛应用。
固体废物处理与处置
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。
图4.3 滚筒筛筛面 1—给料；2—运动方向；3—排出物；4—筛出物
固体废物处理与处置
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。
第四章 固体废物的预处理技术
回转式压实器
具有两个压头和 一个旋动式压头。 适于体积小质量 小的废物。废物 装入容器单元后， 先按水平式压头 1的方向压缩， 然后按箭头的运 动方向驱动旋动 式压头2,使废物 致密化，最后按 水平压头3的运 动方向将废物庄 至一定尺寸排出。
城市垃圾压实器
(a)为压缩循环开始，从滑道中落下的垃圾进入料斗。(b)为压缩臂全部缩回处于 起始状态，压缩室内充入垃圾。当压臂全部伸展，垃圾被压入容器中，如(c)图， 当垃圾不断充人最后在容器中压实。可以将压实的垃圾装入袋内。
R
Vi
Vf Vi
100% R越大越好
压缩比r 压缩倍数n
r
Vf Vi
n
Vi Vf
r越小，n越大，压实 越好，实际中一般采 用n
Note：Vi和Vf 分别为压实前、后的废物体积
4.2.3 压实机械
压实器
固定式
移动式
水平式压实器 三向垂直式压实器
回转式压实器 城市垃圾压实器
碾压式压实器 夯实式压实器 振动式压实器
坚硬废物( 如废石、 废渣)：挤 压、劈裂、 冲击、磨 碎等；
柔韧性废物： 剪切、冲击、 磨碎或者低 温破碎
脆性废物： 冲击、劈碎 等
含有大量废 纸的城市垃 圾：湿式或 半湿式破碎。
4.3.4 破碎产物的特性参数
➢ 粒径和粒度分布
✓表示颗粒尺寸的指标：粒径、颗粒形状和粒度分布
粒径：表示颗粒大小的参数，常用的有：球体等效直径 、有效直径、统计直径和筛径等。 粒度分布：表示固体颗粒群中不同粒径颗粒的含量分布 情况，有累积粒度分布和频度粒度分布。
第四章 固体废物的预处理技术
4.1 • 概述 4.2 • 压实技术 4.3 • 破碎技术 4.4 • 分选技术 4.5 • 脱水技术
固体废物分选 (2)PPT课件
当颗粒密度相同时，直径大的颗粒v0大，可分离不
同粒度的颗粒，也即风力分级。
第二十六页，课件共80页。
由于颗粒的沉降末速同时与颗粒的密度、粒度及形状有关，因 而在同一介质中，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。这样的相应颗粒称为等降 颗粒，其中密度小的颗粒粒度(d1)与密度大的颗粒粒度(d2)之 比，称为等降比，以e0表示，即：
行分级，或经破碎使粒度均匀后，使其按密 度差异进行分选。
第二十八页，课件共80页。
上升气流中颗粒受力分析
空气阻力，R
固体颗粒实际沉降速度v=v0-ua
据此风力可以缩短颗粒到达沉降末速 的时间和距离，因此可以使上升气流 进行分选。
当v0>ua，v>0，颗粒向下沉降； 当v0=ua，v=0，颗粒悬浮； 当v0<ua，v<0，颗粒向上漂浮。
✓机械分选——据废物的粒度、密度、磁性、 电性、光电性、摩擦性、弹性的差异，方法 分为筛分、重力分选、光电分选、磁力分选、 电力分选、摩擦与弹跳分选。
第三页，课件共80页。
一、人工分选
✓主要是人工分拣，回收纸张、玻璃、塑料、 橡胶等物品。
✓基本条件：废物不能质量过大，含水率不能 太高，不能有害于人体。
✓ 振动筛主要有惯性振动筛和共振筛。
第十八页，课件共80页。
惯性振动筛
✓ 通过由不平衡体的旋转所产生的离心惯性力，使筛箱 产生振动的一种筛子。
✓ 当电动机带动皮带轮作高速旋转时，配重轮上的重 块即产生离心惯性力，其水平分力使弹簧作横向变 形，强迫弹簧做拉伸及压缩运动。筛箱的运动轨迹 为椭圆或近似于圆。
✓生活垃圾筛分常用
第十五页，课件共80页。
亦叫转筒筛，筛面为带孔的圆柱形筒体或截头的圆锥体。 筛网一般为冲击板。安装倾角3～5°。
固体废物处理与处置课后答案
第１章绪论1.概念解释：固体废物：是指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利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、法规规定纳入固体废物管理的物质。
固体废物处理：将固体废物转化为便于运输、贮存、利用或最终处置的过程。
固体废物处置：将已无回收价值或确定不能再利用的固体废物长期置于符合环境保护规定要求的场所或设施而不再取回，从而与生物圈相隔离的技术措施。
城市生活垃圾：指城市日常生活中或者为城市日常生活提供服务的活动中所产生的固体废物，以及法律、行政法规视作城市生活垃圾的固体废物。
危险废物：列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的废物。
主要特征有：毒性、腐蚀性、传染性、反应性、易燃易爆性。
１资源化：指采取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。
无害化：指通过适当的技术对废物进行处理，使其不对环境产生污染，不致对人体健康产生影响。
减量化：指通过实施适当的技术减少固体废物的容积。
其中，前者的实施主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；后者则包括分选、压缩、焚烧等方法，对固体废物进行处理和利用，从而达到减少固体废物容量的目的。
巴塞尔公约：正式名称为《控制危险废料越境转移及其处置巴塞尔公约》，1989年3月22日在联合国环境规划署于瑞士巴塞尔召开的世界环境保护会议上通过，1992年5月正式生效。
由序言、29项条款和6个附件组成，旨在遏止越境转移危险废料，特别是向发展中国家出口和转移危险废料。
2.略述固体废物分类方法。
按照《固体法》中的相关划定，通常将固体废物分为以下三大类。
①工业固体废物：指来自各工业生产部门的生产和加工过程及流通中所产生的废渣、粉尘、污泥、废屑等。
②城市生活垃圾：也称城市固体废物，主要指城市日常生活中２或者为城市日常生活提供服务的活动中所产生的固体废物，以及法律、行政法规视作城市生活垃圾的固体废物。
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。
环境科学概论第四章固体废弃物的处理与处置.
二、固体废弃物压实的原理
容重：所谓容重就是固体废物的干密度。
固体废弃物实施压实的本质，可看作是施加一 定压力，提高废物容重的过程。当固体废物受到外 界压力时，各颗粒间相互挤压、变形或破碎，达到 重新组合的效果。
压实技术适合处理如冰箱与洗衣机、纸箱、纤 维、废金属细丝等压缩性能大而复原性小的物质； 木头、玻璃、金属、塑料块等很密实的固体或是焦 油、污泥等半固体废物不宜作压实处理。
三、电池污染
问题集中在废旧电池内部酸、碱、重金属(铅、 汞、铬)。
四、电子垃圾污染
废旧家电材料复杂，直接填埋、烧掉会造成空 气、土壤和水体的严重污染。（制冷剂：破坏臭 氧；显像管：易爆；荧光屏：含汞）
五、洋垃圾污染
➢ 异地生产 ➢ 越境转移
第2节 固体废弃物的预处理
预处理是以机械处理为主涉及废物中某些组分的 简易分离与浓集的废物处理方法。预处理的目的是方 便废物后续的资源化、减量化和无害化处理与处置操 作。预处理技术主要有压实、破碎、分选和脱水等。
（1）矿业固体废弃物：来自于各种矿物开采以及 矿物洗选过程中所排放的剥离物、废石、尾矿、 沙石等。 特点：分散在乡村和山区中，人口密度小，其危 害程度相对较小。但是由于其数量和体积较大， 大量堆放，既占用土地又污染土壤。
（2）工业固体废弃物 来源：工业废渣主要来源于燃料渣、冶金渣、化工 渣等；建筑废弃物主要是施工排出的废土砖石等。 特点：工业废渣不仅数量大，而且成分复杂，含有 重金属及有毒物质，对环境污染威胁较大。
➢ 解理 物料在外力作用下沿一定方向破裂成光滑平面的
性质叫解理。 ➢ 结构缺陷
结构缺陷对粗块物料破碎的影响较为显著，随着 矿块粒度的变小，裂缝及裂纹逐渐消失，强度逐渐增 大，力学的均匀性增加，故细磨更为困难。
《固体废物处理与处置》习题集
《固体废物处理与处置》习题集苏州科技学院环境科学与工程学院环境工程系第一章 绪论1 2 3 5 71、名词解释：固体废物、城市生活垃圾、工业固体废物、危险废物、减量化、资源化、无害化、含水率、热值2、根据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》的界定，固体废物分为几类？3、固体废物对环境的危害有哪些？4、试述我国固体废物污染环境防治及管理的法律依据。
5、试述我国固体废物污染环境防治的原则。
6、如何理解固体废物的二重性？7、“三化”原则之间的关系如何？8、影响固体废物产生量的因素都有哪些？第二章 固体废物的收集、运输 1-81、名词解释：固定容器收集、移动容器收集、压实、压缩比、容重2、垃圾的收集主要有哪些方式？各自的特点是什么？3、简述城市生活垃圾收运系统的组成？4、垃圾的清运操作主要有哪些方法？5、根据以下已知条件，请图示说明在什么情况下选择何种清运方式？移动容器式收集运输：C 1＝a 1S固定容器式收集运输：C 2＝a 2S+b 2设置中转站转运： C 3＝a 3S+b 3式中：S ――运输距离Ci――总运输费ai ――各运输方式的单位运费，一般情况下，a1＞a2＞a3bi――设置转运站后增添的基建投资分期偿还费和操作管理费，一般情况下b3＞b26、压实的目的是什么？7、压实的实质是什么？8、表征压实的指标是什么？第三章固体废物破碎1 2 4 6 8 111、名词解释：破碎、磨碎、湿式破碎、半湿式破碎、破碎比、2、固体废物的破碎方法都有哪些？3、影响破碎效果的因素有哪些？如何根据固体废物的性质选择破碎方法？4、怎样确定破碎比？破碎比与破碎段之间有何内在联系？5、试比较低温破碎与常温破碎的区别？6、列举一些常用破碎设备的主要破碎形式？(四种以上)7、请说明湿式、半湿式破碎的原理和特点？8、鄂式破碎机有几种类型？它们的主要区别是什么？9、破碎的基本工艺流程有哪些方式？10、已知有如下破碎工艺流程(见下图)，试说明它属于何种破碎工艺，并计算总破碎比？固体废物破碎产物破碎产物破碎产物11、请根据以下图示说明它们属于何种破碎设备，各自采用哪种主要破碎方式？第四章固体废物分选 1 2 3 5 6 8 101、名词解释：等降颗粒、等降比、视在密度2、试举5例说明固体废物机械分选的原理？3、影响等分效率的主要因素是什么？4、什么是磁流体分选？它的主要特点是什么？5、试推导沉降末速公式，并根据公式说明为什么风选要在窄料度级别范围内进行？6、什么是等降比？推导等降比通式？7、实现固体废物磁选的必要条件是什么？8、下图是弗雷德里克·摩根生(瑞典)设计的筛分方法，请根据图示说明它是如何完成快速筛分的？9、浮选的原理是什么？它的优、缺点是什么？10、请根据不同性质颗粒在床面上分离的示意图说明固体废物是如何在摇床上实现分选功能的？摇床分选的主要特点是什么？第五章污泥的浓缩与脱水1 - 61、污泥中的水分有几种存在形式？分别用什么方法去除？2、污泥含水率从97.6%降到94%，求污泥体积的变化。
固体废弃物分选方法
本章重点
【概念】 ◇筛分效率 重介质 等降比
磁流体 磁流体动力分选 【理论与方法】
◇常见分选方法及其原理 ◇各种分选的适用范围 ◇影响筛分效率的因素 ◇磁流体分选原理 ◇常见分选设备
加重质
4.1分选方法
分选（separation）：
废物处理的一种方法(单元操作)， 其目的是将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 分离出来。包括:人工分选和机械分选。
1、人工分选：一般是在分类收集的基础上进行的，主要回收纸张、玻璃、塑料、橡胶等物品，最 基本的条件是：不能有过大的重量，过大的含水量和对人体的危害性。将适于回收的混合废物集 中以后，操作人员就可以在传送带上按照不同的类型和规格进行分拣。
优点：识别能力强；可以直接回收无需进一步加工即可回用的物品（如啤酒瓶）；可以清除所有 可能使系统发生事故的物品。
回收率是指单位时间内某种物料在某个出料口排出量与进入分选装置量之比。
二级分选装置中，假定待分选的固体废物是由X物料和Y物料组成的混合物，拟将X物料选入
第一出料口，将Y物料选入第二出料口。单位时间内进入分选装置的X物料和Y物料分别为x0 和y0；相同时间内X物料和Y物料从第一出料口排出量分别为x1和y1，从第二出料口排出量分 别为x2和y2。
机械分选方法：筛选、风选、浮选、磁选、电选、摩擦和弹跳分选、光电分选和涡流分选等等。 具体方法根据废物组成中各种物质的性质差异选择确定。
固体废物的分选
固体 废物 分选 方法
人工
工作 卫 生条 件 差， 但识别 能力强
粒度差异 密度差异 磁性差异 导电性差异 光电性差异 摩擦性差异 弹性差异
机械分选
经验表明：运送待分拣垃圾的皮带速度以小于9m/min为宜。一名分拣工人大约在一小时内拣出0.5 吨的物料。虽然这种工作劳动强度很大，卫生条件差，目前尚无法被机械代替。
5-第四章 固体废物分选(2)
（二）电选分离的基本条件
废物颗粒进入电选设备电场后，受到电力和机械力的作用。 1．作用在颗粒上的电力 1）库仑力（f1）： 作用：促使颗粒被吸引在辊筒表面上。 f1＝QR E 式中：QR－颗粒上的剩余电荷。导体颗粒QR接近于零；非导体QR接近 于1。 2）非均匀电场引起的作用力（f2）： 又称质动力，在电晕电场中，越靠近电晕电极f2越大，而靠近辊筒表 面则电场近于均匀，f2越小，所以，对颗粒来说f2很小，与库仑力相 比要小数百倍（对l mm颗粒)，因此，在电选中f2可忽路不计。 3）界面吸力（f3）： 界面吸力（f3）是荷电颗粒的剩余电荷和辊筒表面相应位置的感应电 荷之间的吸引力〔此感应电荷大小与剩余电荷相同，符号相反）。 对导体颗粒来说，放电速度快，剩余电荷少，所以，其界面吸力也 按近于零，而非导体颗粒则反之。界面吸力促使颗粒被吸向辊筒表 面。
③介质调整剂。主要作用是调整料浆的性质，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。常用的介质调整剂是酸和碱类。 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。 常用的分散剂有无机盐类（如苏打、水玻璃等）和高 分子化合物（如各类聚磷酸盐）。常用的混凝剂有石 灰、明矾、聚丙烯酰胺等。
2．作用在颗粒上的机械力 1）重力（f4）： f4＝mgcosα
式中：α－颗粒在辊筒表面所在 的位置与辊筒半径的夹角，度；
2）离心力（f5）：
mv 2 f5 R
式中：f5－作用在颗粒上的离心力；v－颗 粒在辊筒表面上的运动速度；R－辊筒的 半径。
作用在颗粒上的力力
3．颗粒电选分离的条件
不同电性颗粒的分离应当具备： ①对于导体颗粒在分选带AB段 内分出导体颗粒，必须：
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圆筒式磁选机
2．湿式CTN型永磁圆筒式磁选机 CTN型为逆流型。它的给料方向和圆筒旋转方向或磁性物质的移动
方向相反。物料液由给料箱直接进入圆筒的磁系下方，非磁性物质由 磁系左边下方底板上的排料口排出，磁性物质随圆筒逆着给料方向移 到磁性物质排料端，排入磁性物质收集槽中。
应用：适用于粒度为≤0.6mm强磁性颗粒的回收及从钢铁冶炼排出的 含铁尘泥和氧化铁皮中回收铁，以及回收重介质分选产品中的加重质。
产生电晕放电时表现:
①在丝电极上会出现浅紫色的辉光；
②会听到丝丝的象漏气的响声；
③产生臭氧，在附近可以闻到此味道。
复合电场：指电晕电场和静电场相结合的电场。
（一）分选过程和原理
此种电选机采用电晕极和静 电极（偏极）相结合的复合 电场，
当高压直流负电通至电晕极 和静电极后，由于电晕极直 径很小，从而向着辊筒方向 放出大量电子，这些电子又 将空气分子电离，正离子飞 向负极，负电子则飞向辊筒
3．悬吊磁铁器 应用：悬吊磁铁器主要用来去除城市垃圾中的铁器，保护破碎设备及
其他设备免受损坏。
种类：悬吊磁铁器有一般式除铁器和带式除铁器两种。当铁物数量少 时采用一般式，当铁物数量多时采用带式。一般式除铁器是通过切断 电磁铁的电流排除铁物，而带式除铁器则是通过胶带装置排除铁物。
二、磁流体分选（MHS）
（二）电选分离的基本条件
废物颗粒进入电选设备电场后，受到电力和机械力的作用。
1．作用在颗粒上的电力
1）库仑力（f1）： 作用：促使颗粒被吸引在辊筒表面上。
f1＝QR E 式中：QR－颗粒上的剩余电荷。导体颗粒QR接近于零；非导体QR接近
于1。
2）非均匀电场引起的作用力（f2）： 又称质动力，在电晕电场中，越靠近电晕电极f2越大，而靠近辊筒表
4.4电力分选
电力分选（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。
图 转辊与电极相对位置图 α－电晕极与辊中心角度， θ－静电极与辊中心角度
电晕电场：当两极相隔一定距离时（通常称极 距），其中之一采用直径很小的丝电极（或称 电晕极），曲率很大，通以高压直流负电（少 数为正电），另一极为平面会很大直径的鼓筒 （接地）。
磁力滚筒
CT型永磁磁力滚筒
1．磁力滚筒
磁力滚筒又称磁滑轮，有永磁和电磁两种。应用较多的是永磁滚筒 结构：主要组成部分是一个回转的多极磁系和套在磁系外面的用不锈钢或
铜、铝等非导磁材料制的圆筒。磁系与圆筒固定在同一个轴上，安装在皮 带运输机头部（代替传动滚筒）。 工作原理：将固体废物均匀地给在皮带运输机上，当废物经过磁力滚筒时， 非磁性或磁性很弱的物质在离心力和重力作用下脱离皮带面；而磁性较强 的物质受磁力作用被吸在皮带上，并由皮带带到磁力滚筒的下部，当皮带 离开磁力滚筒伸直时，由于磁场强度减弱而落入磁性物质收集槽中。 应用：主要用于工业固体废物或城市垃圾的破碎设备或焚烧炉前，除去废 物中的铁器，防止损坏破碎设备或焚烧炉。
对非导体来说，虽然也获得了负电荷，但由于其导电性很差，获得的 电荷很难通过辊筒传走，将与辊筒相吸，电压越高（电场强度越大）， 此吸引力也就越大，随辊筒而被带到转辊后方，被毛刷强制刷下（非 导体）。静电极对非导体颗粒还有一个排斥作用，避免掉入导体部分。 半导体颗粒的运动轨迹则介于导体与非导体颗粒之间，成为半导体产 品落下，从而完成电选分离过程。
磁流体种类：强电解质溶液、顺磁性溶液和磁性胶体悬浮液。 似加重后的磁流体密度称为视在密度。视在密度高于介质原密度数倍，
介质真密度一股为1400~l600kg/m3左右，视在密度可高达20000Kg/m3。流 体的视在密度可以通过改变外磁场强度、磁场梯度或电场强度任意调节。பைடு நூலகம்因而能对任意比重组合的物料进行有效地分选。 应用：不仅可分选各种工业废液．而且可从城市垃圾中分选铝、铜、锌、 铅等金属。
面则电场近于均匀，f2越小，所以，对颗粒来说f2很小，与库仑力相 比要小数百倍（对l mm颗粒)，因此，在电选中f2可忽路不计。 3）界面吸力（f3）： 界面吸力（f3）是荷电颗粒的剩余电荷和辊筒表面相应位置的感应电 荷之间的吸引力〔此感应电荷大小与剩余电荷相同，符号相反）。 对导体颗粒来说，放电速度快，剩余电荷少，所以，其界面吸力也 按近于零，而非导体颗粒则反之。界面吸力促使颗粒被吸向辊筒表 面。
磁流体分选是一种重力分选和磁选原理联合作用的分选过程。物料在似 加重介质中按密度差异分离，与重力分选相似；在磁场中按物料磁性差 异分离，与磁选相似，因此即可以将磁性和非磁性物料分离，亦可以将 非磁性物料按密度差异分离。
磁流体是指某种能够在磁场或者磁场与电场联合作用下磁化，呈现似加 重现象，对颗粒具有磁浮力作用的稳定分散液。
2．作用在颗粒上的机械力
1）重力（f4）： f4＝mgcosα
式中：α－颗粒在辊筒表面所在 的位置与辊筒半径的夹角，度；
2）离心力（f5）：
f5
mv 2 R
式中：f5－作用在颗粒上的离心力；v－颗 粒在辊筒表面上的运动速度；R－辊筒的 半径。
作用在颗粒上的力力
（接地正极），因此靠近辊
筒一边的空间都带负电荷，
静电极则只产生高压静电场， 图 电选分离过程示意图图
而不放电。
1.高压绝缘子；2.偏向电极；3.给料斗； 4.辊筒电极；5.毛刷；6.电晕电极
工作原理
废物由给料斗均匀地给入辊筒上，随着辊筒的旋转，废物颗粒进入电 晕电场区、由于空间带有电荷，使导体和非导体颗粒都获得负电荷 （与电晕电极电性相同），但由于废物颗粒电性质的不同，运动和落 下的轨迹也不同。
导体颗粒获得负电荷后，能很快地通过转辊传走，与此同时，又受到 偏极所产生的静电场的感应作用，靠近偏极的一端感生正电，远离偏 极的另一端感生负电，负电又迅速地由辊筒传走，只剩下正电荷，由 于正负相吸引，故它被偏极吸向负极（静电极），加之颗粒本身又受 到离心力和重力的切向分力作用，致使导体废物颗粒从辊筒的前方落 下（导体）。偏向电极（静电极）的静电引力作用更增大了导体颗粒 的偏离程度。