化工废渣处理技术ppt

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➢ 处理工程 :垃圾的焚烧、卫生填埋、堆肥、
粪便的厌氧发酵,有害废物的热处理和解毒处 理等。
控制化工废渣污染的技术政策
(固体废物的处理原则)
• “减量化”
➢基本任务:通过适宜的手段减少和减小化
工废渣的数量和容积。
➢实现战略
化工废渣进 行处理利用
减少固体废 物的产生
控制化工废渣污染的技术政策
(固体废物的处理原则)
(a)
(b)
垃圾填埋的排气系统
(a)可渗透性;(b)不可渗透性阻挡层
安全土地填埋 (secure landfill)
• 对场地的建造技术及管理要求更为严格:
✓ 必须设置人造或天然衬里,保护地下水免受污染; ✓ 要配备浸出液收集、处理及检测系统; ✓ 安全土地填埋处置场地不能处置易燃性废物、反应
性废物、挥发性废物、液体废物、半固体和污泥, 以免混合以后发生爆炸、产生或释出有毒有害的气 体或烟雾。
• 化工废渣管理的经济政策 • 化工废渣管理法规标准
控制化工废渣污染的技术政策 (固体废物的处理原则)
• “无害化” • “减量化” • “资源化”
控制化工废渣污染的技术政策
(固体废物的处理原则)
• “无害化”
➢ 基本任务:将化工废渣通过工程处理,达到
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)。
三、焚烧技术
• 焚烧法(incineration method) :
将垃圾作为固体燃料送入焚烧炉中,在高温条件 下(一般为900℃左右,炉心最高温度可达 1100℃),垃圾中的可燃成分与空气中的氧进行 剧烈化学反应,放出热量,转化成高温烟气和性 质稳定的固体残渣。
• 主要目的:
尽可能焚毁废物,使被焚烧的物质变为无害和最 大限度地减容,并尽量减少新的污染物质产生, 避免造成二次污染。
(低温、热化工废渣及超声破碎等)。
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化工废渣破碎目的
① 便于压缩、运输、贮存和高密度填埋。 ② 可提高焚烧、热解、熔烧及压缩等处理过程
的稳定性和处理效率。 ③ 便于分选、拣选回收有价物质和材料。 ④ 避免粗大、锋利的废物损坏分选、焚烧、热
解等设备或炉腔。 ⑤ 为化工废渣的下一步加工和资源化作准备。
3、分选
• 其能源回收性好,环境污染小,这也是热解处 理技术最优越、最有意义之处。
有机物
加热 无氧或缺氧
G(H2、CH4、CO、CO2) +L(有机酸、芳烃、焦油)
+S (碳黑、炉渣)
⑴以氢气、碳氧化物、甲烷等低分子碳氢化合 物为主的可燃气体。 ⑵以常温下为液态的包括乙酸、丙酮、甲醇等 缓和物在内的燃料油。 ⑶纯碳和玻璃、金属、土沙混合形成的碳黑。
6、化工废弃物再资源化可能性大。
常见的化工危险废弃物有: (1)环状的、含氯、含CN或硝基官能团的有机物; (2)有机农药、废水处理产生的污泥等; (3)无机染料,如:铬黄、锌黄、氧化铬绿; (4)油渣。
三、化工废渣的防治对策
➢《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》
• 化工废渣污染控制措施
• 控制化工废渣污染的技术政 策
➢ 处理对象主要是压缩性能大而复原性小的物质,液态废物不
宜作压缩处理。
2、破 碎
破碎的概念 用外力克服化工废渣质点间的内聚力使大块化工废 渣分裂成小块的过程。
破碎过程: ✓ 破碎:大块废物破碎成小块的过程。
✓ 磨碎:使小块固体废物颗粒分裂成细粉的过程。
✓ 超细粉碎:是小块物质磨碎成超细粉的过程。 破碎方法 • 机械能破碎:利用破碎工具对固体废物施力破碎 • 非机械能破碎:利用电、热能等将固废破碎(新)
二、土地填埋(land fill)处置
• 是一种最主要的化工废渣最终处置方法,是由 传统的倾倒、堆放和填地处置发展起来的。
• 分类(按照处置对象和技术要求上的差异) ✓ 卫生土地填埋:适于处置城市垃圾。 ✓ 安全土地填埋:适于处置工业化工废渣(有害
废物)也称安全化学土地填埋。
土地填埋(land fill)处置
将有害物同沥青、柏油、石蜡或聚乙烯等热 塑性物质混合均匀,经过加热冷却后使其凝 固而形成塑胶性物质的固化体
固化效果好,但费用较高,只适用于某种 处理量少的剧毒废物,对固化的有机物, 如有机溶剂和油,在加热条件下可能蒸发 逸出。对无机物如硝酸盐、次氯化物、高 氯化物及其他有机溶剂等则不能采用此法, 但与重金属、放射性废物互容
将有害废物与石灰及其他硅酸盐类,并配 方法简单,固化体较为坚固,对固化的有
以适当的添加剂混合均匀,然后置于模具中, 机物,如有机溶剂和油等多数抑制凝固,
使其凝固成固化体,固化体脱膜、取样测试 可能蒸发逸出,对固化的无机物如氧化物、
方式和标准与“水泥基固法”相同
硫化物互容,卤化物可能延缓凝固并易于
浸出,重金属、放射性废物互容
• 优点:
工艺简单,成本低廉,适应性广
• 主要问题:
✓ 渗滤液的收集、控制; ✓ 因法律颁布和污染控制标准的制定,填埋要求更
严格,故使处理费用不断增加; ✓ 占用大量的土地资源。
卫生土地填埋 (sanitary landfill)
• 对未经处理的化工废渣的处置技术 是在传统的堆放、填地基础上,从保护环境角度出 发取得的一种科学进步。
第一节 化工废渣及其防治对策
一、化工废渣的来源及分类
• 化工废渣:化学工业生产过程中产生的固体、半固 体或泥状废弃物。
• 来源: 1、未反应或流失的原料; 2、化工生产过程中进行化合、分解、合成等化学反 应时产生的不合格产品、中间产品、副产品、废催 化剂等; 3、报废的旧设备和化学容器、产品的包装垃圾等。
★热解和焚烧有本质上的不同
① 焚烧-需要充分供氧,物料完全燃烧。 热解-无需供氧(少量的氧),物料不燃烧或部分燃烧。
②焚烧-放热反应。热解-吸热反应。 ③焚烧-产生大量的废气,处理难度大,环保问题严重 热解-产生
可燃低分子化合物、可燃气、油等。 ④焚烧-直接利用法(生产蒸汽和发电)
热解- (燃料化)是一种间接回收利用法 (把固体废物能转变为可以贮存和输送的燃料形式)
★化工废渣的热解与焚烧相比有下列优点:
✓ 可以将化工废渣中的有机物转化为以燃料气、燃 料油和炭黑为主的贮存性能源;
✓ 由于是缺氧分解,排气量少,有利于减轻对大气 环境的二次污染;
✓ 废物中的硫、重金属的有害成分大部分被固定在 炭黑中;
分类: 按照化学性质分:无机废渣、有机废渣; 按照对人和环境的危害分:工业废渣、危险废渣。 按照废物产生的行业分:冶金化工废渣、燃料灰渣、化学工
业固体物、石油工业化工废渣、粮食,食品工业化工废渣、 其他
二、化工废渣的特点
1、产生和排放量大。 2、危险废物种类多,有毒有害物质含量高。 3、污染土壤 4、污染水域 5、污染大气
• 是实现化工废渣资源化、减量化的重要手段。
目的: 将有用的可回收成分分选出来加以利用将不利于
后续处理处置工艺要求的物料分离出来。 基本原理
根据粒度、密度、磁性、带电性、摩擦性、弹性、表 面湿润性等物理或物理化学性的不同进行分选。 类型: 筛选、重力分选、磁力分选、电力分选、光电分选、 摩擦分选、弹性分选、浮选
由于微生物的生化降解作用,CH4、CO2。 (H2S或有害或具有恶臭味的气体) ①可渗透性排气:
砾石等物质作为填料建造排气通道排出气体。
②不可渗透阻挡层排气:
是安装排气管,排气管与设置在浅层砾石排气通道或设置在填 埋物顶部的多孔集气支管相连接,可排出气体。
• 产生的甲烷经脱水→预热→去除二氧化碳后可作为能 源使用。
玻璃基固化法
要点
评论
将有害废物与水泥及其他化学添加剂混合均 匀,然后置于模具中,使其凝固成固化体, 将经过养生后的固化体脱膜,经取样测试, 其有害成分含量低于规定标准,便达到固化 的目的
方法简单,稳定性好,有可能作建筑材料, 对固化的无机物,如氧化物可互容,硫化 物可能延缓凝固和引起破裂,除非是特种 水泥,卤化物易浸出,并可能延缓凝固, 重金属、放射性废物互容
封场
➢ 封场要与地表水的管理,浸出液的收集监测以及气 体控制等措施结合起来考虑。
• 目的:是通过填埋场地表面的修筑来减少侵蚀并最
大限度排水。
• 方法:一般在填埋物上覆盖一层厚l5cm、渗透系数 为≤10-7cm/s的土壤,其上再覆盖45cm厚的天然 土壤。
★ 如果在其上种植植物,上面再覆盖一层15~ 100cm厚的表面土壤。
卫生土地填埋
二、场地建造工艺
1、要有防止对地下水污染的措施 ①设置防渗衬里。 人造:沥青、橡胶和塑料薄膜 天然:主要是粘土 (渗透系数小于10-7cm/s,厚度为lm) ②设置导流渠或导流坝,减少地表径流进入场地。 ③选择合适的覆盖材料,减少雨水的渗入。
卫生土地填埋
二、场地建造工艺 2、气体排出功能
一、预处理技术
• 收集和运输 • 压实 • 破碎 • 分选
城市垃圾的收集运输
垃圾分类
污水处理 厂的污泥
粪便
商业垃圾 建筑垃圾 生活垃圾
1、压 实
压实的定义、操作原理 ➢ 定义:是利用机械的方法增加固体废物化工废渣度,
增大容重和减小体积,便于装卸、运输、贮存和填埋。
➢ 原理:主要是减少空隙率,将空气压掉。 目的 • 体积↓、容重↑,便于装卸、运输,运输成本↓; • 制作高密度惰性块料以便于贮存、填埋或作建筑材料;
缺点:
✓焚烧法对垃圾的热值有一定要求; ✓建设成本和运行成本相对较高; ✓管理水平和设备维修要求较高; ✓焚烧产生的废气若处理不当,很容易对环境造成
二次污染。
四、热解处理
• 热解(pyrolysis)在工业上也称为干馏。 (热分解、碳化、气化)
• 是无氧或缺氧条件下,使固体物料中有机固体 成份在高温下分解,最终转化为可燃气(油)、 固形碳的热化学过程。
分选处理 技术
• 风力分选
风力分选属于干式分选,主要分选城市垃 圾中的有机物和无机物。
• 浮选
浮选法是利用较重的水质(海水或泥浆水)与 较轻的碳质(焦),在大水量、高流速的条件 下,借助水--炭二者之间的密度差将焦与 渣自然分离。
• 磁选
它是利用工业废渣中不同组分磁性的差异 ,在不均匀磁场中实现分离的一种分选技 术。
• “资源化”
➢ 基本任务:采取工艺措施从固体废物中回收有用的物 化工废渣。
➢ 原则: ✓ 技术是可行的; ✓ 经济效益比较好; ✓ “资源化”产品应当符合国家相应产品的质量标准。
第二节 化工废渣的一般处理技术
• 化工废渣预处理 收集和运输、压实、破碎、分选
• 主要处理法(资源化处理法) 填埋、焚烧、热解
• 特点:安全可靠、价格低廉 • 卫生土地填埋工程操作方法
场地选址、设计建造、日常填埋和监测利用
卫生土地填埋
一、场地选择
• 考虑因素
*水文地质条件、交通方便、远离居民区、有足够 的处置能力、废物处置代价低、便于利用开发 • 主要用于处置城市垃圾,处置的容量要与城市人 口数量和垃圾的产率相适应,一般建造一个场地 至少要有20年的处置能力。
三、焚烧技术
优点:
✓ 体积可减少85%~95%,质量减少20%~ 80%。 (减量化)
✓ 高温焚烧消除了垃圾中的病原体和有害物质。 (无害化)
✓ 产生热能。(资源化) ✓ 焚烧排出的气体和残渣中的一些有害副产物的
处理远比有害废弃物直接处置容易得多。 ✓ 处理周期短、占地面积小、选址灵活等特点。
三、焚烧技术
• 筛分
它是根据化工废渣颗粒尺寸大小进行分选 的一种方法。筛分有湿筛和干筛两种操作, 化工废渣 多采用干筛。
4. 固化
定义:固化法是指通过物理或化学法,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分的溶出特性的一种固体废物
处理技术。
方法
水泥基固法
石灰基固法
热塑性材料固化法
高分子有机物聚合稳定 法
第三章 化工废渣处理技术
定义:固体废物(Solid Waste)又称固 体废弃物或固体遗弃物。
是指人类在生产过程中和社会生活活动 中产生的不再需要或没有“利用价值”而 被遗弃的固体或半固体(泥状态)物质。 注:具有较大危害的,不能排入水体的液 体废物和不能排入大气而置于密闭容器中 的气态废物也归入化工废渣。
将高分子有机物如脲醛等与不稳定的无机化 学废物混合均匀,然后将混合物经过聚合作 用而生成聚合物
此法与其他方法相比,只需少量的添加剂, 但原料费用较昂贵,不适于 处理酸性以及 有机废物和强氧化性废物,多数用于体积 小的无机废物
将有害废物与硅石混合均匀,经高温熔融冷 却后而形成玻璃固化体
固化体性质极为稳定,可安全地进行处置, 但费用昂贵,只适于处理极有害化学废物 和强放射性废物
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