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文檔簡介
1、.第五章 化工廢渣處理及資源化授課方式:講課教學(xué)目標:使學(xué)生了解環(huán)境、環(huán)境科學(xué)、環(huán)境保護的相關(guān)概念,及當前世界環(huán)境問題的嚴峻形勢,進而明確環(huán)境保護的重大意義。教學(xué)重點:1 環(huán)境與環(huán)境科學(xué)的定義、研究目的、對像及任務(wù)等; 2 當前世界環(huán)境的主要問題及其發(fā)展前景。教學(xué)難點:環(huán)境污染及其對人體的危害。教學(xué)時數(shù):2學(xué)時授課內(nèi)容:*;固體廢物:是指在社會生產(chǎn)、流通、消費等一系列活動中產(chǎn)生的一般不再具有原使用價值而被丟棄的以固態(tài)和泥狀存在的物質(zhì)。固體廢物具有兩重性。比如高爐渣可作為水泥原料。因此固體廢物有“在錯誤時間放在錯誤地點的原料”之稱。目前,應(yīng)用更多的是固體廢棄物一詞。國際上也將容器盛裝的易燃、易爆
2、、有毒、腐蝕等具有危險性的廢液、廢氣,從法律角度上定為固體廢物。據(jù)統(tǒng)計,目前全球每天產(chǎn)生近30Mt的固廢。我國是世界上人口最多的國家,隨著城市化進程的加快,城市生活固廢的數(shù)量也在迅速增加。據(jù)報道,2000年我國城市固廢的年產(chǎn)生量達1.02×108t,而且每年還以10%左右的速率增加。十幾年來,我國各城市相繼建設(shè)了一批固廢處理廠,固廢無害化率也逐步遞增,但還遠遠不能滿足需要。這些增長的固廢成為困擾環(huán)社會經(jīng)濟發(fā)展的難題。環(huán)境專家對各種類型廢棄物的解體時間作出推算并指出:玻璃瓶實際上在任何時候都不會分解,其他如塑料瓶約需450年,盛啤酒或汽水的易拉罐需200250年,普通馬口鐵罐頭盒約需1
3、00年,經(jīng)油漆粉刷的木板約需13年,帆布制品約需1年,繩索需314個月,棉織物需15個月,火車票等紙屑約需半個月,如此等等。這說明,一次不慎所造成的環(huán)境污染可能會影響到好幾代人。分類:按性質(zhì)分為有機物和無機物;按形態(tài)分為固體的和泥狀的;按來源分為礦業(yè)的、工業(yè)的(冶金工業(yè)、能源、化工業(yè)、食品工業(yè)及其他)、城市生活的(生活垃圾、城建渣土、商業(yè)固體廢物如廢電腦、糞便、醫(yī)院垃圾)、農(nóng)業(yè)的(主要為糞便及植物秸桿類)和放射性的五類。中國固體廢物產(chǎn)生現(xiàn)狀:n 生活垃圾:一般來說,城市每人每天的增圾量為12公斤,其多寡及成分與居民物質(zhì)生活水平、習慣、廢舊物資回收利用程度、市政建設(shè)情況等有關(guān)。如國內(nèi)的垃圾主要為
4、廚房垃圾。有的城市,爐灰占70%,以廚房垃圾為主的有機物約20%,其余為玻璃、塑料、廢紙等。n 工業(yè)固體廢物:工業(yè)固體廢物污染是影響環(huán)境質(zhì)量的一個重要因素。工業(yè)固體廢物的排放和堆存,占用了大量土地,并且對地下水及水源地造成污染。自20世紀90年代以來,中國工業(yè)固體廢棄物的排放總體上呈上升趨勢,由1990年的57797萬噸增加到1999年的64905萬噸,年均增長1.3 1998年,工業(yè)固體廢物的產(chǎn)生量為8億噸,其中縣及縣以上工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量為6.4億噸,占總產(chǎn)生量的80%;鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)的產(chǎn)生量為1.6億噸。工業(yè)固體廢物排放量為7034萬噸,其中鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)排放量5212萬噸,占排放總量的74.1%。
5、危險廢物的產(chǎn)生量為 974萬噸,其中縣及縣以上工業(yè)的產(chǎn)生量為905萬噸,占危險廢物產(chǎn)生量的92.9%第一節(jié) 化工廢渣的來源及特點(40分鐘)一、化工廢渣的來源化工廢渣是指化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的固體和泥漿廢物,包括化工生產(chǎn)過程中排出的不合格產(chǎn)品、副產(chǎn)品、廢催化劑、廢溶劑、蒸餾殘液以及廢水處理產(chǎn)生的污泥等。如硫鐵礦渣、硫酸渣、電石渣等。由化工企業(yè)排放出的固體形式的廢棄物質(zhì),凡是具有毒性、易燃性、腐蝕性、放射性等的各種廢物都屬于有害廢渣。二、化工廢渣的分類按化學(xué)性質(zhì)可分為:無機廢渣和有機廢渣;根據(jù)廢渣對人體和環(huán)境的危害性不同可分為一般工業(yè)廢渣和危險廢渣;還可按照來源進行分類。圖5-1。三、化工廢渣
6、的特點1廢物產(chǎn)生和排放量比較大:產(chǎn)生量約占全國固體廢物產(chǎn)生量的6.16%;排放量約占7.24%。2化工固體廢物中危險廢物種類多,有毒物質(zhì)含量高3廢物再資源化可能性大:化工廢物中的為反應(yīng)原料、副產(chǎn)品等可用作循環(huán)利用或其他部門的原料。四、固體廢物的影響對環(huán)境造成的影響主要有以下幾點:侵占土地,破壞地貌和植被:化工廢渣除少部分回收利用外,大部分采取堆存處理。固體廢物的堆積侵占了大量的土地,造成了極大的經(jīng)濟損失,并且嚴重的破壞了地貌、植被和自然景觀。污染土壤和地下水:固體廢物長期露天對方,部分有害組分經(jīng)雨淋隨滲瀝液浸出,并滲入地下向周圍擴散,使土壤和地下水受到污染。工業(yè)固體廢物還會破壞土壤的生態(tài)平衡,
7、使土壤毒化、酸化、堿化,使微生物和動植物不能正常的繁殖和生長。許多沿江河湖海的城市和工礦企業(yè),直接把固體廢物相鄰近的水域長期大量排放,隨天然降水和地表徑流進入河流、湖泊,致使地表水受到嚴重污染,破壞了天然水體的生態(tài)平衡,妨礙了水生生物的生存和水資源的利用。污染大氣:固體廢物中所含的粉塵及其他顆粒物在堆放時會隨風飛揚;在運輸和裝卸過程中也會產(chǎn)生有害氣體和粉塵;這些粉塵或顆粒不少都含有對人體有害的成分。有的固體廢物在堆放或處理過程中還會向大氣散發(fā)出有毒氣體和臭味,危害面積廣。造成巨大的直接經(jīng)濟損失和資源能量的浪費:中國的資源能源利用率很低,大量的資源、能源會隨固體廢物的排放而流失。我國廢舊物資回收
8、利用率只相當于世界先進水平的1/41/3,大量可再生資源尚未得到回收利用,流失嚴重,造成污染。據(jù)統(tǒng)計,我國每年有數(shù)百萬噸廢鋼鐵、600多萬噸廢紙、200萬噸玻璃未予回收利用,每年扔掉的60多億廢干電池中就含有8萬噸鋅、10萬噸二氧化猛、1200多噸銅等。每年因再生資源流失造成的經(jīng)濟損失達250300億元。同時,廢物的排放和處置也要增加許多額外的經(jīng)濟負擔。第二節(jié) 化工廢物處理技術(shù)(5分鐘)化工廢物的處理處置包括處理和處置兩方面。固體廢物處理的定義:化工廢物的處理是指通過物理、化學(xué)、生物、物化及生化法把固體廢物轉(zhuǎn)變城適于運輸、利用、貯存或最終處置的過程。處理固體廢棄物主要有三個途徑,即減少廢棄物產(chǎn)
9、量、再利用廢棄物、循環(huán)利用廢棄物,把三個英文單詞取第一個字母都是R,這樣就簡稱3R原則。減少廢棄物產(chǎn)量 節(jié)約1噸紙可少產(chǎn)生1噸垃圾,少生產(chǎn)400噸左右造紙黑液,少產(chǎn)生2.4×104 m3的廢氣,少砍伐一片樹林,少消耗相應(yīng)數(shù)量的煤、電、堿等。近年來,北方地區(qū)大田中推廣地膜覆蓋技術(shù),聚乙烯、聚氯乙烯薄膜有20%-30殘留在土地中。此外,隨著塑料工業(yè)的發(fā)展,日常生活用品中有許多是塑料制品,如塑料袋、一次性餐具、飲料瓶、飲水杯等,這些廢棄物到處亂扔不僅影響市容,而且由于聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等塑料很難降解,混入土壤中幾十年不變,破壞了土壤結(jié)構(gòu)及作物從土壤中吸收水分和營養(yǎng)成分的途
10、徑,而影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。目前我們把由塑料造成的污染稱為“白色污染”。為了防止白色污染繼續(xù)蔓延,禁止使用超薄塑料袋。同時積極推廣使用能迅速降解的淀粉塑料、水溶塑料、光解塑料等。再利用廢棄物 在日本,垃圾再利用相當普遍,許多商品包裝上都有“再生”標志。按照包裝上的提示,消費后的垃圾是分類拋棄于垃圾箱的,環(huán)衛(wèi)工人處理城市垃圾,首先回收其中可利用的廢舊物資,如廢紙、廢金屬、舊織物、玻璃、塑料等。像果皮、菜葉、泔腳等可加工為飼料,垃圾經(jīng)過焚燒體積大大縮小,同時消滅各種病原體,能把一些有毒有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。因為燃燒放熱,可回收熱能用于發(fā)電。有的諸如塑料類經(jīng)過加工為再生塑料制品,實在無法利用的
11、集中填埋,覆土造地,保護環(huán)境。近年來,日本采用高壓壓縮垃圾,制成垃圾塊填海造地。循環(huán)利用廢棄物 生物圈里有食物鏈,高級生物以低級生物為生存條件?;瘜W(xué)上也有反應(yīng)循環(huán)的設(shè)計,做到人盡其才,物盡其用。固體廢物處理的方法固體廢物由于其來源和種類的多樣化和復(fù)雜性,它的處理處置方法應(yīng)根據(jù)各自的特性和組成進行優(yōu)化選擇。以下介紹幾種常用的處理方法:1壓實固體廢物的壓實又稱壓縮,是利用機械方法增加固體廢物的聚集程度,增大容積密度和減小體積,以便于裝卸、運輸、貯存和填埋。壓實是一種普遍采用的固體廢棄物預(yù)處理方法。如汽車、易拉罐、塑料瓶等通常首先采用壓實處理。適于壓實減少體積處理的固體廢棄物還有垃圾、松
12、散廢物、紙帶、紙箱及某些纖維制品等。對于那些可能使壓實設(shè)備損壞的廢棄物不宜采用壓實處理,某些可能引起操作問題的廢棄物,如焦油、污泥或液體物料,一般也不宜作壓實處理。根據(jù)廢物的類型和處置目的的不同,壓實的處理流程不同。壓實處理技術(shù)在部分工業(yè)發(fā)達國家已經(jīng)得到應(yīng)用,在我國還未廣泛使用。壓實處理的主要機械設(shè)備為壓實器。幾種常用壓實器的介紹n 水平式壓實器:作為運轉(zhuǎn)站固廢定型壓實操作使用。n 三項垂直式壓實器:主要用于壓實金屬。n 回轉(zhuǎn)式壓實器:適于壓實體積小、較輕的固體廢物n 袋式壓實器:適于組分均勻的固體廢物,壓實的廢物輕便,外形一致,易于填埋。n 水平式 壓實器2破碎利用外力克服固體廢物質(zhì)點間的內(nèi)
13、聚力而使大塊固體廢物分裂成小塊,使廢物轉(zhuǎn)變成適合進一步加工或能經(jīng)濟的再處理、處置的形狀和大小的過程。通常作為運輸、貯存、焚燒、熱分解、熔融、壓縮、磁選登過程的預(yù)處理過程。經(jīng)過破碎處理的廢物,由于消除了大的空隙,不僅使尺寸大小均勻,而且質(zhì)地也均勻。固體廢棄物的破碎方法很多,主要有沖擊破碎、剪切破碎、擠壓破碎、摩擦破碎等,此外還有專用的低溫破碎和濕式破碎等。技術(shù)已相當成熟,應(yīng)用非常普遍。n 破碎的目的:1.減容;2.為分選提供要求入選粒度,便于有效回收有用成分;3.增加比表面積,提高焚燒、熱分解、熔融等作業(yè)的穩(wěn)定性和熱效率;4.防止粗大鋒利的固體廢物損壞處理處置設(shè)備;進行填埋處置時,破碎的生活垃圾
14、壓實密度高而均勻,易于復(fù)土。n 破碎方法機械能破碎:如沖擊破碎、擠壓破碎、磨擦破碎等。非機械能破碎:如低溫破碎、濕式破碎等選擇機械破碎方法時,需視固體廢物的機械強度特別是其硬度而定。對于脆硬性廢物,如廢石和廢渣等多采用擠壓、劈裂、沖擊、磨剝方法破碎;對于柔硬性廢物,如廢鋼鐵、廢汽車、廢塑料等多采用沖擊和剪切破碎。對于含有大量廢紙的城市垃圾,一般采用的是濕式和半濕式破碎。對于一般的粗大固體廢物,通常是先剪切,壓縮成一定形狀,再送入破碎機。剪切破碎:靠機械的剪切力將固體廢物破碎成為適宜尺寸的過程。當前這種處理技術(shù)廣泛應(yīng)用于金屬、木質(zhì)、塑料、橡膠、紙等許多固廢的破碎。沖擊破碎:是靠打擊錘與固定板之間
15、的強力沖擊作用將固體廢物破碎的過程。主要應(yīng)用于玻璃、瓦礫、廢木質(zhì)、塑料機廢家用電器等固廢的處理。低溫破碎:對于在常溫下難以破碎的固體廢物,可利用不同物質(zhì)脆化溫度的差異進行選擇性破碎。低溫破碎技術(shù)適用于常溫下難以破碎的復(fù)合材質(zhì)的廢物,如鋼絲膠管、橡膠包覆電線電纜,廢家用電器等橡膠和塑料制品等。先將固體廢物投入預(yù)冷裝置,再進入浸沒冷卻裝置,這樣橡膠、塑料等易冷脆物質(zhì)迅速脆化,然后送入高速沖擊破碎機破碎,使易脆物質(zhì)脫落粉碎。破碎產(chǎn)品再進入各種分選設(shè)備進行分選。采用低溫破碎,同一種材質(zhì)破碎的尺寸大體一致,形狀好,便于分離。但因通常采用液氮作制冷劑,而制造液氮需耗用大量能源,因此,發(fā)展該技術(shù)必須考慮在經(jīng)
16、濟效益上能否抵上能源方面的消耗費用。濕式破碎:是為了回收城市垃圾中的大量紙漿而發(fā)展起來的一種破碎技術(shù)?;诩堫愒谒Φ淖饔孟掳l(fā)生漿化,然后將漿化的紙類用于造紙,從而達到回收紙類的目的。垃圾用傳送帶投入破碎機,破碎機于圓形槽底上安裝多孔篩,篩上設(shè)有6個刀片的旋轉(zhuǎn)破碎輥,使投入的垃圾和水一起激烈旋轉(zhuǎn),廢紙則破碎成漿狀,透過篩孔由底部排出,難以破碎的篩上物(如金屬等)從破碎機側(cè)口排出,再用斗式提升機送至磁選器將鐵與非鐵物質(zhì)分離。半濕式選擇破碎:基于廢物中各種組分的耐剪切、耐壓縮、耐沖擊性能的差異,采用半濕式(加少量水)在特制的具有沖擊、剪切作用的裝置中對廢物作選擇性破碎的一種方式。適用于回收垃圾中的
17、紙類、玻璃及金屬材料等。3分選:分選是利用物料的某些性質(zhì)方面的差異將可回收利用的或不利于后續(xù)處理處置工藝要求的物料分離出來的過程。依據(jù):顆粒的粒度、密度、磁性、電性、光電性、摩擦性、彈性、表面潤滑性。固體廢物分選是實現(xiàn)固體廢物資源化、減量化的重要手段,通過分選將有用的充分選出來加以利用,將有害的充分分離出來。例如利用廢棄物中的磁性和非磁性差別進行分離;利用粒徑尺寸差別進行分離;利用比重差別進行分離等。根據(jù)不同性質(zhì),可以設(shè)計制造各種機械對固體廢棄物進行分選。分選包括手工撿選、篩選、重力分選、磁力分選、渦電流分選、光學(xué)分選等。分選的方法:(1)篩分:篩分是根據(jù)廢物顆粒大小來對松弛狀態(tài)的廢物進行分選
18、的方法。通過一定孔徑的篩網(wǎng)上的振動來實現(xiàn)物料的分離。篩分方法通常與其他設(shè)備串聯(lián)使用。(2)重力分選:是在活動的或流動的介質(zhì)中按顆粒的比重(或密度)進行顆?;旌衔锏姆诌x過程。重力分選的介質(zhì)有空氣、水、重液(比重大于水的液體)、重懸浮液等。固體廢物重力分選的方法很多,按作用原理可分為風力分選、慣性分選、重液分選、跳汰分選、搖床分選等。風力分選:風力分選的作用是將輕物料從較重的物料中分離出來。風力分選的基本原理是氣流將較輕的物料向上帶走或在水平方向帶向較遠的地方,而重物料則由于向上氣流不能支承它而沉降或是由于重物料的足夠慣性而不被劇烈改變方向穿過氣流沉降。被氣流帶走的輕物料再進一步從氣流中分離出來。
19、慣性分選:是基于廢物各組分的相對密度和硬度差異而進行分離的一種方式。主要用于回收垃圾中的重金屬、玻璃、陶瓷等相對密度較大的組分。重液分選:是將兩種密度不同的固體廢物放在相對密度介于兩者之間的重介質(zhì)中,使輕的固體顆粒上浮,重的固體顆粒下沉,從而進行分選的一種方法。(3)磁力分選:利用固體廢棄物中各物質(zhì)的磁性差異在不均勻磁場中進行分選。該方法不徹底,是分選的輔助手段。主要用于回收鋼鐵工業(yè)塵泥及廢渣中的的鐵屑。(4)浮選法:分散在水中的固體廢棄物顆粒用氣浮法使其浮于水面,形成泡沫層,收集后經(jīng)消泡處理可以回收的方法。浮選原理與工藝:固體廢棄物+水> 調(diào)制成料漿>加浮選藥劑> 充氣,產(chǎn)
20、生氣泡,欲選物質(zhì)粘附在氣泡上 >氣泡帶著欲選顆粒上升形成泡沫> 刮出回收> 不浮選顆粒經(jīng)適當處理后廢棄氣泡對固體廢棄物各組分有選擇性,它由水、氣、固三相界面間的理化性質(zhì)決定,主要是表面潤濕性(疏水性、親水性)。(5)靜電分離技:利用各種物質(zhì)的電導(dǎo)率、熱電效應(yīng)及帶電作用不同而分離被分選物料的方法。用于各種塑料、橡膠等。(6)渦電流分離技術(shù):將非磁性而導(dǎo)電的金屬置于不斷變化的磁場中,金屬內(nèi)部會產(chǎn)生渦電流并產(chǎn)生排斥力。不同物質(zhì)產(chǎn)生的排斥力不同,從而能起到分離金屬的目的。技術(shù)上不成熟。(7)光電分離技術(shù):利用物質(zhì)表面光反射特性的不同而分離物料的方法。4固化處理技術(shù)是指用通過物理或化學(xué)
21、的方法向廢棄物中添加固化基材,使有害固體廢棄物固定或包容在惰性固化基材中,使其穩(wěn)定化的一種過程,是一種無害化處理過程。理想的固化基材應(yīng)具有良好的抗?jié)B透性,良好的機械特性,以及抗浸出性、抗干濕、抗凍融特性。這樣的固化產(chǎn)物可直接在安全土地填埋場處置,也可用做建筑的基礎(chǔ)材料或道路的路基材料。固化處理根據(jù)固化基材的不同可以分為水泥固化、瀝青固化、玻璃固化、自膠質(zhì)固化等。5增稠和脫水主要針對污泥,含水率高,在進行其他處理之前,必須先經(jīng)過污泥的增稠和脫水。脫水主要有自然干法和機械脫水法。6焚燒焚燒即以一定的過??諝饬颗c被處理的有機廢物在焚燒爐內(nèi)進行氧化燃燒反應(yīng),廢物中的有害有毒物質(zhì)在高溫下氧化、熱解而被破
22、壞,是一種可同時實現(xiàn)廢物無害化、減量化、資源化的處理技術(shù)。焚燒的主要目的是盡可能焚毀廢物,使被焚燒的物質(zhì)變?yōu)闊o害和最大限度地減容,并盡量減少新的污染物質(zhì)產(chǎn)生,避免造成二次污染。好處是把大量有害的廢料分解而變成無害的物質(zhì)。由于固體廢棄物中可燃物的比例逐漸增加,采用焚燒方法處理固體廢棄物,利用其熱能已成為必然的發(fā)展趨勢。以此種處理方法固體廢棄物,占地少,處理量大,在保護環(huán)境、提供能源等方面可取得良好的效果。歐洲國家較早采用焚燒方法處理固體廢棄物,焚燒廠多設(shè)在10萬人口以上的大城市,并設(shè)有能量回收系統(tǒng)。日本由于土地緊張,采用焚燒法逐漸增多。焚燒過程獲得的熱能可以用于發(fā)電。利用焚燒爐發(fā)生的熱量,可以供
23、居民取暖,用于維持溫室室溫等。目前日本及瑞士每年把超過65%的都市廢料進行焚燒而使能源再生。但是焚燒法也有缺點,例如,投資較大,焚燒過程排煙造成二次污染,設(shè)備銹蝕現(xiàn)象嚴重等。7熱解技術(shù)熱解是將有機物在無氧或缺氧條件下高溫(500-1000)加熱,使之分解為氣、液、固三類產(chǎn)物。于焚燒法相比,熱解法則是更有前途的處理方法。它的顯著優(yōu)點是基建投資少、二次污染少等8堆肥技術(shù)堆肥化(Composting)是在有控制的條件下,使有機廢棄物在微生物(主要為細菌)作用下,發(fā)生降解,并同時使有機物發(fā)生生物穩(wěn)定作用(向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)方向轉(zhuǎn)化)的過程。堆肥化后的產(chǎn)物稱之為堆肥(種技術(shù)可以使有機固體廢物轉(zhuǎn)化為能源、食品
24、、飼料和肥料,還可以用來從廢品和廢渣中提取金屬,是固體廢物資源化的有效的技術(shù)方法。原理:好氧堆肥是在有氧條件下,好氧微生物通過自身的分解代謝和合成代謝過程,將一部分有機物分解氧化成簡單的無機物,從中獲得微生物新陳代謝所需要的能量,同時將一部分的有機物轉(zhuǎn)化合成新的細胞物質(zhì),使微生物生長繁殖,產(chǎn)生更多的生物體的過程 。堆肥法:將生活固廢堆積成堆,保溫70,儲存、發(fā)酵,借助固廢中微生物分解的能力,將有機物分解成無機養(yǎng)分。經(jīng)過堆肥處理后,生活固廢變成衛(wèi)生的、無味的腐殖質(zhì)。既解決固廢的出路,又可達到在資源化的目的,但是生活固廢堆肥量大,養(yǎng)分含量低,長期使用易造成土壤板結(jié)和地下水質(zhì)變壞,所以,堆肥的規(guī)模不
25、易太大。類型:堆肥化按需氧程度分有氧堆肥和厭氧堆肥;按溫度堆肥分有中溫和高溫堆肥;按技術(shù)區(qū)分,有露天堆肥和機械封閉堆肥。對于因技術(shù)原因或其他原因還無法利用或處理的固態(tài)廢棄物,是終態(tài)固體廢棄物。終態(tài)固體廢棄物的處置,是控制固體廢棄物污染的末端環(huán)節(jié),是解決固體廢棄物的歸宿問題。處置的目的和技術(shù)要求是,使固體廢棄物在環(huán)境中最大限度地與生物圈隔離,避免或減少其中的污染組成對環(huán)境的污染與危害。終態(tài)固體廢棄物可分為海洋處置和陸地處置兩大類。(1)海洋處置 海洋處置主要分為海洋傾倒與遠洋焚燒兩種方法。海洋傾倒是將固體廢棄物直接投入海洋的一種處置方法。它的根據(jù)是海洋是一個龐大的廢棄物接受體,對污染物質(zhì)能有極大
26、地稀釋能力。進行海洋傾倒時,首先要根據(jù)有關(guān)法律規(guī)定,選擇處置場地,然后再根據(jù)處置區(qū)的海洋學(xué)特性、海洋保護水質(zhì)標準、處置廢棄物的種類及傾倒方式進行技術(shù)可行性研究和經(jīng)濟分析,最后按照設(shè)計的傾倒方案進行投棄。遠洋焚燒,是利用焚燒船將固體廢棄物進行船上焚燒的處置方法。廢物焚燒后產(chǎn)生的廢氣通過凈化裝置與冷凝器,冷凝液排入海中,氣體排入大氣,殘渣傾入海洋。這種技術(shù)適于處置易燃性廢物,如含氯的有機廢棄物。(2)陸地處置 陸地處置的方法有多種,包括土地填埋、土地耕作、深井灌注等。土地填埋是從傳統(tǒng)的堆放和填地處置發(fā)展起來的一項處置技術(shù),它是目前處置固體廢棄物的主要方法。按法律可分為衛(wèi)生填埋和安全填埋。衛(wèi)生土地填
27、埋是處置一般固體廢棄物使之不會對公眾健康及安全造成危害的一種處置方法,主要用來處置城市垃圾。通常把運到土地填埋場的廢棄物在限定的區(qū)域內(nèi)鋪撒成一定厚度的薄層,然后壓實以減少廢棄物的體積,每層操作之后用土壤覆蓋,并壓實。壓實的廢棄物和土壤覆蓋層共同構(gòu)成一個單元。具有同樣高度的一系列相互銜接的單元構(gòu)成一個升層。完整的衛(wèi)生土地填埋場是由一個或多個升層組成的。在進行衛(wèi)生填埋場地選擇、設(shè)計、建造、操作和封場過程中,應(yīng)該考慮防止浸出液的滲漏、降解氣體的釋出控制、臭味和病原菌的消 除、場地的開發(fā)利用等問題。安全土地填埋法是衛(wèi)生土地填埋方法的進一步改進,對場地的建造技術(shù)要求更為嚴格。對土地填埋場必須設(shè)置人造成或
28、天然襯里;最下層的土地填埋物要位于地下水位之上;要采取適當?shù)拇胧┛刂坪鸵龅乇硭?;要配備浸出液收集、處理及監(jiān)測系統(tǒng),采用覆蓋材料或襯里控制可能產(chǎn)生的氣體,以防止氣體釋出;要記錄所處置的廢棄物的來源、性質(zhì)和數(shù)量,把不相容的廢棄物分開處置。9填埋法將固廢填入已預(yù)備好的坑中蓋上壓實,使其發(fā)生生物、物理、化學(xué)變化,分解有機物,達到減量化和無害化的目的。但長期以來,中國大部分城市都是采用露天堆放、自然填溝和填坑等方式處理,沒有任何防護措施,使大量固廢污水由地表滲入地下,對城市環(huán)境和地下水源造成嚴重污染,因此這種固廢處理方式已漸漸被淘汰。目前采用較多的土地填埋方式是衛(wèi)生土地填埋、安全土地填埋。(1)衛(wèi)生土
29、地填埋:通常是每天把運到土地填埋場的廢物在限定的區(qū)域內(nèi)鋪散成4075cm的薄層,然后壓實以減少廢物的體積,并在每天操作之后用一層厚1530cm的土壤覆蓋、壓實,廢物層和土壤覆蓋層共同構(gòu)成一個單元,即填筑單元。具有同樣高度的一系列相互銜接的填筑單元構(gòu)成一個升層。完成的衛(wèi)生土地填埋場是由一個或多個升層組成的。當土地填埋場達到最終的設(shè)計高度之后,再在該填埋層之上覆蓋一層90120cm厚的土壤,壓實后就得到一個完整的衛(wèi)生土地填埋場。(2)安全土地填埋:一種改進的衛(wèi)生土地填埋方法。主要用來處置工業(yè)(化學(xué))固體廢物,特別是危險(有害)固體廢物的一種較好方法。盡管因被處置的廢物性質(zhì)不同而有不同的填埋技術(shù)要求
30、,但通常安全土地填埋處置必須設(shè)計成:有地下水安全保護系統(tǒng),通常由天然或人工合成材料構(gòu)成的防滲襯里結(jié)構(gòu)層、浸出液或排出的收集系統(tǒng)以及地下水監(jiān)測系統(tǒng)組成;地表徑流控制系統(tǒng),由防止降水進入填埋場的防滲結(jié)構(gòu)層、場地排水和防洪導(dǎo)流渠等組成;氣體控制系統(tǒng),雖然安全土地填埋對所處置的廢物應(yīng)嚴格加以限制并進行預(yù)處理,但仍可能有少倆氣體產(chǎn)生。此外,填埋場場地的選擇要遠離城市和居民較稠密的安全地帶。第三節(jié) 化工廢物的資源化技術(shù)(5分鐘)一、塑料廢渣的處理和利用廢棄塑料的回收再利用是保護環(huán)境的重要手段,又是充分利用人類現(xiàn)有資源的重要途徑。據(jù)報道,美國再生塑料量平均年增長率達16%,1988年達215萬噸。我國塑料工
31、業(yè)起步較晚,廢棄塑料的回收再利用剛剛起步,在各大城市中一些個體經(jīng)營者以廉價設(shè)備和廉價勞動力對廢棄塑料作初級處理,這些小攤點由于資金不足,技術(shù)力量薄弱,往往在處理中帶來二次污染,造成對環(huán)境更嚴重的破壞。如1999年6月成都商報報道的郫縣秦家廟小學(xué)80余名小學(xué)生集體中毒事件,經(jīng)調(diào)查即為某經(jīng)營者采用廉價設(shè)備處理廢塑料時造成毒氣外泄所致。另有報道雙流某個體加工攤點采用醫(yī)院廢棄塑料針管制造民間包裝食品袋,其流入社會引起的危害是可想而知的。塑料的回收不同于金屬、紙和玻璃的回收,因為各種塑料的物理和化學(xué)特性的差別和各種塑料的不相容性,它們的混合物不適宜加工,因此,每一種塑料必須分別收集,然后分門別類地加以處
32、理。在收集和分類過程中需防止污垢和外來雜質(zhì)的混入,否則將影響回收料的再使用。 塑料的種類不同,使用壽命也有較大差異,如低密度聚乙烯以薄膜制品為主,使用壽命12年;PVC管使用壽命較長,可達10年以上。因此,在加工利用廢棄塑料時應(yīng)根據(jù)塑料的來源、種類、沾污情況和混合狀況,選擇合適的回收處理方法,才能將廢棄塑料轉(zhuǎn)變?yōu)檫m宜再加工的材料。塑料廢渣屬于廢棄的有機物,主要來源于樹脂生產(chǎn)過程、塑料的制造、加工過程以及包裝材料。對于塑料的處理利用主要基于塑料的兩種性質(zhì):一是在低溫條件下可以軟化成型;二是在有催化劑的作用下,通過適當?shù)臏囟群蛪毫?,高分子可以分解為低分子烴類。1預(yù)分選塑料的種類繁多,品質(zhì)混雜,想要
33、再生利用,進行預(yù)分選操作是不可避免的一個環(huán)節(jié)。若廢塑料中的混雜物過多,可先進行水洗,然后對塑料進行低溫處理,以有利于粉碎作業(yè)的進行。也可在粉碎后進行水洗或水選,還可利用浮選、干燥后風選、甚至是磁選對廢塑料進行分選,以便與后續(xù)處理。為了減輕分選的困難,往往在回收廢塑料時就注意分類收集。2熔融固化法該技術(shù)是目前廢塑料再利用中最經(jīng)濟和最方便的方法,因為它能夠使整個材料及能量得到最充分的利用。其基本原理是廢塑料經(jīng)粉碎送入熔融裝置,廢塑料在其熔化溫度內(nèi)被熔化,經(jīng)擠壓造粒、冷卻、切粒即獲得二次母粒。這種技術(shù)主要遇到的問題是高能耗及廢塑料中填充料的影響。3再生處理法4熱分解法塑料是由石油作原料合成的高分子化
34、合物,當將其施加能量切斷原子鏈,可得到類似油分子構(gòu)造的物質(zhì)。利用這一原理,采用加熱分解,蒸餾,即可獲得汽油、柴油等石油燃料,這一過程稱為塑料的油化。高溫熱解是指高溫情況下高分子材料的熱降解,同時放出大量氣體。其處理流程如下:燃燒區(qū)有一層沙土,通入氣體使沙土如液體一樣流動,形成流化床,欲處理的廢資料置于流化床上,反應(yīng)器是一個完全封閉的系統(tǒng),溫度可達600900,處理廢塑料時可獲得44%的燃料氣體,26%的芳香烴及輕質(zhì)汽油和焦油的混合物,以及30%的固體殘渣。 這種方法適合處理那些含金屬箔或金屬涂層的塑料制品,獲得的燃料氣體和油類混合物可作為燃料使用,但剩余的30%殘渣必須進行再處理。 5焚燒法對
35、于那些沾污的廢塑料和多次再生的廢塑料制品,焚燒處理是它的最后歸宿,這樣可獲得廢塑料的熱能。廢塑料的生熱值與相同各類的燃料油相當(見表2),燃燒獲得的熱能可用于發(fā)電。6濕式氧化和化學(xué)處理方法通過縮聚反應(yīng)生產(chǎn)的塑料樹脂,如聚氨脂、聚酰胺、聚脂、聚碳酸酯等都可以進行水解,使這些聚合物重新恢復(fù)到原始單體或中間體。塑料在加工和使用中結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定的,聚合物分解需有一定的外界條件,圖1是聚氨脂軟質(zhì)泡沫塑料的分解示意圖,通過水解的產(chǎn)物能夠作為泡沫塑料生產(chǎn)的起始原料。二、硫鐵礦渣處理和利用1來源、組成和危害硫鐵礦燒渣是采用硫鐵礦或含硫尾砂做原料生產(chǎn)硫酸過程中所排出的一種廢渣。硫鐵礦是我國生產(chǎn)硫酸的主要原料。當前采
36、用硫鐵礦或含硫尾砂生產(chǎn)的硫酸,約占我國硫酸總產(chǎn)量的80以上。我國每年有數(shù)百萬噸燒渣排出。燒渣中一般含鐵在30一50左右還含有一定量的銅、鉛、鋅、銀、金及其他稀貴元素和放射性元素。燒渣可作為煉鐵原料,回收有色金屬和稀貴金屬,制作水泥等。因此,它是一種很有價值的原料。2硫鐵礦渣的處理和利用(1)硫鐵礦燒渣做煉鐵原料。硫鐵礦燒渣中一般含有30一50的鐵,可作為煉鐵用的含鐵原料。由于含鐵量較低,含硫及二氧化硅、有色金屬較高,特別是近年來,隨著硫酸工業(yè)的發(fā)展,對硫鐵礦的需要量亦有增加,一些含硫較低的硫鐵礦也被用來作為硫酸生產(chǎn)的原料,所以燒渣中的含鐵品位也在相應(yīng)下降,若直接用于煉鐵,就得不到理想的經(jīng)濟效果
37、。因此,在用于煉鐵前采取提高其鐵品位,降低有害雜質(zhì)含量的預(yù)先處理的措施是很有必要的。這樣才能為高爐煉鐵提供合格原料。對燒渣預(yù)先處理的主要措施是選礦和造塊焙燒。(2)從硫鐵礦燒渣中回收有色金屬。用高溫氯化焙燒法可回收有色金屬。其工藝過程是以硫鐵礦燒渣為原料,以氯化鈣為氯化劑經(jīng)過均勻混合、造球、干燥后,在豎爐或回轉(zhuǎn)窯1150的高空中進行氯化焙燒,燒渣中的銅、鋅、鉛等有色金屬以氯化物揮發(fā),然后從煙塵中捕集回收有色金屬。焙燒的球團礦可用于煉鐵。此外還可用中溫氯化焙燒、硫酸化焙燒浸出萃取法等工藝回收有色金屬。(3)做水泥的配料。硫鐵礦燒渣經(jīng)過磁選和重選后,含鐵量在30左右,可以作為水泥的輔助配料;可以利
38、用硫鐵礦燒渣代替鐵礦石粉作為水泥燒成的礦化劑(助熔劑)。加入助熔劑的目的是為了降低燒成溫度,提高水泥的強度和抗浸蝕性能。三、堿渣1來源指用氨堿法制堿過程中所排出的廢渣。2生產(chǎn)堿渣水泥主要用來生產(chǎn)堿渣水泥。由于堿渣的含水量較高,一般可達50%左右,故需先經(jīng)脫水、烘干之后才能使用。另外在堿渣還需配入一定數(shù)量的酸性氧化物或者配入一定數(shù)量的煤粉灰,在適當?shù)臈l件下進行脫氯,經(jīng)過脫氯后的堿渣,可以去生產(chǎn)堿渣水泥,或者生產(chǎn)堿渣煤粉水泥。四、電石渣電石渣是電石水解獲取乙炔氣后的以氫氧化鈣為主要成分的廢渣。CaC2+2H2OC2H2+ Ca(OH)2 +127.3 KJ/g分子乙炔(C2H2)是基本有機合成工業(yè)
39、的重要原料之一,以電石(CaC2)為原料,加水(濕法)生產(chǎn)乙炔的工藝簡單成熟,至今已有60余年工業(yè)史,目前在我國仍占較大比重。1t電石加水可生成300多kg乙炔氣,同時生成610t含固量約12%的工業(yè)廢液,俗稱電石渣漿。它的處置一直令生產(chǎn)廠頭痛。美國肯塔基州路易斯維爾城煉氣廠(AirReduction Plant)自1941年起生產(chǎn)商品乙炔,1963年生產(chǎn)水平為60萬磅 C2H2/日。該廠電石渣漿場面積達100英畝,堆高達100英尺。在1963年冬季突然坍塌,電石渣漿將毗鄰著名的古德里奇廠的聚氯乙烯裝置設(shè)備掩埋,成為當年轟動美國的一大新聞,賠款100萬美元。1電石渣漿的脫
40、水處理電石渣漿為灰褐色渾濁液體。在靜置后分成三部分,澄清液、固體沉積層及中間膠體過渡層。三者比例隨靜置時間及環(huán)境條件變化呈可逆變換。固體沉積物即是我們常說的電石廢渣。濕電石渣漿排除后,一般先匯集于貯池,除去塊狀雜志物質(zhì),然后用泥漿泵送到沉淀池進行沉淀,排去上面的清水,下層的濃漿送入加工區(qū)。這種處理方法的缺點是:分離效率低、占地面積大,電石渣含水率高,呈漿糊狀,在運輸途中易滲漏污染路面,長期堆積不但占用大量土地,而且對土地有嚴重的侵蝕作用。要想從根本上解決問題,只有在技術(shù)上謀求突破,尋求新的治理工藝,綜合利用,化害為利,變廢為寶。高效率沉淀是一種普通沉淀法的改進方法。電石渣漿經(jīng)過兩次的固液分離,
41、增稠后的電石渣漿再經(jīng)壓濾機作用,上清液循環(huán)利用,濾餅排出。與傳統(tǒng)處理方法相比,它提高了電石渣漿的處理效率,消除了裝運過程中對廠區(qū)及環(huán)境的污染,電石渣含水率降低,提高了利用價值。此外,澄清液的回收節(jié)約了乙炔發(fā)生器的用水,而且回收了澄清液中溶解的乙炔,降低了電石的消耗。電石渣可以代替石灰石(主要成分是碳酸鈣)生產(chǎn)水泥,或可從其中回收化工原料。在進行耐火材料的分析時,除主成分氧化物和副成分的含量外,通常還要測定其燒失量(Loss on ignition,縮寫為LOI,即將在105110烘干的原料在10001100灼燒后失去的重量百分比。原料燒失量的分析有其特殊意義。它表征原料加熱分解的氣態(tài)產(chǎn)物(如H
42、2O,CO2等)和有機質(zhì)含量的多少,從而可以判斷原料在使用時是否需要預(yù)先對其進行煅燒,使原料體積穩(wěn)定。2生產(chǎn)電石渣水泥電石廢渣制水泥在國內(nèi)已有眾多成熟的企業(yè),如:吉林化工廠、天津化工廠、貴州有機化工總廠、山西省化工廠等,有的在70年代就建成工業(yè)規(guī)模裝置,專有一條水泥生產(chǎn)線消化電石廢渣。電石渣水泥有干法和濕法兩種備料方法。如吉化公司采用干法制水泥,濃縮池將渣漿濃度由5%8%濃縮到35%、砂泵送入料槽,在分去一部分上清液后和砂巖、粘土漿配制成水泥生料,再送回轉(zhuǎn)窯煅燒制水泥。該法的缺點是需要加熱,而且所需物料堆放廠占地面積大,生產(chǎn)受到一定限制。據(jù)調(diào)查,現(xiàn)在全國約有不少生產(chǎn)線在運行,生產(chǎn)工藝普遍采用濕
43、法工藝,與一般采用石灰石為主要原料的濕法工藝比較,由于電石渣含水量高,流動性差,為保證料漿的入窯流動性,其含水量在56%左右。比一般石灰石配料的濕法窯料含水量高50%55%,因此熱耗比一般濕法高20%左右。又由于入窯料漿水分含量高,窯的預(yù)熱部分負荷較重,出窯尾廢氣溫度較一般濕法生產(chǎn)線低5060,因此窯的產(chǎn)量較同規(guī)格以石灰石為配料的生產(chǎn)線低20%25%。另外,Ca(OH)2分解時產(chǎn)生水蒸汽,導(dǎo)致出窯尾廢氣中水蒸氣含量增大,影響電除塵器的使用效率及壽命,所以在石灰石豐富的地區(qū),電石廢渣生產(chǎn)的水泥在市場中不如石灰石生產(chǎn)的水泥受歡迎。由于水泥項目技術(shù)較復(fù)雜、能耗高、占地面積大、投資較大、市場飽和、競爭
44、力又弱,在市場經(jīng)濟中,市場決定著企業(yè)的生死存亡,一旦市場惡化,將無法生產(chǎn),所以電石廢渣制水泥增加了制約自身的因素,限制了企業(yè)的發(fā)展。3電石廢渣用作化工原料(1)生產(chǎn)環(huán)氧丙烷環(huán)氧丙烷是一種重要的化工原料,以丙烯、氧氣和熟石灰(生石灰是CaO、熟石灰:Ca(OH)2 、石灰石:CaCO3)為原料的氯醇化法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷工藝過程中需要大量的熟石灰。其化學(xué)反應(yīng)式如下: 丙烯氣、氯氣和水在管式反應(yīng)器和塔式反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)生成氯丙醇,氯丙醇與經(jīng)過處理后的電石渣混合后送入環(huán)氧丙烷皂化塔,氯丙醇與Ca(OH)2(電石渣)發(fā)生皂化反應(yīng)生成環(huán)氧丙烷。由于電石渣中Ca(OH)2的質(zhì)量分數(shù)高達90%以上,而國內(nèi)熟石灰中
45、Ca(OH)2的平均質(zhì)量分數(shù)僅為65,因此,采用電石渣不僅使環(huán)氧丙烷的生產(chǎn)成本下降,而且其中未反應(yīng)的固體雜質(zhì)處理量比用熟石要少得多。利用電石渣生產(chǎn)環(huán)氧丙烷,不僅充分利用電石渣資源,實現(xiàn)了變廢為寶,化害為利,而且生產(chǎn)的環(huán)氧丙烷質(zhì)量穩(wěn)定,符合標準。(2)生產(chǎn)氯酸鉀用電石渣代替石灰生產(chǎn)氯酸鉀,其生產(chǎn)過程是:先將電石渣漿中的雜質(zhì)除去后進入沉淀池,得到濃度為12%的乳液,用泵將電石渣乳液送至氯化塔并通入氯氣、氧氣。在氯化塔內(nèi),Ca(OH)2與Cl2 、O2發(fā)生皂化反應(yīng)生成Ca(ClO3)2 ;去除游離氯后,再用板框壓濾機除去固體物,將所得溶液與KCl進行復(fù)分解反應(yīng)(由兩種化合物互
46、相交換成分,生成另外兩種化合物的反應(yīng),叫做復(fù)分解反應(yīng)。)生成KClO3溶液,經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶、脫水、干燥、粉碎、包裝等工序制得產(chǎn)品氯酸鉀(KClO3)。其反應(yīng)式是:Ca(OH)2+Cl2+ O2Ca(ClO3)2+H2OCa(ClO3)2 + KClKClO3+CaCl2每生產(chǎn)1t氯酸鉀,利用電石渣10t,可節(jié)省石灰4t,每噸產(chǎn)品可節(jié)省原料費420元。用電石渣代替石灰生產(chǎn)氯酸鉀(KClO3),技術(shù)可行,實現(xiàn)了綜合利用電石廢渣的目的,不僅減少了電石廢渣對環(huán)境造成的危害,同時也減少了石灰儲運過程中造成的污染,而且改善了勞動條件。4回收化工原料電石渣可以制造出一種生產(chǎn)氯仿用的漂白液(次氯酸鈣C
47、a(ClO)2)。氯仿:三氯甲烷CHCl3:用于有機合成及麻醉劑、溶劑、萃取劑、清洗劑、防腐劑等。氯仿的制?。撼S玫纳a(chǎn)工藝是三氯乙醛法.以漂白粉為氧化劑,將乙醇氧化成乙醛,然后漂白粉繼續(xù)與乙醛作用生成三氯乙醛,三氯乙醛在氫氧化鈣或氫氧化鈉存在下,生成三氯甲烷,再經(jīng)冷凝、水洗、中和、沉淀、蒸餾而得產(chǎn)品。有效氯:有效氯是氯化物所含的CL中可起氧化作用的比例。反應(yīng)器:用于實現(xiàn)液相單相反應(yīng)過程和液液、氣液、液固、氣液固等多相反應(yīng)過程。器內(nèi)常設(shè)有攪拌(機械攪拌、氣流攪拌等)裝置。5其他用途(1)作建筑材料:此磚以濃縮的廢電石廢渣(含水39.6%)為主要原料,摻入少量的水泥,與經(jīng)過破碎的煤渣(粒徑<
48、;20mm)、碎石料按電石廢渣水泥碎石煤渣=3.21.13.22.5的比例攪拌均勻,經(jīng)砌塊成型機加壓成型,自然養(yǎng)護28天左右,可出廠銷售。輕質(zhì)電石煤渣磚強度達到普通紅磚強度,符合小型空心砌塊國家標準,投資省、成本低、產(chǎn)品自重輕,可以在常溫、常壓下進行生產(chǎn)養(yǎng)護,節(jié)約能源,其成本是普通粘土磚的60%,是混凝土砌塊的50%。使用電石廢渣生產(chǎn)的輕質(zhì)磚應(yīng)用廣,既作到了電石廢渣的綜合利用,提高了經(jīng)濟效益,變廢為寶,也保護了環(huán)境,是一舉兩得的好產(chǎn)品。 但是在輕質(zhì)煤渣磚的生產(chǎn)過程中,電石廢渣作為鈣質(zhì)原料加入,其加入量有限,一般不超過15%35,對于排渣量大的企業(yè),是難以消化完全的,而且煤
49、渣磚的市場銷路不暢,也制約了該產(chǎn)品的發(fā)展。(2)生產(chǎn)生石灰前文提到美國肯塔基州路易斯維爾城煉氣廠(AirReduction Plant),很早意識到電石渣漿處理的緊迫性。在1948年建成日產(chǎn)60t生石灰試驗裝置。電石生產(chǎn)石灰工藝:脫水后得到含固量60%的電石廢渣,用螺旋運輸機輸送,在造粒機長度四分之三處均勻分配至造粒機內(nèi),造粒制成520mm大小不等的園球,再經(jīng)氣流干燥爐(350)干燥,回轉(zhuǎn)爐(9001000)煅燒。干燥爐內(nèi)物料的干燥是利用回轉(zhuǎn)爐內(nèi)來的熱廢氣干燥的。煅燒成的回收石灰流入缷料斗,裝車運送到電石廠作電石原料。此方法技術(shù)路線可行,作為探索生產(chǎn)石灰,應(yīng)是最好的治理方
50、法,這是因為:第一,生產(chǎn)石灰的投資不到生產(chǎn)水泥的十分之一;第二,石灰是電石生產(chǎn)的原料,不存在另尋市場的問題,以鈣為載體實現(xiàn)電石廢渣石灰電石電石廢渣這樣的閉路循環(huán):第三,減少制約自身的因素,電石法PVC可將規(guī)模進一步擴大,以提高競爭力,同時也保護了石灰石礦源,新的電石廢渣制石灰所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益和社會效益遠非其他治理方法可比。但能耗大,回收石灰重作電石原料也只能摻入電石原料的20%,不宜過多,因為回收石灰中含硫、磷雜質(zhì)多,將影響電石質(zhì)量。(3)做酸性渣,中和處理酸性廢水和堿性廢水把酸性廢水通入中和池(塔),在塔內(nèi)填裝電石渣?;虬央娛涑呻娛鼭{與廢水一同打入中和池進行中和反應(yīng),達到以廢治廢的目的
51、。(4)填海、填溝有規(guī)則堆放一些建設(shè)在濱?;蛏絽^(qū)的工廠,一直以來將電石渣直接排到海塘或山谷中,填海填溝有規(guī)則堆放,幾乎沒有作防滲處理。此法占地面積大,污染嚴重。雖然電石廢渣的利用方法很多,但各有優(yōu)缺點,每種方法的處理效果均不盡人意,各地區(qū)、各廠在制訂處理方案時,應(yīng)綜合考慮各自的條件,諸如各廠的生產(chǎn)能力、廢電石渣的排出量,周圍自然環(huán)境,經(jīng)濟效益等。從目前國內(nèi)諸多生產(chǎn)廠家的實際情況看,大多采用自然沉降法,將電石渣漿經(jīng)重力沉降分離、機械脫水,清液循環(huán)利用;電石廢渣用汽車運送至低凹的山谷或海邊,填溝填海。由于電石廢渣及滲濾液呈強堿性,含有硫化物、磷化物等有毒有害物質(zhì)。根據(jù)國家標準危險廢物鑒別標準(GB
52、50851996),電石廢渣應(yīng)屬類一般工業(yè)固體廢物;根據(jù)標準化工廢渣填埋場設(shè)計規(guī)定(HG2050492),對類一般工業(yè)固體廢(物)渣,應(yīng)采取防滲措施并作填埋處置。五、鉻渣的處理和綜合利用1來源及危害2鉻渣的處理和綜合利用技術(shù)鉻渣的在被排放或綜合利用之前是將六價鉻解毒后堆存或填埋。水化:分子或離子與水結(jié)合而形成水合物或水合離子的過程。物質(zhì)在水中的溶解或離解,主要是通過水化而引起的。在有機化學(xué)中也指分子中不飽和鍵在催化劑作用下與水分子化合的反應(yīng)。如乙烯與水化合成乙醇。又稱水合。一種鉻渣除毒處理工藝,工藝過程包括:用水將氯化鋇溶解稀釋成溶液、碳酸鋇溶解稀釋成懸浮液,與鉻渣同時放入球磨機內(nèi)混磨,混磨時
53、將鉻渣粉碎,鉻渣中的六價鉻在粉碎過程中不斷的溶出,與溶液中鋇離子反應(yīng),生成不溶于水的鉻酸鋇;本發(fā)明具有處理流程短、工藝簡單、除毒效果好、工業(yè)化規(guī)模大、生產(chǎn)流水線自動化程度高、處理后的鉻渣中的三價鉻不易還原成六價鉻、處理完成后的鉻渣與水泥、石灰、砂石混合用于路基穩(wěn)定土的優(yōu)點。六、化學(xué)石膏的處理和綜合利用主要成份:硫酸鈣分類:廢石膏是無機化工行業(yè)的重要廢物,主要成分為硫酸鈣,因來源不同而有不同的品種:用磷酸鹽礦石和硫酸反應(yīng)制造磷酸產(chǎn)生的廢渣為磷石膏;用氟化鈣和硫酸制取氫氟酸時生成的為氟石膏;用海水制取食鹽過程中產(chǎn)生的叫鹽石膏;用鈦鐵礦石制取二氧化鈦過程中以廢硫酸中和產(chǎn)生的石膏為鈦石膏;蘇打工業(yè)和人
54、造絲工業(yè)中用氯化鈣和硫酸鈉反應(yīng)生成的稱為蘇打石膏等。廢石膏中磷石膏占大多數(shù),由于它是工業(yè)廢渣,化學(xué)成分的含量有一定波動,除主要含CaSO4外,還含約 12的 P2O5,近 1的 SiO2,以及少量的鋁、鐵、鎂、鈉、鉀等的氧化物。通常硫酸鈣有三種結(jié)晶形態(tài):二水石膏CaSO4·2H2O,半水石膏CaSO4·1/2H2O,硬石膏CaSO4。廢石膏呈粉末狀,一般以料漿形式排出,粒徑在5150微米范圍,硫酸鈣含量在80以上。每生產(chǎn)1噸磷酸約排出5噸磷石膏。許多國家磷石膏的排放量超過天然石膏的開采量。例如 1975年前蘇聯(lián)磷石膏排放量即達 1400萬噸,遠超過天然石膏800萬噸的開采量
55、,很有利用價值。螢石:CaF2,螢石的成分是氟化鈣,又稱氟石、砩石等,因含各種稀有元素而常呈紫紅、翠綠、淺藍色,無色透明的螢石稀少而珍貴。螢石及其加工品的用途已涉足30多個工業(yè)部門。煉鋼鐵加入螢石,能提高熔液的流動性,除去有害雜質(zhì)硫和磷。古代印度人發(fā)現(xiàn),有個小山崗上的眼鏡蛇特別多,它們老是在一塊大石頭周圍轉(zhuǎn)悠。其一的自然現(xiàn)象引起人們探索奧秘的興趣。原來,每當夜幕降臨,這里的大石頭會閃爍微藍色的亮光,許多具有趨光性的昆蟲便紛紛到亮石頭上空飛舞,青蛙跳出來競相捕食昆蟲,躲在不遠處的眼鏡蛇也紛紛趕來捕食青蛙。于是,人們把這種石頭叫作“蛇眼石”。后來才知道蛇眼石就是螢石。晶體形狀:板狀、燕尾狀、柱狀等
56、;顏色:灰白、灰、灰黃、淺黃、淺綠等。與天然石膏的區(qū)別:主要成分相同,但含有酸性物質(zhì),且含有20%水分,帶有色質(zhì)和雜質(zhì),利用前要適當處理。通常每生產(chǎn)1t 磷酸約排放5t 左右的磷石膏。目前全世界磷石膏的年排放量非常可觀,在150Mt以上。我國磷石膏的年排放量也達到了20Mt。這不僅占據(jù)了大量土地,而且還污染了環(huán)境。磷石膏綜合利用工藝研究,一直是國內(nèi)外環(huán)保領(lǐng)域的重要課題。化學(xué)石膏的利用情況1做水泥摻和料水泥生產(chǎn)中需要大量的石膏作為延長凝固時間的緩凝劑。目前我國水泥行業(yè)中所用的緩凝劑大部分為天然石膏,年耗量約20Mt/a。磷石膏一般呈酸性,還含有水溶性五氧化二磷和氟,在利用前需要除雜質(zhì)和改性處理。
57、水洗法:磷石膏加水調(diào)和成5%的固體漿料,再經(jīng)真空過濾即可除去可溶性磷酸鹽,達到去除雜質(zhì)的目的;中和法:與石灰(CaO)或消石灰(消石灰是氫氧化鈣純凈物,消石灰就是熟石灰)混合,既可以中和酸性,又可以將可溶性磷酸鹽雜質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗苄缘牧姿徕}。(1)利用氟石膏作水泥緩凝劑(2)利用磷石膏作水泥緩凝劑(3)改性磷石膏作水泥緩凝劑在水泥生產(chǎn)過程中磷石膏摻入質(zhì)量分數(shù)僅為3%-5%,2制造半水石膏和石膏板帶兩個分子結(jié)晶水的叫做石膏或生石膏(CaSO4·2H2O)。將石膏加熱到150-170時,大部分結(jié)晶水失去,變成熟石膏或燒石膏(CaSO4·1/2H2O),加水又轉(zhuǎn)化為CaSO42H2O。據(jù)此可用于石膏繃帶、制作石膏模型、粉筆、工藝品、建筑材料。半水石膏有和兩種,前者稱為高強石膏(二水石膏在1.3大氣壓下,124°C的飽和水蒸氣下蒸煉,生成的型半水石膏磨細制得高強石膏。由于在較高壓力下分解而形成,高強石膏晶粒較粗,比表面積比較小,整齊、致密,有一定的結(jié)晶形狀,調(diào)成石膏漿體的可塑需水量很小,約為35-45%,因而硬化后孔隙率小,強度高(7天可達40MPa),高強石膏適用于高強的抹灰工程。裝飾制品和石膏板。摻防水劑后可用于高濕環(huán)境中。同有機膠結(jié)劑共同制成無收縮的粘結(jié)劑);后者稱為熟石膏,晶體細
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