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华农 固废课程复习资料整理.doc

华农 固废课程复习资料整理

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2018-05-30 0人阅读 举报 0 0 0 暂无简介

简介:本文档为《华农 固废课程复习资料整理doc》,可适用于市场营销领域

第一章绪论固体废物在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或虽未丧失利用价值但被抛弃或放弃的固态、半固态和置于容器中的气态物品、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。分类按化学性质:有机固体废物和无机固体废物按污染特性:一般固体废物、危险固体废物和放射性固体废物按来源:工矿业固体废物、生活垃圾和其他固体废物生活垃圾:污水污泥其他:木屑(林业加工废物)、农业(秸秆、畜禽粪便、尸体、沼渣)危险废物指列入国家危险废物名录或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危险废物分类标准、对人的生命造成威胁引起死亡率增加、导致疾病发生率增加、导致人类抵抗力降低(癌症)、贮存或运输过程中对人体或环境造成危害基于上述四个标准各国危险废物种类不同我国不将放射性废物归入危险废物中。危险废物处理处置三防:防漏、防尘、防渗危险废物分类方法依据黑名单《中华人名共和国危险废物名录》和危险废物鉴别标准可归纳为类标准:毒性(自身和浸出液毒性)、腐蚀性(腐蚀钢材cm年)、易燃易爆性、反应性、传染性污染控制措施少产生或不产生固体废物(垃圾准入、消费观念结构改进、环评、采用精料、延长使用寿命)进行无害化处理与处置(消毒、稳定化、填埋、焚烧、固化处理)进行综合利用或回收利用(循环利用、翻新、逆向物流、综合利用)污染控制与资源化方法处理:)预处理:压实、破碎、分选、脱水等)物化处理:氧化、还原、中和、固化、浮选、化学浸出等)生物处理:好氧堆肥、厌氧消化、微生物浸出等)热处理:干燥、热分解、焚烧、热解、焙烧等处置:)陆地处置:土地耕作、土地填埋、深井灌注等)海洋处置:深海填埋、远洋焚烧等固体废物管理原则ldquo化rdquo原则:减量化、无害化、资源化ldquoCrdquo原则:clean、cycle、contrlldquoRrdquo原则:reduce、reuse、recycle全过程管理原则:指对(危险)固体废物的避免和减量产生后的收集、运输、贮存、循环、利用、无害化处理以及最终无害化处置的管理第二章固体废物的收集运输固体废物收集方式分类收集(是降低废物处理成本、简化处理工艺、实现综合治理的前提)和混合治理(简单易行、收集费用低、不利于废物的回收利用)定期收集(易安排、适用于危险废物和大型垃圾)和不定期收集(非连续生产工艺和季节性生产或量小的废物)城市垃圾收集系统连续收集:管道输送和单轨火车传送带输送非连续输送:发生源rarr(运贮)rarr收集容器rarr(清运)rarr中转站rarr(转运)rarr最终处理处置场收集系统(两种类型、三种方式)拖曳容器系统又分为简便模式(多次旅程)和交换模式(需要备用垃圾桶tdbc=)固定容器系统只收集垃圾而不带走容器收集系统分析将收集操作过程分为四个基本用时:集装时间、运输时间、卸车时间、非收集时间。设计垃圾收运路线的原则(尽可能使空载行程最短)路线紧凑、避免重复或断续能平衡作业阶段、路线及不同时间的工作量避免高峰期收集、清运首先收集地势较高地区收集点最好位于停车场或车库附近单行车道收集时尽可能靠近入口沿环形收集第三章固体废物的预处理压实用机械方法增加固体废物聚集程度增大容重减少表观体积提高运输与管理的一种操作技术具有减容和预稳定的作用。压实器固定式压实器定义:凡用人工或机械方法把废物送进压实机械中进行压实的设备。移动式压实器定义:带有行驶轮或可在轨道上行驶的压实器。破碎与磨碎破碎:通过人力或机械等外力的作用破坏物体内部的凝聚力与分子间作用力而使大块固体废物分裂成小块的过程。磨碎:小块废物颗粒分裂成细粉的过程。破碎方法干式破碎:又分为机械能破碎和非机械能破碎(低温破碎:固体废物各组分物质在低温冷冻~℃条件下易脆化根据脆化温度不同而实现破碎分离)湿式破碎:破碎机将投入的含纸垃圾和水流一起搅拌及破碎成为浆液半湿式破碎破碎工艺分为:单纯破碎工艺、带预先筛分破碎工艺、带检查筛分破碎工艺以及带预先筛分和检查筛分破碎工艺。破碎比废物破碎前的最大粒度与破碎后的最大粒度之比称为极限破碎比工程设计中常根据最大物料直径来选择破碎机给料口的宽度废物破碎前的平均粒度与破碎后的平均粒度之比称为真实破碎比。破碎段对固体废物进行多次(段)破碎其总破碎比等于各段破碎比的乘积即i=iiimiddotmiddotmiddotin破碎段数是决定破碎工艺流程的基本指标它主要决定破碎废物的原始粒度和最终粒度。分选将固体废物中各种可回收利用废物或不利于后续处理工艺要求的废物组分采用适当技术分离出来的过程。分选效果评价回收率:回收物中A物质的量与原来总物质中A物质的量之比纯度:排料口排出的应被分离的物质量与该排料口排出的总物质量之比分选方法人工分选机械分选粒度差异筛选(筛分)密度差异重力分选磁性差异磁力分选导电性差异电力分选(静电分选)筛分原理:利用粒度差异使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在筛面上。可看作由物料分层和细粒透筛两个阶段组成分层是前提透筛是目的。筛分设备类型:固定筛滚筒筛振动筛:主要有惯性振动筛和共振筛两种。按作用分:准备筛分、预先筛分和检查筛分、选择筛分、脱水和脱泥筛分重力分选基于各组分密度差异进行分选具有共同的工艺条件:具有密度差异的组分运动介质分散分层分离。按作用原理可分为风力分选(水平气流上升气流)、跳汰分选、重介质分选、摇床分选和惯性分选(弹道分选旋风分选)等。等降比:等降粒子中密度小的颗粒粒度与密度大的颗粒的比。在分选中我们要避免不同颗粒具有共同沉降速度要先对废物进行破碎使其具有较均匀的粒度从而在介质中实现按密度差异进行分选。分选介质:空气、水、重液、重悬浮液等风力分选ua一定时固体颗粒的密度rhos越大沉降距离离出发点越近。重介质分选通过加入重介质改变颗粒所受的介质力(浮力)颗粒所受重力不变因此改变颗粒的沉降速度从而使颗粒分层适用于分离密度差异小、难溶性的固体废物。重介质:由高密度固体微粒和水构成的固液两相分散体系是密度高于水的非均匀介质。具有无毒、密度高、粘度低、化学稳定性好、易回收等性质。适用于分离密度差别较小、难溶性的固体废物重液(密度高的有机溶液或无机盐溶液:CaClmdash水ZnClmdash水四溴甲烷mdash四氯化碳)悬浮液(各种磨细的颗粒与水组成的混合物)加重质:起加大介质密度作用的高密度固体微粒。悬浮液高密度固体微粒硅铁磁铁矿摇床分选是使固体废物颗粒群在倾斜床面的不对称往复运动和薄层斜面水流的综合作用下按密度差异在床面上呈扇形分布而进行分选的一种方法。床面至上而下颗粒分布:粗而轻、细而轻、粗而重、细而重。跳汰分选将固体废物给入跳汰机的筛板上形成密集的物料层从下面透过筛板周期性地給入上下交变的水流使床层松散并按密度分层至上而下颗粒分布:粗而轻细而轻粗而重细而重。常见重力分选设备平面摇床跳汰机立式曲折型风力分选机水平气流分选机鼓形重介质分选机电力分选固体废物中各组分在高压电场的电性差异实现分离分离过程是在电晕mdash静电复合电场电选设备中进行的。颗粒落下先后顺序:导体、半导体、非导体。磁力分选分为传统的磁选和磁流体分选传统磁选:利用各种物质磁性差异在不均匀磁场中进行分选主要用于供料中磁性杂质的提纯、净化及磁性物料的精选。分为一级粗磁选和二级磁选两个步骤:一级粗磁选:废物在破碎前分选主要去除大块的磁性较强的物质采用悬挂带式永磁磁选机。二级磁选:从破碎的固废中进一步去除磁性物质主要采用滚筒式磁选机。磁流体分选:利用磁流体作为分选介质在磁场或磁场与电场的联合作用下产生ldquo加重rdquo作用按固体废物中各组分的磁选和密度的差异或磁性、导电性和密度差异使不同组分分离适用于各组分间的磁性差异小而密度或导电性差异较大的固体废物分选可分为:)磁流体动力分选:在磁场与电场的联合作用下以强电解质溶液为分选介质按废物中各组分的密度、比磁化系数和电导率的差异进行分选的方法。)磁流体静力分选:在非均匀磁场中以顺磁性液体和铁磁性胶体悬浮液为分选介质按废物中各组分的密度和比磁化系数的差异进行分离的方法。磁流体:能够在磁场或磁场和电场联合作用下磁化呈现似加重现象对颗粒产生磁浮力作用的稳定分散液。通常使用的磁流体有强电解质溶液、顺磁性溶液和铁磁性胶体溶液。脱水固体废物中水的存在形式:间隙水(浓缩分离)、毛细管水(采用高速离心机脱水、负压或正压过滤机脱水)、表面吸附水(加热脱除)、内部水(采用生物法破坏细胞膜除去胞内水或高温加热法、冷冻法去除)第四章固体废物的物化处理固体废物的物化处理方法:浮选、化学浸出、固化处理浮选(了解过程原理重点)原理:向固体废物的料浆中加入浮选药剂扩大不同组分的可浮性差异通过搅拌产生无数细小气泡使目的颗粒粘附在气泡上上浮而分选。浮选药剂包括捕收剂、起泡剂、调整剂。捕收剂:能够选择性地吸附在欲选的颗粒上,使目的颗粒表面疏水,增加可浮性,使其易于向气泡附着的药剂。可分为异极性(黄药、油酸)和非极性油类(煤油、柴油、燃料油、变压器油)两类。起泡剂:能促进泡沫形成增加分选界面的药剂。异极性的有机物、多为表面活性物质、强烈的降低表面张力、溶解度应当适度。调整剂:调整捕收剂的作用及介质条件。包括活化剂(金属阳离子、HS、HSiO)、抑制剂(氧、SO、淀粉、单宁等)、分散剂(水玻璃、磷酸盐)、絮凝剂(腐殖酸、聚丙烯酰胺)、pH调整剂(酸、碱)等。先加调整剂再加捕收剂最后加起泡剂气泡与颗粒变得粗糙易于黏附上浮。浮选设备:机械搅拌式(搅拌一般是采用叶轮目的是混合物料与气泡同时也能将大气泡切割成小气泡)、充气搅拌式、充气式、气体析出式(通过改变矿浆内气体压力的方法,使气体从矿浆内析出弥散气泡,并使矿浆搅拌混合方式进行浮选)。影响浮选效果的因素:物料性质、药剂条件、操作条件化学浸出:溶剂选择性地溶解分离固体废物中某种目的组分的工艺过程目的:提取或除去矿业、化工和冶金等过程排出的成分复杂废渣中所嵌布的微细低含量有价成分稳定化固化处理对危险废物、其它处理过程残渣及被污染的土壤进行处理。使危险废物中所有污染组分呈现化学惰性或被包容起来减少后续处理与处置的潜在危险。稳定化:将有毒有害污染物转变为低溶解性、低迁移性及低毒性物质的过程。化学稳定化:化学反应使得不溶物稳定在晶格内物理稳定化:污泥半固体与疏松物料(粉煤灰等)混合成坚实固体。固化:在危险废物中添加固化剂使其转变为不可流动固体或形成紧密固体的过程。限定化:有毒化合物固定在固体颗粒表面包容化:用固化剂凝聚将有毒危险废物颗粒包容或覆盖。评价指标浸出速率:比选工艺、评价环境风险。抗压强度:评价破碎或散裂风险(建筑材料)。体积变化因数:反映处置成本取决于加入的盐量和可接受的有毒有害物质水平。处理达到无害化应具备以下性能:抗浸出性、抗干湿性、抗冻融性、耐腐蚀性、不燃性、抗渗透性、足够的机械强度。重金属稳定化方法:离子交换法、化学沉淀法、吸附法、氧化还原法(将高毒的金属价态氧化还原为低毒价态)、中和法、溶出法(是指利用电动修复将重金属迁移至阴极而析出)有机污染物的氧化解毒处理方法:臭氧氧化解毒、过氧化氢解毒、氯氧化解毒固化处理水泥固化法适用于无机类的废物多氯联苯、油和油泥、含有氯乙烯和二氯乙烷的废物、硫化物等尤其是含有重金属污染物废物也被应用于低、中放射性及垃圾焚烧厂产生的焚烧飞灰等危险废物的固化处理石灰固化法适用于稳定石油冶炼污泥、重金属污泥、氧化物、废酸等无机污染物。沥青固化法一般被用来处理中、低放射性蒸发残液、废水化学处理产生的污泥、焚烧炉产生的灰分以及毒性较大的电镀污泥和砷渣等危险废物。塑性固化法适用于低水平有机放射性废物(如放射性离子交换树脂)、稳定非蒸发性的、液体状态的有机危险废物玻璃固化法适用于不挥发高危性废物核废料固化体浸出速率最低、增容比最小自胶结固化法主要用来处理含有大量硫酸钙和亚硫酸钙的废物如磷石膏、烟道气脱硫废渣等利用废物自身的胶结特性来达到固化目的的方法。第五章固体废物生物处理处理方法:厌氧消化好氧堆肥微生物浸出其他基本原理好氧堆肥是在有氧条件下依靠好氧微生物的作用来转化有机废弃物。有机废弃物中的可溶性物质可透过微生物的细胞壁和细胞膜被微生物直接吸收而不溶性的胶体有机物质先吸附在微生物体外依靠微生物分泌的胞外酶分解为可溶性物质再渗入细胞。微生物通过自身的生命代谢活动进行分解代谢和合成代谢把一部分被吸收的有机物转化成简单的无机物并释放生物生长活动所需要的能量。把另一部分有机物转化合成新的细胞物质使微生物繁殖产生更多的生物体堆肥过程:潜伏阶段中温增长阶段(度)高温阶段(~度)熟化阶段(温度下降度)影响因素:CN比加能源调节剂(含氮量是指干基的含氮量)质量比含水率~太高降低堆肥速度导致厌氧加结构调理剂(膨松剂)温度和有机物含量孔隙度太细会阻碍空气流动加结构调理剂CN和CPCP(~)比PH~工艺类型:条垛式、强制通风静态垛、反应器、塔式工艺流程:前处理主发酵后发酵后处理(除杂)脱臭贮存堆肥腐熟度评价指标bull生物学指标:呼吸作用生物活性发芽指数bull化学指标:pHCODBODVS碳氮比氮化物腐殖酸bull工艺指标:温度、耗氧速率mg(kgmiddoth)bull物理学指标:气味粒度色度厌氧消化原理两段说:酸性发酵碱性发酵三段说:水解产氢产乙酸阶段产甲烷阶段不溶性大分子有机物经水解分解为水溶性的小分子有机物然后被细菌吸收经过一系列生化反应将代谢产物排出众多代谢物中仅氢和乙酸等课直接被产甲烷菌吸收利用转化为甲烷和二氧化碳。其他代谢产物必须经过产氢产甲烷菌进一步转化为氢和乙酸后才能利用。影响因素pH~厌氧条件Eh通氮气搅拌使原料混合均匀使产物及时分离接种物污泥启动加快原料配比添加物和抑制物镁锌锰酶活性中心起促进作用其它因素温度高温(度)中温(度)常温日温变化少于度工艺:连续消化半连续消化间歇式两步消化微生物浸出:利用微生物新陈代谢过程或代谢产物将废物中目的元素转变为易溶状态并得以分离的过程。浸出机理:化学反应说直接作用学说第六章固体废物热处理焚烧热裂解焙烧其他(干燥脱水热分解烧成)焚烧(incineration):在高温(℃)条件下固体废物中的有机成分与一定的过量空气量进行氧化燃烧反应放出热量废物中的有害有毒物质在高温下氧化、热解而被破坏是一种可同时实现废物无害化、减量化(减量%减容%)、资源化的处理技术。热解:是将有机物在无氧或缺氧状态下加热使之成为气态、液态或固态可燃物质的化学分解过程。焙烧:在低于熔点的温度下热处理废物,改变废物的物理化学性质以利于后续资源化利用的处理过程焚烧影响因素固体废物性质:可燃成份、有毒害物质、水分焚烧温度:~℃,℃供氧量和物料混合程度:过剩空气系数()停留时间:生活垃圾~h烟气s废物料层厚度、运动方式、预热温度进气方式、燃烧器性能、烟净化系统阻力(T一E):焚烧温度物料混合程度停留时间过剩空气系数热量(废物热量辅助燃料热量助燃空气热量)=(有用热量化学不完全燃烧热损机械热损烟气显热灰渣显热)焚烧获得的总热量=焚烧后实际可利用的热量各种热损失绝热燃烧温度:在焚烧系统处于衡压、绝热状态系统所有能量都用于提高系统温度和物料的含热时焚烧系统的最终温度工艺系统:前处理系统进料系统焚烧炉空气系统烟气系统其他系统焚烧炉:倾斜机械炉排焚烧炉水平链条炉排焚烧炉流化床焚烧炉焚烧炉参数:炉排有效面积燃烧室有效容积停留时间三段式:干燥段焚烧段燃尽段(二次空气:减少氮氧化物的产生低温缺氧)二噁英类污染物(PCDDsPCDFs)的控制)原料控制)燃烧中控制提高炉温大于延长停留时间大于秒)燃烧后控制喷氨(a氨与氯的结合能力比前驱物强。b氨使铜等金属催化剂失去催化作用。))终端控制热解原理:大分子键断裂、异构化和小分子聚合加定义第七章固体废物综合利用污泥的性质与成分①有机物含量高②含有植物营养素、蛋白质、脂肪及腐殖质等③污泥CN适宜消化④具有燃料价值含大量的细菌和寄生虫卵污泥中含有多种重金属离子污泥综合利用农田林地利用:生产复合肥生产堆肥调理剂膨胀剂回收能源:生产沼气焚烧回收热量低温热解建材利用:污泥制砖生产水泥制生化纤维板生产陶粒第八章固体废物的最终处置处置方式(与外界隔离)陆地处置:()土地耕作处置()深井灌注处置()土地填埋处置海洋处置:海洋倾倒、远洋焚烧等土地填埋处置方法安全土地填埋(改进的卫生土地填埋有害固体废物timescms)惰性废物填埋卫生土地填埋(处置一般固体废物城市生活垃圾timescms)工业废物土地填埋填埋场主要构成、防渗系统、渗滤液收集系统、渗滤液处理系统、填埋气体收集系统:、填埋气体利用系统:、封场系统:、生态修复系统:、垃圾坝:、道路系统:、截洪、导洪系统:、其它辅助工程:供水、排水、供电等。填埋场的类型及特点按场址地形分:山谷型:深圳下坪、杭州天子岭、柳州立冲沟对环境影响小、征地费低、水平防渗难、雨水截流难、地下水易受污染染平地型:济南市及保定西康庄厚土层吸污水、覆土多、施工方便、易水平防渗、征地费用高、对周围环境易造成影响坡地型:海口颜春岭、北海白水塘渗滤液易收集和导排、土方量小、征地费低、易水平防渗、易实现雨污分流、污水量小、有利于保护地下水滩涂型:上海老港不会污染城市污水、污水处理费用低、易水平防渗、易实现雨污分流、不利防止地下水污染、需对地进行加固。填埋场中废物的降解机理分:好氧、准好氧和厌氧型填埋场卫生填埋场选址原则要求离居民住宅区m以外离地下水m水源保护区下游夏季主导风向下风向库容足够、使用年限宜年以上特殊不低于年渗滤液性质)有机污染物浓度高尤以年内的ldquo年轻rdquo填埋场的渗滤液为最)氨氮含量较高在ldquo中老年rdquo填埋场渗滤液中尤为突出)磷含量普遍偏低尤其是溶解性的磷酸盐含量更低)金属离子含量较高其含量与所填埋的废物组分及时间密切相关)溶解性固体含量较高在填埋初期(~年)呈上升趋势直至达到峰值然后随填埋时间增加逐年下降直至最终稳定)色度高以淡茶色、暗褐色或黑色为主具较浓的腐败臭味)水质历时变化大废物填埋初期其渗滤液的pH值较低而COD、BOD、TOC、SS、硬度、金属离子含量较高而后期上述组分浓度则明显下降。防渗方式及按铺设时间不同可分为场区防渗和终场防渗。场区防渗可分为水平防渗和垂直防渗。根据防渗材料不同水平防渗系统可分为天然和人工防渗系统。水平防渗:在填埋场场底及其四壁基础表面铺设防渗衬层将垃圾渗滤液封闭于填埋场中进行有控导出防止渗滤液向周围渗透和填埋气体无控释放同时也有阻止周围的地下水流入填埋场的功能。垂直防渗:利用填埋场基础下方存在的独立水文地质单元、不透水或弱透水层等在填埋场一边或周边设置垂直的防渗工程(入防渗墙、防渗板等)将垃圾渗滤液封闭于填埋场中进行有控导出防止渗滤液向周围渗透污染地下水和填埋气体无控释放同时也阻止周围地下水流入填埋场。防渗材料天然防渗:粘土、亚粘土和膨润土等。改良型衬里防渗:有机、无机人工添加剂粘土mdashmdash膨润土改良型衬里粘土mdashmdash石灰、水泥改良型人工合成膜防渗:高密度聚乙烯(HDPE)、聚氯乙烯、氯化聚乙烯、等。水平防渗系统:(从上到下)过滤层mdashmdash保护排水层过滤掉渗滤液中的悬浮物和其他故态、半固态物质排水层(包括渗滤液收集系统)mdashmdash及时将渗滤液排出减轻防渗层压力减少渗滤液外渗的可能性保护层mdashmdash保护防渗层防止其受外界影响而被破坏防渗层mdashmdash通过铺设渗透性低的材料(改性黏土、柔性膜等)将渗滤液阻隔于填埋场中同时液防止外部的地下水和地表水进入填埋场中。水平防渗系统类型:单层衬里系统:粘土或HDPE膜构成只能用在抗损坏性低的条件下单复合衬里系统:典型结构为柔性膜(上层)+黏土矿物层(下层)防渗效果优于双层衬层双层衬里系统:施工和衬里的坚固性及防渗效果不如单复合衬里双复合衬里系统:其上衬里采用的是单复合衬里用于危险废物安全填埋场。渗滤液的收集渗滤液收集系统主要由汇流系统和输送系统两部分组成。汇流系统:砾卵石或碎(渣)石导流层导流沟、穿孔收集管等。输送系统:集水槽(池)、提升多孔管、潜水泵、输送管道和调节池构成。渗滤液收集管分为垂直+水平两部分形成垂直-水平立体收集系统。填埋气的收集被动收集系统适用于垃圾填埋量不大、填埋深度浅、产气量较低的小型城市垃圾填埋场(m)被动收集系统包括被动排放井和管道、水泥墙和截留管等。主动收集系统适用于大型填埋场系统包括抽气井、集气输送管道、抽风机、冷凝液收集装置、气体净化设备及填埋气利用系统(如发电系统)。竖井集气和水平集气两种。安全填埋场:离居民住宅区m以外离地下水m安全填埋场系统组成接收及贮存系统、应急系统、填埋场监测系统、渗滤液控制系统、分析和鉴别系统、预处理系统、防渗系统处置目标:以妥善方式将废物与人类及其环境长期、安全地隔离使其对人类环境的影响减少到可合理达到的尽量低的水平放射性固废安全处置低中放固废岩洞处置HLW安全处置(通常采用ldquo多重屏障系统rdquo即设置一系列的天然和工程屏障要求处置库的寿命至少为年。)低中放固废的近地表处置(地面下米)

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