固体废物物化处理工作
固体废物的物化处理

固体废物的物化处理一、引言固体废物的物化处理是指通过物理和化学的方法对固体废物进行处理,以降低其对环境的影响和危害。
物化处理是固体废物管理中的重要环节,能有效地减少废物的体积和有害物质的含量,同时还能回收利用可再生资源,实现资源的循环利用。
本文将详细介绍固体废物的物化处理的标准格式文本。
二、物化处理方法1. 物理处理物理处理是指通过物理手段改变废物的物理性质,以达到减少体积和分离有用物质的目的。
常见的物理处理方法包括:压缩、粉碎、筛分、磁选、离心、过滤等。
(1)压缩:将固体废物进行压缩,减少其体积,方便运输和储存。
压缩设备应满足国家相关标准,具备稳定的压缩效果和安全的操作性能。
(2)粉碎:将固体废物进行粉碎,使其颗粒大小均匀,便于后续处理。
粉碎设备应具备高效的破碎能力和可靠的运行稳定性。
(3)筛分:将固体废物进行筛分,分离出不同大小的颗粒。
筛分设备应具备精确的筛分效果和良好的耐磨性能。
(4)磁选:利用磁性物质对固体废物中的磁性物质进行分离。
磁选设备应具备强大的磁力和高效的分离能力。
(5)离心:利用离心力将固体废物中的液态或悬浮物分离出来。
离心设备应具备高速离心和稳定的分离效果。
(6)过滤:将固体废物中的液态通过滤网进行分离。
过滤设备应具备精确的过滤效果和耐腐蚀的性能。
2. 化学处理化学处理是指通过化学反应改变废物的化学性质,以降低有害物质的含量和改善固体废物的稳定性。
常见的化学处理方法包括:氧化、还原、中和、沉淀等。
(1)氧化:利用氧化剂对固体废物中的有机物进行氧化反应,将其转化为无害的物质。
氧化剂应符合国家相关标准,具备高效的氧化能力和安全的使用性能。
(2)还原:利用还原剂对固体废物中的氧化物进行还原反应,降低其毒性和危害性。
还原剂应具备高效的还原能力和稳定的反应性。
(3)中和:利用酸碱中和反应将固体废物中的酸性或碱性物质中和至中性。
中和剂应具备良好的中和效果和安全的使用性能。
(4)沉淀:利用沉淀剂将固体废物中的悬浮物或溶解物沉淀下来,实现固液分离。
固体废物处理与处置(物化处理)_图文_图文

一、浸出方法 根据浸出药剂种类的不同,浸出分为:酸
浸、碱浸、盐浸、水浸。 酸浸 常用的有稀硫酸、浓硫酸、盐酸、硝酸、
王水、氢氟酸、亚硫酸等。凡废物中的某 种组分可通过酸溶进入溶液的都可采用酸 浸的方法。
2、据浸出剂与被浸废料的相对运动方式的不同浸出
工艺可分为顺流浸出、错流浸出和逆流浸出三种
。
浸出剂
送后续处理
新浸出剂
被浸物料
物料
浸渣
顺流浸出工艺流程 浸出剂
浸渣
浸液 错流浸出工艺流程
被浸物料
逆流浸出工艺流程 浸液
四、影响浸出过程的主要因素 物料粒度及其特性
一般来说,粒度细、比表面积大、结构疏 松、组成简单、裂隙和孔隙发达、亲水性 强的物料浸出率高。
5、固化处理分类 按照原理分为
(1) 包胶固化:据固化剂类型分为水泥、热塑 性材料固化(沥青、热塑性塑料)、石灰固 化、热固性塑料(有机聚合物)固化;
(2) 玻璃固化; (3) 自胶结固化; (4) 水玻璃固化等。
(二)包胶固化
包胶固化是采用某种固化基材对于废物块或 废物堆进行包覆处理。
三、浸出工艺
为使废物中的目的组分充分暴露,增大浸出效果,浸出前 一般须进行破碎处理,也可焙烧后浸出。
1、根据浸出过程废物的运动方式,浸出分为渗滤浸出和搅 拌浸出。
渗滤浸出:浸出剂在浸出剂在重力作用下自上而下或在压力 作用下自下而上通过固定废料层的浸出过程。
搅拌浸出:将磨细的废物与浸出剂在搅拌槽中进行强烈搅拌 的浸出过程,可浸出各种废物。浸出前废物磨细至0.3mm 以下,采用连续操作制度。
环保方案固体废物处理与资源化利用的技术方案

环保方案固体废物处理与资源化利用的技术方案环保方案:固体废物处理与资源化利用的技术方案随着工业化和城市化的快速发展,固体废物处理和资源化利用已经成为当代社会面临的严峻挑战之一。
固体废物的无序排放和处理不当对环境和人类健康造成了严重威胁。
为了解决这一问题,采取有效的技术方案是至关重要的。
本文将介绍一些环保的固体废物处理技术,以实现资源化利用的目标。
一、焚烧技术焚烧技术被广泛应用于处理固体废物,尤其是生物质废物和可燃废物。
焚烧废物的过程可以将废物转化为热能,并通过发电机组将其转化为电能。
此外,焚烧废物还可以减少废物的体积,减少对垃圾填埋场的需求。
然而,焚烧废物也会释放出有害气体和灰渣,因此需要进行严格的排放控制和处理。
二、堆肥技术堆肥技术是一种将生物质废物(如食品废料、农业废弃物)转化成有机肥料的方法。
通过将废物堆积起来并加入适量的水和氧气,微生物可以分解废物,生成有机物质和有机气体。
这种技术不仅可以减少废物的体积,还可以产生高含量的有机肥料,促进农业的可持续发展。
三、物理分离技术物理分离技术是一种将固体废物按照不同的特性进行分类和分离的方法。
通过采用振动筛、气流分选机等设备,可以将固体废物中的有机物、金属、塑料等材料进行有效的分离。
这种技术既可以实现废物的资源化利用,又可以减少废物对环境的污染。
四、生物降解技术生物降解技术是一种利用微生物分解和转化有机废物的方法。
通过添加适当的微生物和条件,可以快速降解废物并转化为有价值的产物,如甲烷气体和有机肥料。
这种技术不仅可以减少废物的体积,还可以有效地利用废物资源。
五、热解技术热解技术是一种将固体废物加热至高温状态,并在无氧或低氧的环境下进行处理的方法。
通过分解废物的有机物质,可以得到生物炭和有机液体等高附加值产品。
这种技术不仅可以减少废物的处理量,还可以获得经济效益和环境效益。
六、物化处理技术物化处理技术是一种将固体废物进行物理和化学两个层面的处理的方法。
第四章 固体废物的物理化学处理

物质表面疏水性强,则可浮性好,可上浮从表面刮出 回收; 物质表面亲水性强,则可浮性差,将下沉从底部排出。
5
固体废物 资源化工程
(2)浮选药剂
第四章 物化处理
捕收剂:能够选择性地吸附在欲选的颗粒上,使其表面疏 水, 易于向气泡附着的药剂。——扩大目的物质与其他成 分的可浮性差异
苛性钠溶液浸出
苛性钠是拜尔法生产氧化铝的主要浸出剂,也用 于高含硅废物中有价成分的浸出。 eg. 方铅矿 PbS + NaOH Na2WO4 + CaCO3 还可用于浸出闪锌矿(ZnS)、白钨矿、黑钨矿、铝土矿(Al2O3· 2O) nH
硫化钠溶液浸出
硫化钠可分解砷、锑、锡、汞等硫化物,使他们 生成可溶性硫代酸盐的形态转入浸液中。 eg. As2O3(Sb2O3、SnS2、HgS)+ Na2S Na3AsS3(Na3SbS3、Na2SnS3、Na2HgS2) 为防止硫化钠水解,提高浸出率,实践中常用硫化钠和苛性钠的混合液作为 浸出剂。
14
固体废物 资源化工程
(2)浸出方法
根据浸出过程所用的药剂分为:
酸浸 盐浸 浸出 方法 水浸 碱浸
第四章 物化处理
中性浸出剂——水和盐
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固体废物 资源化工程
酸浸
第四章 物化处理
包括简单酸浸、氧化酸浸和还原酸浸。常用的酸浸剂有 硫酸、盐酸、硝酸、王水、氢氟酸、亚硫酸等。 简单酸浸 适用于简单金属氧化物、金属含氧盐及FeS、 NiS()、CoS、MnS、Ni3S2; 以及大部分金属铁酸盐,砷酸 盐和硅酸盐 Me2Oy + H+ Mey+ + H2O; MeO· 2 + H+ Me2+ + H2SiO3 SiO
第三章 固体废物的物化处理

氯化钠浸出 如含铅废物;
PbSO4 NaCl PbCl2 Na2SO4 PbCl2 NaCl Na2 PbCl4
高价铁盐浸出 含鉍废物,是浸出金属硫化矿废物的良好溶液。
Bi FeCl3 BiCl3 FeCl2 Bi2S3 FeCl3 BiCl3 FeCl2 S 0
抑制剂:抑制非欲浮颗粒的可 浮性。
介质调整剂:调整料浆性质, 使料浆对欲浮物有利,对非 欲浮物浮选不利。
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。
常用类型
无机盐(硫化钠、 硫酸铜)
各种无机盐(水玻璃) 和有机物(淀粉)
酸和碱类
分散剂有无机盐类 (苏打)和高分子化 合物(聚磷酸盐);混 凝剂有明矾、聚内烯 酰胺等。
CO3
( NH
4
)2
CO3
2NH 3
H 2O
1 2
O2
2Cu(NH 3 )4 CO3 3H 2O
碳酸钠浸出液:控较酸浸能力弱、但选择性设备防腐问题较易解
决。适用于含碳酸盐含量高、含钨废料,硫化钼氧化焙烧渣、含磷废 物(P2O5)、含钒废物(V2O5)、黑钨矿等的浸出。
CaWO 4 Na2CO3 Na2WO 4 CaCO3
简单酸浸 适用于简单金属氧化物、金属含氧盐及FeS、MnS等金属 硫化物,以及大部分金属铁酸盐、砷酸盐和和硅酸盐。
Me2Oy 2yH 2Mey yH2O
MeO Fe2O3 8H Me 2 2Fe3 4H 2O MeAsO4 3H Me3 H 3 AsO4 MeO SiO2 2H Me 2 H 2 SiO3 MeS 2H Me 2 H 2 S
第4章固体废物固化物化与稳定化处理

固体废物处理与处置 第 4 章 固体废物的稳定化与固化处理
4.4 塑料固化
一 塑料固化原理 二 塑料固化的应用及其特点
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固体废物处理与处置 第 4 章 固体废物的稳定化与固化处理
塑料固化原理
概念: 以塑料为固化剂,与危险废物按一定的比例配料,并加入适量催
化剂和填料进行搅拌混合,使其共聚合固化,将危险废物包容形成具有 一定强度和稳定性固化体。
➢固定化 ——具有固化和稳定化作用的过程。 ➢限定化 、包容化
4
固体废物处理与处置 第 4 章 固体废物的稳定化与固化处理
➢固化处理的基本要求 ① 所形成的固化体应具有良好的抗渗透性、抗浸出性、抗干
湿性、抗冻融性及足够的机械强度等,最好能作为资源加 以利用,如作建筑基础和路基材料 ② 固化过程中材料和能量消耗要低,增容比(即所形成的固化 体体积与被固化废物的体积之比)要低 ③ 固化工艺过程简单、便于操作 ④ 固化剂来源丰富,价廉易得 ⑤ 处理费用低
的
基
常温
本
方
法
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固体废物处理与处置 第 4 章 固体废物的稳定化与固化处理
沥青固化体的性质及其影响因素
沥青固化体的主要性能指标: ① 水中的浸出率 ② 辐照稳定性 ③ 化学稳定性
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固体废物处理与处置 第 4 章 固体废物的稳定化与固化处理
(一)影响沥青固化体浸出率的因素
1.沥青的种类
用不同类型的沥青所得固化体的浸出率不同,实验表明,采用直馏沥 青效果较好。较软的沥青比较硬的沥青所得固化体浸出率低。
➢固化途径
通过化学转变,将污染物引入到某种稳定固体物质的晶格中去; 通过物理过程,把污染物直接掺入到惰性基材中去。
➢固化剂 ——固化过程所用的惰性材料。 ➢固化体 ——有害废物经过固化处理所形成的固化产物。 ➢稳定化 ——利用化学添加剂等技术手段,改变废物中有毒有害组分的赋
4-固体废物的物化处理

动力学过程
外扩散 化学反应 解析 反扩散
外扩散:溶剂分子向颗粒表面和孔隙扩散
化学反应:溶剂与颗粒中某些组分发生反应生成可溶性化 合物
解吸:可溶性化合物从颗粒表面和内部孔隙解吸
反扩散:解吸后的可溶性化合物向液相扩散
固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste
【概念】浮选 浮选剂 正浮选
反浮选 浸出 浸出剂 酸浸 碱浸 盐浸 捕收剂 起泡剂 调整剂等
重点
【方法原理】
影响浮选效果的因素 浮选原理 浮选机的基本要求 浸出效果的衡量和影响浸出效果的因素 浸出方法的分类及每种方法的原理 目的组分分离提取方法及原理
固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste
固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste
吸入槽
直流槽
固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste
五、浮选设备的应用
水处理 从粉煤灰中回收炭
从煤矸石中回收硫铁矿
塑料的浮选
废纸脱墨
土壤清洗
固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste
简单酸浸是含铜废物回收金属铜的重要方法
2 孔雀石 CuCO3 Cu (OH) H Cu CO2 H 2O 2
蓝铜矿 2CuCO3 Cu (OH) Cu CO2 H 2O 2 H 黑铜矿 CuO H Cu 2 H 2O 硅孔雀石 CuSiO3 2 H 2O H Cu 2 SiO2 H 2O 铜蓝 CuS H Cu 2 H 2 S
固体废物处理与处置(物化处理)

3. 热塑性材料固化
(1)原理
用热塑性物质作固化剂,在一定温度下 将废物进行包覆处理。热塑性物质在常 温下呈固态,高温时变成熔融胶粘性液 体,故可用来包覆废物。
常用的热塑性材料:沥青、石蜡、聚乙 烯、聚丙烯等。
(2)沥青固化
以沥青为固化剂与有害废物在一定的温度、 配料比、碱度和搅拌作用下产生皂化反应, 使有害废物均匀地包容在沥青中,形成固 化体。
不饱和聚酯树脂是由二元羧酸(或酸酐)与二元醇缩聚,并
CH2COOR CH2COOR CH2COOR NaOH △ CH2OH CH2OH CH2OH 3COONa
沥青固化的基本方法
先将废物脱水,再同沥青在高温下混合;
或将废物与沥青共同加热脱水,再冷却、固化。
①高温熔化混合蒸发法:将废液加入预先熔化的沥青 中,在150~230℃下搅拌混合蒸发,待水分和其他 挥发组分排出后,将混合物排至贮存器或处臵容器 中。 ②暂时乳化法: ③化学乳化法:
2、据浸出剂与被浸废料的相对运动方式的不同浸出 工艺可分为顺流浸出、错流浸出和逆流浸出三种。
浸出剂 被浸物料 送后续处理 物料
新浸出剂
浸渣
浸液 顺流浸出工艺流程 浸出剂 浸渣 被浸物料 错流浸出工艺流程
逆流浸出工艺流程
浸液
四、影响浸出过程的主要因素
物料粒度及其特性
一般来说,粒度细、比表面积大、结构疏
(1)原理
以石灰为固化剂,以粉煤灰、水泥窑灰为添 加剂,粉煤灰和水泥窑灰所含有的活性氧化 铝和二氧化硅与石灰、水反应→坚硬物质, 将废物包容的方法。 波索来反应:
Ca(OH)2+SiO2+H2O Ca(OH)2+Al2O3+H2O (CaO)x(SiO2)y(H2O)z (CaO)x(Al2O3)y(H2O)z
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➢调整剂(modifying agent)
调整剂的作用主要是调整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 。 按其作用可分为活化剂(activator)、抑制剂(depressor)、介质调 整剂(regulator)、分散剂(dispersant)与混凝剂(coagulant)。
固体废物的物化处理工作
1 固体废物浮选
1 flotation
2 固体废物溶剂浸出
2 solvent extraction
3 固体废物稳定化/固化处理
3 Stabilization/solidification
▪…
固体废物的物化处理方法
1 浮选(flotation)
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。 润湿性(wettability):物质被水润湿的程度。 亲水性(hydrophilicity):如果颗粒易被水润湿,则 称该颗粒为亲水性的。 疏水性(hydrophobicity):如颗粒不易被水润湿, 则是疏水性的。
缺点
➢ 固体废物浮选前需要破碎到一定的细度 ➢ 浮选时要消耗一定数量的浮选药剂且易造成环境污染或增加
相配套的净化设施 ➢ 需要一些辅助工序如浓缩、过滤、脱水、干燥等
2 溶剂浸出(solvent extraction)
溶剂浸出:是用适当的溶剂与废物作用使物料中的有关的组分 有选择性地溶解的物理化学过程。 浸出目的:使物料中有用成分或有害成分能选择性地最大限度 地从固相转入液相。 选择溶剂原则:① 对目的组分选择性好
可浸出FeS2、CuFeS2、PbS、ZnS、Cu2S等。
Cu2S + CuCl2 CuCl + S0
次氯酸钠浸出 可浸出难被高价铁盐及高价铜离子浸出的金属硫化物。
MoS2 + NaClO + NaOH Na2MoO4 + NaCl + Na3SO4 + H2O
PbSO4 + NaClPbCl2 + Na2SO4
溶
PbCl2 + NaCl Na2PbCl4
剂 高价铁盐浸出 含铋废物,可浸出金属硫化矿废物。
浸
Bi + FeCl3 BiCl3 + FeCl2
出
Bi2S3 + FeCl3 BiCl3 + FeCl2 + S0
氯化铜浸出 是浸出金属硫化矿废物的良好溶剂。
泡上上浮
1.1 浮 选 原 理(principle)
浮选是通过在固体废物与水调制的料浆中,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,然后刮出泡沫回收; 不能上浮的颗粒仍留在料浆内,适当处理后废弃。
1.2浮 选 药 剂 (medicament)
浮 选 剂 (flotation agent) 根 据 其 作 用 的 不 同 可 分 为 捕 收 剂 (collector)、起泡剂(frother)和调整剂(modifying agent)。
➢捕收剂(collector) 捕收剂能够选择性地吸附在欲选的物质颗粒表面,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。
②浸出率高,速率快 ③成本低,容易制取,便于回收和循环使用 ④对设备腐蚀性小
2.1
化学反应机理(reaction mechanism)
物理 physical 溶解 dissolution
化学 chemical 溶解 dissolution
仅发生晶格的破坏
发生化学反应
化学键 (离子或原子)
交换反应 氧化还原反应
络合反应
2.2 典型浸出反应(leaching reaction)
leaching agent
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
neutral extraction
中性浸出
酸浸
浸出 方法
碱浸
浸出剂: 浸出过程 所用的药
剂
acid extraction
alkaline extraction
浸出液:浸出 后含目的组分 的溶液
浸出渣:浸出 后的残渣
leaching liquor
leaching residue
中性浸出剂是水和盐,如氯化钠、高价铁盐、氯化铜和次 氯酸钠等溶液。
水浸出 如硫化铜矿经硫酸化焙烧后。
CuSO4(固) + H2O Cu2+ + SO42- + H2O
中
性
氯化钠浸出 如含铅废物。
equipment
机械搅拌式 充气搅拌式
充气式 气体析出式
medicament
捕收剂 起泡剂 调整剂
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
influence factor
影响浮 选效果 的因素
浮选 设备
浮选
浮选 工艺
浮选 药剂
浮选 原理
物料性质 药剂条件 操作条件
technique
调浆 调药 调泡
principle
料浆/浮选药剂/扩大 不同组分的可浮性 差异/无数细小气泡/ 目的颗粒粘附在气
良好的捕收剂应具备:
①捕收作用强,具有足够的活性 ②有较高的选择性 ③易溶于水、无毒、无臭、成分稳定、不易变质 ④价廉易得
捕收剂
异极性捕收剂 极性基团、非极性基团 黄药(ROCSSMe) 油酸
非极性油类捕收剂 非极性基团
脂环烷烃(CnH2n+1) 环烷烃(CnH2n)
煤油
➢起泡剂(frother)
调泡: 调节浮选气泡的过程。
1.4 浮 选 设 备(equipment )
设备类型 机械搅拌式 充气搅拌式 充气式 气体析出式
基本要求
➢良好的充气作用 ➢搅拌作用 ➢能形成比较平稳的泡沫区 ➢能连续工作及便于调节
1.5 浮 选 应 用(application)
应用
➢ 粉煤灰中回收炭 ➢ 炼铜炉渣中回收金属 ➢ 废弃塑料混合物分离 ➢ 牙科废料中回收贵金属
1.3浮 选 工 艺 过 程(technique)
浮选前料浆的调制 (废物的破碎,磨碎等) 加药调整(搅拌) 充气浮选
浓缩、脱水
产 品
调浆: 调节浮选前料浆浓度。浮选密度较大颗粒,用较浓料浆; 浮选密度较小颗粒,用较稀料浆。
调药: 调整浮选过程药剂。包括提高药效,合理添加,混合用药, 料浆中药剂浓度调节与控制。
起泡剂是一种表面活性物质(surfactant),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。
常用的起泡剂有松油、松醇油、脂肪醇等。
起泡剂在气泡表面的吸附
起泡剂与捕收剂相互作用