第五章化工廢渣處理及其資源化.ppt

第五章 化工廢渣處理及其資源化,據(jù)統(tǒng)計(jì)，用于化工生產(chǎn)的各種原料最終約有三分之二變成了廢物，而固體廢物占其中的二分之一，可見化工廢渣產(chǎn)生量之巨大。,第一節(jié) 概 述,一、基本概念： 1、固體廢物：人們?cè)谏a(chǎn)、加工、流通、消費(fèi)以及生活等過程提取目的組分之后，而被丟棄的固態(tài)或泥漿狀的物質(zhì)。亦稱為廢渣。 2、 危險(xiǎn)固體廢物：具有腐蝕性、毒性、反應(yīng)性、感染性、易燃性、放射性的固體廢物。,為了便于環(huán)境管理，國(guó)際上也將容器盛裝的易燃、易爆、有毒、腐蝕等危險(xiǎn)性的廢液、廢氣，從法律角度上定為危險(xiǎn)固體廢棄物，執(zhí)行固體廢物管理法規(guī)，劃入危險(xiǎn)固體廢物管理范疇。也就是說，從環(huán)保管理的角度，廣義的固廢包括不僅是廢渣，還包括容器盛裝的危險(xiǎn)廢液和廢氣。,3、固體廢物污染現(xiàn)狀：,2007年，全國(guó)工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量為175767萬(wàn)噸，比上年增加16.0%；排放量為1197萬(wàn)噸，比上年減少8.1%；綜合利用量（含利用往年貯存量）、貯存量、處置量分別為110407萬(wàn)噸、24153萬(wàn)噸、41355萬(wàn)噸，分別占產(chǎn)生量的62.8、13.7、23.5。危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生量為1079萬(wàn)噸，排放量為736噸，綜合利用量、貯存量、處置量分別為650萬(wàn)噸、154萬(wàn)噸、346萬(wàn)噸。,由于廢渣具有隱蔽性，不像廢水、廢氣一樣容易被發(fā)現(xiàn)，所以未像廢水、廢氣一樣受到人們的重視。近幾年，我國(guó)開始關(guān)注固體廢渣的處理處置問題，制定了一些法律法規(guī)，并在積極的推行之中。特別是經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)地區(qū)，固廢處理正在不斷規(guī)范。,二、化工廢渣的分類：,1、按化學(xué)性質(zhì)分類：可分為無(wú)機(jī)廢渣和有機(jī)廢渣。其中，無(wú)機(jī)廢渣的產(chǎn)生量大，特別是利用礦物或煤為原料的化工廠。某些無(wú)機(jī)廢渣因含有一些重金屬，毒性很大；有機(jī)廢渣量相對(duì)較小，但具有毒性、易燃、易爆等特性，危害也極大。 2、按危害性分類：可分為一般性工業(yè)廢渣和危險(xiǎn)廢渣。按1985年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，化工危險(xiǎn)固廢約占化工固廢的22%。 我國(guó)已有危險(xiǎn)固廢的分類目錄，并制定了相應(yīng)的處理不同等級(jí)危險(xiǎn)固廢的管理和處理處置的辦法。,三、化工廢渣的特點(diǎn)：,廢渣產(chǎn)生量大。根據(jù)1985年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，化工廢渣產(chǎn)生量約為全國(guó)產(chǎn)生量的6.16%；排放量約占全國(guó)排放量的7.24%； 廢渣中危險(xiǎn)廢物種類多，有害物質(zhì)含量高。常見的化工有害廢渣有 ：詳見教材p144。 再資源化可能性大。固體廢棄物中含有很多可用的物質(zhì)。如：硫鐵礦渣制水泥；電鍍污泥中的鎳、鉻等。,四、固體廢棄物對(duì)環(huán)境的影響,污染水體：固體廢物中的可溶性污染物將隨雨水流入地面水體，也可通過滲透作用由土壤進(jìn)入地下水，從而造成水體的污染； 污染大氣：固體廢物中的有機(jī)物變質(zhì)腐爛將發(fā)生惡臭；細(xì)小顆粒甚至病原微生物會(huì)隨風(fēng)進(jìn)入大氣中；焚燒固體廢物會(huì)散發(fā)毒氣、煙霧和臭氣。 污染土壤：固體廢物及其滲出液所含的有害物質(zhì)會(huì)改變土壤結(jié)構(gòu)，影響土壤微生物的正?；顒?dòng)，某些污染物會(huì)被植物吸收進(jìn)而被食用后進(jìn)入人體。 固體廢物的堆放還會(huì)占用大量土地。,案例分析：“拉夫”運(yùn)河公害事件,有毒有害物質(zhì)污染了當(dāng)?shù)氐耐寥?、地下水和空氣?不得不廢棄這座城鎮(zhèn)，花巨額代價(jià)將居民全部遷走。,紐約的拉夫運(yùn)河小區(qū)是典型的美國(guó)城市郊區(qū)，是藍(lán)領(lǐng)集中的社區(qū)。這里靠近尼亞加拉大瀑布，環(huán)境宜人。工薪一族在這里擁有自己的住房，他們生兒育女，生活美滿。然而，由于這一小城鎮(zhèn)建在工業(yè)廢渣填埋場(chǎng)上，有毒有害物質(zhì)污染了當(dāng)?shù)氐耐寥?、地下水和空氣，使兒童和居民受到很大傷害，不少人得了怪病，最后查明和有害廢渣填埋場(chǎng)長(zhǎng)期污染有關(guān)，這是一種化學(xué)定時(shí)炸彈。最后不得廢棄這座城鎮(zhèn)，花巨額代價(jià)將居民全部遷走。,第二節(jié) 化工廢棄物處理技術(shù),一、固廢污染的控制原則： 過程控制技術(shù)（減量化） 處理處置技術(shù)（無(wú)害化） 回收利用技術(shù)（資源化） 第一層次是盡量不產(chǎn)生固廢或少產(chǎn)生固廢；第二層次是對(duì)產(chǎn)生的固廢進(jìn)行無(wú)害化處理處置；最高層次是盡量予以回收利用，使固廢資源化。,二、固廢的處理處置,廣義的固體廢物的處理，包括處理與處置兩個(gè)方面。 固體廢棄物的處理：指通過物理、物化、化學(xué)、生物等不同方法，使固體廢棄物轉(zhuǎn)化為適于運(yùn)輸、儲(chǔ)存、資源化利用以及最終處置的過程。 固體廢棄物的處置：尋求合理的途徑，使有害固體廢物最大程度地與生物圈隔離，或使其無(wú)害化的過程。如：硫鐵礦渣制水泥；放射性廢物固化后進(jìn)行孤島處置、極地處置或深地層處置等。,三、固體廢物的處理處置方法,1、固廢處理方法： 物理法：破碎、粉碎、磁選、洗提、干燥等； 物化法：萃取、蒸餾、燒結(jié)、電解等 化學(xué)法：熱裂解、中和、沉淀、氧化還原、水解、輻照等； 生物法：生物降解（堆肥法、厭氧消化）、生物吸附等； 固化技術(shù),2、固廢處置方法 焚燒法 填埋法 孤島放置,3、常用的固廢處理技術(shù)： 綜合利用：對(duì)于無(wú)害的固體廢物應(yīng)盡量采用綜合利用的方法，實(shí)現(xiàn)“變廢為寶”。如：用煤灰渣制磚、硫鐵礦焙燒后的礦渣制水泥等； 填埋法：利用廢礦坑、自然洼地，將固體廢物填埋在坑中。填埋場(chǎng)應(yīng)采取措施，防止形成的污水進(jìn)入地下水方法。該方法存在治標(biāo)不治本的問題，而且浪費(fèi)土地資源；, 焚燒法：將含有機(jī)物較多的固體廢物進(jìn)行焚燒，并在處理的同時(shí)可以回收熱能。但該方法會(huì)產(chǎn)生有害氣體和煙塵，有二次污染問題； 堆肥法：將可消化的固體廢物（如：植物根葉、人畜排泄物等）混合堆積，經(jīng)厭氧消化，使其成為有機(jī)肥料，同時(shí)還可產(chǎn)生沼氣；, 回收有用物質(zhì)或資源化：固體廢物中，有大量具有回收價(jià)值的物質(zhì)或能量。如：廢紙回收用來(lái)造紙；碎玻璃回收制玻璃制品；廢電池中的金屬陽(yáng)極制硫酸鎳；電鍍污泥中的鎳、鉻回收；垃圾焚燒發(fā)電等。,四、化工廢渣常用的處理、處置單元：,1、壓實(shí)：又稱壓縮。用物理方法提高廢棄物的聚集程度，減少?gòu)U棄物體積，以便利用或最終處置。根據(jù)廢棄物的類型和處置目的的不同，壓實(shí)可采用不同的流程組合。 2、破碎：用機(jī)械的方法將廢棄物破碎，使廢棄物達(dá)到一定的顆粒度，以便進(jìn)一步處理。破碎通常是整個(gè)處理處置中的預(yù)處理過程。有多種破碎工藝可供選擇。,3、分選：依據(jù)廢棄物中各組分的物理性質(zhì)的不同，將各組分予以分離的過程。通常緊跟在破碎過程的后面。分選效率直接影響到回收物質(zhì)的價(jià)值。分選出的組分純度越高，則回收價(jià)值越大。分選的方法有多種。 4、固化技術(shù)：用水泥、石灰、瀝青塑料等凝結(jié)劑與危險(xiǎn)廢物混合并固化，使固體廢物的有害物質(zhì)封閉在固化體中不易被浸出，從而達(dá)到穩(wěn)定化、無(wú)害化、減量化的目的。（或：通過物理或化學(xué)法，將廢棄物固定或包含在堅(jiān)固的固體中，以降低或消除有害成份的溶出特性。） 五種固化方法，詳見p150表52。,5、增稠和脫水：在化工生產(chǎn)過程中，將產(chǎn)生各種污泥，如：廢水處理產(chǎn)生的污泥，電化廠食鹽凈化產(chǎn)生的泥渣等。由于其含水量較大，必須增稠（或污泥濃縮）和脫水，才能進(jìn)行下一步處理。 增稠：在增稠器或污泥濃縮池中完成?？梢蕴砑游勰酀饪s劑，加速泥水分離。增稠可提高污泥的含固量，但還要進(jìn)一步脫水才能送至后面的工序進(jìn)行處理。 脫水：利用自然干化和機(jī)械脫水的方法，進(jìn)一步降低污泥的含水量。,6、焚燒：通過高溫焚燒（8001000）使固廢中的化學(xué)活性成份被充分氧化分解。能達(dá)到廢棄物容積減少、毒性降低，且可回收熱能及副產(chǎn)品的雙重功能。 如：城市垃圾的三大處理方法（填埋、焚燒、分類處理綜合利用）中，焚燒居第二；含有機(jī)物較多的泥渣（如：脂肪醇廠的活性污泥泥渣），可摻入燃煤中在燒鍋爐時(shí)燒掉。 焚燒法的優(yōu)、缺點(diǎn)。,7、熱解技術(shù)：在氧分壓較低的條件下，利用熱能使可燃性化合物的鍵斷裂，形成分子量相對(duì)較小的燃料氣體、油、固形碳的過程。如：廢塑料制重油。 8、堆肥技術(shù)：利用厭氧或好氧菌，將可生物