機(jī)械制造業(yè)的環(huán)境保護(hù)分析.doc

機(jī)械制造業(yè)的環(huán)境保護(hù)分析一、本章的教學(xué)目的與要求學(xué)習(xí)本章的主要目的是了解機(jī)械制造業(yè)的環(huán)境污染問題及其相應(yīng)的環(huán)境保護(hù)措施，重點(diǎn)是機(jī)械制造業(yè)的環(huán)境污染及其引起的“三廢”及噪聲的防止措施。學(xué)習(xí)方法可采用授課與自學(xué)相結(jié)合。如工業(yè)“三廢”及噪聲的防止措施，可安排自學(xué)。推薦閱讀書目：徐志毅主編的環(huán)境保護(hù)技術(shù)和設(shè)備，肖 錦主編的城市污水處理及回用技術(shù)及相近教材的有關(guān)章節(jié)。二、授課主要內(nèi)容1機(jī)械制造業(yè)的環(huán)境污染2機(jī)械制造業(yè)的環(huán)境保護(hù)技術(shù)主要學(xué)習(xí)工業(yè)廢氣的防治、工業(yè)廢水的防治、工業(yè)固體廢物污染的防治、工業(yè)噪聲的防治三、重點(diǎn)、難點(diǎn)及對(duì)學(xué)生的要求（掌握、熟悉、了解、自學(xué)）重點(diǎn)是機(jī)械制造業(yè)的環(huán)境污染及其引起的“三廢”及噪聲的防止措施。四、主要外語詞匯環(huán)境保護(hù)：environmental protection 五、輔助教學(xué)情況（多媒體課件、板書、繪圖、標(biāo)本、示數(shù)等）授課+自學(xué)六、復(fù)習(xí)思考題1 機(jī)械制造業(yè)都有哪些常見的環(huán)境污染？2 常見的除塵設(shè)備有哪幾種？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？3 工業(yè)廢水防止的主要措施有哪些？4 對(duì)工業(yè)固體廢料常采用哪些處理手段？5 工業(yè)噪聲的防止應(yīng)從哪三方面入手？七、參考資料1 錢 易，郝吉明，吳天寶編著工業(yè)性環(huán)境污染的防治北京：中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社，19902 肖 錦主編城市污水處理及回用技術(shù)北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20023 陳汝龍 編譯環(huán)境工程概論上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，19864 李錫川編工業(yè)污染源控制北京：化學(xué)工業(yè)出版社，19875 游 海，林 波編著工業(yè)生產(chǎn)污染與控制南昌：江西高校出版社，19906 徐志毅主編環(huán)境保護(hù)技術(shù)和設(shè)備上海：上海交通大學(xué)出版社，19997 鄭 銘主編環(huán)保設(shè)備 原理設(shè)計(jì) 應(yīng)用北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20018 魏 杰主編現(xiàn)代企業(yè)管理學(xué)北京：中共中央黨校出版社，20009 李愛菊，王守城，王素玉主編現(xiàn)代工程材料成形與制造工藝基礎(chǔ)（下）北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001第九章 機(jī)械制造業(yè)的環(huán)境保護(hù)第一節(jié) 機(jī)械工業(yè)的環(huán)境污染機(jī)械工業(yè)是為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門制造各種裝備的部門，在機(jī)械工業(yè)的生產(chǎn)過程中不論是鑄造、鍛壓、焊接等材料成型加工，還是車、銑、鏜、刨、磨、鉆等切削加工都會(huì)排出大量污染大氣的廢氣、污染土壤的廢水和固體廢物，如金屬離子、油、漆、酸、堿和有機(jī)物，帶懸浮物的廢水，含鉻、汞、鉛、銅、氰化物、硫化物、粉塵、有機(jī)溶劑的廢氣，金屬屑、熔煉渣、爐渣等固體廢物，同時(shí)在加工過程中還伴隨著噪音和振動(dòng)。熔煉金屬時(shí)會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的冶煉爐渣和含有重金屬的蒸氣和粉塵。在材料的鑄造成形加工過程中會(huì)出現(xiàn)粉塵、煙塵、噪音、多種有害氣體和各類輻射；在材料的塑性加工過程中鍛錘和沖床在工作中會(huì)產(chǎn)生噪音和振動(dòng)，加熱爐煙塵，清理鍛件時(shí)會(huì)產(chǎn)生粉塵、高溫鍛件還會(huì)帶來熱輻射；在材料的焊接加工中會(huì)產(chǎn)生電弧輻射、高頻電磁波、放射線、噪音等，電焊時(shí)焊條的外部藥皮和焊劑在高溫下分解而產(chǎn)生含較多Fe2O3和錳、氟、銅、鋁的有害粉塵和氣體，還會(huì)出現(xiàn)因電弧的紫外線輻射作用于環(huán)境空氣中的氧和氮而產(chǎn)生O3、NO、NO2等；氣焊時(shí)會(huì)因用電石制取乙炔氣體而產(chǎn)生大量電渣。在金屬熱處理中，高溫爐與高溫工件會(huì)產(chǎn)生熱輻射、煙塵和爐渣、油煙，還會(huì)因?yàn)榉乐菇饘傺趸邴}浴爐中加入二氧化鈦、硅膠和硅鈣鐵等脫氧劑而產(chǎn)生廢渣鹽，在鹽浴爐及化學(xué)熱處理中產(chǎn)生各種酸、堿、鹽等及有害氣體和高頻電場(chǎng)輻射等；表面滲氮時(shí)，用電爐加熱，并通入氨氣，存在氨氣的泄露；表面氰化時(shí)，將金屬放入加熱的含有氰化鈉的滲氰槽中，氰化鈉有劇毒，產(chǎn)生含氰氣體和廢水；表面(氧化)發(fā)黑處理時(shí)，堿洗在氫氧化鈉、碳酸和磷酸三鈉的混合溶液中進(jìn)行，酸洗在濃鹽酸、水、尿素混合溶液中進(jìn)行，都將排出廢酸液、廢堿液和氯化鈉氣體。為了改善金屬制品的使用性能、外觀以及不受腐蝕，有的工件表面需要鍍上一層金屬保護(hù)膜，電鍍液中除含有鉻、鎳、鋅、銅和銀等各種金屬外，還要加入硫酸、氟化鈉（鉀）等化學(xué)藥品。某些工件鍍好后，還需要在鉻液中鈍化，再用清水漂洗。因此電鍍排出的廢液中含有大量的鉻、鎘、鋅、銅、銀和硫酸根等離子。鍍鉻時(shí)，鍍槽會(huì)產(chǎn)生大量鉻蒸汽，有氰電鍍還會(huì)產(chǎn)生氰化鈉這種有毒氣體。在金屬表面噴漆、噴塑料、涂瀝青時(shí)，有部分油漆顆粒、苯、甲苯、二甲苯、甲酚等未熔塑料殘?jiān)盀r青等被排入大氣。也就是說在電鍍、涂漆中會(huì)產(chǎn)生酸霧及“三苯”溶劑和油漆的廢氣等，會(huì)產(chǎn)生含有氰化物、鉻離子、酸、堿的水溶液和含鉻、苯等的污泥。為了去除金屬材料表面的氧化物（銹蝕），常用硫酸、硝酸、鹽酸等強(qiáng)酸進(jìn)行清洗，由此產(chǎn)生的廢液中都含有酸類和其他雜質(zhì)。在常見的材料車削、銑削、刨削、磨削、鏜削、鉆削和拉削等機(jī)械加工工藝過程中往往需要加入各種切削液進(jìn)行冷卻、潤(rùn)滑和沖走加工屑末。切削液中的乳化液使用一段時(shí)間后，會(huì)產(chǎn)生變質(zhì)、發(fā)臭，其中大部分未經(jīng)處理就直接排入下水道，甚至直接倒至地表。乳化液中不僅含有油，而且還含有燒堿、油酸皂、乙醇和苯酚等。在材料加工過程中還會(huì)產(chǎn)生大量金屬屑和粉末等固體廢物。特種加工中的電火花加工和電解加工所采用的工作介質(zhì)在加工過程中也會(huì)產(chǎn)生污染環(huán)境的廢液和廢氣。第二節(jié) 機(jī)械制造業(yè)的環(huán)境保護(hù)技術(shù)一、工業(yè)廢氣的防治 對(duì)排入大氣中的固態(tài)污染物可以通過各種除塵器除去其中的顆粒，如機(jī)械式除塵器、電除塵器、濕式除塵器和過濾式除塵器，對(duì)液態(tài)污染物的捕集，可以采用各種除霧器捕集懸浮在廢氣中的各種懸浮液滴，氣態(tài)污染物的分離捕集設(shè)備主要有各種脫硫、脫氮設(shè)備，也可以采用吸收、吸附、焚燒、冷凝及化學(xué)反應(yīng)等方法凈化工業(yè)有害氣體。1工業(yè)廢氣的除塵從廢氣中分離捕集顆粒物的設(shè)備稱為除塵器。按照除塵機(jī)制，可將除塵器分成如下四類：機(jī)械式除塵器、電除塵器、洗滌除塵器和過濾式除塵器。近年來，為提高對(duì)微粒的捕集效率，陸續(xù)出現(xiàn)了綜合幾種除塵機(jī)制的多種新型除塵裝置，如荷電液滴濕式洗滌除塵器、荷電袋式除塵器等。（1）機(jī)械式除塵器 機(jī)械式除塵器一般是指靠作用在顆粒上的重力或慣性力，或兩者結(jié)合起來捕集粉塵的裝置，主要包括重力沉降室、慣性除塵器和旋風(fēng)除塵器。機(jī)械式除塵器造價(jià)比較低，維護(hù)管理較簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)裝置簡(jiǎn)單且耐高溫，但對(duì)5m以下的微粒去除率不高。a） 水平氣流沉降室1）重力沉降室 重力沉降室是靠重力使塵粒沉降并將其捕集起來的除塵裝置。重力沉降室可分為水平氣流沉降室和垂直氣流沉降室，如圖9-1a）、b）所示。含塵氣體流過橫斷面比管道大得多的沉降室時(shí)，流速大大降低，使大而重的塵粒得以緩慢落至沉降室底部。重力沉降室可有效地捕集50m以上的粒子，除塵效率約4060。氣體的水平流速通常采用0.22m/s。在處理鍋爐煙氣時(shí)，氣體流速不宜大于0.7m/s。b）垂直氣流沉降室圖 9-1 重力沉降室占地面積大、除塵效率低是重力沉降室的主要缺點(diǎn)，但因其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資少、維修管理容易及壓力損失小(一般50150Pa)等優(yōu)點(diǎn)，工程上可因地制宜地用它作為二線除塵的第一級(jí)。2）慣性除塵器 慣性除塵器是使含塵氣體沖擊擋板后急劇改變流動(dòng)方向，從而借助塵粒的慣性將其從氣流中分離出來的裝置。它們按結(jié)構(gòu)可分為沖擊式和反轉(zhuǎn)式兩類，如圖9 -2a）、b）所示。沖擊 a） b） 圖9-2 慣性除塵器結(jié)構(gòu)式慢性除塵器可分為單級(jí)型和多級(jí)型，在這種設(shè)備中，沿氣流方向設(shè)置一級(jí)或多級(jí)擋板，使氣流中的塵粒沖撞擋板而被分離。反轉(zhuǎn)式慣性除塵器可分為彎管型、百葉窗型和多隔板塔型。慣性除塵器一般用于多級(jí)除塵中的第一級(jí)，捕集密度和粒徑較大的塵粒，但對(duì)粘結(jié)性或纖維性粉塵，因易堵塞，不宜采用。 3）旋風(fēng)除塵器 旋風(fēng)除塵器，又稱離心式除塵器，是使含塵氣體做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，借助離心力作用將塵粒從氣流中分離捕集的裝置，如圖9-3a）、b）所示，旋轉(zhuǎn)氣流作用于塵粒上的離心力比重力大52500倍，因此，它能從含塵氣體中除去更小的粒子，而且在氣體處理量相同的情況下，裝置所占廠房空間亦較小。旋風(fēng)除塵器主要由進(jìn)氣口、筒體、錐體排氣管等部分組成。按氣流進(jìn)入方式，旋風(fēng)除塵器常分為切向進(jìn)入式和軸向進(jìn)入式兩種，切向又可分為直入式和蝸殼式。軸向進(jìn)入式是靠導(dǎo)流葉片促使氣流旋轉(zhuǎn)的，與切向進(jìn)入式相比在同一壓力損失下，能處理三倍左右的氣體量，而且氣流分布容易均勻，所以主要用其組合成多管旋風(fēng)除塵器，用在處理氣體量大的場(chǎng)合。a） 切向進(jìn)氣，軸向排灰旋風(fēng)除塵器對(duì)于5m以上的塵粒除塵率可達(dá)95%以上，由于其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造安裝和維護(hù)管理容易，投資少，占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，常作為二級(jí)除塵系統(tǒng)中的預(yù)除塵、氣力輸送系統(tǒng)中的泄料分離器和小型工業(yè)鍋爐除塵等。但旋風(fēng)除塵器一般只適用于凈 化非粘結(jié)性和非纖維性的粉塵及溫度在400以下的非腐蝕性氣體；如果用于高溫氣體除塵，則需要采取冷卻措施，或內(nèi)壁襯隔熱材料；如果用于凈化腐蝕性氣體時(shí)，則應(yīng)采用防腐材料，或內(nèi)壁噴涂防腐材料。b）軸向進(jìn)氣，周向排灰（2）電除塵器 電除塵器是利用靜電力實(shí)現(xiàn)粒子(固體或液體)與氣流分離的裝置。它與機(jī)械方法分離顆粒物的主要區(qū)別在于，其作用力直接施加于各個(gè)顆 粒上，而不是間接地作用于整個(gè)氣流。電除塵器有兩種型式，即管式和板式電除塵器。電除塵器正被大規(guī) 模地應(yīng)用于解決燃煤電站、石油化工工業(yè)和鋼鐵工業(yè) 圖 9-3 旋風(fēng)分離器等的大氣污染問題，在回收有價(jià)值物質(zhì)中也起著重要的作用。電除塵器的主要缺點(diǎn)是設(shè)備龐大，耗電多，投資高，制造、安裝和管理所要求的技術(shù)水平較高。（3）袋式除塵器 袋式除塵器是利用天然或人造纖維織成的濾袋凈化含塵氣體的裝置，其除塵效率一般可達(dá)99以上。其作用機(jī)理按塵粒的力學(xué)特性，具有慣性碰撞、截留、擴(kuò)散、靜電和篩濾等效應(yīng)。雖然袋式除塵器是最古老的除塵方法之一，但由于它效率高、性能穩(wěn)定可靠、操作簡(jiǎn)單，因此獲得了越來越廣泛的應(yīng)用，同時(shí)在結(jié)構(gòu)型式、濾料、清灰和運(yùn)行方式等方面都得到了發(fā)展。袋式除塵器的型式多種多樣，按濾袋形狀分為圓筒形和扁平形兩種；按清灰方式分為：機(jī)械振動(dòng)清灰式、逆氣流反吹式和脈沖噴吹式等多種型式。除第一種方式是靠振動(dòng)過濾介質(zhì)清除粉塵外，其它三種方式都是從過濾介質(zhì)上將粉塵吹除，即用低壓空氣反吹或用少量壓縮空氣脈沖噴吹。作為一種高效除塵器，袋式除塵器廣泛用于各種工業(yè)部門的尾氣除塵中，它比電除塵器的投資省，運(yùn)行穩(wěn)定，可回收高比電阻粉塵；與文丘里洗滌除塵器相比，動(dòng)力消耗小，回收的干粉塵便于綜合利用。 （4）洗滌除塵器 洗滌除塵器又稱濕式除塵器，它是用液體所形成的液滴、液膜、霧沫等洗滌含塵煙氣，使塵粒從煙氣中分離出來的裝置。此類裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、占地面積小和凈化效率高等優(yōu)點(diǎn)，能夠處理高濕、高溫氣體；在去除顆粒物的同時(shí)亦可去除二氧化硫等氣態(tài)污染物，但應(yīng)注意其管道和設(shè)備的腐蝕、污水和污泥的處理、煙氣抬升高度減小等問題。目前應(yīng)用的洗滌除塵器種類雖多，但應(yīng)用最廣的是重力噴霧洗滌除塵塔、旋風(fēng)洗滌除塵器和文丘里洗滌除塵器。2工業(yè)有害氣體的凈化技術(shù)凈化工業(yè)有害氣體的基本方法有五種，即吸收、吸附、焚燒、冷凝及化學(xué)反應(yīng)。（1）液體吸收法 是指用選定的液體高效吸收有害氣體。吸收設(shè)備主要有填料塔、板式塔、噴灑吸收器和文丘里吸收器。填料為陶瓷、金屬或塑料制成的環(huán)、網(wǎng)；板式塔有鼓泡式和噴射式。（2）固體吸附法 是指利用多孔吸附材料凈化有毒氣體。常用吸附劑有活性炭、活性氧化鋁、分子篩、硅膠、沸石等。吸附裝置有固定床、流動(dòng)床和流化床。吸附方式可為間歇式或連續(xù)式。表9-1 可用吸附法去除的污染物質(zhì)吸附劑吸附質(zhì)活性炭苯、甲苯、二甲苯、乙醇、甲醛、汽油、煤油、乙酸、惡臭物質(zhì)、H2S、SO2、CO2等浸漬活性炭酸霧、堿霧、H2S、SO2、CO2等活性氧化鋁H2S、SO2、CO2等浸漬活性氧化鋁酸霧、Hg、HCL等硅膠H2O、SO2、C2H2等分子篩H2O、SO2、CO2、H2S等泥煤、風(fēng)化煤惡臭物質(zhì)、NH3、NOx等浸漬泥煤、風(fēng)化煤SOx、SO2、NOx焦炭粉粒瀝青煙白云石粉瀝青煙蚯蚓糞惡臭物質(zhì)（3）燃燒法 直接燃燒法以可燃性廢氣本身為燃料，實(shí)現(xiàn)燃燒無害化。使用通用型爐、窯、火炬等設(shè)備。熱力燃燒法借助添加燃料來凈化可燃性廢氣，使用爐、窯等設(shè)備。催化燃燒法利用催化劑改善燃燒條件，實(shí)現(xiàn)可燃性廢氣的高效凈化。催化劑有鉑、鈀、稀土及其它金屬或氧化物。 （4）冷凝回收法 利用制冷劑將廢氣冷卻液化或溶于其中。常用制冷劑有水、冷水、鹽水混合物、干冰等。冷凝裝置有直接接觸冷凝器、間壁式換熱器、空氣冷卻器等。氣體凈化方法的選擇主要取決于氣體流量及污染物濃度，應(yīng)盡可能地減少氣體流量和提高污染物濃度，降低處理費(fèi)用。對(duì)于濃度較高的氣體，可考慮先進(jìn)行預(yù)處理，但要與不設(shè)預(yù)處理的大型凈化系統(tǒng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，除非有其它的考慮，如回收貴重物質(zhì)，或需要預(yù)先冷卻熱廢氣，一般一個(gè)凈化系統(tǒng)的一次投資總比兩個(gè)或幾個(gè)凈化系統(tǒng)來得便宜。因此在選擇處理方法和工藝流程之前，要充分考慮待處理工業(yè)有害廢氣的種類、濃度、流量及廢氣中是否含有貴重物質(zhì)等因素，進(jìn)行綜合比較來決定。3廢氣中液態(tài)污染物的除霧技術(shù)廢氣中液態(tài)污染物的除霧設(shè)備主要包括四大類：一是慣性力除霧裝置，包括折板式除霧器、重力式脫水器、彎頭脫水器、旋風(fēng)脫水器、旋流板脫水器；二是濕式除霧器，幾乎所有的濕式氣態(tài)污染物處理裝置和除塵器均可用作濕式除霧裝置；三是過濾式除霧裝置，包括網(wǎng)式除霧器和填料除霧器；四是靜電除霧器，有管式和板式兩類。在折板式除霧器中氣流通過擋板、折流板、折流體，因流線的偏折，使霧滴碰撞到擋板被捕集下來。彎頭脫水器是借助于氣流在彎頭中折轉(zhuǎn)90或180時(shí)產(chǎn)生的慣性力將霧滴甩出，主要用于文丘里管后面的脫水。旋風(fēng)脫水器用于霧滴較細(xì)（最小霧滴為5m）而除霧要求較高的場(chǎng)合。幾乎所有的旋風(fēng)除塵器均可用作脫水器。根據(jù)除霧脫水的特點(diǎn)也可做成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化的體形較小的旋風(fēng)脫水器，網(wǎng)式除霧器中的絲網(wǎng)除沫器凈化硫酸有工程實(shí)效，板網(wǎng)除沫器被廣泛用于鉻酸霧的凈化處理工程。填料除霧器常用于各種酸霧，特別是硫酸霧的凈化。各種用于液體吸收的填料塔，如填充鮑而環(huán)、拉西環(huán)、鞍形填料、絲網(wǎng)填料、實(shí)體波紋填料、柵條填料等的填料塔均可用作除霧器。二、工業(yè)廢水的防治機(jī)械工業(yè)廢水主要包括兩大類：一類是相對(duì)潔凈的廢水，如空調(diào)機(jī)組、高頻爐的冷卻水等，這種工業(yè)廢水可直接排入水道。但最好采用冷卻或穩(wěn)定化措施處理后供循環(huán)使用。另一類是含有毒、有害物質(zhì)的廢水，如電鍍、電解、發(fā)藍(lán)、清洗排出的廢水，這種工業(yè)廢水必須經(jīng)過處理，達(dá)到國(guó)家規(guī)定的允許排放標(biāo)準(zhǔn)以后才能排入水道，更不得采用稀釋方法達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。1工業(yè)廢水的防治基本原則2工業(yè)廢水處理的主要措施（1） 對(duì)廢水源的處理方法：工業(yè)廢水的性質(zhì)隨行業(yè)和規(guī)模的不同有很大差別。工廠生產(chǎn)不穩(wěn)定，每天或每月變動(dòng)較大，廢水量與水質(zhì)也隨之變動(dòng)。處理工業(yè)廢水，首先必須努力降低廢水排放前的污濁物的數(shù)量，所用方法有以下幾種：1） 減少?gòu)U水量，具體措施是：廢水分類。根據(jù)污濁程度和污濁物的種類，在廢水源就對(duì)廢水分類，把廢水劃分為需要處理的廢水和不需要處理的廢水。節(jié)約用水。廢水的循環(huán)使用是節(jié)約用水的有力手段。改變生產(chǎn)工序。有時(shí)改變生產(chǎn)工序可以大幅度減少?gòu)U水量和降低廢水濃度。2）降低廢水濃度。廢水中所含污濁物，在不少情況下有一部分是原料、產(chǎn)品、副產(chǎn)品。這些物質(zhì)應(yīng)盡量回收，不要棄于廢水中。具體措施是：改變?cè)稀Ｊ褂卯a(chǎn)生污濁物少的原料。改變制造過程。例如，在粉碎工序中改為不用水的方法。改良設(shè)備。由改良設(shè)備，提高產(chǎn)品的原材料利用率來減少污濁物數(shù)量?；厥崭碑a(chǎn)品。過去，從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)出發(fā)，把沒有價(jià)值的東西丟到廢水中；但從防止污濁的觀點(diǎn)來看，應(yīng)把它們作為副產(chǎn)品回收利用，轉(zhuǎn)化為有用的東西。 （2） 對(duì)廢水的處理方法。把廢水處理大體分類，可分為除去懸浮固體物質(zhì)的、除去膠態(tài)物質(zhì)的和除去溶解物質(zhì)的三種。在方法上有物理方法、化學(xué)方法、物理化學(xué)方法和生物學(xué)方法，如表9-2所示。在工廠廢水處理上用得較多的是沉淀法，它是利用水中懸浮顆粒在重力場(chǎng)作用下下沉，達(dá)到固液分離的一種方法。沉淀法一般應(yīng)用在以下幾種裝置中：1）廢水預(yù)處理裝置。如主要去除水中密度大于水的無機(jī)顆粒（如砂子、煤渣）的沉砂裝置。表9-2 工業(yè)廢水處理方法的分類基本方法基 本 原 理單 元 技 術(shù)物理法物理或機(jī)械的分離過程過濾、沉淀、離心分離、上浮等化學(xué)法加入化學(xué)物質(zhì)與廢水中有害物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化過程中和、氧化、還原、分解、混凝及化學(xué)沉淀等物理化學(xué)法物理化學(xué)的分離過程吸附、離子交換、萃取電滲析、反滲透、汽提及吹脫等生物化學(xué)法微生物在廢水中對(duì)有機(jī)物進(jìn)行氧化、分解的新陳代謝過程活性污泥、生物濾池、氧化池、生物轉(zhuǎn)盤、厭氣消化等2）廢水進(jìn)入生物處理前的初次沉淀裝置和生物處理后的二次沉淀裝置。前者主要去除進(jìn)水中的懸浮固體，后者將生化反應(yīng)中的微生物從水中分離出來，使水澄清。沉淀裝置的主要類型有平流式、輻流式、豎流式和斜管式沉淀裝置。3）污泥處理階段的污泥濃縮裝置。若廢水中含有密度小于水的雜質(zhì)，可利用雜質(zhì)的上浮特性，將其從水中分離出去。最常見的是利用上浮分離裝置處理含油廢水。由于油和水的密度不同，油水很易分層，上層為油，下層為水，可采用一般的油水分離裝置處理。若廢水中有乳化劑存在，油滴和水滴表面由乳化劑形成一層穩(wěn)定的薄膜，油和水無法分層，形成乳濁液。此時(shí)必須先利用粗?；b置破乳，使油滴增大，進(jìn)而上浮與水分層，然后將其從水中分離出去。若廢水中的污染物密度非常接近甚至略小于水的密度，利用沉淀裝置和上浮分離裝置都無法取得滿意的處理效果，此時(shí)可利用氣浮分離裝置。在氣浮分離裝置中，大量微小的氣泡粘附于雜質(zhì)顆粒上，形成密度小于水的浮體，浮體上升至水面，從而將雜質(zhì)從水中分離出來。因此，利用氣浮分離工藝必須具備三個(gè):基本條件： 1）必須從水中提供足夠的微小氣泡。2）必須使廢水的污染物呈懸浮狀態(tài)，必要時(shí)可采用混凝劑；3）必須使氣泡與雜質(zhì)產(chǎn)生粘附作用，否則應(yīng)采用表面活性劑等對(duì)顆粒進(jìn)行改性。氣浮分離工藝廣泛應(yīng)用于廢水處理:中：如去除水中的油滴、纖維及其他懸浮狀顆粒等；回收污水中的有用物質(zhì)；替代二次沉淀池，分離活性污泥；用于有機(jī)及無機(jī)污水的物化處理工藝中。氣浮分離裝置的主要類型有：壓力溶氣氣浮裝置、真空氣浮裝置、分散空氣氣浮裝置和電解氣浮裝置，其中壓力溶氣氣浮裝置應(yīng)用最廣泛。離心分離裝置在廢水處理中常用作分離水中的懸浮物（固體顆粒和油滴），主要有旋流分離器和離心分離機(jī)兩大類。過濾在廢水處理中既可用于活性炭的吸附和離子交換等深度處理過程之前的預(yù)處理，也可用于化學(xué)混凝和生物處理后的最終處理。根據(jù)我國(guó)工業(yè)廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)，允許排放廢水的PH值應(yīng)在69之間。凡廢水含有PH值超出規(guī)定范圍的都應(yīng)加以處理。很多廢水往往含有酸或堿，且酸堿量的差別往往很大。通常將酸的含量大于3%5%的廢水稱為廢酸液，將堿的含量大于1%3%的廢水稱為廢堿液。廢酸液和廢堿液應(yīng)加以回收和利用。低濃度的含酸廢水和含堿廢水，回收的價(jià)值不大，可采用中和法處理。中和法是將酸性廢水用堿中和，堿性廢水用酸中和，以調(diào)整PH值處于中性范圍。廣泛使用的污泥處理裝置有濃縮污泥的連續(xù)濃縮裝置、泥脫水過濾裝置、日曬或加熱干燥裝置、焚燒裝置等。3廢水處理方法的選擇對(duì)于廢水治理總體方案的確定是一個(gè)比較復(fù)雜的問題，需要綜合考慮，應(yīng)符合有效治理的基本原則。對(duì)于必須外排的廢水，其處理方法的選擇主要應(yīng)考慮水質(zhì)狀況和處理要求。首先應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和采樣分析，明確廢水的類型、成分、性質(zhì)數(shù)量和變化規(guī)律等。然后按水質(zhì)情況和具體要求明確處理程度和確定處理方法。通常將處理程度分為三級(jí)：一級(jí)處理，主要指在預(yù)處理基礎(chǔ)上去除水中的懸浮固體物，浮油以及進(jìn)行PH值調(diào)整等，這屬于初級(jí)處理，常常作為進(jìn)一步處理的準(zhǔn)備階段，然而對(duì)于有機(jī)物和重金屬污染輕微的廢水，可作為主要處理形式；二級(jí)處理，主要去除可生物降解的有機(jī)物和部分膠體污染物，用以減少?gòu)U水的BOD(生化需氧量)和部分COD(化學(xué)需氧量)，通常采用生物化學(xué)法處理，或采用混凝法和化學(xué)沉淀法處理，這是化工廢水處理的主體部分；三級(jí)處理，主要去除生物難以降解的有機(jī)污染物和無機(jī)污染物，常用活性炭吸附、化學(xué)氧化以及離子交換與膜分離技術(shù)(反滲透)等，這是一種深度處理法，一般是在二級(jí)處理的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于一些成分單純的廢水，往往只要采用某一單元技術(shù)，如含鉻廢水用離子交換法除鉻，沒有必要分成一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)。然而，大多數(shù)成分復(fù)雜或成分雖單純但濃度較大且要求處理程度高的廢水，則往往采用多種方法聯(lián)用。三、工業(yè)固體廢物污染的防治機(jī)械工業(yè)廢物主要包括灰渣、污泥、廢油、廢酸、廢堿、廢金屬、灰塵等廢物，含有七類有害物質(zhì)，即汞、砷、鎘、鉛、6價(jià)鉻、有機(jī)磷和氰。需要實(shí)行從產(chǎn)生到處置的全過程管理，包括污染源控制，運(yùn)輸管理，處理和利用，儲(chǔ)存和處置。1工業(yè)固體廢物污染源的控制機(jī)械工業(yè)固體廢物污染源的控制是對(duì)機(jī)械工業(yè)固體廢物實(shí)行從產(chǎn)生到處置全過程管理的第一步。其主要措施是盡量采用低廢或無廢工藝，以最大限度地減少固體廢物的產(chǎn)生量，對(duì)于已產(chǎn)生的工業(yè)固體廢物，則必須先搞清其來源和數(shù)量，然后對(duì)廢物進(jìn)行鑒別、分類、收集、標(biāo)志和建檔。2工業(yè)固體廢物的運(yùn)輸在對(duì)工業(yè)固體廢物進(jìn)行鑒別、分類、收集、標(biāo)志和建檔后，需從不同的產(chǎn)生地把廢物運(yùn)送到處理廠、綜合利用設(shè)施或處置場(chǎng)。對(duì)于廢物處置設(shè)施太小、廢物產(chǎn)生地點(diǎn)距處置設(shè)施較遠(yuǎn)或本身沒有處置設(shè)施的地區(qū)，為便于收集管理，可設(shè)立中間儲(chǔ)存轉(zhuǎn)運(yùn)站。運(yùn)輸方式分公路、鐵路、水運(yùn)或航空運(yùn)輸?shù)榷喾N，可根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件進(jìn)行選擇。對(duì)于非有害性固體廢物，可用各種容器盛裝，用卡車或鐵路貨車運(yùn)輸；對(duì)于有害廢物，最好是采用專用的公路槽車或鐵路槽車運(yùn)輸。3工業(yè)固體廢物的處理（1）工業(yè)固體廢物的預(yù)處理 機(jī)械工業(yè)固體廢物多種多樣，其形狀、大小、結(jié)構(gòu)及性質(zhì)各異。為了進(jìn)行處理、利用或處置，常須對(duì)工業(yè)固體廢物進(jìn)行預(yù)處理。預(yù)處理的方法很多，例如，處理或處置前的濃縮及脫水、處置前的壓實(shí)、綜合利用前的破碎及分選等。適當(dāng)?shù)念A(yù)加工處理還有利于工業(yè)固體廢物的收集和運(yùn)輸，所以預(yù)處理是重要的且具有普遍意義的處理工序。1）壓實(shí) 是利用壓力來提高工業(yè)固體廢物容重的一種預(yù)處理方法。通過壓實(shí)處理可大大減少包裝容器的數(shù)量，提高搬運(yùn)效率，減小進(jìn)行無害化處理及最終處置的廢物體積。壓實(shí)器一般都由一個(gè)供料單元和一個(gè)壓實(shí)單元組成。供料單元負(fù)責(zé)接受工業(yè)固體廢物原料并將其轉(zhuǎn)入壓實(shí)單元；壓實(shí)單元有一個(gè)壓頭，在液壓傳動(dòng)下通過高壓將廢物壓實(shí)。常用的壓實(shí)器有水平式壓實(shí)器、三向垂直式壓實(shí)器、回轉(zhuǎn)式壓實(shí)器、袋式壓實(shí)器等。為獲得較高的壓縮比，要根據(jù)廢物的性質(zhì)、壓實(shí)器的性能以及后續(xù)處理要求，選擇適宜的壓實(shí)器。不過壓實(shí)僅適用于那些壓縮性大而復(fù)原性小的廢料，如金屬加工業(yè)排出的各種松散廢料。金屬類廢料的壓縮流程如圖9-4所示?；厥赵偕?塊壓 縮破 碎金屬?gòu)U物圖9-4 金屬類廢料的壓縮過程通過這一流程，使不同形狀的金屬切屑、尾料等廢料，形成體積小、密度大并有適當(dāng)尺寸的坯塊，再進(jìn)行回爐熔煉。2）破碎 破碎處理是利用外力縮小固體廢物顆粒尺寸的一種方法。破碎程度一般用物料破碎前后顆粒的最小尺寸之比即破碎比來表示。破碎常作為分選、焚燒、利用和填埋處置的前處理而被廣泛采用。通過破碎處理，可使工業(yè)固體廢物顆粒尺寸均勻，使容重和比表面積增加，進(jìn)而提高焚燒效率，便于分選回收有用金屬及提高填埋處置的密度。用于工業(yè)固體廢物的破碎機(jī)一般兼有沖擊、剪切、擠壓和摩擦等作用中的兩種或兩種以上的作用。金屬類廢物具有脆性，宜采用剪斷破碎和沖擊破碎，塑料、橡膠類物質(zhì)在低溫下變脆，可采用低溫破碎。3）分選 為了回收利用工業(yè)固體廢物中的有用成分，或?qū)⒂泻Τ煞址蛛x出去，在對(duì)工業(yè)固體廢物進(jìn)行處理、利用和處置之前常須進(jìn)行分選處理。分選處理中工業(yè)固體廢物可以按物質(zhì)種類的不同分成兩種或兩種以上，也可以按粒度不同分成兩種或兩種以上。分選效果的好壞可根據(jù)回收率來確定。回收率一般用單位時(shí)間內(nèi)分選機(jī)排料口排出的某一組分的量與進(jìn)入分選機(jī)的此組分的量之比來表示。一般是利用物料的某些特性，例如，磁性、漂浮性、粒徑大小等來進(jìn)行分選。根據(jù)這些特性形成了多種多樣的分選方法，例如，篩分、重選、磁選、浮選等。4）濃縮與脫水 工業(yè)廢水處理過程會(huì)產(chǎn)生大量污泥。原污泥的含水率很高，一般為9699.8，體積很大，對(duì)輸送、處理及進(jìn)一步利用都不方便，因此必須對(duì)其進(jìn)行脫水處理。污泥中的水主要以間隙水、毛細(xì)水、吸附水和顆粒內(nèi)部水四種狀態(tài)存在，可根據(jù)后續(xù)處理工藝要求采用不同的脫水方法，如濃縮法、機(jī)械脫水法、加熱脫水法等。（2）工業(yè)固體廢物的無害化處理 對(duì)有害的工業(yè)固體廢物必須進(jìn)行無害化處理，使其轉(zhuǎn)化為適于運(yùn)輸、貯存和處置的形式，不致危害環(huán)境和人類健康。無害化處理的方法有化學(xué)處理、焚燒、固化等。1） 化學(xué)處理 化學(xué)處理是通過化學(xué)反應(yīng)破壞固體廢物的有害成分，使之無害化的一種處理方法?；瘜W(xué)處理方法包括氧化、還原、中和、化學(xué)沉淀等?；瘜W(xué)處理方法通常只適用于處理有單一成分或幾種化學(xué)特性類似成分的廢物，對(duì)于混合廢物則可能達(dá)不到預(yù)期的目的。氧化與還原 利用有害物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)過程中能被氧化或還原的性質(zhì)，可通過氧化還原方法將它轉(zhuǎn)變成無害或少害的新物質(zhì)，從而達(dá)到處理的目的。氧化反應(yīng)適于處理主要成分容易氧化的有害廢物。一些普通的氧化劑，如氯、過氧化物、臭氧和高錳酸鉀等都可以用于有害物質(zhì)處理。例如，含砷廢物經(jīng)過高錳酸鉀和硫酸銅處理后可明顯改善水泥固化體的浸出性能。還原反應(yīng)適于處理含有容易還原成分的有害廢物。常用的還原劑有煤炭、某些有機(jī)物及硫化鈾等無機(jī)物。中和與化學(xué)沉淀 中和是最普通的化學(xué)處理方法，主要用來處理具有腐蝕性的酸性或堿性廢物。中和藥劑的選擇及中和反應(yīng)設(shè)備的設(shè)計(jì)與廢水處理大體相同?；瘜W(xué)沉淀是指通過化學(xué)反應(yīng)或調(diào)節(jié)pH值使有害成分轉(zhuǎn)變?yōu)殡y溶的物質(zhì)沉淀下來。例如，廢酸中的溶解銅可通過調(diào)節(jié)pH值有效地沉淀下來；利用硫化物可去除重金屬；石灰或氯化鈣則可用來去除氟化物。2）焚燒 焚燒是通過高溫對(duì)可燃性固體廢物進(jìn)行破壞的一種無害化方法，也是有機(jī)物的深度氧化過程。通過焚燒，可使廢物的重量和體積減少80以上，使有毒有害的成份無害化，還可回收部分熱能用于供熱或發(fā)電。3）固化 也稱為化學(xué)穩(wěn)定化，是指通過物理化學(xué)方法將有害廢物固定或包容在惰性固化基材中的無害化處理過程。固化處理的機(jī)制十分復(fù)雜，有的是通過控制溫度、壓力或調(diào)節(jié)pH值使污染物化學(xué)轉(zhuǎn)變或引入到某種穩(wěn)定的品格中去；有的是通過物理過程把污染成分直接摻入到惰性基材中去；有的兼有上述兩種過程。固化是從放射性廢物處理發(fā)展起來的一項(xiàng)無害化或少害化處理方法。除了可固化放射性廢物外，還可固化多種無機(jī)有毒有害廢物，如電鍍污泥、汞渣、鉻渣等。理想的固化產(chǎn)物應(yīng)具有良好的抗?jié)B透性、良好的機(jī)械特性以及抗浸出性。這樣的固化產(chǎn)物可直接進(jìn)行安全土地填埋處置也可做建筑的基礎(chǔ)材料或道路的路基材料。根據(jù)固化基材及固化過程，固化方法可分為水泥固化、石灰固化、熱塑性材料固化、有機(jī)聚合物固化、自膠結(jié)固化和玻璃固化、陶瓷固化、合成巖固化等。4工業(yè)固體廢物的利用 工業(yè)固體廢物具有二重性，棄之為害，用則為寶。尤其是對(duì)那些具有較高資源價(jià)值的廢物，更應(yīng)盡量加以綜合利用。綜合利用是指通過回收、復(fù)用、循環(huán)、交換以及其他方式對(duì)工業(yè)固體廢物加以利用，它是防治工業(yè)性污染、保護(hù)資源、謀求社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的有力手段。工業(yè)固體廢物綜合利用的途徑很多，主要有生產(chǎn)建筑材料、提取有用金屬、制備化工產(chǎn)品、用作工業(yè)原料、生產(chǎn)農(nóng)用肥料和回收能源等。特定固體廢棄物是指一些數(shù)量巨大、有一定回收價(jià)值且必須用專門化的方式加以處理的固體廢棄物，通常指廢舊金屬、塑料、橡膠及其制品等。從資源化角度進(jìn)行處理，首先要使它們物盡其用，最大限度的延長(zhǎng)其使用周期，有的雖不能直接延長(zhǎng)使用周期，但可通過處理間接地延長(zhǎng)使用周期。廢舊金屬是機(jī)電產(chǎn)品在生產(chǎn)、使用過程中不斷產(chǎn)生地廢物，如來自切削過程的切屑、金屬粉末、邊角余料、殘次品、以及鑄件澆冒口、報(bào)廢工具和機(jī)床（或零部件）、各種銹蝕損壞的鋼鐵結(jié)構(gòu)物品等。處理方法通常是先進(jìn)行分揀，對(duì)某些尚有使用價(jià)值的部分進(jìn)行修復(fù)或改制后重新使用，再把有色金屬和黑色金屬分開后，回爐熔煉。在重金屬電鍍污泥被塑料固化的工藝流程中，廢舊塑料處理方法與一般資源化處理方法相類似，而電鍍污泥的處理關(guān)鍵是將含水率95%以上的電鍍污泥干燥和球磨的工藝。污泥干燥方法是先將電鍍廠回收的電鍍污泥，經(jīng)自然干化、干燥機(jī)烘干。干燥后即可球磨，污泥粉末與塑料粉末以一定比例混合配料，最后可以壓制成型或注塑成型為一定形態(tài)的產(chǎn)品。5工業(yè)固體廢物的處置工業(yè)固體廢物的處置，是為了使工業(yè)固體廢物最大限度地與生物圈隔離而采取的措施，是控制工業(yè)固體廢物污染的最后步驟。常用的處置方法有海洋處置和陸地處置兩大類。海洋處置可在海上焚燒。陸地處置分為土地耕作、工程庫(kù)或貯存池貯存、土地填埋和深井灌注等。對(duì)于放射性固體廢物，一般應(yīng)根據(jù)其比放射性、半衰期、物理及化學(xué)性質(zhì)選擇相應(yīng)的處置方法。常用的處置方法有海洋處置，深地層處置、工程庫(kù)儲(chǔ)存和淺地埋藏處置等。四、工業(yè)噪聲的防治1噪聲及其危害 2噪聲防止技術(shù)（1) 確認(rèn)發(fā)生噪聲污染的地點(diǎn)，作出該地區(qū)的聽覺試驗(yàn)、測(cè)定噪聲級(jí)、以及頻譜分析等噪聲實(shí)態(tài)調(diào)查。（2） 探查噪聲發(fā)生源，并調(diào)查和確認(rèn)是哪臺(tái)機(jī)器的什么部位。（3） 決定降噪目標(biāo)。（4) 研究降低噪聲的方法，實(shí)施最有效的措施。傳播噪聲的三要素