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文檔簡介
1、第九章 機械制造業的環境保護一、本章的教學目的與要求學習本章的主要目的是了解機械制造業的環境污染問題及其相應的環境保護措施,重點是機械制造業的環境污染及其引起的“三廢”及噪聲的防止措施。學習方法可采用授課與自學相結合。如工業“三廢”及噪聲的防止措施,可安排自學。推薦閱讀書目:徐志毅主編的環境保護技術和設備,肖 錦主編的城市污水處理及回用技術及相近教材的有關章節。二、授課主要內容1機械制造業的環境污染2機械制造業的環境保護技術主要學習工業廢氣的防治、工業廢水的防治、工業固體廢物污染的防治、工業噪聲的防治三、重點、難點及對學生的要求(掌握、熟悉、了解、自學)重點是機械制造業的環境污染及其引起的“三
2、廢”及噪聲的防止措施。四、主要外語詞匯環境保護:environmental protection 五、輔助教學情況(多媒體課件、板書、繪圖、標本、示數等)授課+自學六、復習思考題1 機械制造業都有哪些常見的環境污染?2 常見的除塵設備有哪幾種?各有何優缺點?3 工業廢水防止的主要措施有哪些?4 對工業固體廢料常采用哪些處理手段?5 工業噪聲的防止應從哪三方面入手?七、參考資料1 錢 易,郝吉明,吳天寶編著工業性環境污染的防治北京:中國科學技術出版社,19902 肖 錦主編城市污水處理及回用技術北京:化學工業出版社,20023 陳汝龍 編譯環境工程概論上海:上海科學技術出版社,19864 李錫川
3、編工業污染源控制北京:化學工業出版社,19875 游 海,林 波編著工業生產污染與控制南昌:江西高校出版社,19906 徐志毅主編環境保護技術和設備上海:上海交通大學出版社,19997 鄭 銘主編環保設備 原理設計 應用北京:化學工業出版社,20018 魏 杰主編現代企業管理學北京:中共中央黨校出版社,20009 李愛菊,王守城,王素玉主編現代工程材料成形與制造工藝基礎(下)北京:機械工業出版社,2001第九章 機械制造業的環境保護第一節 機械工業的環境污染機械工業是為國民經濟各部門制造各種裝備的部門,在機械工業的生產過程中不論是鑄造、鍛壓、焊接等材料成型加工,還是車、銑、鏜、刨、磨、鉆等切削
4、加工都會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、堿和有機物,帶懸浮物的廢水,含鉻、汞、鉛、銅、氰化物、硫化物、粉塵、有機溶劑的廢氣,金屬屑、熔煉渣、爐渣等固體廢物,同時在加工過程中還伴隨著噪音和振動。熔煉金屬時會產生相應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出現粉塵、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產生噪音和振動,加熱爐煙塵,清理鍛件時會產生粉塵、高溫鍛件還會帶來熱輻射;在材料的焊接加工中會產生電弧輻射、高頻電磁波、放射線、噪音等,電焊時焊條的外部藥皮和焊劑在高溫下分解而產生含較多Fe2O
5、3和錳、氟、銅、鋁的有害粉塵和氣體,還會出現因電弧的紫外線輻射作用于環境空氣中的氧和氮而產生O3、NO、NO2等;氣焊時會因用電石制取乙炔氣體而產生大量電渣。在金屬熱處理中,高溫爐與高溫工件會產生熱輻射、煙塵和爐渣、油煙,還會因為防止金屬氧化而在鹽浴爐中加入二氧化鈦、硅膠和硅鈣鐵等脫氧劑而產生廢渣鹽,在鹽浴爐及化學熱處理中產生各種酸、堿、鹽等及有害氣體和高頻電場輻射等;表面滲氮時,用電爐加熱,并通入氨氣,存在氨氣的泄露;表面氰化時,將金屬放入加熱的含有氰化鈉的滲氰槽中,氰化鈉有劇毒,產生含氰氣體和廢水;表面(氧化)發黑處理時,堿洗在氫氧化鈉、碳酸和磷酸三鈉的混合溶液中進行,酸洗在濃鹽酸、水、尿
6、素混合溶液中進行,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,鍍槽會產生大量鉻蒸汽,有氰電鍍還會產生氰化鈉這種有毒氣體。在金屬表面噴漆、噴塑料、涂瀝青時,有部分油漆顆粒、苯、甲苯、二甲苯、甲酚等未熔塑料殘渣及瀝青等被排入大氣。也就是說在電鍍、涂漆中會產生酸霧及“三苯”溶劑和油漆的廢氣等,會產生含有氰化物、鉻離子、酸、堿
7、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、鹽酸等強酸進行清洗,由此產生的廢液中都含有酸類和其他雜質。在常見的材料車削、銑削、刨削、磨削、鏜削、鉆削和拉削等機械加工工藝過程中往往需要加入各種切削液進行冷卻、潤滑和沖走加工屑末。切削液中的乳化液使用一段時間后,會產生變質、發臭,其中大部分未經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產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在加工過程中也會產生污染環境的廢液和廢氣。第二節 機械制造業的環境保護技術
8、一、工業廢氣的防治 對排入大氣中的固態污染物可以通過各種除塵器除去其中的顆粒,如機械式除塵器、電除塵器、濕式除塵器和過濾式除塵器,對液態污染物的捕集,可以采用各種除霧器捕集懸浮在廢氣中的各種懸浮液滴,氣態污染物的分離捕集設備主要有各種脫硫、脫氮設備,也可以采用吸收、吸附、焚燒、冷凝及化學反應等方法凈化工業有害氣體。1工業廢氣的除塵從廢氣中分離捕集顆粒物的設備稱為除塵器。按照除塵機制,可將除塵器分成如下四類:機械式除塵器、電除塵器、洗滌除塵器和過濾式除塵器。近年來,為提高對微粒的捕集效率,陸續出現了綜合幾種除塵機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)機械式除塵器
9、 機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、慣性除塵器和旋風除塵器。機械式除塵器造價比較低,維護管理較簡單,結構裝置簡單且耐高溫,但對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,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,氣體流速
10、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,但因其具有結構簡單、投資少、維修管理容易及壓力損失小(一般50150Pa)等優點,工程上可因地制宜地用它作為二線除塵的第一級。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。它們按結構可分為沖擊式和反轉式兩類,如圖9 -2a)、b)所示。沖擊 a) b) 圖9-2 慣性除塵器結構式慢性除塵器可分為單級型和多級型,在這種設備中,沿氣流方向設置一級或多級擋板,使氣流中的塵粒沖撞擋板而被分離。反轉式慣性除塵器可分為彎管型、百葉窗型
11、和多隔板塔型。慣性除塵器一般用于多級除塵中的第一級,捕集密度和粒徑較大的塵粒,但對粘結性或纖維性粉塵,因易堵塞,不宜采用。 3)旋風除塵器 旋風除塵器,又稱離心式除塵器,是使含塵氣體做旋轉運動,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。旋風除塵器主要由進氣口、筒體、錐體排氣管等部分組成。按氣流進入方式,旋風除塵器常分為切向進入式和軸向進入式兩種,切向又可分為直入式和蝸殼式。軸向進入式是靠導流葉片促使氣流旋轉的,與切向進入式相比
12、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除塵器,用在處理氣體量大的場合。a) 切向進氣,軸向排灰旋風除塵器對于5m以上的塵粒除塵率可達95%以上,由于其具有結構簡單,制造安裝和維護管理容易,投資少,占地面積小等優點,常作為二級除塵系統中的預除塵、氣力輸送系統中的泄料分離器和小型工業鍋爐除塵等。但旋風除塵器一般只適用于凈 化非粘結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,或內壁襯隔熱材料;如果用于凈化腐蝕性氣體時,則應采用防腐材料,或內壁噴涂防腐材料。b)軸向進氣,周向排灰(2)電除塵器 電除塵
13、器是利用靜電力實現粒子(固體或液體)與氣流分離的裝置。它與機械方法分離顆粒物的主要區別在于,其作用力直接施加于各個顆 粒上,而不是間接地作用于整個氣流。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 模地應用于解決燃煤電站、石油化工工業和鋼鐵工業 圖 9-3 旋風分離器等的大氣污染問題,在回收有價值物質中也起著重要的作用。電除塵器的主要缺點是設備龐大,耗電多,投資高,制造、安裝和管理所要求的技術水平較高。(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99以上。其作用機理按塵粒的力學特性,具有慣性碰撞、截留、擴散、靜電和篩濾等效應。雖
14、然袋式除塵器是最古老的除塵方法之一,但由于它效率高、性能穩定可靠、操作簡單,因此獲得了越來越廣泛的應用,同時在結構型式、濾料、清灰和運行方式等方面都得到了發展。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:機械振動清灰式、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過濾介質清除粉塵外,其它三種方式都是從過濾介質上將粉塵吹除,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部門的尾氣除塵中,它比電除塵器的投資省,運行穩定,可回收高比電阻粉塵;與文丘里洗滌除塵器相比,動力消耗小,回收的干粉塵便于綜合利用。 (4)洗滌
15、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。此類裝置具有結構簡單、造價低、占地面積小和凈化效率高等優點,能夠處理高濕、高溫氣體;在去除顆粒物的同時亦可去除二氧化硫等氣態污染物,但應注意其管道和設備的腐蝕、污水和污泥的處理、煙氣抬升高度減小等問題。目前應用的洗滌除塵器種類雖多,但應用最廣的是重力噴霧洗滌除塵塔、旋風洗滌除塵器和文丘里洗滌除塵器。2工業有害氣體的凈化技術凈化工業有害氣體的基本方法有五種,即吸收、吸附、焚燒、冷凝及化學反應。(1)液體吸收法 是指用選定的液體高效吸收有害氣體。吸收設備主要有填料塔、板式塔、噴灑吸收器
16、和文丘里吸收器。填料為陶瓷、金屬或塑料制成的環、網;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、流動床和流化床。吸附方式可為間歇式或連續式。表9-1 可用吸附法去除的污染物質吸附劑吸附質活性炭苯、甲苯、二甲苯、乙醇、甲醛、汽油、煤油、乙酸、惡臭物質、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、風化煤惡臭物質、NH3、NOx等浸
17、漬泥煤、風化煤SOx、SO2、NOx焦炭粉粒瀝青煙白云石粉瀝青煙蚯蚓糞惡臭物質(3)燃燒法 直接燃燒法以可燃性廢氣本身為燃料,實現燃燒無害化。使用通用型爐、窯、火炬等設備。熱力燃燒法借助添加燃料來凈化可燃性廢氣,使用爐、窯等設備。催化燃燒法利用催化劑改善燃燒條件,實現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,應盡可能地減少氣體流量和提高污染物濃度,降低處理費用。對于濃度較高的
18、氣體,可考慮先進行預處理,但要與不設預處理的大型凈化系統進行經濟比較,除非有其它的考慮,如回收貴重物質,或需要預先冷卻熱廢氣,一般一個凈化系統的一次投資總比兩個或幾個凈化系統來得便宜。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有害廢氣的種類、濃度、流量及廢氣中是否含有貴重物質等因素,進行綜合比較來決定。3廢氣中液態污染物的除霧技術廢氣中液態污染物的除霧設備主要包括四大類: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,包括網式除霧器和填料除霧器
19、;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90°或180°時產生的慣性力將霧滴甩出,主要用于文丘里管后面的脫水。旋風脫水器用于霧滴較細(最小霧滴為5m)而除霧要求較高的場合。幾乎所有的旋風除塵器均可用作脫水器。根據除霧脫水的特點也可做成結構簡化的體形較小的旋風脫水器,網式除霧器中的絲網除沫器凈化硫酸有工程實效,板網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、拉西環、鞍形填料、絲網填
20、料、實體波紋填料、柵條填料等的填料塔均可用作除霧器。二、工業廢水的防治機械工業廢水主要包括兩大類:一類是相對潔凈的廢水,如空調機組、高頻爐的冷卻水等,這種工業廢水可直接排入水道。但最好采用冷卻或穩定化措施處理后供循環使用。另一類是含有毒、有害物質的廢水,如電鍍、電解、發藍、清洗排出的廢水,這種工業廢水必須經過處理,達到國家規定的允許排放標準以后才能排入水道,更不得采用稀釋方法達到國家標準。1工業廢水的防治基本原則2工業廢水處理的主要措施(1) 對廢水源的處理方法:工業廢水的性質隨行業和規模的不同有很大差別。工廠生產不穩定,每天或每月變動較大,廢水量與水質也隨之變動。處理工業廢水,首先必須努力降
21、低廢水排放前的污濁物的數量,所用方法有以下幾種:1) 減少廢水量,具體措施是:廢水分類。根據污濁程度和污濁物的種類,在廢水源就對廢水分類,把廢水劃分為需要處理的廢水和不需要處理的廢水。節約用水。廢水的循環使用是節約用水的有力手段。改變生產工序。有時改變生產工序可以大幅度減少廢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、產品、副產品。這些物質應盡量回收,不要棄于廢水中。具體措施是:改變原料。使用產生污濁物少的原料。改變制造過程。例如,在粉碎工序中改為不用水的方法。改良設備。由改良設備,提高產品的原材料利用率來減少污濁物數量。回收副產品。過去,從經濟觀點出發
22、,把沒有價值的東西丟到廢水中;但從防止污濁的觀點來看,應把它們作為副產品回收利用,轉化為有用的東西。 (2) 對廢水的處理方法。把廢水處理大體分類,可分為除去懸浮固體物質的、除去膠態物質的和除去溶解物質的三種。在方法上有物理方法、化學方法、物理化學方法和生物學方法,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作用下下沉,達到固液分離的一種方法。沉淀法一般應用在以下幾種裝置中:1)廢水預處理裝置。如主要去除水中密度大于水的無機顆粒(如砂子、煤渣)的沉砂裝置。表9-2 工業廢水處理方法的分類基本方法基 本 原 理單 元 技 術物理法物理或機械的分離過程過濾、沉淀
23、、離心分離、上浮等化學法加入化學物質與廢水中有害物發生化學反應的轉化過程中和、氧化、還原、分解、混凝及化學沉淀等物理化學法物理化學的分離過程吸附、離子交換、萃取電滲析、反滲透、汽提及吹脫等生物化學法微生物在廢水中對有機物進行氧化、分解的新陳代謝過程活性污泥、生物濾池、氧化池、生物轉盤、厭氣消化等2)廢水進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。前者主要去除進水中的懸浮固體,后者將生化反應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,可利用雜質的上浮特性,將其從水中分離出
24、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定的薄膜,油和水無法分層,形成乳濁液。此時必須先利用粗粒化裝置破乳,使油滴增大,進而上浮與水分層,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,從而將雜質從水中分離出來。因此,利用氣浮分離工藝必須具備三個:基本條件: 1)必須
25、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,必要時可采用混凝劑;3)必須使氣泡與雜質產生粘附作用,否則應采用表面活性劑等對顆粒進行改性。氣浮分離工藝廣泛應用于廢水處理: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;替代二次沉淀池,分離活性污泥;用于有機及無機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
26、程之前的預處理,也可用于化學混凝和生物處理后的最終處理。根據我國工業廢水的排放標準,允許排放廢水的PH值應在69之間。凡廢水含有PH值超出規定范圍的都應加以處理。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。廢酸液和廢堿液應加以回收和利用。低濃度的含酸廢水和含堿廢水,回收的價值不大,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于廢水治理總體方案的確
27、定是一個比較復雜的問題,需要綜合考慮,應符合有效治理的基本原則。對于必須外排的廢水,其處理方法的選擇主要應考慮水質狀況和處理要求。首先應通過現場調查和采樣分析,明確廢水的類型、成分、性質數量和變化規律等。然后按水質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:一級處理,主要指在預處理基礎上去除水中的懸浮固體物,浮油以及進行PH值調整等,這屬于初級處理,常常作為進一步處理的準備階段,然而對于有機物和重金屬污染輕微的廢水,可作為主要處理形式;二級處理,主要去除可生物降解的有機物和部分膠體污染物,用以減少廢水的BOD(生化需氧量)和部分COD(化學需氧量),通常采用生物化學法處理
28、,或采用混凝法和化學沉淀法處理,這是化工廢水處理的主體部分;三級處理,主要去除生物難以降解的有機污染物和無機污染物,常用活性炭吸附、化學氧化以及離子交換與膜分離技術(反滲透)等,這是一種深度處理法,一般是在二級處理的基礎上進行的。應當指出,對于一些成分單純的廢水,往往只要采用某一單元技術,如含鉻廢水用離子交換法除鉻,沒有必要分成一級、二級和三級。然而,大多數成分復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用。三、工業固體廢物污染的防治機械工業廢物主要包括灰渣、污泥、廢油、廢酸、廢堿、廢金屬、灰塵等廢物,含有七類有害物質,即汞、砷、鎘、鉛、6價鉻、有機磷和氰。需要實行從
29、產生到處置的全過程管理,包括污染源控制,運輸管理,處理和利用,儲存和處置。1工業固體廢物污染源的控制機械工業固體廢物污染源的控制是對機械工業固體廢物實行從產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生量,對于已產生的工業固體廢物,則必須先搞清其來源和數量,然后對廢物進行鑒別、分類、收集、標志和建檔。2工業固體廢物的運輸在對工業固體廢物進行鑒別、分類、收集、標志和建檔后,需從不同的產生地把廢物運送到處理廠、綜合利用設施或處置場。對于廢物處置設施太小、廢物產生地點距處置設施較遠或本身沒有處置設施的地區,為便于收集管理,可設立中間儲存轉運站。運輸方式
30、分公路、鐵路、水運或航空運輸等多種,可根據當地條件進行選擇。對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輸;對于有害廢物,最好是采用專用的公路槽車或鐵路槽車運輸。3工業固體廢物的處理(1)工業固體廢物的預處理 機械工業固體廢物多種多樣,其形狀、大小、結構及性質各異。為了進行處理、利用或處置,常須對工業固體廢物進行預處理。預處理的方法很多,例如,處理或處置前的濃縮及脫水、處置前的壓實、綜合利用前的破碎及分選等。適當的預加工處理還有利于工業固體廢物的收集和運輸,所以預處理是重要的且具有普遍意義的處理工序。1)壓實 是利用壓力來提高工業固體廢物容重的一種預處理方法。通過壓實處理可大大減
31、少包裝容器的數量,提高搬運效率,減小進行無害化處理及最終處置的廢物體積。壓實器一般都由一個供料單元和一個壓實單元組成。供料單元負責接受工業固體廢物原料并將其轉入壓實單元;壓實單元有一個壓頭,在液壓傳動下通過高壓將廢物壓實。常用的壓實器有水平式壓實器、三向垂直式壓實器、回轉式壓實器、袋式壓實器等。為獲得較高的壓縮比,要根據廢物的性質、壓實器的性能以及后續處理要求,選擇適宜的壓實器。不過壓實僅適用于那些壓縮性大而復原性小的廢料,如金屬加工業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。回收再生坯 塊壓 縮破 碎金屬廢物圖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
32、等廢料,形成體積小、密度大并有適當尺寸的坯塊,再進行回爐熔煉。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,可使工業固體廢物顆粒尺寸均勻,使容重和比表面積增加,進而提高焚燒效率,便于分選回收有用金屬及提高填埋處置的密度。用于工業固體廢物的破碎機一般兼有沖擊、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、橡膠類物質在低溫下變脆,可采用低溫破碎。3)分選 為了回收利用工業固體廢物中的有用成分,或將有害
33、成分分離出去,在對工業固體廢物進行處理、利用和處置之前常須進行分選處理。分選處理中工業固體廢物可以按物質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回收率來確定。回收率一般用單位時間內分選機排料口排出的某一組分的量與進入分選機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、粒徑大小等來進行分選。根據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 工業廢水處理過程會產生大量污泥。原污泥的含水率很高,一般為9699.8,體積很大,對輸送、處理及進一步利用都不方便,因此必須對其進行脫水處理。污泥中的水主
34、要以間隙水、毛細水、吸附水和顆粒內部水四種狀態存在,可根據后續處理工藝要求采用不同的脫水方法,如濃縮法、機械脫水法、加熱脫水法等。(2)工業固體廢物的無害化處理 對有害的工業固體廢物必須進行無害化處理,使其轉化為適于運輸、貯存和處置的形式,不致危害環境和人類健康。無害化處理的方法有化學處理、焚燒、固化等。1) 化學處理 化學處理是通過化學反應破壞固體廢物的有害成分,使之無害化的一種處理方法。化學處理方法包括氧化、還原、中和、化學沉淀等。化學處理方法通常只適用于處理有單一成分或幾種化學特性類似成分的廢物,對于混合廢物則可能達不到預期的目的。氧化與還原 利用有害物質在化學反應過程中能被氧化或還原的
35、性質,可通過氧化還原方法將它轉變成無害或少害的新物質,從而達到處理的目的。氧化反應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處理。例如,含砷廢物經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、某些有機物及硫化鈾等無機物。中和與化學沉淀 中和是最普通的化學處理方法,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設備的設計與廢水處理大體相同。化學沉淀是指通過化學反應或調節pH值使有害成分轉變為難溶的物質沉淀下來。例如,廢酸中的溶解銅可通過調節pH
36、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 焚燒是通過高溫對可燃性固體廢物進行破壞的一種無害化方法,也是有機物的深度氧化過程。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電。3)固化 也稱為化學穩定化,是指通過物理化學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。固化處理的機制十分復雜,有的是通過控制溫度、壓力或調節pH值使污染物化學轉變或引入到某種穩定的品格中去;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展起來的一項無害化或少害化處理
37、方法。除了可固化放射性廢物外,還可固化多種無機有毒有害廢物,如電鍍污泥、汞渣、鉻渣等。理想的固化產物應具有良好的抗滲透性、良好的機械特性以及抗浸出性。這樣的固化產物可直接進行安全土地填埋處置也可做建筑的基礎材料或道路的路基材料。根據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、有機聚合物固化、自膠結固化和玻璃固化、陶瓷固化、合成巖固化等。4工業固體廢物的利用 工業固體廢物具有二重性,棄之為害,用則為寶。尤其是對那些具有較高資源價值的廢物,更應盡量加以綜合利用。綜合利用是指通過回收、復用、循環、交換以及其他方式對工業固體廢物加以利用,它是防治工業性污染、保護資源、謀求社會
38、經濟持續穩定發展的有力手段。工業固體廢物綜合利用的途徑很多,主要有生產建筑材料、提取有用金屬、制備化工產品、用作工業原料、生產農用肥料和回收能源等。特定固體廢棄物是指一些數量巨大、有一定回收價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。從資源化角度進行處理,首先要使它們物盡其用,最大限度的延長其使用周期,有的雖不能直接延長使用周期,但可通過處理間接地延長使用周期。廢舊金屬是機電產品在生產、使用過程中不斷產生地廢物,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、報廢工具和機床(或零部件)、各種銹蝕損壞的鋼鐵結構物品等。處理方法通常是先進行
39、分揀,對某些尚有使用價值的部分進行修復或改制后重新使用,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,經自然干化、干燥機烘干。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的產品。5工業固體廢物的處置工業固體廢物的處置,是為了使工業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、工程庫或貯存池貯存、土地填埋和深井灌注等。對于放射性固體廢物,一般應根據其比放射性、半衰期、物理及化學性質選擇相應的處置方法。常用的處置方法有海洋處置,深地層處置、工程庫儲存和淺地埋藏處置等。四、工業噪聲的防治1噪聲及其危害 2噪聲防止技術(1) 確認發生噪聲污染的地點,作出該地區的聽覺試驗、測定噪聲級、以及頻譜分析等噪聲實態調查。(2) 探查噪聲發生源,并調查和確認是哪臺機器的什么部位。(3) 決定降噪目標。(4) 研究降低噪聲的方法,實施最有效的措施。傳播噪
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