1、固體廢物處理與處置1三、板框壓濾機1、組成：板框壓濾機主要由濾板、濾框和濾布等組成 2、工作原理：板框壓濾機的脫水工作循環進行。一個工作周期包括：板框壓緊、進料、壓干濾渣、放空（排料卸荷）、正吹風、反吹風、板框拉開、卸料、洗滌濾布九個步驟。3、特點：板框壓濾機的優點是：結構簡單，操作容易、運行穩定，故障少，保養方便，機器使用壽命長；過濾推動力大，所得濾餅的含水率低；過濾面積的選擇范圍較寬，且單位過濾面積占地較少；對物料的適應性強，適用于各種污泥；濾液澄清，固相回收率高。其主要的缺點是間歇操作，處理量小、產率低，勞動強度大，濾布消耗大.適合于中小型污泥處理場合。 圖3 自動板框壓濾機工作過程1.

2、濾布 2.濾框 3.橡膠模 4.隔板 5.濾板6.多孔網板 7.上滾筒 8.下滾筒 9.進料口四、離心脫水機1、組成：轉筒式離心機主要由轉筒、螺旋輸送器及空心軸等組成2、工作原理：應用離心沉降原理進行泥水濃縮或脫水的機械叫離心脫水機。三、特點：離心脫水機可自動控制，能長期連續運行，可封閉操作，環境條件好；對污泥進料含固率變化的適應性強；絮凝劑投量少，常年運行費用低；結構緊湊，占地面積小，維修方便。但污泥必須使用高分子聚合電解質（如高分子聚丙烯酰胺）作為混凝劑進行預處理。 五、真空過濾機1、結構：（以轉鼓真空過濾機為例）主要由空心轉鼓、污泥槽和壓縮空氣管路等組成2、原理：污泥的過濾脫水是以過濾介

3、質（一種多孔性物質，如濾布）兩面的壓力差作為推動力，使污泥中的水分強制通過過濾介質，固體顆粒被截留在介質上形成濾餅（或稱泥餅），從而達到脫水的目的。過濾介質兩側的壓差由真空設備提供動力完成的稱為真空過濾機。五、真空過濾機3、特點：真空過濾機曾經是應用較多的一種脫水設備，其特點是能夠連續操作，運行平穩，可自動控制，濾液澄清率高，單機處理量大；但是真空過濾機附屬設備較多，占地面積大，濾布消耗多，更換清洗麻煩，工序復雜，運行管理費用較高，正逐步被帶式壓濾機和板框壓濾機所代替。真空過濾機主要用于初沉池污泥的脫水。其中帶式轉鼓真空過濾機能處理低濃度、小顆粒、高粘度的污泥。五、真空過濾機過濾介質兩側的壓差

4、由真空設備提供動力完成的稱為真空過濾機 真空過濾機主要用于初沉池污泥的脫水 脫水設備 類 型 優 點 缺 點適用范圍真空過濾機能連續操作，運行平穩，可以自動控制，處理量較大，濾餅含水率較高污泥脫水前需進行預處理，附屬設備多，工序復雜，運行費用較高適應于各種污泥的脫水板框過濾機制造較方便，適應性大，自動壓濾劑進料、卸料、濾餅含水率較低間歇操作，處理量較低適應于各種污泥的脫水滾壓帶式壓濾機可連續操作，設備構造簡單，投資低、自動化程度高操作麻煩，處理量較低不適于粘性較大的污泥脫水離心脫水機占地面積小，附屬設備少，投資低，自動化程度高分離液不清，電耗量較大，機械部件磨損較大不適于含沙量高的污泥造粒脫水

5、機設備簡單，電耗低，管理方便處理量大鋼材消耗量大，混凝劑消耗量較高，污泥泥丸緊密性較差使用于含油污泥的脫水圖4 離心過濾機圖5 圓筒型離心機污泥的熱干燥（補充）污泥處理處置技術系統在實際應用中所遇到的困難，污泥的含水率是關鍵的影響因素。因此，降低污泥含水率是解決目前在污泥處理中所遇到問題的關鍵。國內外應用實踐表明，經傳統的濃縮和脫水工藝處理之后，污泥的含水率不可能達到60% , 如機械脫水泥餅含水率為75左右。要達到對污泥的深度脫水，比較經濟的方法是引入化工操作中常用的熱干燥技術。污泥熱干燥曲線 自由水分。蒸發速率恒定時去除的水分。 間隙水分。蒸發速率第一次下降時期所去除的水分，通常指存在于泥

6、餅顆粒間的毛細管中的水分。 表面水分。蒸發速率第二次下降時期所去除的水分，通常指吸附或黏附于固體表面的水分。 結合水分。在該干燥過程中不能被去除的水分。這部分水一般以化學力與固體顆粒相結合。現行的污泥熱干燥處理技術 按照介質是否與污泥相接觸，現行的污泥熱干燥技術可以分為兩類：直接熱干燥技術和間接熱干燥技術。直接熱干燥技術又稱對流熱干燥技術。此技術熱傳輸效率及蒸發速率較高，可使污泥的含固率從25提高至85%95%。在間接熱干燥技術中，熱介質并不直接與污泥相觸，而是通過熱交換器將熱傳遞給濕污泥，使污泥中的水分得以蒸發，因而熱介質不僅限于氣體，也可用熱油等液體，同時熱介質也不會受到污泥的污染，省卻了

7、后續的熱介質與干污泥分離的過程。 污泥處理處置的一般原則（補充）（l）減量化污泥的含水率高（一般大于95%），體積很大，不利于貯存、運輸和消納，減量化十分重要。 （2）穩定化污泥中有機物含量60%70%，會發生厭氧降解，極易腐敗并產生惡臭。 （3）無害化污泥中含有大量病原菌，寄生蟲卵及病毒，易造成疾病的傳播。 污泥資源化的發展趨勢將污泥隔絕空氣，在還原氣氛下加熱，使污泥中20左右的有機物質炭化，這種炭化污泥類似于木炭，具有以下特性； 密度小，質量輕； 孔隙多，比表面積大； 潤濕時可吸附污泥體積30%40的水分； 良好的脫色除臭性能； 吸收太陽光熱量的效能高； 富含熱值； 適合微生物在其表面生長

8、。國內污水污泥處理現狀中國城市污水處理廠每年排放干污泥約2105t，以濕污泥計約為（3.8-5.5）106t ，并以每年20的速度遞增。由于污水污泥處理費用約占污水處理廠總運行和總投資費用的比例很高，分別約為20%-40和30-40。 國內城市污水污泥的處理處置與國外一些城市相比，存在的問題： 污泥處理率低、工藝不夠完善； 污泥處理技術、設備落后； 污泥處理管理水平較低； 污泥處理設計水平較低； 污水污泥處理投資低； 污水污泥處置水平落后等。中國城市污水污泥處理處置對策 對國內城市的各類污水處理廠來說，應該不斷完善其污水污泥處理工藝，選擇包括污泥濃縮、厭氧消化、脫水等較完善的污泥處理工藝，并積

9、極開發性能良好的、國產的污泥濃縮、穩定和脫水的裝置和機械，以提高污泥的含固率，使后續的污泥處置和綜合利用能順利進行。就選擇污水污泥濃縮技術來說，由于中國城市污水污泥中有機物含量低，所以采用重力濃縮仍然是一種經濟、有效的污泥減容方法。 P90頁2，3，5，7，8，10，11題；【概念】浮選 溶劑浸出 穩定化固化 浸出率增容比 浸出速率 【方法原理】 重金屬穩定化方法及適用對象； 有機污染物的氧化解毒處理方法及適用對象（補充）； 固化處理的方法原理及優缺點； 穩定化固化效果的評價指標。本章重點第四章 固體廢物的物化處理浮選（1）浮選原理浮選是固體廢棄物與水調制的料漿中加入浮選藥劑，并通入空氣形成無

10、數細小氣泡，使欲選物質顆粒粘附在氣泡上，隨氣泡上浮于料漿表面成為泡沫層，然后刮出回收；不浮的顆粒仍留在料漿內，通過適當處理后廢棄。固體廢物浮選主要是利用欲選物質對氣泡粘附的選擇性。其中有些物質表面的疏水性較強，容易粘附在氣泡上，而另一類物質表面親水，不易粘附在氣泡上。物質表面的親水、疏水性能，可以通過浮選藥劑的作用而加強。因此，在浮選工藝中正確選擇、使用浮選藥劑是調整物質可浮選的主要外因條件。藥劑根據在浮選過程中的作用不同，可分為捕收劑、起泡劑和調整劑三大類。 捕收劑能夠選擇性地吸附在欲選物質顆粒表面上，使其疏水性增強，提高可浮性并牢固地粘附在氣泡上而上浮。常用的捕收劑有異極性捕收劑和非極性油

11、類捕收劑兩類。典型異極性捕收劑有黃藥、油酸等。從煤矸石中回收黃鐵礦時，常用黃藥作捕收劑。非極性油類捕收劑主要成分是脂肪烷烴和環烷烴，最常用的是煤油，從粉煤灰中回收炭，常用煤油作捕收劑。起泡劑是一種表面活性物質，主要作用在水氣界面上，使其界面張力降低，促使空氣在料漿中彌散，形成小氣泡，防止氣泡兼并，增大分選界面，提高氣泡與顆粒的粘附和上浮過程中的穩定性，以保證氣泡上浮形成泡沫層。常用的起泡劑有松油、松醇油、脂肪醇等。調整劑的作用主要是調整其它藥劑（主要捕收劑）與物料顆粒表面之間的作用，還可調整料漿的性質，提高浮選過程的選擇性。調整劑的種類較多，它包括了活化劑、抑制劑、介質調整和分散與混凝劑等。調

12、整劑可分為以下四種類：活化劑：凡是能夠促進捕收劑與欲選物質顆粒的作用，從而提高欲選物質顆粒可浮性的藥劑稱為活化劑。常用的活化劑多為無機鹽，如硫化納、硫酸銅等。抑制劑：抑制劑與活化劑的作用相反，其作用為削弱非選物質與捕收劑之間的作用，抑制其可浮性，增大其與欲選物質顆粒之間的可浮性差異，提高分選過程的選擇性。起這種抑制作用的藥劑稱為抑制劑，如水玻璃，單寧、淀粉等；介質調整劑：主要作用為調整漿料的性質，使其對某些物質的浮選有利，而對另外一些物質不利。如酸類、堿類調整pH值。分散與混凝劑：調整料中細泥的分散、團聚、絮凝，以減小細泥對浮選的不利影響，改善和提高浮選效果，如蘇打、水玻璃、聚合磷酸鹽、石灰、

13、明礬、PAM。浮選是固體廢物資源化的一種重要技術，我國已應用于從粉煤灰中回收炭，從煤矸石中回收硫鐵礦，從焚燒爐渣中回收金屬等。浮選法的主要缺點是有些工業固體廢物除浮選外，還需要一些輔助工序如濃縮、過濾、脫水、干燥等。 溶劑浸出溶劑浸出，是在適當的溶劑與廢物作用使物料中有關的組分有選擇性地溶解的物理化學過程。浸出的目的：使物料中有用或有害成分能選擇性地最大限度地從固相轉入液相。選擇溶劑一般要注意以下幾點：對目的組分選擇性好；浸出率高，速率快；成本低，容易制取，便于回收和循環使用；對設備腐蝕性小。溶劑浸出影響浸出過程的主要因素物料粒度及其特性浸出溫度浸出壓力攪拌速度其他因素的影響 對危險廢物、其它

14、處理過程殘渣及被污染的土壤進行處理。使危險廢物中所有污染組分呈現化學惰性或被包容起來，減少后續處理與處置的潛在危險。 危險廢物固化/穩定化的途徑：將危險廢物通過化學轉變，引入到某種穩定固體物質的晶格中去；通過物理過程把污染物直接摻入到惰性基材中去。 穩 定 化 / 固 化 概念4.3 固體廢物穩定化/固化處理 固化(Solidification)技術，在危險廢物中添加固化劑，使其轉變為不可流動固體或形成緊密固體的過程。 穩定化(Stabilization)技術 , 將有毒有害污染物轉變為低溶解性、低遷移性及低毒性的物質的過程。化學穩定化&物理穩定化。 包容化技術 , 用穩定劑/固化劑凝聚，將有

15、毒物質或危險廢物顆粒包容或覆蓋的過程。 穩 定 化 / 固 化 概念4.3 固體廢物穩定化/固化處理固體廢物的固化技術： 是利用物理或化學方法將有害廢物與能聚結成固體的某些惰性基材混合，從而使固體廢物固定或包容在惰性固體基材中，使之具有化學穩定性或密封性的一種無害化處理技術。 在實際應用中，固化處理可以劃分為兩個既相互關聯又相互區別的穩定化技術和固化技術。固化所用的惰性材料稱為固化劑。有害廢物經過固化處理所形成的固化產物稱為固化體。 4.3 固體廢物穩定化/固化處理常用的固化/穩定化技術：水泥固化石灰固化塑性材料固化有機聚合物固化自膠結固化熔融固化（玻璃固化）高溫燒結固化化學穩定化 4.3 固

16、體廢物穩定化/固化處理固化/穩定化技術的應用：對于具有毒性或強反應性等危險性質的廢物進行處理，使得滿足填埋處置的要求；其它處理過程所產生的殘渣（如焚燒飛灰、廢渣）；在大量土壤被有害污染物所污染的情況下對土壤的去污。 危險廢物固化/穩定化處理的目的：使危險廢物中的所有污染組分呈現化學惰性或被包容起來，以便運輸、利用和處置。減少廢物的毒性和可遷移性，同時改善被處理對象的工程性質。4.3 固體廢物穩定化/固化處理固化處理的基本步驟廢物預處理加入填充劑及固化劑混合和凝硬固化體的處理4.3 固體廢物穩定化/固化處理固化/穩定化效果的評價指標 固化/穩定化產物的性能要求： （1）抗浸出性； （2）抗干濕性

17、、抗凍融性； （3）耐腐蝕性、不燃性； （4）抗滲透性（固化產物）； （5）足夠的機械強度（固化產物）。 固化/穩定化處理的基本要求 （1）有害廢物經過固化處理后所形成的固化體應具有良好的抗滲透性、抗浸出性、抗干濕性、抗凍融性及足夠的機械強度等，最好能作為資源加以利用。 （2）固化過程中材料和能量消耗要低，增容要低。 （3）固化工藝過程簡單，便于操作，應有有效措施減少有毒有害物質的逸出，避免工作場所和環境的威脅。 （4）固化劑來源豐富，價廉易得。 （5）處理費用低廉。固化/穩定化效果的評價指標固化效果評價指標固化處理效果常用浸出率、體積變化因數、抗壓強度等物理、化學指標予以評價。 浸出率：是指

18、固化體浸于水中或其它溶液中時，其中有毒（害）物質的浸出速度。 浸出率的數學表達式如下： Rin=(ar/Ao)/(F/M)t 式中：Rin標準比表面的樣品每天浸出的有害物質的浸出率，g/(dcm2) ar浸出時間內浸出的有害物質的量，mg Ao樣品中含有的有害物質的量，mg F樣品暴露的表面積，cm2 M樣品的質量，g t浸出時間，d 增容比（體積變化因數）：是指被固化有害廢物體積與所形成的固化體體積的比值，它是鑒別處理方法好壞和衡量最終成本的一項重要指標。 即 ： Ci=V1/V2 式中：Ci增容比 V1固化前有害廢物的體積，m3 V2固化體體積，m3 抗壓強度是保證固化體安全貯存的重要指標

19、。 對于一般的危險廢物，經固化處理后得到的固化體，若進行處置或裝桶貯存，對抗壓強度要求較低，控制在0.10.5MPa即可；若用作建筑材料，則對其抗壓強度要求較高，應大于10MPa。對于放射性廢物，其固化產品的抗壓強度，前蘇聯要求大于5MPa，英國要求達到20MPa。一般情況下，固化體的強度越高，其中有毒有害組分的浸出率也越低。 評 價 指 標 具備一定的性能：抗浸出性； 抗干濕性、抗凍融性； 耐腐蝕性、不燃性； 抗滲透性（固化產物）； 足夠的機械強度（固化產物）。浸出速率 抗壓強度體積變化因數裝桶貯存:0.10.5MPa 作建筑材料：10MPa 放射性固化體：前蘇聯5MPa, 英國20MPa6

20、.2 水泥固化技術 水泥固化技術 (Cement solidification) 水泥固化：是以水泥為固化劑將有害廢物進行固化的一種處理方法。 水泥固化原理：水泥是一種無機膠結劑，經水化反應后可形成堅硬的水泥固化體，能將砂、石等骨料牢固地凝結在一起。水泥固化有害廢物就是利用水泥的這一特性。 常用作固化劑的水泥：硅酸鹽水泥和火山灰質硅酸鹽水泥 。 在水泥固化處理過程中，為了改善固化條件，提高固化體的質量，有時摻入適宜的添加劑。常用的添加劑有： 吸附劑：如活性氧化鋁、粘土、蛭石等； 緩凝劑：如酒石酸、檸檬酸、硼酸鹽等； 促凝劑：如水玻璃、鋁酸鈉、碳酸鈉等； 減水劑：如表面活性劑等。Cr、Cd、Hg

21、、Pb、Cu、Zn等重金屬的化學穩定化技術有 毒 有 害 物 質含氯的揮發性有機物、硫醇、酚類、氰化物等有機污染物的氧化解毒技術利用化學藥劑通過化學反應。具有相對持久性 。化學穩定化技術（藥劑穩定化處理）重金屬離子的穩定化技術 （1）中和法； （2）氧化還原法； （3）化學沉淀法； 氫氧化物沉淀法 硫化物沉淀法 硅酸鹽沉淀法 碳酸鹽沉淀法 共沉淀法 無機及有機螯合物沉淀法 （4）吸附法 （5）離子交換法酸堿泥渣 中和劑 罐式機械攪拌/池式人工攪拌將固體廢物中可以發生價態變化的某些有毒有害組分通過氧化還原反應轉化為無毒/低毒化學性質穩定的組分吸附劑 可逆 吸附具有選擇性：活性炭-有機物；活性氧化

22、鋁-鎳離子氫氧化物沉淀 硫化物沉淀 硅酸鹽沉淀 碳酸鹽沉淀 共沉淀 無機/有機螯合物沉淀重金屬溶出法離子交換中和法氧化還原法吸附法化學沉淀法離子交換樹脂、天然或人工合成沸石、硅膠 昂貴 可逆 重 金 屬 化 學 穩 定 化氧化還原劑硫酸亞鐵/硫代硫酸鈉/亞硫酸氫鈉/二氧化硫/煤炭/紙漿廢液/鋸木屑/谷殼Cr6+Hg2+As3+Cr3+HgAs5+氧化還原反應無/低毒毒重 金 屬 離 子 的 穩 定 化氧化還原法化學穩定化技術（藥劑穩定化處理） 吸 附 劑 活性炭：活性炭 有機物 粘土： 金屬氧化物：氧化鐵、氧化鎂、氧化鋁 天然材料：鋸末、沙、泥炭、沸石、軟錳礦、 磁鐵礦、硫鐵礦、磁黃鐵礦等 人

23、工材料：飛灰、粉煤灰、高爐渣、活性氧化鋁、有機聚合物重 金 屬 離 子 的 穩 定 化吸 附法化學穩定化技術（藥劑穩定化處理）鎳離子氫氧化物沉淀法 堿性物質：氫氧化鈉、石灰、碳酸鈉等 固化基材：硅酸鹽水泥、石灰窯灰渣、碳酸鈉等硅酸鹽固化（pH 211） 水和金屬離子與二氧化硅或硅膠不同比例結合 碳酸鹽沉淀 鋇、鎘、鉛碳酸鹽溶解度2h,終凝24h，保證混料后有足夠時間輸送、裝桶或澆注水、水泥和廢物的量比 水分過少，不能保證水泥的充分水合作用；水分國大，出現泌水現象 pH 過高，氫氧化物沉淀，碳酸鹽沉淀。過高，帶負電荷 的羥基絡合物，溶解度。Cu，9；Zn，9.2 ；Cd，11.1水泥固化處理(C

24、ement solidification)水 泥 固 化水泥固化影響因素水泥固化工藝介紹外部混合法容器內混合法注入法水泥固化技術的應用無機類型的廢物（其中的有機物的干擾可以加入黏土、蛭石、硅酸鈉緩解，提高固化效果）尤其是含有重金屬污染物的廢物水泥固化處理(Cement solidification)水 泥 固 化水泥固化處理(Cement solidification)水泥固化具有的優點水泥已經被長期使用于建筑業，其操作、混合、凝固和硬化過程的規律已經為人們所熟知；相對于其他材料，其價格低和所需設備簡單；適用于具有不同化學性質的廢物，對酸性廢物也能起到一定的中和作用。圖 電鍍污泥水泥固化處理工

25、藝流程圖 以石灰和具有火山灰活性的物質（如粉煤灰、垃圾焚燒灰渣、水泥窯灰等）為固化基材對危險廢物進行穩定化與固化處理的方法。重金屬被吸附于膠體結晶中，包裹起來的粘結性物質概念 應用 及 特點石 灰 固 化 適用于穩定石油煉化污泥、重金屬污泥、氧化物、廢酸等無機污染物。 簡單，物料來源方便，操作不需特殊設備及技術，比水泥固化法便宜，并在適當的處置環境，可維持反應的持續進行。石灰固化處理得到固化體的強度較低，所需養護時間較長，并且體積膨脹較大，增加清運和處置的困難，因而較少單獨使用。概念應用特點石灰固化處理（ Lime solidification ） 以塑料為固化劑，與危險廢物按一定的比例配料，

26、并加入適量催化劑和填料進行攪拌混合，使其共聚合固化，將危險廢物包容形成具有一定強度和穩定性的固化體的過程。塑料固化處理（Plastic solidification）塑性材料固化概念及原理熱固性塑料固化（脲醛樹脂、聚酯、聚丁二烯、酚醛樹脂、環氧樹脂）用熱固性有機單體和經過粉碎處理的廢物充分混合，在助凝劑和催化劑的作用下產生聚合以形成海綿狀的聚合物質，從而在每個廢物顆粒的周圍形成一層不透水的保護膜。 部分液體廢物遺留，需干化。顆粒度、含水量等以及進行聚合的條件 熱塑性材料固化（瀝青、石蠟、聚乙烯、聚丙烯等）：是用熔融的熱塑性物質在高溫下與干燥脫水危險廢物混合，以達到對廢物穩定化的目的的過程。概念 是指在加熱時會從液體變成固體并硬化的材料。這種材料即使以后再次加熱也不會重新被液化或軟化。實際上是一種由小分子變成大分子的交聯聚合過程。常用的熱固性材料有：酚醛樹脂、脲醛樹脂、不飽和聚酯以及環氧樹脂等。概念 應用 及 特點熱固性塑料包容熱固性材料與危險廢物的相容性：如脲醛樹脂難以固化含硫酸鈉濃度很高的廢液，如不飽和聚酯難以固化廢油脂類危險廢物。 （優點）常溫下操作，對廢物不要求干燥，固化物不可燃，摻和廢料比例高，固化物密度小。（缺點）屬物理包封技術，需要耐酸腐蝕的設備，最終產品需要容器包裝，有些聚合物能被生物降解，絕大部分熱固性材料會老化。熱固性材料