固体废物预处理.pptx

固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 预处理预处理是以机械处理为主，涉及废物中某些组分的简是以机械处理为主，涉及废物中某些组分的简易分离与浓集的废物处理方法。易分离与浓集的废物处理方法。预处理的目的预处理的目的是方便废物后续的资源化、减量化和无是方便废物后续的资源化、减量化和无害化处理与处置操作。害化处理与处置操作。第1页/共156页第2页/共156页4123第3页/共156页压实目的减减容容 ：根根据据废废物物的的种种类类和和施施加加压压力力的的大大小小，一一般般压压缩缩比比可可达达3 35 5，若若结结合合破破碎碎，可可达达5 51010，可可以以减少运输成本，降低填埋处置成本。减少运输成本，降低填埋处置成本。稳稳定定化化 ：可可制制取取高高密密度度惰惰性性块块料料，便便于于贮贮存存、填填埋或作为建筑材料使用。埋或作为建筑材料使用。日日本本将将城城市市垃垃圾圾压压实实后后，因因挤挤压压和和升升温温作作用用，使使垃垃圾圾中中的的BODBOD从从60006000ppmppm降降到到200200ppmppm，CODCOD从从80008000ppmppm降降到到150150ppmppm。成为类塑料结构的惰性材料。成为类塑料结构的惰性材料。第4页/共156页第5页/共156页第6页/共156页排气，减少空隙率，使固体废物致密化。排气，减少空隙率，使固体废物致密化。大大多多数数固固体体废废物物是是由由不不同同颗颗粒粒与与颗颗粒粒间间的的空空隙隙组组成成的的集集合合体体。自自然然堆堆放放时时，表表观观体体积积是是废废物物颗颗粒粒有有效效体体积积与与孔孔隙隙占占有的体积之和，即有的体积之和，即:VmVm为为固固体体废废物物的的表表观观体体积积；VsVs为为固固体体颗颗粒粒体体积积（包包括括水水分分）；VvVv为为孔隙体积。孔隙体积。进进行行压压实实操操作作时时，随随压压力力强强度度的的 ，孔孔隙隙体体积积 ，表表观观体积也随之体积也随之 ，而容重，而容重 。第7页/共156页容重就是固体废物的干密度，用容重就是固体废物的干密度，用 表示。表示。W Ws s为固体废物颗粒重；为固体废物颗粒重；W Wm m为固体废物总重，包括水分重；为固体废物总重，包括水分重；W Ww w为固体废物中水分重。为固体废物中水分重。第8页/共156页压压实实的的实实质质可可看看作作是是消消耗耗一一定定的的压压力力能能，提提高高废废物物容容重重的的过过程程。当当固固废废受受到到外外界界压压力力时时，各各颗颗粒粒间间相相互互挤挤压，变形或破碎，从而达到重新组合的效果。压，变形或破碎，从而达到重新组合的效果。适适于于压压实实处处理理的的主主要要是是压压缩缩性性能能大大而而复复原原性性小小的的物物质质,如冰箱、洗衣机、纸箱与纸袋、纤维、废金属丝等。如冰箱、洗衣机、纸箱与纸袋、纤维、废金属丝等。木木材材、金金属属、玻玻璃璃、塑塑料料块块等等本本身身已已经经很很密密实实的的固固体体或焦油、污泥等半固体废物不宜作压实处理。或焦油、污泥等半固体废物不宜作压实处理。第9页/共156页 w m第10页/共156页第11页/共156页(1)(1)、水平式压实器、水平式压实器靠做水平往复运动的压头将废物压到矩形或方形的钢制容器中。靠做水平往复运动的压头将废物压到矩形或方形的钢制容器中。适适用用于于压压实实城城市市垃垃圾圾。先先将将垃垃圾圾加加入入装装料料室室，启启动动具具有有压压面面的的水水平平压压头头，使使垃垃圾圾致致密密化化和和定定形形化化，然然后后将将坯坯块块推推出出。推推出出过过程程中中，坯坯块表面的杂乱废物受破碎杆作用而被破碎，不致防碍坯块移出。块表面的杂乱废物受破碎杆作用而被破碎，不致防碍坯块移出。第12页/共156页具具有有三三个个互互相相垂垂直直的的压压头头，依依次施压。次施压。适合于压实松散金属废物。适合于压实松散金属废物。金金属属等等类类废废物物被被置置于于容容器器单单元元内内，而而后后依依次次启启动动1 1、2 2、3 3三三个个压压头头，逐逐渐渐使使固固体体废废物物的的空空间间体体积积缩缩小小，容容重重增增大大，最最终终达到一定的尺寸。达到一定的尺寸。压压后后尺尺寸寸一一般般在在2002001000mm1000mm之间。之间。(2)(2)、三向联合式压实器、三向联合式压实器第13页/共156页具具有有两两个个压压头头和和一一个个旋旋动动式式压头。压头。适适于于体体积积小小质质量量小小的的废废物物。废废物物装装入入容容器器单单元元后后，先先按按水水平平式式压压头头1 1的的方方向向压压缩缩，然然后后按按箭箭头头的的运运动动方方向向驱驱动动旋旋动动式式压压头头2,2,使使废废物物致致密密化化，最最后后按按水水平平压压头头3 3的的运运动动方方向向将废物压至一定尺寸排出将废物压至一定尺寸排出。(3)(3)、回转式压实器、回转式压实器第14页/共156页移动式压实器移动式压实器带带有有行行驶驶轮轮或或可可在在轨轨道道上上行行驶驶的的压压实实器器称称为为移移动动式式压压实器。实器。按按压压实实过过程程工工作作原原理理不不同同，可可分分为为碾碾（滚滚）压压、夯夯实实、振振动动三三种种，相相应应的的分分为为三三大大类类。固固体体废废物物压压实实处处理理主主要采用碾（滚）压方式要采用碾（滚）压方式主主要要用用于于填填埋埋场场，也也安安装装在在垃垃圾圾车车上上。现现场场常常用用的的压压实实机机主主要要包包括括胶胶轮轮式式、履履带带式式压压土土机机和和钢钢轮轮式式布布料料压压实机。实机。第15页/共156页第16页/共156页 压实器的选择压实器的选择 压压实实器器的的选选择择主主要要针针对对压压缩缩比比，应应当当选选择择合合适适的的压压缩缩比和使用压力。比和使用压力。此此外外，应应注注意意压压缩缩过过程程中中的的情情况况，如如城城市市垃垃圾圾压压缩缩过过程程中中会会出出现现水水分分，塑塑料料热热压压时时会会粘粘在在压压头头上上等等，应应对对不不同同废物采用不同压缩机。废物采用不同压缩机。在在城城市市垃垃圾圾的的综综合合利利用用中中，垃垃圾圾压压实实后后产产生生水水分分，在在风风选选分分离离纸纸时时是是不不利利的的，因因此此，是是否否选选用用压压实实装装置置与与后后继继处理过程也有关、应当综合考虑。处理过程也有关、应当综合考虑。第17页/共156页破破碎碎目目的的为便于运输和贮存，经破碎减容为便于运输和贮存，经破碎减容为为便便于于分分选选回回收收，经经破破碎碎达达到到解解体体或或适适合合于于分分选设备的适用粒度范围选设备的适用粒度范围为便于热处理，增加比表面积为便于热处理，增加比表面积为为便便于于制制造造建建材材，满满足足建建材材制制品品对对原原料料的的粒粒度度要求要求为便于填埋压实，经破碎增加密实度为便于填埋压实，经破碎增加密实度为保护处理设备，经破碎减小冲击力为保护处理设备，经破碎减小冲击力第18页/共156页影影响响破破碎碎过过程程的的因因素素影响破碎过程的因素影响破碎过程的因素是物料是物料机械强度机械强度及及破碎力破碎力。机机械械强强度度：指固废抗破碎的阻力，通常用静载下测定的抗压强度为标准来衡量。（抗压抗剪抗弯抗拉）。一般，抗压强度250MPa为坚硬固废；40250MPa为中硬固废；5 52.5 2.51.75 1.751.5 1.51.25 ua时，时，v0，颗粒向下做沉降运动；颗粒向下做沉降运动；当当v0=ua时，时，v=0，颗粒做悬浮运动；颗粒做悬浮运动；当当v0ua时，时，vF机。该式不仅说明了不同磁性颗粒的分离条件，同时也说明了磁选的实质，即磁选是利用磁力与机械力对不同磁性颗粒的不同作用而实现的。第100页/共156页 磁选机磁场磁体周围的空间存在着磁场。磁场的基本性质就是它对给入其中的磁体产生的磁力作用。因此，在磁选机能使磁体产生磁力作用的空间，称为磁选机的磁场。磁场可分为均匀磁场和非均匀磁场两种。均匀磁场中各点的磁场强度大小相等，方向一致。非均匀磁场中各点的磁场强度大小和方向都是变化的。磁场的非均匀性可用磁场梯度来表示。第101页/共156页 固体废物中各种物质磁性分类强强磁磁性性物物质质：其比磁化系数x03810-6m3/kg，在弱磁场磁选机中可分离出这类物质。弱弱磁磁性性物物质质：其比磁化系数x0=（0.19-7.5）10-6m3/kg，可在强磁场磁选机中回收。非非磁磁性性物物质质：其比磁化系数x00.1910-6m3/kg，在磁选机中可与磁性物质分离。第102页/共156页磁选过程第103页/共156页 常用磁选机1 1、磁力滚筒2、吸持型磁选机3、悬吸型磁选机4、湿式永磁圆筒式磁选机第104页/共156页磁力滚筒 又称磁滑轮，主要由磁滚筒和输送皮带组成。磁滚筒有永磁滚筒和电磁滚筒两种。用在工业固废或城市垃圾的破碎设备或焚烧炉前，出去废物中的铁器，防止损坏破碎设备或焚烧炉。第105页/共156页 悬吸型磁选机u一般式除铁器：通过传送带将废物颗粒输送穿过有较大梯度的磁场。为间断式工作，通过切断电磁铁的电流排出铁物。铁物数量少时。u带式除铁器：连续工作式，铁物数量较多时适用。第106页/共156页 湿式永磁圆筒式磁选机分为顺流型和逆流型两种形式，常用的为逆流型。u顺流型磁选机的给料方向和圆筒的旋转方向或磁性产品的移动方向一致。u逆流型则正好相反，主要适用于粒度小于0.6mm的强磁性颗粒的回收及从钢铁冶炼排出的含铁尘泥和氧化铁皮中回收铁。第107页/共156页概念：利用磁流体磁流体为分选介质，在磁场或磁场和电场的联合作用下产生“加重”作用，按固体废物中各组分的磁性和密度的差异和磁性、导电性和密度的差异，使不同组分分离的过程。第108页/共156页固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 3 固体废物的分选固体废物的分选 固固 体体废废物物 磁磁力力分分选选 磁磁 流流 体体 能够在磁场或磁场和电场联合作用下磁化，呈现似加重能够在磁场或磁场和电场联合作用下磁化，呈现似加重现象，对颗粒产生磁浮力作用的稳定现象，对颗粒产生磁浮力作用的稳定分散液分散液。磁铁矿胶体微粒磁铁矿胶体微粒 油基磁流体油基磁流体 水基磁流体水基磁流体 铁磁性胶悬浮液铁磁性胶悬浮液 顺磁性盐溶液顺磁性盐溶液 Fe、Mn、Ni、Co盐的水溶液盐的水溶液MnCl2、Mn(NO3)2水溶液水溶液 较理想较理想FeSO4、MnSO4、CoSO4（硫酸盐（硫酸盐类）价格便宜类）价格便宜粉碎法粉碎法 水溶液水溶液吸附有机相法吸附有机相法 概念：利用磁流体磁流体为分选介质，在磁场或磁场和电场的联合作用下产生“加重”作用，按固体废物中各组分的磁性和密度的差异和磁性、导电性和密度的差异，使不同组分分离的过程。第109页/共156页 磁流体分选类型磁流体分选有磁流体动力分选和磁流体静力分选两大类。通常，要求分离精度高时，采用静力分选；固体废物中各组分间电导率差异大时，采用动力分选。两种分选方法的比较磁流体动力分选磁流体静力分选 第110页/共156页磁流体动力分选(magnetohydrodynamic separation)概念在磁场（非均匀磁场和均匀磁场）与电场的联合作用下，以强电解质溶液为分选介质，按废物中各组分的密度、比磁化系数和电导率的差异进行分选的方法。优点 分选介质为电解质，来源广，价格便宜，粘度低，设备简单，处理能力大（分选粒度为0.56mm的物料时可达50t/h或100600t/h）；缺点 表观密度小（10000kg/m3），分离精度低。适用范围 在废物组分间电导率差异较大更宜采用（局限）。第111页/共156页磁流体静力分选(magnetohydrostatic separation)概念在非均匀磁场中，以顺磁性液体和铁磁性胶体悬浮液为分选介质，按废物中各组分的密度和比磁化系数的差异进行分离的方法。由于不加电场，不存在电场和磁场联合作用产生的特性涡流，故称为静力分选。优点介质粘度较小，分离精度高，应用范围广；缺点分选设备复杂，介质制备困难，价格高，回收难，处理能力小。适用范围具有密度差异的各种组分的分离（广）。第112页/共156页 1-给料；给料；2-沉下物；沉下物；3-磁铁；磁铁；4-浮生物浮生物 图图 J.shimoiizaka分选槽构造及工作原理分选槽构造及工作原理磁流体分选设备磁流体分选设备 可用于汽车的废金属块的回收，低温破碎物料的分离，和从垃圾中回收金属碎块第113页/共156页固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 3 固体废物的分选固体废物的分选 固固 体体废废物物 电电力力分分选选 辊筒式静电分选机辊筒式静电分选机 YD-4型高压电选机型高压电选机 废物直接传导带电废物直接传导带电 废物通过电晕电场带电废物通过电晕电场带电 电场力作用分离电场力作用分离 电场力作用分离电场力作用分离 塑料、橡胶、纤维、纸、合塑料、橡胶、纤维、纸、合成皮革和胶卷等成皮革和胶卷等 粉煤灰专用设备粉煤灰专用设备 静电分选机静电分选机 复合电场分选机复合电场分选机导体导体 半导体半导体 非导体非导体 利用固体废物中各种组分在高压电场中电性的差异而实现分选的一种方法利用固体废物中各种组分在高压电场中电性的差异而实现分选的一种方法第114页/共156页 a)辊筒式静电分选机辊筒式静电分选机 b)YD-4型高压电选机型高压电选机 图图 电选机结构与工作原理示意图电选机结构与工作原理示意图 固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 3 固体废物的分选固体废物的分选 固固 体体废废物物 电电力力分分选选 第115页/共156页固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 3 固体废物的分选固体废物的分选 摩摩擦擦与与弹弹跳跳分分选选 根据固体废物中各组分的摩擦系数和碰撞系数的差异，在斜根据固体废物中各组分的摩擦系数和碰撞系数的差异，在斜面上运动或与斜面碰撞弹跳时，产生不同的运动速度和弹跳面上运动或与斜面碰撞弹跳时，产生不同的运动速度和弹跳轨迹而实现彼此分离的一种处理方法。轨迹而实现彼此分离的一种处理方法。第116页/共156页固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 3 固体废物的分选固体废物的分选 光光电电 分分选选 光电分选是利用光电分选是利用物质表面光反射物质表面光反射特性的不同而分特性的不同而分离物料的方法，离物料的方法，可用于从城市垃可用于从城市垃圾中回收橡胶、圾中回收橡胶、塑料、金属、玻塑料、金属、玻璃等物质。璃等物质。第117页/共156页固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 3 固体废物的分选固体废物的分选 分分选选效效果果的的评评价价 某排料口所排组分中这种物质的质量某排料口所排组分中这种物质的质量 某物质的品位某物质的品位(%)=100%该排料口所排组分总质量该排料口所排组分总质量 某排料口所排组分中这种物质的质量某排料口所排组分中这种物质的质量 某物质的回收率某物质的回收率(%)=100%原废物中这种物质的质量原废物中这种物质的质量 品位是质量指标，通常经过化验确定。回收率是品位是质量指标，通常经过化验确定。回收率是数量指标，可通过计算确定。数量指标，可通过计算确定。第118页/共156页分选回收工艺系统将两种或两种以上的分选单元操作有机地组合在一起的工艺系统确定原则确定原则：根据物料的性质确定分选方法物料的性质：物料的组成、粒度、比重、电磁性、表面润湿性、形状等分选方法：筛分、重选、电磁选、摩擦与弹跳分选等，应采用最简单的方法。根据分选方法确定分选设备类型、规格、台数应采用定型产品，尽量提高设备利用率。将不同分选方法所组成的单元操作有机组合单元之间的连接应遵循：先干后湿，先粗后细，先多后少等第119页/共156页固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 3 固体废物的分选固体废物的分选 分分选选工工艺艺系系统统 固体固体废物的种物的种类很多，很多，产量大，因而在量大，因而在设计分分选回收工艺系统时应有系统的整体观念，从技术、经济回收工艺系统时应有系统的整体观念，从技术、经济和资源利用方面通盘考虑，对固体废物进行全面综合和资源利用方面通盘考虑，对固体废物进行全面综合处理。处理。综合处理综合处理是指将各中小企业产生的各种是指将各中小企业产生的各种废物集中到一个地点，根据废物的特征，把各种废物废物集中到一个地点，根据废物的特征，把各种废物处理过程结合成一个系统，以便把各过程得到的物质处理过程结合成一个系统，以便把各过程得到的物质和能量进行合理的集中利用。通过综合处理可对废物和能量进行合理的集中利用。通过综合处理可对废物进行有效的处理，减少最终废物排放量，减轻对地区进行有效的处理，减少最终废物排放量，减轻对地区的污染，防止二次公害的分散化，同时还能做到总处的污染，防止二次公害的分散化，同时还能做到总处理费用低，资源利用效率高。理费用低，资源利用效率高。第120页/共156页固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 3 固体废物的分选固体废物的分选 分分选选工工艺艺系系统统 设计分选回收工艺系统注意事项：设计分选回收工艺系统注意事项：（1）应深入调查了解工厂排放污染物的种类和数量及各污）应深入调查了解工厂排放污染物的种类和数量及各污染物的允许排放标准，根据排放标准进行废物处理效益分析，染物的允许排放标准，根据排放标准进行废物处理效益分析，选择最适宜的方案，使之做到能源消耗较少、设备投资较小又选择最适宜的方案，使之做到能源消耗较少、设备投资较小又能取得较大的环境效益。能取得较大的环境效益。（2）重金属离子经过长时间扩散）重金属离子经过长时间扩散仍会造成一定危害，其含量都在仍会造成一定危害，其含量都在10-6级微量，必须对其排放浓级微量，必须对其排放浓度严加控制。度严加控制。（3）固体废物中的物质应进行回收，应在技）固体废物中的物质应进行回收，应在技术、投资、市场、成本等方面综合考虑废弃物资源化问题。术、投资、市场、成本等方面综合考虑废弃物资源化问题。（4）处理废物设备投资费用只能进行估算，一般按实际处理费）处理废物设备投资费用只能进行估算，一般按实际处理费用乘上系数用乘上系数1.6来推算。总费用往往随处理能力增大而减少。来推算。总费用往往随处理能力增大而减少。第121页/共156页固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 3 固体废物的分选固体废物的分选 分分选选工工艺艺系系统统 分别处理情况分别处理情况:1）含有有害重金属的少量废物和不含重金属的大）含有有害重金属的少量废物和不含重金属的大量废物，或者少量的高放射性废物和大量的低放射性量废物，或者少量的高放射性废物和大量的低放射性废物不宜相混，应按有害或有放射性废物进行高级处废物不宜相混，应按有害或有放射性废物进行高级处理。理。2）过热易软化的废物和不易软化的废物不宜相混。）过热易软化的废物和不易软化的废物不宜相混。3）热熔性塑料和非热熔性塑料不宜相混。）热熔性塑料和非热熔性塑料不宜相混。4）当废物中固体物质很多而进行混合处理时，由）当废物中固体物质很多而进行混合处理时，由于在短时间内难以混匀，影响处理效果，故负荷会有于在短时间内难以混匀，影响处理效果，故负荷会有很大波动。很大波动。第122页/共156页固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 3 固体废物的分选固体废物的分选 分分选选工工艺艺系系统统 混合综合处理情况：混合综合处理情况：（1）往含水率高而不能自燃的废物里混入）往含水率高而不能自燃的废物里混入高热值废物，可使整个混合物作为可自燃物，高热值废物，可使整个混合物作为可自燃物，便于焚烧处理。便于焚烧处理。（2）有的废物焚烧时会）有的废物焚烧时会产生氨类碱性气体，有的废物焚烧时会产生氯产生氨类碱性气体，有的废物焚烧时会产生氯化氢、二氧化硫之类酸性废气，如把这两类废化氢、二氧化硫之类酸性废气，如把这两类废物混合后进行焚烧处理就十分合理。物混合后进行焚烧处理就十分合理。第123页/共156页固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 3 固体废物的分选固体废物的分选 分分选选工工艺艺系系统统 综合处理回收工艺系统包括固体废物的收集运输、综合处理回收工艺系统包括固体废物的收集运输、破碎、分选等预处理技术，焚烧、热分解和微生物分解破碎、分选等预处理技术，焚烧、热分解和微生物分解等转化技术和等转化技术和“三废三废”处理等后处理技术。处理等后处理技术。预处理理过程中，程中，废物的性物的性质不不发生改生改变，主要利用，主要利用物理处理的方法，对废物中的有用组分进行分离提取回物理处理的方法，对废物中的有用组分进行分离提取回收。收。转化技化技术是把是把预处理回收后的残余理回收后的残余废物用化学的或物用化学的或生物学的方法，使废物的物理性质发生改变而加以回收生物学的方法，使废物的物理性质发生改变而加以回收利用。这一过程显然比预处理过程复杂，成本也较高。利用。这一过程显然比预处理过程复杂，成本也较高。第124页/共156页 焚烧和热解以回收能源为目的，焚烧主要回收水焚烧和热解以回收能源为目的，焚烧主要回收水蒸气、热水或电力等不能贮存或随即使用型的能源，而蒸气、热水或电力等不能贮存或随即使用型的能源，而热解主要回收燃料气、油、微粒状燃料等可贮存或迁移热解主要回收燃料气、油、微粒状燃料等可贮存或迁移型的能源。微生物分解主要使废物原料化、产品化而再型的能源。微生物分解主要使废物原料化、产品化而再生利用。生利用。预处理过程和转化过程产生的废渣可用于制备建筑预处理过程和转化过程产生的废渣可用于制备建筑材料、道路材料或进行填埋等处置。固体废物处理系统材料、道路材料或进行填埋等处置。固体废物处理系统由若干个过程所组成，每个过程有每个过程的作用。综由若干个过程所组成，每个过程有每个过程的作用。综合处理固体废物时，务必从整体出发，选择合适的处理合处理固体废物时，务必从整体出发，选择合适的处理技术及处理过程。技术及处理过程。固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 3 固体废物的分选固体废物的分选 分分选选工工艺艺系系统统 第125页/共156页固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 第126页/共156页第四节 固体废物的脱水固体废物脱水的方法有浓缩脱水和机械脱水两种。主要内容：固体废物的水分及分离方法浓缩脱水机械脱水第127页/共156页第128页/共156页固体废物中水的存在形式第129页/共156页固体废物脱水的方法浓缩脱水：浓缩脱水：去除固体废物中的间隙水，缩小体积，为输送、消化、脱水、利用与处置创造条件。方法主要有重力浓缩法重力浓缩法气浮浓缩法气浮浓缩法离心浓缩法离心浓缩法机械脱水：机械脱水：利用具有许多毛细孔的物质作为过滤介质，以过滤介质两侧产生压差作为过滤的推动力，使固体废物中的溶液强制通过过滤介质成为滤液，固体颗粒被截留成为滤饼的固液分离操作。应用最广。主要脱出毛细结合水和表面吸附水。第130页/共156页重力浓缩法重力浓缩法原原理理：依据固体颗粒与溶液间存在的密度差，借重力作用脱水，脱水后含水量一般在50%。设备：设备：按运行方式分为 （1 1）间间隙隙式式浓浓缩缩池池：间断浓缩，上清液虹吸排出，仅用于小型处理厂或工业企业的污水处理厂的污泥脱水 （2 2）连连续续式式浓浓缩缩池池：多用于大中型污水处理厂，结构类似于辐射式沉淀池。一般为直径520m的圆形或矩形钢筋混凝土构筑物。可分为带刮泥机和搅动栅、不带刮泥机、带刮泥机多层浓缩池3种。第131页/共156页（1 1）间隙式浓缩池）间隙式浓缩池不带中心传动间歇式浓缩池不带中心传动间歇式浓缩池第132页/共156页（2 2）连续式浓缩池）连续式浓缩池第133页/共156页气浮浓缩法气浮浓缩法原原理理：依靠大量微小气泡附着在污泥颗粒上，形成污泥颗粒-气泡结合体，进而产生浮力把颗粒带到水表面达到浓缩的目的，用刮泥机刮出的过程。设备：设备：气浮池。特特点点：浓缩速度快，处理时间一般为重力浓缩的1/3左右；占地较少；生成的污泥较干燥，表面刮泥较方便。但基建和操作费用较高，管理较复杂。费用较重力浓缩高23倍。常用的是部分澄清水加压溶气气浮法，流程见下图第134页/共156页气浮法浓缩工艺流程气浮法浓缩工艺流程第135页/共156页离心浓缩法离心浓缩法原理：原理：利用固体颗粒与水的密度及惯性的差异，在高速旋转的离心机中，固体颗粒和水分别受到大小不同的离心力而被分离的过程。设备：设备：倒锥分离板型离心机和螺旋卸料离心机。特点：特点：占地面积小、造价低，但运行与机械维修费用较高。第136页/共156页第137页/共156页三种方法的比较（1）重力浓缩法：操作简单，处理费用低；但：占地面积大，效率低（2）气浮浓缩法：效率高 速度快（时间为重力法的13）污泥稳定性好，（混入了空气，不易腐败）但：基建费和操作费用高，管理复杂。（3）离心浓缩法：效率高（污泥可被浓缩到7478）速度快（螺旋卸料型，直径300400处理速度可 达50m3/h）但：动力和维修管理费高，一般不采用；第138页/共156页机械过滤脱水机械过滤脱水利用具有许多毛细孔的物质作为过滤介质过滤介质，以过滤介质两侧产生压差作为过滤的推动力，使固体废物中的溶液强制通过过滤介质成为滤液，固体颗粒被截留成为滤饼的固液分离操作。是应用最广泛的固液分离过程。过滤介质过滤介质过滤设备过滤设备第139页/共156页过滤介质过滤介质具具有有足足够够的的机机械械强强度度和和尽尽可可能能小小的的流流动动阻阻力力的的滤滤饼饼的的支支撑物就是过滤介质。撑物就是过滤介质。织织物物介介质质：又称滤布，包括棉、毛、丝、合成纤维等织物，以及由玻璃丝、金属丝制成的网状物。粒粒状状介介质质：细砂、木炭、硅藻土等细小坚硬的颗粒状物质，多用于深层过滤。多多孔孔固固体体介介质质：有很多微细孔道的固体材料，如多孔陶瓷、多孔塑料及多孔金属制成的管或板。耐腐蚀，且孔道细微。第140页/共156页过滤设备过滤设备真空抽滤脱水机：真空抽滤脱水机：压滤机：压滤机：离心脱水机：离心脱水机：造粒脱水机造粒脱水机第141页/共156页真空抽滤脱水机真空抽滤脱水机采取加压或抽真空将滤层内的液体用空气或蒸汽排除的通气脱水法。是在负压条件下的脱水过程。第142页/共156页 压滤机压滤机（1）板框压滤机：采用压滤脱水 基本结构：板与框相间排列而成，在滤板两侧覆有滤布，用压紧装置把板与框压紧，在板与框之间构成压滤室。在板与框的上端中间相同部位开有小孔，压紧后成为一条通道，加压到0.20.4MPa的污泥，由该通道进入压滤室，滤板的表面刻有沟槽，下端钻有供滤液排除的孔道，滤液在压力下通过滤布沿沟槽与孔道排出压滤机，从而使污泥脱水。a、自动板框压滤机；b、厢式全自动压滤机。第143页/共156页第144页/共156页自动板框压滤机自动板框压滤机1、主梁；、主梁；2、滤布；、滤布；3、固定压板；、固定压板；4、滤板；、滤板；5、滤框、滤框6、活动压板；、活动压板；7、压紧机构；、压紧机构；8、洗刷槽、洗刷槽a、自动板框压滤机、自动板框压滤机第145页/共156页b、厢式全自动压滤机、厢式全自动压滤机第146页/共156页 压滤机压滤机（2）滚压带式脱水机：采用滚压脱水 基本结构：主要由滚压轴和滤布组成a a、对对置置滚滚压压式式：滚压轴处于上下垂直的相对位置，压榨时间几乎是瞬时的，接触时间短，但压力大，污泥所受压力等于滚压轴施加压力的2倍。b b、水水平平滚滚压压式式：滚压轴上下错开，依靠滚压轴施于滤布的张力压榨污泥，压力较小，压榨时间较长。由于滚压时两层滤布的旋转半径不同，其上下两层滤布的速度不同，从而在滚压过程中对污泥产生一种剪切力，促使滤饼脱水。第147页/共156页滚压带式脱水机滚压带式脱水机 结构图结构图第148页/共156页离心脱水机离心脱水机 采用利用离心力取代重力或压力作为推动力对含水固体废物进行沉降分离、过滤机脱水的过程。按离心脱水原理分为按离心脱水原理分为：（1）离心过滤机：（2）离心沉降脱水机：（3）沉降过滤式离心脱水机：按分离系数的大小分为：按分离系数的大小分为：（1）高速离心脱水机：分离系数大于3000（2）中速离心脱水机：1500-3000（3）低速离心脱水机：1000-1500 第149页/共156页（1 1）离心过滤机）离心过滤机第150页/共156页（2 2）离心沉降脱水机）离心沉降脱水机A 第151页/共156页1、变速箱；、变速箱；2、罩盖；、罩盖；3、转筒；、转筒；4、驱动轮；、驱动轮；5、空心轴；、空心轴；6、轴承；轴承；7、螺旋输送器、螺旋输送器 b、圆筒型脱水机圆筒型脱水机B第152页/共156页（3 3）沉降过滤式离心机）沉降过滤式离心机 第153页/共156页造粒脱水机造粒脱水机基本原理：通过加入高分子混凝剂而使泥渣直接形成含水较低的致密泥丸。由圆筒和圆锥组成，设备水平放置，分为造粒段、脱水段和压密段。优点是设备简单，电耗低，管理方便，处理量大。缺点是钢材消耗量大，混凝剂消耗量较高，污泥泥丸紧密性较差。适于含油污泥的脱水。第154页/共156页第155页/共156页第156页/共156页