①需要的破碎能力;
②固体废物的性质(如破碎特性、硬度、密度、形状、含水率等); ③对破碎产品粒径大小、粒度组成、形状的要求; ④供料方式;
⑤安装操作场所情况等。
磁选是利用固体废物中各种物质的磁性差异在不均匀磁场中进行分选的一种处理方法。固体废物颗粒通过磁选机的磁场时,同时受到磁力和机械力(包括重力、离心力、介质阻力、摩擦力等)的作用。磁性强的颗粒所受的磁力大于其所受的机械力,而磁性弱的或非磁性颗粒所受的磁力很小,其机械力大于磁力。由于作用在各种颗粒上的磁力和机械力的合力不同,因而它们的运动轨迹不同。因此,磁选分离的必要条件是磁性颗粒所受的磁力f磁必须大于它所受的机械力Σf机 ,而非磁性颗粒或磁性较小的磁性颗粒所受的磁力f非磁必须小于它所受的机械力Σf机,即满足以下条件:
f磁??f机?f非磁
据固废比磁化系数x的大小,
0
强磁性物质:(x=7.5-38)×10m/kg,可在弱磁场磁选机中分离出这类物质;
0
-63
弱磁性物质:(x=0.19-7.5)×10m/kg,可在强磁场磁选机中分离出这类物质;
0
-63
非磁性物质:(x<0.19)×10m/kg,在磁选机上与磁选物质分离。
0
-63
18. 浮选过程中使用的浮选药剂主要有哪些?每种药剂在浮选中起什么作用? (1)捕收剂
作用:能够选择性的吸附在欲选的物质颗粒表面上,使其疏水性增强,提高可浮性,并牢固地粘附在气泡上而上浮
特点:①捕收作用强,具有足够的活性;
②有较高的选择性,最好只对某一种物质颗粒具有捕收作用; ③易溶于水、无毒、无臭,成分稳定,不易变质; ④价廉易得 (2)起泡剂
作用:起泡剂是一种表面活性物质,主要作用在水-气界面上,使其界面张力降低,促使空气在料浆中弥散,形成小气泡,防止气泡兼并,增大分选界面,提高气泡与颗粒的粘附和上浮过程中的稳定性,以保证气泡上浮形成泡末层。
特点:①用量少,能形成量多、分布均匀、大小适宜、韧性适当和黏度不大的气泡;
②有良好的流动性,适当的水溶性,无毒、无腐蚀性,便于使用;
③无捕收作用,对料浆的pH变化和料浆中的各种物质颗粒有较好的适应性;
(3)调整剂
作用:主要是调整其他药剂(主要是捕收剂)与物质颗粒表面之间的作用。还可调整料浆的
性质,提高浮选过程的选择性
特点:①活化剂能促进捕收剂与欲选物质颗粒的作用,提高欲选物质颗粒可浮选性的药剂;
②调整剂调整浆料的性质,使料浆对某些物质颗粒的浮选有利,而对另一些物质颗粒的浮选不利;
③抑制剂削弱非选物质颗粒与捕收剂之间的作用,抑制其可浮性,增大其与欲选物质颗粒之间的可浮性差异提高分选过程的选择性;
④分散与混凝剂调整料中细泥的分散,团聚与絮凝,以减小细泥对浮选的不利影响,改善和提高浮选效果。
20. 稳定化/固化处理技术主要应用于哪些方面?
对危险废物、其它处理过程残渣及被污染的土壤进行处理。使危险废物中所有污染组分呈现化学惰性或被包容起来,减少后续处理与处臵的潜在危险。固化:在危险废物中添加固化剂(固化材料)将其从流体或颗粒物形态转化成满足一定工程特性的不可流动的固体或形成紧密固体的过程,使其不需容器仍能保持处理后的外形。
稳定化:在危险废物中通过加入不同的添加剂,以化学或物理的方式减少有害组分的毒性、溶解迁移性。最常用方法是通过降低有害物质的溶解性,减少因渗滤对环境的影响。药剂稳定化处理:重金属离子的稳定化;有机污染物的氧化解毒处理 23. 稳定化/固化处理的基本要求是什么?
具备一定的性能,即①抗浸出性;②抗干湿性、抗冻融性;③耐腐蚀性、不燃性;④抗渗透性(固化产物);⑤足够的机械强度(固化产物)。 25. 简述各种稳定化/固化处理方法的原理.
药剂稳定化:利用化学药剂通过化学反应将有毒有害物质转化为无毒/低毒化学性质稳定的组分,具有相对持久性。
水泥固化:废物被掺入水泥的基质中,水泥与废物中的水分或另外添加的水分,发生水化反应后生成坚硬的水泥固化体
石灰固化:以石灰和具有火山灰活性的物质(如粉煤灰、垃圾焚烧灰渣、水泥窑灰等)为固化基材对危险废物进行稳定化与固化处理的方法。重金属被吸附于胶体结晶中,包裹起来的粘结性物质
沥青固化;以沥青类材料作为固化剂,与危险废物在一定的温度、配料比、碱度和搅拌作用下发生皂化反应,使有害物质包容在沥青中并形成稳定固化体的过程。沥青-憎水性物质、良好的黏结性、化学稳定性、较高的耐腐蚀性。石油蒸馏的残渣,其化学成分包括沥青质、油分、游离碳、胶质、沥青酸和石蜡等。
塑料固化:以塑料为固化剂,与危险废物按一定的比例配料,并加入适量催化剂和填料进行搅拌混合,使其共聚合固化,将危险废物包容形成具有一定强度和稳定性固化体的过程。 玻璃固化:玻璃原料为固化剂,将其与危险废物以一定的配料比混合后,在1000~1500℃的高温下熔融,经退火后形成稳定形成稳定的玻璃固化体。
自胶结固化:利用废物自身的胶结特性来达到固化目的的方法。该技术主要用来处理含有大量硫酸钙和亚硫酸钙的废物,如磷石膏、烟道气脱硫废渣等。 27. 简述评价固化处理效果的指标。 an/A0R?浸出速率 n(F/V)tn
抗压强度:装桶贮存:0.1~0.5MPa 作建筑材料:>10MPa 放射性固化体:前苏 >5MPa, 英>20MPa
V1C?R体积变化因数 V2
28. 分析好氧堆肥的基本原理,
好氧堆肥是在有氧的条件下,借好氧微生物(主要是好氧菌)的作用来进行的。在堆肥过程中,生活垃圾中的溶解性有机物质透过微生物的细胞壁和细胞膜而为微生物所吸收,固体的和胶体的有机物先附在微生物体外,由生物所分泌的胞外酶分解为溶解性物质,再渗入细胞。微生物通过自身的生命活动——氧化、还原、合成等过程,把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物,并放出生物生长活动所需要的能量,把一部分有机物转化为生物体所必需的营养物质,合成新的细胞物质,于是微生物逐渐生长繁殖,产生更多的生物体。
29. 简述好氧堆肥的基本工艺过程,探讨影响固体废物堆肥化的主要因素。
基本工艺
前处理: 分选、破碎、筛分、混合、养分及水分调节
主发酵:发酵仓或露天堆积,强制或翻堆搅拌供氧主发酵期4-12d 后发酵:进一步分解难分解有机物,条堆或静态堆肥,20-30d
后处理:分选设备去除塑料、玻璃金属、小石块;加入N、P、K制复肥的影响因素
脱臭: 产生氨、硫化氢、甲基硫醇、胺类等。化学除臭剂;碱、水溶液过滤;熟堆肥、沸石等吸附剂吸附
贮存: 夏冬需贮存,容纳6个月的贮存设备;干燥透气
影响因素
化学因素:C/N比(30:1);含氧量(>10%);营养平衡;pH值(5.5-8.5)。 物理因素:温度(50-60℃);颗粒度;含水率(45-60%) 好氧堆肥的条件控制 ⑴ 堆肥的有机物问题 ⑵ 碳氮比控制 (3) 堆肥水分控制
(4) 堆肥温度控制 :温度升高是微生物活动剧烈程度的最好参数。可通过通风来降低堆体温度,若无通风系统,则通过定期翻堆来实现通风控温。 (5) 通风供氧问题
通风作用在于:提供氧气,以促进微生物的发酵过程;通过供气量的控制,调节最适温度;在维持最适温度条件下,加大通风量可去除水分。
通风供氧方式包括:自然扩散;翻堆;强制通风;翻堆与强制通风结合;被动通风。 强制通风控制方式:
通风速率恒定的时间控制; 通风速率变化的时间控制; 温度反馈控制; (6)堆肥pH控制
pH表征微生物生活环境,同时也是揭示堆肥分解过程的一个标志。pH在7.5-8.5时,可获得最大堆肥速率。pH一般能通过堆肥过程自身得到调节,没必要添加中和剂,若pH过低,可通过通风来补救。
30. 如何评价堆肥的腐熟程度?
1.物理学指标 气味/粒度/色度
2.工艺指标 温度 耗氧速率400 mg/(kg〃h)
3.化学指标 pH/COD/BOD /VS/碳氮比/氮 化物/腐殖酸 4.生物学指标 呼吸作用/生物活 性/发芽指数
32. 影响厌氧发酵的因素有哪些?
厌氧消化的主要影响因素包括以下几个方面。
(1)原料配比 大量报道和实验表明,厌氧消化的反应物碳氮比在(20~30):1时较为适宜。一般将贫氮有机物(如作物秸秆等)和富氮有机物(如人畜粪尿、污泥等)进行合理配比,从而得到合适的碳氮比。
(2)温度 根据温度的不同,可把发酵过程分为中温发酵(30~36℃)和高温发酵(50~55℃)。一般厌氧消化常控制在这两个温度范围内,以获得尽可能高的降解速度。
(3)酸碱度 水解、发酵菌及产氢产乙酸菌对pH值的适应范围大致为5~6.5,而甲烷菌对pH值的适应范围为6.6~7.5之间。
为提高系统对PH的缓冲能力,需要维持一定的碱度。通常情况下,碱度控制在在2000~5000mgCaCO3/L,可通过投加石灰或含氮物料的办法进行调节。
(4)Eh 一般来讲,厌氧微生物只能在Eh值100 mV以下甚至负值时才能生长。产甲烷菌生长和产甲烷的适宜氧化还原电位(Eh)是-330 mV以下。
(5)搅拌 搅拌是促进厌氧消化所不可缺少的,有效的搅拌可以增加物料与微生物接触的机会;使系统内的物料和温度均匀分布;防止局部出现酸积累;使生物反应生成的硫化氢、甲烷等对厌氧菌活动有阻害的气体迅速排出;使产生的浮渣被充分破碎。
(6)有毒物质 有毒物质能抑制发酵微生物的生命活力,发酵菌对有毒物质有一定的忍耐程度,超过允许浓度会使沼气发酵受阻。
(7)添加剂 在发酵液中添加少量有益的化学物质,有助于促进厌氧发酵,提高产气量和原料利用率。分别在发酵液中添加少量的硫酸锌、磷矿粉、炼钢渣、碳酸钙、炉灰等均可不同程度地提高产气量、甲烷含量以及有机物质的分解率,其中以添加磷矿粉的效果为最佳。
(8)接种物 厌氧消化中菌种数量的多少和质量的好坏直接影响沼气的产生。不同来源的厌氧发酵接种物,对产气量和气体组成由不同的影响。添加接种物可促进早产气,提高产气率。
38. 在垃圾焚烧处理过程中,如何控制二噁英类物质(PCDDs)对大气环境的污染?
(1)二恶英的产生及来源:废物本身所含有;炉内燃烧不完全,低于750-800℃时,碳氢化合物与氯化物结合生成;烟气中吸附的氯苯及氯酚等,在某一特定温度(250-400℃,300℃尤甚),受金属氯化物(CuCl2,FeCl2)的催化而生成。
(2)二恶英被称为世界上最毒的物质,毒性相当于氰化钾的1000倍,因此控制焚烧过程中产生二恶英是非常重要的。二恶英的防治主要从以下几方面着手:
a 控制来源—控制氯和重金属含量高的物质 通过废物分类收集,加强资源回收,避免含PCDDs/PCDFs物质及含氯成分高的物质(如PVC塑料等)进入垃圾中。
b 采用控制“3T1E”的方法来抑制二恶英的产生。“3T1E”是指:
①温度(Temperature),维持焚烧炉内的温度在800℃以上(最好达到900℃以上)可以将二恶英完全分解;
②时间(Time),保证烟气的高温停留时间在2秒以上;
③涡流(Turbulence),采用优化炉型和二次喷入空气等方法,充分混合和搅拌烟气使其充分完全燃烧;
④过剩空气(Excess Air),提供足够的助燃空气可减少二恶英的产生。 c减少炉内形成— 控制温度和停留时间
避免烟气急冷至200℃,在烟气处理过程中尽量缩短250~400℃温度域的停留时间,可以减少二恶英的合成。
d 除尘去除—布袋除尘器前喷入活性炭
对于已经产生的二恶英,可以通过喷入活性炭粉末、甚至触酶分解器进行分解以及设臵活性炭塔吸收等方式从烟气中去除二恶英。
49. 填理场选址总的原则是什么,选址时主要考虑哪些因素?
50. 绘出生活垃圾卫生填埋场的典型工艺流程;
54. 渗滤液水质特征主要受哪些因素影响?
总体来说,垃圾渗滤液具有如下特点:
(1)有机污染物浓度高 垃圾渗滤液中,COD和BOD值最高可达每升几万毫克,比城市生活污水高出很多,尤以5年内的“年轻”填埋场的渗滤液为最;。
(2)氨氮含量高 随着填埋期的延伸,渗滤液中的氨氮浓度会越来越高,在“中老年”填埋场渗滤液中尤为突出;过高的氨氮浓度会影响微生物活性,降低生物处理效果。
(3)金属离子含量较高 渗滤液中含有多种金属离子,其浓度与所填埋的垃圾组分及时间密切相关。铁和锌在酸性发酵阶段浓度较高。
(4)水质随填埋时间的变化较大 渗滤液水质与填埋场构造方式,垃圾的种类、质量、数量及填埋年限,气候和天气都有关系。这些因素导致渗滤液水质不断发生变化。废物填埋初期,其渗滤液的pH值较低,而COD、BOD5、TOC、SS、硬度、金属离子含量较高;而后期,上述组分浓度则明显下降。
(5)营养元素比例失调 污水的生化处理中,适宜的营养元素比例为BOD:N:P=100:5:1,通常垃圾渗滤液中由于BOD含量较高,都会产生缺磷现象,需要采取补给措施进行