氯碱生产中三废的处理

第一篇：氯碱生产中三废的处理

电石法乙炔生产中“三废”处理技术

化工三废处理工(论文)

题 目：电石法乙炔生产中“三废”处理技术

院 系： 材料工程院 专 业： 精细化学品生产技术

班 级： 11级精化班 姓 名： 陈飞建 学 号： 110303107

2013年 11 月 07日

目录

1 电石制乙炔中废渣的回收利用„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 1.1 电石渣制水泥技术的发展与思路„„„„„„„„„„„„„„„„„3 1.2电石渣生产生石灰技术的发展路„„„„„„„„„„„ „„„„„„3 1.3电石渣制砖技术的发展思路 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 1.4 电石渣生产纳米碳酸钙技术的发展思路 „„„„„„„„„„„„„„4 1.5电石渣作为化工原料的发展思路 „„„„„„„„„„„„„„„„„4 2 电石制乙炔中废水的回用方法及发展思路 „„„„„„„„„„„„„„5 2.1 废次钠的处理技术简介和讨论 „„„„„„„„„„„„„„„„„„5 2.1.1 废次钠回用发生器使用技术运行中存在的问题 „„„„„„„„„„5 2.1.2 脱析废次钠中乙炔气后循环利用的技术简介以及存在的问题 „„„„5 2.1.3 膜法回收废次钠技术简介 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 2.2 电石渣上清液的回用技术简介 „„„„„„„„„„„„„„„„„„7 3 电石制乙炔中废气的回用方法及发展思路 „„„„„„„„„„„„„„ 8 3.1 系统构成与工艺流程 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 3.2 工艺设计原理与注意事项 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 4 结语 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9 5文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9

电石法乙炔生产中“三废”处理技术

陈飞建

(芜湖职业技术学院 安徽 芜湖 241000)

摘 要：介绍了电石法乙炔生产过程中“三废”的处理和回用方式，提出了发展思路。

关键词：电石渣;废次钠;乙炔气;环保

1 电石制乙炔中废渣的回收利用 1.1 电石渣制水泥技术的发展与思路

电石废渣制水泥工艺在国内已经成熟， 中国在上世纪 70 年代就建成了 1 条水泥生产线，专门消化电石废渣。经过多年的发展，电石渣制水泥技术越加成熟，成为电石渣处理的主流技术。2005 年，国家十一五发展规划实施后 ，干法电石制乙炔技术广泛应用， 产生的电石渣含水量为百分之五左右，直接进入水泥生料工段，降低了预处理以及热能的损耗， 从而使电石渣制水泥具备了低成本、低能耗的市场竞争优势。据 2010-2015 年水泥市场调查报告，传统的水泥产业在城镇化建设较为完善的区域，已经存在市场饱和情况。 湿法电石制水泥项目， 项目技术较复杂、占地面积大、投资大、能耗较高，不能做为持续发展的道路;干法电石制水泥技术简单，具备低成本、低能耗的优势。 1.2 电石渣生产生石灰技术的发展思路

采用电石渣生产石灰工艺有较长的技术历史，理论上，采用电石渣生产石灰是较好的方式。但是在实际利用的过程中，还存在杂质富集等很多问题。电石渣生产石灰的投资不到电石渣生产水泥的十分之一，石灰是电石生产的原料，不存在另寻市场的问题，在一定程度上实现了以钙为载体，形成电石废渣—石灰—电石—电石废渣的闭路循环， 减少了电石制乙炔废渣对生产影响的因素， 也保护了石灰石矿源，所以，电石废渣制石灰所产生的经济效益和社会效益相对高于别的电石渣处理方式。然而，这种方式的能耗比较大，不适合没有多余热源的企业采用，而且由于回收石灰中含硫、磷杂质多，造成电石质量低下，导致回收石灰重作电石原料所占的比例不能超过电石原料的 20%，故而无法实现全部的电石渣循环利用。对于该项技术，最大的制约因素是硫、磷杂质的富集，虽然随着科学

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技术的进步，有了较多的方式去除杂质，但是真正能够去除固体中硫磷的方式还没有完全突破，需要在以后的生产中进行完善。 1.3 电石渣制砖技术的发展思路

电石渣制砖技术主要的工艺流程是以浓缩的废电石废渣为主要原料，掺入少量的水泥，与经过破碎的煤渣碎石料按电石渣:水泥:碎石:煤渣=3.2:1.1:3.2:1.4的比例进行混合搅拌后，再经砌块成型机加压成型，养护完成后，便可销售。电石渣制砖的强度能够达到普通红砖强度，符合小型空心砌块的国家标准。该技术方案投资省、成本低、产品自重轻，可以在常温、常压下进行生产养护，节约能源。另外电石渣制砖的成本是普通黏土砖的 60%，是混凝土砌块的 50%。具备低成本的产品竞争优势。既综合利用了电石渣，提高了经济效益，变废为宝，也保护了环境。但是在轻质煤渣砖的生产过程中，电石废渣作为钙质原料，其加入量有限，一般不超过 35%，对于排渣量大的企业，是难以消化完全的，而且由于认知的原因，采用废渣制成煤渣砖的市场销路尚有一定的局限性，也在某种程度上制约了该产品的发展。 1.4 电石渣生产纳米碳酸钙技术的发展思路

纳米碳酸钙又称超微细碳酸钙，又叫超细碳酸钙，是20世纪80年代产生的新材料，广泛应用于塑料、涂料、油墨、造纸、橡胶等多种行业，最成熟的应用在于塑料行业，可代替百分之四十左右的PVC加工塑料，并且能改善塑料制品的流变性能、尺寸稳定性能和耐热稳定性，具有填充及增强、增韧作用，能降低树脂用量，从而降低产品生产成本。电石渣制备纳米碳酸钙主要流程见图 1。

[5]

[4][3]

[2]

电石渣制作纳米碳酸钙是电石渣回收技术发展的新突破，该项目投资较低，运行成本低，在具备电石炉气提供的 CO2的企业，电石渣制纳米碳酸钙无疑是具备很大的环保效益以及经济效益的技术，它的广泛应用将会为电石法制乙炔提供

一条高附加值的应用途径。 1.5 电石渣作为化工原料的发展思路

干法乙炔生成的电石渣，含水量低，氢氧化钙纯度高于90%，进行预处理后可以生产多种化工原料，具有代表性的是电石渣代替熟石灰生产环氧丙烷与氯酸钾等技术。

(1)生产环氧丙烷。在以丙烯、氧气和熟石灰为原料，采用氯醇化法生产环氧丙烷的工艺过程中，需要大量熟石灰。丙烯气、 氯气和水在管式反应器和塔式反应器中发生反应生成氯丙醇。氯丙醇与经过处理的电石渣混合后，送入环氧丙烷皂化塔生成环氧丙烷。由于电石渣中 Ca(OH)2的质量分数高达 90%以上，而国内熟石灰中Ca(OH)2的平均质量分数仅为65%，因此，采用电石渣不仅使环氧丙烷的生产成本下降，而且其中未反应的固体杂质处理量比用熟石灰要少得多。利用电石渣生产环氧丙烷，不仅充分利用电石渣资源，实现了变废为宝，化害为利，而且生产的环氧丙烷质量稳定，符合标准。

(2)生产氯酸钾。用电石渣代替石灰生产氯酸钾的生产工艺过程是，先将电石渣配成 12%乳液，用泵将电石渣乳液送至氯化塔，并通入氯气、氧气。在氯化塔内，Ca(OH)2与 Cl2O2发生皂化反应生成Ca(ClO3)2。去除游离氯后，再用板框压滤机除去固体物，将所得溶液与 KCl 进行复分解反应生成KClO3溶液，经蒸发、结晶、脱水、干燥、粉碎、包装等工序制得产品氯酸钾。

反应式是：Ca(OH)2+Cl2+O2=Ca (ClO3)2+H2O;Ca(ClO3)2+ KCl=KClO3+CaCl2 用电石渣代替石灰生产氯酸钾(KClO3)，技术可行，实现了综合利用电石废渣的目的，不仅减少了电石废渣对环境造成的危害，也减少了在石灰储运过程中造成的污染，而且改善了劳动条件。随着干法乙炔技术的应用，电石渣中氢氧化钙的含量更高，水分也较低，为下游电石渣的应用提供了原料。随着工业化的集中以及科技的进步，电石渣已经逐渐变成一种原料资源，可以结合区域、能源、市场的多种需求，充分利用电石渣，将会获得更大的经济效益与社会效益。 2 电石制乙炔中废水的回用方法及发展思路

电石法制乙炔中废水分别有清净洗涤后的次氯酸钠废水、湿法乙炔反应剩余

[9]

[8][7]

[6]

上清液、以及清净中和塔废碱液和正常的排污所产生的废水。相对而言，在电石法乙炔生产过程中，上清液与次氯酸钠废水占有相当大的比重2.1 废次钠的处理技术简介和讨论

废次钠的成分较复杂，各项指标均远远高于排放指标，必须进行及时地回收处理。目前行业中绝大多数使用 2 种回收方式， 一种是直接进入发生器与电石进行反应; 另一种是将废次钠与高浓度的次氯酸钠进行配置，生成0.08%~0.12%的次氯酸钠进入系统进行循环使用。2 种方式都能较好地回收使用废次钠，但是随着研究的深入以及结合生产情况来看，均有尚未解决的弊端。 2.1.1 废次钠回用发生器使用技术运行中存在的问题

废次钠泵在发生器中直接与电石进行反应，是比较直接的一种处理方式，在很多生产企业中应用，但存在以下问题。

(1)硫磷杂质的富集。废次钠中还有硫磷杂质，参与反应后会继续以气体的形式混合在乙炔气中，给后期的清净处理带来负荷，尤其是在大型工业化生产过程中更为明显。

(2)废次钠中含有大量的氯化物，反应过后产生固体氯化物，生成的电石渣中含氯组分增多，影响电石渣的主要成分，特别是在电石渣制造水泥过程中，氯化物的增多对生产系统以及水泥产品的质量都会造成很大影响。废次钠加入到发生器中，增加了电石渣的处理难度以及乙炔气的清净难度，对于全面治理电石制乙炔的“三废”而言，反而存在弊端。

2.1.2 脱析废次钠中乙炔气后循环利用的技术简介以及存在的问题

脱析废次钠中乙炔气后循环利用的技术是将有效氯低于0.06%的废次钠与高浓度的次氯酸钠直接进行配置，生产出有效氯含量为 0.08%~0.12%的新鲜次氯酸钠进行循环回用。在这个过程中，先将废次钠通入脱析塔中，通过压缩空气或者喷淋解析出乙炔气排放到外界，防止与浓次钠中的有效氯进行反应，然后通过迸射器或者混合器按流量与浓次钠进行配置，配置完成后混合进清净塔使用。目前，这种技术应用广泛，但是仍然存在以下问题。

(1)废次钠中溶解有大量的乙炔气 ，极易与高浓度的有效氯生成氯乙炔发生爆炸，如果脱析不完全容易出现爆鸣，影响生产安全。

[8]

[7]

[10]

。

(2)在循环回用的过程中，磷化物、氯化物加剧富集，造成自燃爆炸以及盐类结晶堵塞生产管道等一系列问题，需要定时定量或者实时进行废次钠的排放。为完整、完全地回收废次钠，必须保证废次钠中的杂质组分不能对下一个系统造成影响，不仅回收废次钠中大量的液体，而且必须对溶解在其中的高浓度离子进行脱离萃取。

2.1.3 膜法回收废次钠技术简介

膜法回收废次钠是新进研发的技术，采取过滤、氧化、絮凝、还原、浓缩等方法，将废次钠中各类杂质组分进行脱离处理，生成工艺用水，并对脱离后产生的高浓度的主要杂质进行专项回用，该最新技术，在很大程度上解决了废次钠全面回收过程中的瓶颈。膜法回收废次钠整个系统由调节器、 固体过滤器、沉降池、陶瓷膜、氧化装置、除磷装置、反渗透装置、pH 值调节器、还原器、蒸发装置、多级泵等设备，以及在线监测装置、数台自动阀连锁装置、气体流量计等控制设备组成。工艺流程示意图见图2 [9]

该项技术主要是针对以下的废次钠参数进行处理见表1。各个生产厂家废次钠中的组成相同，所以挑选以下具备典型代表性数据进行描述。从表 1 中可以得出，TOC、COD、pH 值、氯化物含量、电导率以及钙、镁、磷等含量较高，如果循环使用，富集量更大，从而影响废次钠的再次回收利用，目前需要采取多种方式去除其中各类超标的杂质，达到工艺用水的指标

[10]

。

(1)由于废次钠是由有效氯较高的次氯酸钠与乙炔气进行洗涤反应后产生的， 废次钠中溶解有大量的乙炔气， 是造成废次钠中 TOC 超标的主要原因，针对这项问题，需要采用脱析和曝气等方式降低其中 TOC 含量，使废次钠得以回用。 (2)对于废水的pH值调节，一般采用加酸 、加碱的方式进行合理配置，但是废次钠中含有少量的游离氯，具有一定的氧化性，对后续的系统容易造成影响，本方案为了确保工艺水对氧化剂要求，根据废次钠中游离氯的含量配置相应的亚硫酸钠溶液，还原废水中的氧化剂，达到工艺用水的要求后，进行相应的 pH 值调节。

(3)废水中磷化物含量远远超过工艺用水的指标，本方案采取了以下无机过量法进行去除。

a.氧化剂氧化低价磷。废水中的磷化物价态较多，需要采用固定价态的方式进行处理，经过大量的实验以及实践论证，在废水中加入一定量氧化剂以及置换离子，可以将清净废水中的低价磷氧化，使其以磷酸根的高价固定的形式存在沸水中。 b.钙离子除磷酸根。将废水中的低价磷氧化至高价磷之后，加入高温的氢氧化钙溶液，使其和清净废水中的磷酸根发生沉淀反应，生成不溶性的磷酸钙沉淀，进

行沉降压滤后，以固态进行排除，反应方式为 Ca2++PO3=Ca3(PO4)2↓ c.碳酸钠除过量钙离子。由于采用的是过量法除磷，待磷化物处理后，废水中产生大量的钙离子，需在除磷后的废水中加入低温饱和的碳酸钠溶液，使其和废水中的过量的钙离子反应，生成不溶性的碳酸钙沉淀，沉降压滤后进行收集，反应方程式为Ca2++CO2-3=CaCO3↓本方案的除磷效果达到95%以上，废水中的磷化物指标达到工艺用水的要求。

(4) 废水经过 TOC、pH值调节、以及磷化物和大量的钙镁离子的处理后，仍然会存在少量的固体杂质和微量不溶性物质，采取过滤方式进行去除。过滤方式较多，但是目标均是经过过滤后，浓水中的浊度降低至0.5NTU 以下。 (5)废水中的氯化物含量较高，直接使用，会对用水单位产品质量、设备管道使用寿命等造成很大影响。对于氯化物的处理，也是废次钠处理的一个重点，对此，需要专项采取高密度反渗透膜方式进行脱氯处理，反渗透是渗透逆过程，在高浓度溶液一侧加上一个大于渗透压的压力，高浓度溶液中的水就会在压力作用下以相反的方向穿过渗透膜，进入低浓度一侧，而留下离子和悬浮固体物质。废水经过高压进入反渗透膜循环渗透后，大多数通过反渗透膜成为清水，小部分循环浓缩至一定浓度后收集至浓水池。其中，清水指标达到工艺用水指标，浓水指标远远高于废次钠初始指标需要进一步进行处理收集。

(6)经过以上处理，废次钠分为2个部分，80%为各项指标合格的工艺用水， 可以直接进入用水工段进行使用，另外的 20%为各项指标严重超标的高浓度废水，需要进一步处理[11]

-4。在生产过程中，可以结合具体不同的工艺布置，采用 2 种方式处理浓水。

a.浓水中氯离子与钠离子浓度超高，一般达到12000mg/L以上，天辰公司采取蒸发法处理浓水，回收固体钠盐。

b.定时、定量均匀补给至氯碱工艺的盐水工段，进入离子膜生产工艺，再次利用，节约资源。膜法处理次钠废水，能够从根本上解决废次钠回用对各个生产系统的影响，然而，该方式运行成本较高，需要结合企业自身生产要求与特点，制定合适的废次钠回收装置，才能确保经济效益与环境效益。 2.2 电石渣上清液的回用技术简介

在电石法乙炔生产过程中，湿法乙炔由于需要过量的水来控制反应热，所以产生的电石上清液多，需要的处理设备与设施较多。由于上清液含固量较大， 首先进入沉降池进行沉降，浓渣通过压滤、离心、分离器等多种方式进行脱水后进行收集，上清液进入冷却塔用空气冷却至50 ℃后，送发生装置回用。就上清液循环而言，该工序简单实用。总而言之，上清液是液相循环的载体，担负着电石渣和冷量输送的任务，所以，必须及时处理好影响其循环通道的各项因素，使上清液的作用充分发挥[12]

。

3 电石制乙炔中废气的回用方法及发展思路

电石法制乙炔中的废气主要分为溶解在各种废水中的溶解乙炔气。由于乙炔有气溶解度随温度升高而降低的特殊性，在平均温度为 70 ℃左右的上清液中的溶解量较少，而在平均温度为 25 ℃的废次钠液中却溶解有大量的乙炔气体。目前，绝大多数生产企业的废次钠回收是将溶解乙炔气的废次钠通过曝气，使乙炔气脱析至大气后，再与浓次钠进行配置。在 25 ℃和标准大气压下，每立方米的废次钠溶解乙炔气约为0.93 m3，以废次钠液回收量为150 m3/h 为例，析出乙炔气量为 135 m3/h，折损电石产能约为0.45 t/h;以乙炔气收率 80%计算，1 年可节约电石约 2 851 t。目前，已有专利采用真空萃取乙炔气回收方案回收乙炔气[13]，具体的方案介绍如下。

3.1 系统构成与工艺流程

整个系统由废水泵、真空水环压缩机组、pH 值调节器等设备，以及在线监测氧气装置、自动阀连锁装置、气体流量计等控制设备组成3.2 工艺设计原理与注意事项

(1)乙炔气在不同温度的水中溶解度不同，若全部曝气脱析至大气，造成资源浪费，因此，将这部分乙炔气进行回收是该方案的目的。

(2)真空萃取乙炔气，是将溶解乙炔气的废水，通过降低水中分压的方式，使之溶解的乙炔气进行释放回收。本方案中采取分压为-90kPa，降低乙炔气在常压下的溶解度进行萃取。工作原理是，根据亨特定律，当气体压力不大时(小于 1MPa)，气体的溶解度与其分压力成正比，其公式表示如下：CW=KS×P式中：CW—气体溶解度;KS—气体吸收系数;P—达到溶解平衡是液体上的力。乙炔气

[14]

。

体吸收系数为 0.01，计算乙炔气在溶液中脱析较为完全时，需要压力为-90 kPa。通过改变压力，降低乙炔气在水中溶解度，使之脱析，在真空罐中需要加装填料，降低水的自身静压力，来达到废水回收标准。

(3)废次钠中氯根含量高，极易腐蚀碳钢及不锈钢材质，通常，在清净生产中采用衬塑的方式解决腐蚀，但是该系统为负压系统，并且介质为乙炔气，密封要求极高，碳钢衬塑不能满足要求，故采用特殊材质装置系统。真空萃取乙炔回收工艺流程[15]示意图见图3

(4)负压的安全性能。乙炔气中抽入氧气达到3%，极有可能发生爆炸危险，该负压系统中，需要加入泵后在线测量氧含量设备，当系统含氧量达到 2.5%时， 系统采用自控阀切断进出口，通入氮气自动放空，置换合格后，检查漏点，再次开车使用。

(5)废次钠中的氯气解析

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。废次钠中部分氯根为次氯酸根，容易在解析的过程中产出氯气，生成氯乙炔发生爆炸。本系统中需要加碱装置或者加亚硫酸钠装置(pH 值混合器)进行稳定处理，调节 pH 值至7.0~8.0 后，进行真空萃取。该系统的研发投用，在降低了废次钠循环利用难度的同时，回收了低温废次钠中溶解的乙炔气，又降低了在乙炔生产中电石的部分消耗，不仅具有较为完善的环保效益，并且得到了经济效益，需要在以后的生产过程中进一步地完善降低运行能耗，延伸至其他废气的回收领域。 4 结语

电石法制乙炔生产中产生的“三废”，逐渐成为电石制乙炔的第二发展产业，

由“三废”转变为产品，全力回收废渣、废气、废水，达到节能降耗目的。但是 在“三废”治理的过程中，仍然存在许多问题，如低成本造成回收的不完全，高成本造成的高能耗等，需要在以后的发展道路上结合传统技术，融会贯通，生产出具备市场能力的各类产品。 5文献:

[1] 马国清,李兆乾,裴重华. 电石渣的综合利用进展[J]. 西南科技大学学报. 2005(02) [2] 李冬生. 向废渣要经济效益[J]. 铁道劳动安全卫生与环保. 1987(02) [3] 闫秀华,李世扬. 电石渣综合利用生产砌块[J]. 聚氯乙烯. 2007(05) [4] 马俊华,郝静元. 电石渣替代生石灰脱硫经济效益分析[J]. 电力技术. 2010(01) [5] 范广能,陈红,胡坤宏,周海,王刚,程波;电石渣制备超细碳酸钙的工艺研究[J];安徽化工;2005年06期

[6] 李东霞,王会昌,武建国. 利用电石渣和模拟烟道气生产纳米碳酸钙的实验室研究[J]. 中国氯碱. 2011(07) [7] 胡维新;章天刚;张效忠;电石渣-粉煤灰新型环保免烧砖的配比及力学性能研究[J];化工新型材料;2011年08期

[8] 赵琦. 电石法制氯乙烯生产的三废治理[J]. 中国氯碱. 1995(05) [9] 崔小明,聂颖. 干法乙炔生产技术的研究开发现状[J]. 化工科技市场. 2009(10) [10] 李富勇.电石法乙炔清净废次钠回收利用的研究及实施[J] 新疆化工.2012(03)

[11] 张丽俊. 电石渣浆回收乙炔装置的应用[J]. 聚氯乙烯. 2011(07) [12] 卫泳波，薛维汉，郝强，等.新型烟气脱硫剂———电石渣浆[J].石油和化工节能，2007，14(3)：15-16. [13] 徐正胜 浅析电石法聚氯乙烯生产中乙炔清净废水回收处理工艺技术 [J] 石河子科技.2012(02)

[14] 徐庆臻,冯庆中,韩璐,刘新峰,任广涛,田瑞侠. 石化废水处理工艺优化经验总结[J]. 建设科技. 2002(12)

[14] 余建芳. 电石渣上清液吸收锅炉烟气中SO2的可行性探讨[J]. 中国氯碱. 1997(03);17-19 [15] 魏绍东，杨巨澜.干法乙炔生产的技术与现状[J].精细化工原料及中间体，2009(11)：3-7. [16] 宋晓玲,李向荣,王勤,龙运兰. 次氯酸钠溶液中有效氯的测定方法探讨[J]. 中国氯碱. 2005(02);29-31.

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第二篇：钢铁厂的工业三废处理

钢铁厂的工业废气、废水的处理

一，纲要

1.钢铁厂的生产流程中产生的污染物

2.废气处理：根据冶金过程从矿厂烟尘到高炉煤气处理方法

3.废水处理：将冶金废水分类，对每一类的处理方法 二，关键字

废气、废气的飞危害和处理方法 处理原理 工艺选取

三，正文

近十年来，钢铁工业得到迅速发展，对环境的污染也越来越严重，冶金工业的所制造的环境问题也日益引起人们的重视。冶金企业污染物具有排放量大/成分复杂的特点，治理的技术难度很大。这不仅需要国家有关环境保护政策的和法规的保证，更需要环境工程技术的支撑。

工业的对环境的污染物可以分为三类：废气、废水、固体废弃物，这三类污染物从不同 的角度和程度污染我们周围的环境。在冶金生产中不同的工艺过程生产出的污染物也是不同的，因此我们在处理冶金工业对环境污染问题时首先要知道各个生产工业过程所产生的废弃物有哪些，再去寻找处理污染物的方法。

现代钢铁冶金最大一部分是采用的火法冶金的方法冶炼钢铁。火法冶金是在高温下从冶金原料提取或精炼金属的冶炼工艺，是物理化学原理在高温化学反应中的应用。在火法冶金中天然矿石或人工精炼矿中的部分或者全部矿物在高温下经过经过一系列物理化学变化，生成另一种新形态的化合物或者单质，分别富集在气体、液体或固体产物中，达到所要提取的金属与脉石级其他杂质分离的目的。实现火法冶金过程所需的热能通常是依靠燃料燃烧来供给，也有依靠过程中的化学反应来供给。火法冶金一般包括三大过程：原料的制备、熔炼吹炼、精炼。其中进行的化学反应则有热分解、还原、氧化、等等。过程中的产物出金属或金属化合物以外，还有炉渣、烟气和烟尘。

现代炼钢的过程也是如此，炼钢的步骤可以概述为：首先选矿，然后将铁矿石烧结成适合高炉冶炼的烧结矿，将优质的烧结矿跟焦炭等加入高炉内，在高炉里还原铁矿石得到铁水，然后铁水经过预处理送到炼钢厂，铁水在炼钢厂的转炉内脱碳、磷、硫等有害元素跟杂质，然后将优质的钢水连铸，连轧得到我们需要的钢铁产品。在这过程中，选矿跟烧结以粉尘为主要污染源;高炉炼铁以高炉煤气的气态污染物为主;连铸跟连轧以冷却水为主要污染物;同时在这过程中还有很多的矿渣、炼铁渣、炼钢渣的固体废弃物以及运输途中的烟尘污染。这些污染物如果不加以处理而直接排放到环境中，对环境的损害是不可估计的。同时这些污染物中也有很多有价元素以及一些可回收的资源直接排放也是一种对资源的浪费。

废气处理

人的生命和空气的健康息息相关。空气里的物质直接进入人体，对人体产生有益的帮助，人的生命物质就会健康，反之，就会生病。空气中的有害物质是致使人体得病的主要根源。人每天都要吸收大量的空气，这些空气里的物质会对人体产生很强的刺激。空气健康，就会对人体产生有益的帮助，空气如果不健康，人的生命就会受到威胁。空气是人的生命因子。人类要知道保护空气的健康，就是保护生命。空气的健康是人类生存的保障，没有健康的空气，人类就死亡了。

冶金过程的废气的主要污染物有：含二氧化硫烟气、含氟烟气、含尘煤气、含氮氧化物烟气等。冶金的废气的排放量大，污染面广;温度高，成分复杂，粉尘颗粒细，吸附力强;废气中具有高的回收价值。这些特点使得我们在处理废气时要特别注意废气的处理方法。 冶金废气流量大，而且多为含尘烟气，因此在净化冶金废气时，应首先进行除尘作业。冶金废气中还有大量的有毒污染物若这些污染物直接排放就会污染大气，同时烟气中有很多的有价金属进入的烟尘中，现代的冶金技术已将收尘纳入生产过程中，如果没有完善的高效除尘方法，现在的冶金技术的发展降收到很大的影响。选矿厂是冶金粉尘产出最高的地方，对于破碎系统和皮带运输系统采用密闭抽尘和净化措施相结合的的方法来控制废气中的颗粒物的含量，对于储存和运输等做作业时，采用湿式作业来减少粉尘的产量，湿式作业可以使用的方法有：喷水降尘喷水点可以覆盖在整个料场，可以起到抑制扬尘的作用;在混合料堆上用尼龙网或者秸秆编织帘覆盖。这些方法都只是在简单的解决了烟尘问题遇到大风，大雨的天气很难起到实质性的作用。现代的除尘的方法是使用扬尘抑制剂喷洒在料堆表面。对于其他生产过程中产生的烟气由于其中不仅含有粉尘还有其他的有害气体我们需要在除尘后有进一步的操作。就不能仅仅这简单的除尘我们需要更科学的方法，对这类烟尘有两种除尘方法干式与湿式，干式要求整个作业过程都是在烟气温度大于露点条件下进行的，常用的干式收尘设备有降尘室、旋风除尘器、布袋收尘器和电除尘器等;湿式适用于含湿量大的含尘烟气，多为南方冶金企业使用，常用的湿式除尘设备有水膜旋风收尘器、自激式收尘器和文氏管等，由于整个作业都处于湿式状态下因此对设备管道的腐蚀比较严重，需要定期检修，并且收下的烟尘呈浆状有废水的产生，后续的废水处理也要跟上。

处理完废气中的粉尘只是简单的处理烟气中的颗粒物，其中的有毒物质以及一些有价元素的回收并不能解决，因此后续的处理要从根本上把冶金废气处理掉，需要对其成分的分析并加以处理。根据其物化性质的不同，采用冷凝、吸附、催化转化等方法进行进化处理。冷凝净化法是一种回收高浓度的有机蒸气和硫、磷等有效的净化方法，利用不同物质在同一温度下有不同的饱和蒸气压以及同一物质在不同温度有不同的饱和蒸气压这一性质将混合气体冷却或者加压，使其中某种或几种污染物降凝成液体或固体，从而从混合气体中分离出来，同时还能回收废气中的某些有价成分。把经过一级净化的废气通过吸附法再净化，吸附法是利用吸附剂净化废气中低浓度的污染物质。吸附使废气与多孔性固体(吸附剂)接触，使其中污染物(吸附质)吸附在固体表面上而从气流中分离出来。当吸附质在气相中的浓度低于吸附质的平衡浓度时，或者更容易被吸附的物质达到吸附剂表面时，原来的吸附质会从吸附质表面上脱离而进入气相，会出现脱附现象，吸附质失效，因此吸附质的选择应该满足比表面积和孔隙率大、吸附能力强、选择性好、粒度均匀、具有良好的机械强度、化学稳定性和热稳定性、使用寿命长、易于再生、制造简单、成本低廉的优点，常常用的吸附质有活性、硅胶活性氧化铝等等。最后一步是催化转化，利用催化剂的催化作用把剩余在废气中的污染物转化成无害的化合物。

冶金废气净化处理的有些产品同时也具有很高利用价值。选矿厂净化出的泥浆脱水后可以成为烧结矿和球团矿的原料，提高了高炉炼钢的金属收得率。高炉煤气的经过分离出来的一氧化碳、氢气、甲烷等简单的有机物能作为燃料，分离出来的甲烷、氮化物同时能够作为化工原料生产甲酸钠和合成氨。高温的蒸汽能够被其他蒸汽用户(RH真空炉或自备电厂)使用。火法冶金蒸汽中含有大量的二氧化硫，二氧化硫回收后能够制酸。这是工业制酸的一个重要的来源。

冶金废气的综合利用处理利国利民，也能为钢铁厂产生可观的经济价值，可能在短期里投资不能得到快速的回报，综合考虑长久的利益以及不可估算的生态环境的价值，这份投资还是很值得的。大气也是不可再生资源，地球上任何物种的生存都需要大气的维持。人可以一天不吃饭不喝水，但是不能不呼吸。

废水的处理

水是生命之源是人类生产生活不可缺少的生命要素，古文明的发展都是从水边发展起来的可见水对人生存的重要性。

冶金工业废水可以分为以下类型：悬浮物(包括含油)工业废水，主要是湿法除尘水、煤气洗涤水、铸轧钢废水等;含无机溶物工业废水，以含有重金属离子、酸、碱为主的废水;含有有机物工业废水，包括炼焦废水、化工废水等;冷却废水。

由于冶金废水温度高于常温，废水中含有悬浮物(油类和污泥)和溶解化学物质，所以废水的处理步骤包括废水冷却、去悬浮物、溶解物质提取等。根据不同污染物质的特征，发展了各种不同的废水处理方法，这些方法我可按其作用原理划分为四大类：物理处理法，主要通过物理作用如重力作用、离心力作用、过滤作用、浮力作用等，以分离、回收水中不溶解的呈悬浮状态污染物质(包括油膜和油珠)的废水处理法;化学处理法，通过化学反应和传质作用来分离、去除水中呈溶解、胶体状态的污染物质或将其转化为无害物质的废水处理方法;物理化学法，利用物理化学作用除去废水中的污染物质，主要有吸附分离法、萃取法、气提法和吹脱法等;生物化学处理法，通过微生物的代谢作用，是废水中呈溶液、胶体、以及微细悬浮状态的有机性污染物转化为稳定、无害的物质的废水处理方法。下面我们根据废水类型选择合适的处理的方法。

悬浮物(包括含油)废水的处理根据其的废水特性，可以采用自然沉降、混凝沉淀、过滤等方法净化。自然沉降是根据重力作用将废水的悬浮物沉降进化废水的方法，在重力作用下，废水中比重大于1的悬浮物下沉，使其从废水中去除，可以分离废水中的原有的悬浮固体如泥沙、铁屑、焦粉等。重力沉降根据废水的中可沉物质的浓度高低和絮凝性的强弱可以用以不同的沉降方法：自由沉降，是一种无絮凝性倾向或者弱絮凝倾向的固体颗粒在洗溶液中沉降，由于悬浮物固体浓度低，而且颗粒间不发生黏合，因此在沉降过程中颗粒的形状、粒径和比重都保持不变，各自独立地完成沉降过程，自由沉降作为颗粒在泥沙池及初次沉淀池池内的初次沉淀;絮凝沉降，一种絮凝性颗粒在稀悬浮液中的沉降，虽然废水中的悬浮固体浓度也不高，但在沉降过程中课颗粒之间相互黏合成较大的絮体，因而颗粒的物理性质和沉降速度不断变化，絮凝沉淀作为初次沉淀后期沉淀以及二次沉淀池的初次沉淀;成层沉降，当废水中的悬浮物浓度较高，颗粒彼此靠得很近时，每个颗粒的沉降都受到周围颗粒的作用力的干扰，氮颗粒之间相对位置不变，成为一个整体的覆盖层共同下沉，成层沉降作为二次沉淀池中的后期沉降;压缩，废水中的悬浮物固体浓度很高时，颗粒之间便相互接触，彼此支撑，在上层颗粒的重力作用下，下层颗粒间隙中的水被挤出界面，颗粒相对位置发生变化，颗粒群被压缩，作为沉淀的最后步炒作。过滤法包括过滤跟反洗两个阶段，过滤就是截留污染物，反洗就是把污染物从滤料层中洗去，使之恢复过滤能力，以供不断循环利用。

处理含无机溶解物的工业废水的处理选用物理化学法处理。物理化学法主要有吸附法和离子交换法。吸附法主要是用于处理低浓度工业废水，利用多孔性固体吸附剂的表面吸附废水中一种或多种污染物溶质的方法。常用的吸附剂有活性炭、沸石、硅藻土、焦炭、木炭、矿渣、炉渣、矾土，以及大孔径吸附树脂等。其中活性炭是应用最广泛的，经过活性炭处理过的废水可以不含色度、气味、泡沫和其他有机物，能达到水质排放标准和回收利用的要求。在废水处理过程中，吸附发生在液-固两相界面上，吸附剂要使其表面能减少，只有通过表面力的减少达到，也就是溶质能降低吸附剂的表面张力，因而能被吸附剂吸附。吸附工艺主要有如下三种：固定床吸附，把吸附剂填充在吸附柱(或塔)中，废水通过吸附柱(或塔)而使其中的溶质吸附到吸附剂上;移动吸附床，废水从吸附柱底部进入，处理后的水由柱顶排出，在此过程中要不断更换其中的吸附剂;流化床，流化床的吸附剂在柱内呈膨胀和悬浮状态，废水从多段吸附塔底部流入，与装在各段的吸附剂接触，同时再生后的吸附剂冲最上段通过溢流管往下流动，废水废水依次与饱和的吸附剂新的吸附剂接触，最后达到出水水质要求。吸附剂在使用时要注意对吸附剂的定期更换才能达到良好的吸附要求，同时可以用一些特殊的办法将被吸附的物质从活性炭的空隙中除去以达到对吸附介质的循环利用。离子交换法是利用离子交换剂的交换基团同废水中的金属离子进行交换反应，将金属离子置换到交换剂上予以除去。常用的离子交换剂有无机离子交换剂如沸石、磷酸锆，有机离子交换剂如各种人工合成的树脂。常用的离子交换剂是人工合成树脂，树脂是一种高分子聚合物，其骨架有高分子电解质和横键交联物质组成的空间网状结构，其上面结合着许多能进行交换的基团，酸性基团能交换废水中的阳离子(交换反应为Na2R+M2+==MR+2Na+或者H2R+M2+==MR+2H+)，碱性基团能交换废水中的阴离子(交换反应为R(OH)2+A2+==RA+2OH-)。

处理有机物工业废水，这种废水耗氧且有毒，应采用物化与生化相结合的方法净化。生化法是生物化学法的简称，利用自然界大量存在的各种微生物来分解废水中的有机物和某些无机毒物(如氰化氢、硫化氢等)，通过生物化学过程使之转化为较为稳定的、无毒的无机物，从而使废水得到净化。生化法常用的微生物有细菌、真菌、原生动物、后生动物、藻类，这些微生物大量聚集在活性污泥中。活性污泥是是一个培养基在有溶解氧的条件下，连续培养活性污泥，再利用其吸附凝聚和氧化分解作用净化污水中的有机污染物。生化法废水处理实际可以看做是一个微生物的连续培养过程，即不断的给微生物供给食物使微生物数量不断增加。掌握微生物的处理规律是有效地进行废水生化处理的关键其生长期可以分为如下四个阶段：一，适应期，细菌适应新环境的时期，菌体逐渐增大，不分裂或者少分裂，也有不适应新环境而死亡的，故细菌总数没有打的增加略有减少;二，对数期，这个时期的细菌已适应了新环境，细菌所需食料非常充足，细菌活力强，新陈代谢十分旺盛，分裂繁殖速度很快，细菌的个体数一几何数量级增加;三，平衡期，在这个期间细胞总数达到最大值，但由于培养基中食料逐渐消耗，代谢产物逐渐积累并对细菌产生抑制和有害作用，以致细菌开始死亡，虽然也有新分裂的细菌产生，但细菌总数基本不变，呈现出一个动态平衡;四，衰老期，这个时期培养基中食物已经消耗尽代谢产物中的大量积累，对细菌的毒害也原来越大，结果造成细菌大量死亡，此时细菌总数不断减少。

冷却水占冶金工业总用水量的三分之二以上，直接排放或以低循环率利用都会造成对受纳水体的热污染，也会产生危害。冷却水主要是连铸过程中使用到，对于冷却水的处理我们要分净循环水和浊循环水。净循环水主要是结晶器、设备间接冷却等用水，用后的水温度升高，水质没有收到污染主要是对循环水进行降温、控制浓缩率和水质的稳定。浊循环水主要来之设备和铸坯喷淋冷、切割渣粒化及冲氧化铁皮用水，用后水温升高，水质收到污染，水中还有大量的氧化铁皮颗粒和少量油类。除冲氧化铁皮用水(水质、水温要求低)，只经一级沉淀即可循环使用外，其余水一般经二级沉淀、过滤、除油、冷却后循环使用。(净循环、浊循环系统流程图见附)

国家在倡导企业的节能减排，冶金企业作为国民生产企业的根本，也是占国家企业比重巨大的行业，我们更应该做好节能减排的任务。

多年的实践证明，人类改造自然、发展生产，必须同时注意自然界的“报复”，注意发展生产给包括人类在内的整个生态系统所带来的影响，而不能超过一某一限度。随着生产力的发展和工农业生产的发展的现代化，保护和改善环境就成为劳动力再生产的必要条件。发达的资本主义国家已走过的道路早就证明，没有一个清洁的环境也就没有现代化。我国是发展中的社会主义国家，如果不注重环境保护，甚至造成了环境的严重污染和退化，则不只与我们发展生产力的根本目的不相符合，而且还会危害社会主义现代化建设本身。

四，附：

五，参考资料

《冶金环境工程》

《冶金环境保护及三废治理技术》

第三篇：化工三废处理

化工生产中的三废处理

近些年，我们一般所说的工业“三废”是指的是工业生产当中产生的废气、废水和废渣。而“三废”的产生主要有这几个来源，一是化学反应不完全或者有副反应，二是物理分离中产生的，三是通过非正常时期的短期排放产生的。“工业三废”中含有多种有毒、有害物质，若不经妥善处理，如未达到规定的排放标准而排放到环境(大气、水域、土壤)中，超过环境自净能力的容许量，就对环境产生了污染，破坏生态平衡和自然资源，影响工农业生产和人民健康，污染物在环境中发生物理的和化学的变化后就又产生了新的物质。好多都是对人的健康有危害的。这些物质通过不同的途径(呼吸道、消化道、皮肤)进入人的体内，有的直接产生危害，有的还有蓄积作用，会更加严重的危害人的健康。不同物质会有不同影响。 化工生产曾今给人类创造了很多财富，生产了许多各个领域必须的产品，满足了人们生产和生活的越来越高的要求。但生产过程中的一些废弃物排入环境中，造成水体、大气和土壤的污染，这些污染物在水环境、大气环境和土壤环境之间不断地时行互相迁移、循环给人类的生活环境带来严重的危害。到20世纪末期尤为严重，已经形成了21世纪的一大“公害”。据资料统计，当今世界各国生产使用十多万种化学化工产品。人们利用各种原料进行加工，其中1/3直接转化为废物和污染物，2/3转化为产品。

一、 化工三废的产生、分类及特点 (1) 化工废弃物的分类。

化学工业中所产生的废弃物，可以按聚集在一起时的状态来分类，也可按它们被处理和利用的办法来分类。其中最常用且又合理的是按聚集状态来分类，即将废弃物分为固体废物、液体废物和气体废物三大类，也就是我们通常意义上的“三废”。固体废物，这是些成粉末状、灰状、块状或凝固状的废物。属于这一类的有：残渣，灰渣，飞灰和烟灰，塑料丢弃物，废橡胶，选矿后留下的含金属的矿渣，有腐渣的有机物等。液体废弃物大都是些被污染的水体或其它废溶液，其中溶有盐类、碱类、酸和有机物，也包括分散的“油”液和含有悬浮的颗粒状杂质。属于这一类的主要是生产中排出的废水或用过了的有机溶剂和有机液体。气体形式的废物，这是一些工业锅炉、干燥设备、通风设备所排出的气体以及化学生产过程中分离出来的气体等等。属于这一类的有：各种烟，各种气味的气体，或雾状的固体或液体弥散颗粒，以及含N0、S0

2、HCl、HF等的烟雾，含尘气体，有机物蒸汽，含有有毒物质的蒸汽空气混合气体。除上述三类主要的形式外，还有一类较特殊的废弃物，即成泥浆状的废弃物，它既不能算作液体，也不能算作固体。通常它们是松散的或呈细粒晶体状的糊，其中含有(按质量计) 20%～80%的水，不预先经过加工处理(干燥、冻结等)就较难运输。属于这一类的有：过滤、沉淀后的残渣，废液中和处理或特殊加工处理后产生的泥浆等。

化工废物的“毒性程度”是一个重要的概念或参数。所谓毒性程度，指的是化学或化工废物对生物界的影响。首先，是指对人类的影响，其次是对动植物的影响。根据毒性程度的大小，化学或化工废物可以分为无害的、有毒的和剧毒的几种。实际上，所有的化学或化工废物几乎都是有毒的，它所产生的影响的大小取决于人所接触到的剂量或自然环境中所具有的浓度。此外，许多化学物质无论是在组织中还是在周围环境中，许多都有能积累的特点，从而越来越加剧了毒性的作用。 (2)化工三废的来源。

虽然产生化工污染物的原因和污染物进入环境的途径有多种多样，但概括讲，化工污染物的主要来源大致可分为以下两个方面。

二、生产中三废的综合利用

将化工厂排放的废弃物，加以合理的综合利用和回收，使无用的“废物”重新成为有用之物，即可治理三废防治污染，又可创造财富，故称之为“资源的二次开发工作”。 1.废气的处理和利用

废气的常用处理方法：冷凝法，吸收法，吸附法，直接燃烧法，催化燃烧法五种。典型化工废气的处理和利用化工生产过程中典型的废气处理主要有：烟气脱硫和烟气脱硝两大部分。 2.废水的处理方法 工业上对废水处理的方法有物理法，化学法和生物法三类。化工生产过程中典型的废水有：含硫废水，含酚、氰有毒废水含硫废水的处理：主要有空气氧化法和水蒸气氧化法 3.废渣的处理方法

化工生产过程中排出的废渣，除少数组分回收利用外，大都分采用堆放处理。化学和生物处理。用化学和生物的方法处理化工废渣，主要有中和、氧化、还原、水解、化学固定等方法。

三、三废治理原则

对于三废的防治，在进行工艺设计和工程设计时，要把三废治理作为重要环节，做到“三同时”，即同时设计、同时施工、同时投产。对于已经投产的企业，如果三废不加治理时，可以指令限期治理，不然可以令其停产。治理三废的积极的思路就是改造工艺，使其不产生无法治理或难以治理的三废;其次是“三废”资源化，回收利用或生产出新的产品(过去称综合利用产品)，万不得已则使之无害化。这是总的原则。

采用先进工业技术，控制产生污染

(1)对有严重污染的原料路线、生产方法进行改革。

化工生产中采用的某些原料、催化剂以及生产过程中的中间产物，是有毒有害的，直接污染生产环境，长期危害操作人员健康。因此，力图实现工艺改革，采用无害或低害的原料路线，并相应改变工艺生产方法。隔膜电解法代替水银电解法，就免除了汞污染。有些生产中由于使用大量酸、碱、溶剂、氨等，造成严重的污染。如用次氯酸化法生产环氧乙烷，需要排放大量的石灰浆和含有机氧化物的废水;采用乙烯直接氧化制环氧乙烷，污染显著减轻。 (2)改变造成污染的产品品种。

有些化工产品在生产和使用过程中有毒有害，污染环境，需要采用改革产品品种的措施。农药生产在这方面的例子是显著的。如以往使用的无机砷、有机汞农药以及六六

六、滴滴涕等有机氯制剂，现在已禁止生产和使用。 (3)改变设备、改进操作。 为减少和消除污染，需要对污染环境的生产设备进行改造。如在冷却、洗涤操作上，采用直接接触式设备，会产生大量的废水，如改用问接冷却器进行问接冷却，可有效地减少污染物的排放量。电解食盐水工业中产生的氯气，过去用直接喷淋水冷却的方法去除氯气中的水蒸气，在喷淋过程中水与氯气直接接触，有一部分氯气溶解于水，因而排放出来的废水中含有一定量的氯。现在采用钛管列管冷却器，氯气通过钛管，被管外的冷冻水进行问接冷却，使滤器中的水蒸气直接冷凝下来，不与冷却用水接触，消除了排出水含氯的问题，同时减少了氯气的损失。 (4)采用密闭循环工艺。

所谓密闭循环，指系统的废弃物，通过一定的治理技术，重新回到系统中加以使用，以避免污染物排放环境的工艺。又称为“无废工艺”或“零排放工艺”。它既可降低原料消耗，又减少污染物的危害。 (5)减少系统泄漏。

从控制污染观点考虑，提高设备管道的严密性、减少反应物料的泄漏也是十分重要的。需要提高设备和管道的严密性，对泵和阀门等管件要选用密闭性能好的，如屏蔽屏、整体阀门等;管件连接密封，可选用优质垫圈，采用双层密封等。为防止泄漏，在设计上应尽量减少机械连接，在材质上要选用耐腐蚀的材料，对因腐蚀易引起泄漏的部位，要在设计上考虑便于监测和修补。视流体性质不同，应安装自动报警或监测泄漏的装置，以防止泄漏事故的发生。

四、本文主要介绍几项重大污染行业的三废处理：造纸业、氯碱工业。 造纸业：

随着造纸工业的迅速发展，造纸工业废水已经成为水环境的重要污染源之一。造纸工业废水的污染已经是世界公认的“六大”公害之一，对环境的污染主要为废水、废气、废渣、噪声和恶臭。其中废水的污染最为严重和复杂，这是由于造纸工业废水排放量大，又还有大量的纤维素、木质素、无机碱以及丹宁、树脂、蛋白质等。并且即使经过充分的废液回收利用，也还是或多或少地会有一些纤维素和半纤维素流失进入废水中。含有大量有机物的造纸废水排入水体，对水体会造成不同程度的污染。同时造纸过程中通常还需要加入一些必要的化学药剂和化学助剂，这些物质流失进入水体中更是加重了水体污染。造纸工业的漂白工段通常是采用含氯化合物漂白，导致排出的漂白废水中含有大量的氯化有机物，其中的氯苯酚、氯化脂肪酸、氯化树脂酸、dioxin 等有毒且难以处理的氯化有机物，对环境中的生物具有强烈的毒害、致畸、致多发性脑神经病变作用，因此如何有效地去除造纸废水中的含氯有机物已经成为废水处理的一大难题。本文在查阅大量文献资料的基础上针对当前的废水来源和废水处理技术特点进行详述, 主要介绍国内外处理造纸废水的方法和新技术，并就国内外治理造纸废水的现状和未来的发展前景加以评述。 4.1 制浆造纸废水特点和处理方法

造纸工业废水主要分为蒸煮废液、中段水、造纸白水三种, 对于废纸制浆企业来说, 在废纸再生利用过程中会产生脱墨废水, 它们由于产生的情况和来源不同, 其污染的严重程度和特点也有一定的差异。 4.1.1 蒸煮废液

蒸煮废液即碱法制浆的黑液和酸法制浆的红液。目前国内的制浆技术主要是碱法制浆, 黑液的污染负荷最大, 占整个造纸行业污染负荷的90% , 其产生的黑液污染物浓度与所用造纸原料种类、生产工艺等有关。一般黑液中杂质约占10% ~ 20% , 其中1/ 3 为无机物, 主要是各种钠盐; 2/ 3 为有机物, 主要是碱木素、半纤维素、脂肪酸和树脂酸等。对其处理方法主要是采用碱回收, 但目前草类原料中的硅干扰问题没有完全解决, 使得黑液提取率比木材低得多, 碱回收比较困难, 造成一定的污染, 而且碱回收工艺投资大, 工艺复杂, 只有大型制浆企业才能承受。 4.1.2 中段水

中段水来源于造纸工艺的洗涤、筛选、漂白工段, 是废水处理的主要目标, 其化学成分与黑液相仿, 只是浓度稍低, 其中漂白废水中含有大量的有机氯化物, 具有很深的颜色和很大的毒性, 除了需要除去COD、BOD、SS 等物质外, 还要进行脱色处理。目前中段废水的处理工艺主要是物化和生化处理, 经过处理后, 虽然COD、BOD、SS 等物质大大降低, 但部分有机污 4.1.3 造纸白水

造纸白水主要来自打浆、浆料的净化筛选和造纸机的湿部。白水污染物浓度低, 主要是一些纤维、填料、涂料等, 可通过白水封闭循环、过滤、筛分、气浮、沉淀等处理工艺, 回收纤维实现可循环利用, 减少污染排放量。 4.1.4 废纸脱墨废水

废纸脱墨废水主要来源于制浆部分的洗涤废, 该废水不仅SS 含量高、色度大, 而且还含有大量成分复杂的COD 物质。这些COD 物质主要包括细小纤维、油墨、树脂、颜料、化学药品和机械杂质等污染物, 根据废纸来源和生产工艺的差别, 洗涤废水的特征有所不同。我染物无法有效去除。国目前采用的废纸造纸废水处理技术为混凝沉淀( 或气浮) 等。 氯碱，即氯碱工业

使用饱和食盐水制氯气氢气烧碱的方法。工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。氯碱工业是最基本的化学工业之一，它的产品除应用于化学工业本身外，还广泛应用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业以及公用事业。氯碱工业是化学工业的一个重要组成部分，是生产基本化工原料的行业。近 年来，中国氯碱工业迅速发展，原有氯碱企业纷纷扩大了生产能力，一些新的企业也相继投产，产能快速提升，氯碱工业呈现出加速向规模化，高技术含量方面发展的态势。中国氯碱工业在产能迅速提升的同时，技术也获得了长足发展，规模化装置增多，装置技术水平提高，中国氯碱工业呈规模化、高技术化发展态势。氯碱行业为国民 经济发展做出了重要贡献。同时，氯碱行业对环境污染也是比较大的。

每年氯碱行业排放三废数量大，污染物多，其中工业废水年排放7200万~80000万t，废气排放600亿~700亿m3，废渣160万~200万t。全国化学工业每年排放废水60亿m3，废气7000亿m3，废渣3500万t，氯碱行业年排放总量约占全国化学工业排放总量比例分别为废水占1.2%~1.3%，废气占8.6%-10%，废渣占4.6%~5.7%。由此可以看出，氯碱行业产生“三废”废气量最大，其次是废水和废渣。“三废”种类包括:重金属、有机氯化物、硫化物、氯化物、酚类、油类及放射性物质等等。因此应加大对废气和废水治理力度，逐步采用清洁生产，把三废消除在生产过程中，搞综合利用，变废为宝，变“三废”为资源，做到社会环境和经济效益的统一。 4.2.1 废水治理 氯碱生产中废水主要来源于工艺废水，如盐水净化、电解系统、氯氢处理系统、烧碱蒸发废水、PVC含酸废水、有机氯产品含酸废水、乙炔发生电石灰废水、电站水净化产生废水等等。这些废水大部分是酸性水，含有各种污染物，盐分高、悬浮物高、COD高，个别有异味，排人水体后集中处理不但数量大，难度也很大，污染环境，腐蚀设备、管道。根据各厂经验，分别将各种产品产生的废水针对各种污染物种类，采取不同的处理方法，将其解决在某一工艺过程中。高浓度废水综合利用回收有价值的可作为产品和半成品，可变废为宝，取得较好的经济和环境效益。废水治理各厂都有自己好的经验，大致包括:酸性废水治理、PVC含汞废水治理、过氯乙烯和氯苯废水治理、含三氯乙醛废水治理、含酚废水治理、含硫废水治理、氯水综合利用，含有机氯废水治理等。 生产过程中全部碱性废水回收利用

烧碱蒸发中大量的冷凝水，已实现了闭路冷却，再循环利用。在此基础上实现了烧碱生产废水的零排放。其中有:①吸附工段，冲网、冲地面、真空泵排水等含悬浮物的碱性废水，采用滤池过滤后清液全部回收循环使用，废石棉绒定期清池集中处理，实现吸附工段废水零排放。②蒸发和盐水工段下水回收。各类泵冷却水、42%碱二段冷却器回收、离心机冷却水、42%碱热水槽溢流水等，这些水引人贮槽，用泵送人水封槽，再进人碱性循环水系统。③氯乙烯碱洗废水回收。氯乙烯碱洗塔置换时，废碱液利用碱循环泵打入电石渣浓缩池，浓缩压滤处理后作为发生器的补充水。 酸性废水治理

氯碱生产中酸性废水主要来自离子膜树脂塔再生酸性水，电站水处理磺化酶再生水及氯产品洗水，废气塔吸收水等。近几年浙江善高化工有限公司，北京二化股份有限公司等利用5~8mm的石灰石中和酸性水，并建立了大型废水处理装置，多年运行状况良好，废水处理后pH值(6~9)合格率100%。 4.2.2废气的治理

1.锅炉、炉窑烟道气SO2治理

湿法脱硫 即目前国内较先进的“烟囱组合型简易湿式脱硫装置”，由日本三菱重工业株式会社承担设计，提供主体设备，由日本政府无偿援助3套，都用在氯碱行业，山东潍坊亚星集团公司、广西南宁化工集团和四川长寿化工总厂，其中潍坊亚星集团的运行较好，脱硫效率可达82.4%(一般在70%左右)。使用的脱硫剂是生产PvC副产电石渣浆，因是简易脱硫法，产物硫酸钙未做处理，水泥厂做填料。现在仅此三家，因造价高还未全面推广。 浙江大学开发研制双碱脱硫法

即用氢氧化钠和氢氧化钙作为脱硫剂吸收SO2，其生成物为亚硫酸钠和亚硫酸钙，在水中水解后逐步由钙盐代替。脱硫除尘同时在花岗岩砌筑塔内进行，脱硫剂定期加入循环使用，将吸收烟尘随循环吸收液一起排人沉降池沉降，上清液循环，沉渣做砖用材料，两塔串联使用除尘效率达95%以上，除尘渣煤灰可利用。脱硫效率达70%，该技术造价低，运行费用低。 2.按脱硫法

原理是采用50%甲基二乙酸胺(MEDA)来脱硫，运行能耗低，50:脱除率高，效果好。此技术由美国道化学公司和加拿大的TurbOSoulc公司合作研究开发，脱硫系统包括特定的胺与亚硫酸气反应，加热分离成有用的50:和可回收的胺。与一般方法相比生成物大为减少，后处理方便易行。此公司技术目前只在亚洲国家、印度、韩国和澳大利亚使用。今后美国将此技术与中方合作，扩大应用范围来解决中国的脱硫间题。 3.生产工艺废气治理

氯碱行业排放工艺废气一般都含有氯化氢、氯气、硫化氢及有机氯化物，VCM单体，硫醇类，对大气产生污染，有些严重超标，是群众较敏感的问题。 4.2.3废渣的治理

氯碱行业产生废渣主要有:电石渣、粉煤灰、炉渣、盐泥、钡渣及化工废渣等。1998年全国电石法生产PvC88.4万t，产生的电石渣在160万一170万t，利用率80%以上。1998年烧碱产量508万t，产生盐泥7万一10万t。全国氯碱行业自备电站装机容量为50万kwh，每年产生粉煤灰30万一40万t，炉渣80万~100万t。 1.粉煤灰的治理及应用 一般液态排渣炉粉煤灰比较细，流动性强，输送困难，风吹运输造成贮灰场灰尘飞扬，污染环境。一般在灰场建立灰仓储存，并在灰仓上部加布袋除尘器，再反吹下来收集到料仓里，运往用户。目前粉煤用量最大是建高速公路路基填土代替三合土，硬度强，质量好，已供不应求。

另外，随着建材行业迅速发展，用粉煤灰做粉煤灰水泥，有独特性能，特用在桥梁建筑桥墩上，越接触水强度越好。粉煤灰中含有大量SiO2:和A12O3等活性物质，与Ca(OH)2反应后生成一系列水化产物，产生水硬性，将粉煤灰、氧化钙、铝粉、水泥混合固化制成加气混凝土砌块，粉煤灰用量占60%~70%以上，这种非承重空心砌块用于框架填充材料，又轻又保温且造价低，很受欢迎。

粉煤灰用于农业方面，作为肥源制造硅钙肥、硅钾肥、微肥补充源，又是改良土坡物化状态价廉物美改良剂，制造人造土和人造沸石满足床土育苗和农药吸附需要。现在农业用粉煤灰潜力很大。 2.电石注处理及应用

用电石渣做水泥以电石渣为主原料，以电场液态渣为混合材生产普通硅酸盐水泥是一种化害为利、变废为宝的好措施，既解决了水泥市场供不应求的状况，又使固体废弃物得到了综合利用。用电石渣浆做水泥在氯碱行业有20多家，产量百万吨以上，用电石渣处理度氛气做次氛酸钙氯碱行业利用自己副产电石渣有利条件，处理电解系统含氯废气，生产市场上畅销的氯产品，如山东潍坊亚星化工集团、新获石河子化工厂、上海天原化工集团就利用电石渣浆生产次氯酸钙，其产品有效氯达5%~6%，供给造纸行业作漂白剂，取得一定经济效益。电石渣装可作环氧丙沈和氛酸钾的原料生产环氧丙烷皂化时用高浓度的Ca(OH)2进行反应，而电石渣浆中Ca(OH)2含量妻≥90%(干基)，能满足环氧丙烷工艺要求，且实践证明可行。在锦西化工总厂、天津大沽化工厂都采用电石渣来代替白灰皂化，效果很好。另外，大沽化工厂用电石渣生产氯酸钾已多年，只要将电石渣浆乙炔吹净，安全上无问题。

盐泥综合利用国外电解用盐都用精制盐，不产生盐泥，特别是汞法电解意义重大，避免了含汞盐泥污染问题，我国电解用盐因种类不同，盐泥产生量不同。海盐和岩盐产生盐泥数量不等。但这也是一个重要污染源，占用耕地，污染地下水，应作为一个课题加以研究解决。目前我国大部分厂家还是堆存填坑，尚未利用。太原化工集团做了很多试验工作，取得了成绩，有关部门应组织攻关解决。 结束语

“三废”治理强调的是资源的重复利用，必须从源头抓起，着眼于生产的全过程。尽可能地减少“三废”的排放，并积极开发和利用“三废”治理的先进技术，从而作到“三废”资源的回复利用，减少对环境的污染，同时也降低了生产成本，提高了企业的竞争力，使之能够在激烈的市场竞争中立于不败之地，实现了经济效益和环境保护的“双赢”。

第四篇：水泥三废处理论文

芜湖职业技术学院

三废处理论文

论文题目：论水泥工业三废处理技术的应用及效益

学 院 芜湖职业技术学院 系 别 轻化工程系 专 业 精细化学品生产技术 年 级 10级 学 号 100303104 学 生 姓 名 白龙飞

指导教师姓名 徐世前 指导教师职称 教授

2012 年 11月 12 日

目录

一、1.摘要 „„„„„„„„„„„„ 1 2.关键词 „„„„„„„„„„„„1

二、1.引言

„„„„„„„„„„ 1

2.水泥的生产工艺 „„„„„„„„„1 3.水泥工业三废及处理 „„„„„„„„„„„1 3.1废气 „„„„„„„„„„„1 3.2废水 „„„„„„„„„„2 3.3废料 „„„„„„„„„„„3 4. 水泥“三废”合理利用有助资源节约 „„„„„„„3 4.1对水泥工业发展的意义 „„„„„„„„„„„„3 4.2 对水泥行业带来的机遇 „„„„„„„„„„„„„3 4.3 环境保护的意义 „„„„„„„„„„„„„3 5. 结论 „„„„„„„„„„„„„„4

三、参考文献 „„„„„„„„„„„„„4

摘要：介绍了水泥生产线生产过程中产生废气的情况，针对废气排放特点，采用包含末端治理在内的综合治理措施进行治理;对水泥生产废水处理回用工程可行性、经济性等进行探讨，并提出切实可行的工艺流程;对水泥生产中废料处理，采取的措施等。 关键词：水泥;废气;废水;废料;治理

1 引言

水泥(英文：cement)是指粉状水硬性无机胶凝材料。加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者在水中更好的硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起。水泥是重要的建筑材料，用水泥制成的砂浆或混凝土，坚固耐久，广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程。

2 水泥的生产工艺

水泥的生产工艺，以石灰石和粘土为主要原料，经破碎、配料、磨细制成生料。喂入水泥窑中煅烧成熟料，加入适量石膏(有时还掺加混合材料或外加剂)磨细而成。

水泥生产随生料制备方法不同，可分为干法(包括半干法)与湿法(包括半湿法)两种。

3 水泥工业三废及处理

所谓“三废”，就是“生产过程中，产生的废料(废煤碴、废石碱、废煤灰等)、废气(排放、残余等气源再利用)、废水(自然排泄工业废水等)”的概称。

水泥生产过程产生的废气污染物主要是粉尘，其次是SO

2、NOx等。水泥生产的废水中，有机物含量低，主要含粒径不同的颗粒物，主要污染物为SO2。水泥生产的废料有离心成型后的废浆、搅拌成型和浇灌的撒落料及拌制混凝土的剩余混合料、冲洗搅拌机的水浆、蒸汽锅炉废渣、粗细集料(砂、石)筛(洗)余物、废品及其他边料。下面分别介绍水泥生产中三废处理技术的应用。

3.1 废气

水泥生产的特点为物料处理量大，粉状物料或成品输送环节多。在物料破碎、输送、粉磨、煅烧、包装、储存等环节中，几乎每道工序都伴随着粉尘的产生和排放。产生的粉尘类型主要有：(1)原料粉尘;(2)煤粉尘;(3)水泥窑粉尘;(4)熟料粉尘;(5)水泥粉尘。粉尘的排放方式分为有组织排放和无组织排放两大类。有组织排放包括从热力设备烟囱和各种通风设备排气筒排放的粉尘。无组织排放包括各种物料在装卸、运输、堆存过程中自由散发出来的粉尘。粉尘最大的排放源为窑尾废气，其次是窑头废气。SO

2、NOx等产生于熟料煅烧过程，由窑尾烟囱排入大气。

治理措施：为了有效地控制废气的产生和排放，工程采取了以下综合措施：(1)从工艺流程设计、布置上尽量减少扬尘环节;(2)选用扬尘少的先进设备;(3)粉状物料采用空气输送、链式输送机等密闭式输送设备;(4)带式输送机布置尽量降低物料落差并加强密闭;(5)配备洒水车，设置洒水管道，对石膏、原煤、矿渣等物料露天堆场和物料运输道路洒水降尘;(6)加强绿化，厂区内的绿化面积占可绿化面积的81.4%;(7)对有组织排放点设置相应废气处理装置。

结论：(1)在采取综合治理措施后，各废气排放点废气各项排放指标均符合《水泥厂大气污染物排放标准》(GB4915—1996)中二级标准;该厂粉尘无组织排放符合《水泥厂大气污染物排放标准》(GB 4915—1996)二级标准。治理设施运行稳定、综合治理效果良好。(2)水泥厂的废气排放，特别是粉尘无组织排放情况，同企业的内部管理情况直接相关。强化企业内部管理是水泥厂废气长期、稳定地实现达标排放的关键和有效保证。

3.2 废水

水泥工业生产用水量大而对水质要求不高，主要用于旋转窑冷却、地面冲洗、冲洗磨机等，其生产废水一般未经处理直接排入地面水体，严重时造成河道淤塞，影响了人们正常的生活生产用水。水泥工业生产废水主要含不同粒径的细小颗粒，而水泥生产对用水水质要求不高，因此，对水泥生产废水进行处理并回用，不但具有环境社会效益，而且经济效益也十分显著。水泥生产废水主要污染物为SS，废水中SS主要以粗分散系和胶体分散系两种形态存在。其中粗分散体系占总悬浮物的80%-90%，在自然沉淀状态下就能较容易去除。处理的关键在以胶体状分散体系存在的SS。治理措施：通常对于以胶体状存在的SS，主要靠投加混凝剂，通过混凝剂水解产物压缩胶体的扩散层，达到胶体脱稳而相互聚结;或者通过混凝剂的水解和缩聚反应而形成的高聚物的强烈吸附架桥作用，使胶粒被吸附粘结。针对水泥生产废水的特性，经过充分的试验论证，采用聚合氧化铝为絮凝剂，压缩双电层，降低电位，然后投加少量PAM作助凝剂，靠其大分子的吸附架桥功能，将脱稳的细小颗粒凝聚成较大的颗粒，提高沉降速度，从而达到泥水分离的目标，SS处理效果显著。根据试验结果，废水中CODcr和SS具有线性关系，CODcr随SS的变化而变化。因此，水泥废水的治理主要以去除SS为目标，只要SS降低了，CODcr就随之降低。具体流程如图4示:

3.3 废料

水泥制品企业往往忽视企业本身废渣废料的综合利用，以致侵占农田、堵塞河道、污染环境。经济合理地处理这些废渣废料，特别是用于农房墙体生产，既可解决农房墙体材料急需的大量原材料，又可增加企业的经济效益，具有一定的现实意义。

离心成型后的废浆这种废浆含有5%-8%的水泥，可作墙体材料的胶绪材使用;搅拌、成型和浇灌的撒落料及拌制混凝土的剩余混合料，后者性能较好，可作为农房墙体材料的基本混合料，前者可作混合料;冲洗搅拌机的水浆其性能与离心成型的废浆大致相同，可作胶结材或混合料使用;蒸汽锅炉废渣这种废渣经破碎筛分可分别替代粗细集料，不过用作粗巢料时，要防止混凝土成型时出现分层现象I粗细集料砂、石筛洗余物;废品及其他废地坪、废砖瓦及混凝土边料这些材料经破碎筛分后，可替代粗细集料。

治理措施：(1)废渣砖：利用离心成型的废浆作胶结材，加入适量的炉渣人工或机械破碎作集料，再加混凝土撒落料，人工拌和均匀后放人钢模内夯实成型，经自然养护即为废渣砖尺寸与普通粘土砖相同，主要用于围墙砌筑;(2)废料实心砌块：利用撒落料和剩余混合料，掺加一些砂、石筛余物和炉渣作集料，经人工拌和均匀，在钢模中振动密实成型，白然养护后即为废料实心砌块毫米，可用作单层房屋的墙体材料;(3)房屋基础用的水泥条石利用撒落料和剩余混合料，掺加冲洗搅拌机的水浆和部分砂、石筛余物，经人工拌和后，在钥模中夯实成型，自然养护后即得水泥条石;(5)室内外地坪方砖：利用离心成型后的废浆、撒落料和砂、石筛余物或混凝土制品的边料，经人工拌和后，在模子中夯实成型，即为地坪方砖厘米，此砖生产在各厂较为普遍;(6)其他：如花墙、花格栏杆和水泥墩子船台上使用等。

4 水泥“三废”合理利用有助资源节约

水泥行业“三废”的合理利用，国家在政策上可给予一定比例的政策性优惠和支持，一般水泥企业利用了一定比例的“三废”即可获得退税等的优惠和地方性补贴支持，这可谓是“一举两得，甚至一举多得”之好事：

4.1对水泥工业发展的意义

在经济欠发达地区(特别是经济贫困地区、山区等等)“三废”利用率较低，鼓励(用政策激励等措施)调动相关涉及利用“三废”行业积极合理使用“三废”上效益、促发展，更具十分重要的意义，为我国水泥厂焕发了生机，主要是充分利用了“三废”来降低成本赢得效益最大化的，这就更加凸显了“三废”产生的财富威力。

4.2 对水泥行业带来的机遇

在经济发达地区“三废”则更显高价值功能，利用的空间规模会更加庞大，给水泥利用“三废”的行业(企业)带来更多机遇和商机，创造利润的更大化。 4.3 环境保护的意义

在发展和平衡经济地区间“三废”有其“意想不到”之价值效果，并产生更多的节能效应。虽然处于发展和平衡经济带中间，“三废”的拥有量和可用程度还是比较有潜力可挖的;充分合理利用“三废”就等于节约了优良的资源，创造出以“废”变“宝”之新跨越!为实现“资源节约型和环境友好型”社会氛围奠定了坚实的基础，为资源节约化程度之攀高增加了重量级砝码。

5 结论

通过对水泥工业中“三废”的综合处理应用，不仅给企业带来可观的经济效益，还具有一定的社会效益。水泥生产中，废水、废气和废料的处理回用工程的实施，不但具有环境、社会效益，而且具有十分显著经济效益。云南省腾冲县水泥厂对本地企业加工生产过程中产生的废弃物加以综合利用，变废为宝，保护了环境。腾冲县水泥厂过去生产水泥的原料采用硫铁矿和火山灰，生产中产生大量二氧化硫气体，对大气造成严重污染。因这两种原材料的大量采挖，对山林植被造成了大面积破坏。后经水泥厂技术人员反复实验论证后，采用了县化肥厂硫酸提炼后产生的硫铁矿废渣替代硫铁矿，采用县纤维板厂及胶合板厂锅炉烧余后的煤灰和火山石机制解石厂产生的大量边角废料和其他剩余物替代火山灰。这类铁矿渣、火山石、煤灰已经高温煅烧，性能稳定，富含水泥生产有用的化学成分，使水泥质量更加稳定，产品标号显著提高。此举不仅解决了这些企业清运废料的后顾之忧，还使公司增效，同时消除了大量工业废料随处倒弃对环境造成的严重污染问题。经有关专家鉴定，该公司的“三废”利用率高达到33.5%，每年综合利用“三废”3.315万吨。

参考文献：

《水泥工业三废处理与工程实例》 作

者：曹健，李浪编 出 版 社：化学工业出版社 《水泥生产工艺控制(第2版)》 作

者：张建丰 编著 出 版 社：中国电力出版社 《化工安全与环境》

主管单位：中国石油和化学工业协会

主办单位：中国化学品安全协会 中国化工信息中心 北京中化信深达信息技术有限责任公司 主

编：周厚云 《化工安全与环境保护》

作 者：王德堂，何伟平 著

出 版 社：化学工业出版社 《化工三废处理工》

作 者： 黄海林，晋卫 著 化学工业职业技能鉴定指导中心编

出 版 社： 化学工业出版社

第五篇：化工三废处理工论文

健雄职业技术学院

化工三废处理工论文

题 目：固体废物处理技术的展望及趋势 姓 名： 张天恩 学 号： 130305521227

系 部： 化学工业系

专 业： 工业分析与检验 班 级： 分析1312

固体废物处理技术的展望及趋势

摘要：阐述了固体废物处理的定义，种类，讨论了固体废物的各种处理方法，并分析了国内外固体废物处理的现状及趋势，也对今后的固体废物处理提出了一些展望。

关键词：固体废物，处理技术，展望。

引言：随着科技的进步，城市化进程不断扩大，工矿企业的日益增多，人们生活水平的不断提高，固体废弃物的数量逐年递增。据有关资料显示，1997年城市垃圾年产生量约为1.4亿t，年增长率为6%-7%，历年堆存量高达50多亿t，而无害化处理率不到10%。大量垃圾运到城效裸露堆放，全国近2/3的城市陷入城市垃圾的包围之中。同时，工业有害固体废物的处理，也是一个亟待解决的问题。我国工业固体废物每年产生量约8.0亿t，排入量约7.0亿t，历年累积堆放达65.0亿t左右，其中危险废物约占5%。目前工业固体废物约占5%。而工业固体废物的综合利用率只有45%，其余大都堆存在城市工业区和河滩荒地上，风吹雨淋成为严重的污染源，并使污染事件不断发生，造成严重后果。可见，固体废弃物的处理问题日趋严重，如何处理固体废弃物已经成为目前当务之急。下面就探讨几种固体废弃物处理方式。

1、 固体废物的定义

我国《固体废弃物污染环境防治法》(2005)中将固体废物定义为：生产、生活和其它活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中气态物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。可见，固体废物的概念具有时间和空间的相对性。提倡资源的社会再循环，目的是充分利用资源，增加社会与经济效益，减少废物处置的数量，以利社会发展。

2、 固体废物的种类

固体废物的种类很多，如按其性质可分为有机物和无机物;按其形态可分为固体的(块状、粒状、粉状)和泥状的;按其来源可分为矿业的、工业的、城市生活的、农业的和放射性的。 此外，固体废物还可分为有毒和无毒的两大类。有毒有害固体废物是指具有毒性、易燃性、腐蚀性、反应性、放射性和传染性的固体、半固体废物。

3、固体废弃物的处理

固体废弃物处理通常是指通过物理、化学、生物、物化及生化方法把固体废物转化为适于运输、贮存、利用或处置的过程。固体废弃物处理的目标是无害化、减量化、资源化。目前采用的主要方法包括压实、破碎、分选、固化、焚烧、生物处理等。

3.1压实技术

压实是一种通过对废物实行减容化，降低运输成本、延长填埋场寿命的预处理技术。压实是一种普遍采用的固体废弃物预处理方法。如汽车、易拉罐、塑料瓶等通常首先采用压实处理。适于压实减少体积处理的固体废弃物还有垃圾、松散废物、纸带、纸箱及某些纤维制品等。对于那些可能使压实设备损坏的废弃物不宜采用压实处理，某些可能引起操作问题的废弃物，如焦油、污泥或液体物料，一般也不宜作压实处理。

3.2破碎技术

为了使进入焚烧炉、填埋场、堆肥系统等废弃物的外形尺寸减小，预先必须对固体废弃物进行破碎处理。经过破碎处理的废物，由于消除了大的空隙，不仅使尺寸大小均匀，而且质地也均匀，在填埋过程中更容易压实。固体废弃物的破碎方法很多，主要有冲击破碎、剪切破碎、挤压破碎、摩擦破碎等，此外还有专用的低温破碎和湿式破碎等。

3.3分选技术

固体废物分选是实现固体废物资源化、减量化的重要手段，通过分选将有用的充分选出来加以利用，将有害的充分分离出来;另一种是将不同粒度级别的废弃物加以分离。分选定基本原理是利用物料的某些性质方面的差异，将其分选开。例如利用废弃物中的磁性和非磁性差别进行分离;利用粒径尺寸差别进行分离;利用比重差别进行分离等。根据不同性质，可以设计制造各种机械对固体废弃物进行分选。分选包括手工捡选、筛选、重力分选、磁力分选、涡电流分选、光学分选等。

3.4固化处理技术

固化技术是通过向废弃物中添加固化基材，使有害固体废弃物固定或包容在惰性固化基材中的一种无害化处理过程。理解的固化产物应具有良好的抗渗透性，良好的机械特性，以及抗浸出性、抗干─湿、抗冻─融特性。这样的固化产物可直接在安全土地填埋场处置，也可用做建筑的基础材料或道路的路基材料。固化处理根据固化基材的不同可以分为水泥固化、沥青固化、玻璃固化、自胶质固化等。

3.5焚烧和热解技术

焚烧法是固体废物高温分解和深度氧化的综合处理过程。好处是把大量有害的废料分解而变成无害的物质。由于固体废弃物中可燃物的比例逐渐增加，采用焚烧方法处理固体废弃物，利用其热能已成为必然的发展趋势。以此种处理方法固体废弃物，占地少，处理量大，在保护环境、提供能源等方面可取得良好的效

果。欧洲国家较早采用焚烧方法处理固体废弃物，焚烧厂多设在10万人口以上的大城市，并设有能量回收系统。日本由于土地紧张，采用焚烧法逐渐增多。焚烧过程获得的热能可以用于发电。利用焚烧炉发生的热量，可以供居民取暖，用于维持温室室温等。目前日本及瑞士每年把超过65%的都市废料进行焚烧而使能源再生。但是焚烧法也有缺点，例如，投资较大，焚烧过程排烟造成二次污染，设备锈蚀现象严重等。

热解是将有机物在无氧或缺氧条件下高温(500-1000C)加热，使之分解为气、液、固三类产物。于焚烧法相比，热解法则是更有前途的处理方法。它的显著优点是基建投资少。

3.6生物处理技术

生物处理技术是利用微生物对有机固体废物的分解作用使其无害化。种种技术可以使有机固体废物转化为能源、食品、饲料和肥料，还可以用来从废品和废渣中提取金属，是固体废物资源化的有效的技术方法。目前应用比较广泛的有：堆肥化、沼气化、废纤维素糖化、废纤维饲料化、生物浸出等。

对于因技术原因或其他原因还无法利用或处理的固态废弃物，是终态固体废弃物。终态固体废弃物的处置，是控制固体废弃物污染的末端环节，是解决固体废弃物的归宿问题。处置的目的和技术要求是，使固体废弃物在环境中最大限度地与生物圈隔离，避免或减少其中的污染组成对环境的污染与危害。

4、国外生活垃圾处理技术发展趋势

4.1提倡分类收集和回收利用

对生活垃圾尽可能进行回收和循环利用,最有效的途径是尽可能对生活垃圾实施分类收集。这是发达国家在实践中形成的共识。 4.2鼓励有机垃圾堆肥处理

可以预计,垃圾堆肥技术将在世界范围内经历一次从量变到质变的变化过程。但无论如何生活垃圾堆肥技术今后仍将在国外生活垃圾综合处理体系中占有重要位置。 4.3稳步发展垃圾焚烧技术

垃圾焚烧处理已有100多年的历史,但出现有控制的焚烧(烟气处理、余热利用等)只是近几十年的事。它与垃圾填埋处理相比,具有占地面积小、选址较容易,处理快速、减量化显著、无害化较彻底以及可回收焚烧余热等优点,在发达国家得到越来越广泛的应用。预计将来垃圾焚烧技术仍会继续得到发展。 4.4填埋是垃圾处理的基本方式

虽然垃圾填埋处理率有下降的趋势,但填埋处理仍是垃圾处理的最终方式。垃圾填埋场的污染控制措施将不断完善,垃圾填埋场将向大型化发展,进入垃圾填埋场的有机物含量将有所限制。

5. 我国生活垃圾处理技术的现状及发展趋势

5.1现状 纵观国内生活垃圾处理技术的理论研究和工程实践,成熟且常用的生活垃圾处理技术主要有填埋、堆肥、焚烧3种。回收利用技术目前仅在少数几个城市中进行试点工作,应用实例尚不多。 5.1.1.生活垃圾收运

近几年我国生活垃圾收运机械化程度有很大提高，全国城市生活垃圾清运机械总数达32635辆，占环卫机械总数81%。但从整体来看，我国城市垃圾机械化收运率比较低，不仅环卫工人劳动强度大，手工操作较多，而且机具不足，设备性能差。全国大约有40%的环卫清运车辆已经老化需要更新，每年约有1000万吨的城市生活垃圾不能及时运往处理场地，道路机械化清扫率还很低。 5.1.2.生活垃圾分选技术和装备

生活垃圾分选是生活垃圾资源化处理过程中的一个工艺环节。我国目前主要是通过人工分选回收生活垃圾中可回收物资。机械分选主要用于机械化生活垃圾堆肥厂、焚烧厂和其它生活垃圾资源化工厂。

我国应用的机械分选设备主要有滚筒筛、永磁滚筒。滚筒筛主要用于堆肥及处理熟堆肥的筛分过程，而堆肥的前处理过程应用较少。磁选滚筒一般用于分选生活垃圾中的铁磁性金属。静电分选法、光选法等我国还很少应用。 5.1.3.生活垃圾的填埋技术和装备

近几年来我国陆续兴建了一批城市生活垃圾处理设施。一些大、中型城市建成了垃圾卫生填埋场。但是，大部分城市目前仍采用堆放或简单填埋方式处置城市垃圾。由于没有建造能达到环境保护目的的渗滤液衬层收集系统，不能对渗滤液进行收集和集中净化处理，已导致水资源和周围环境的严重污染;由于没有很好的压实机械，填埋场未达使用年限就填满封场;对填埋场气体未加收排，引发的爆炸事故常有发生。

现有卫生填埋场的设计建造标准不高，只有少数城市建成达到或基本达到无害化处理标准的卫生填埋场。除少数填埋场底部铺有防渗层外，其余卫生填埋场几乎都是采用粘土防渗。目前真正能满足卫生填埋标准的填埋场并不多。

填埋场的专用机具研制与开发有待发展。生活垃圾压实机是根据生活垃圾特性设计，是专门用于填埋作业的机具。目前我国用于填埋场的生活垃圾压实机还处在试制阶段，许多生活垃圾填埋场主要使用推土机进行填埋作业。用于填埋场的其它机具如推土机、装载机也需要根据生活垃圾的特性做一些改造，使得其更适合于填埋作业并提高作业效率。此外，填埋气体回收利用成套设备、新型填埋覆盖材料也急需开发。

5.1.4.生活垃圾堆肥处理技术和装备

我国已开发了城市垃圾堆肥技术。无锡、杭州、上海等地已建成了一批机械化程度较高的堆肥厂，具有较完整的前处理、发酵、后处理工艺及设备。其堆肥产品质量、运行操作可控性、环境质量等指标都达到了较高水平。还建成一批机械化程度低，但实用性强的简单高温堆肥系统，如天津简易高温堆肥系统、鸡西的利用城市垃圾及粪便生产有机肥系统、安阳塑料膜覆盖快速堆肥处理技术，以及一批以处理陈腐垃圾为主的移动式简易筛分生产线(天津YS移动筛分机处理技术、北京自然腐熟垃圾简易筛分线)。工艺简单、投资少、运行费用低、机动灵活，在处理大量生活垃圾和陈腐堆放垃圾方面发挥了很大作用，构成了城市垃圾堆肥处理高、中、低三个技术层次的分布格局。但是，我国堆肥技术和装备与国外发达国家相比还有一段差距，特别是由于生活垃圾混合收集，堆肥处理难度大，产品质量差，同时也缺乏成套化、系列化的设备。 5.1.5.生活垃圾焚烧技术和装备

生活垃圾焚烧设备的开发刚刚起步。我国兴建的大型垃圾焚烧厂如深圳和北京两个垃圾焚烧厂主要为引进国外设备。面对市场的要求，我国大中型锅炉厂纷纷引进国外技术，生产垃圾锅炉，以期降低设备成本。杭州引进日本技术准备生产三菱、马丁逆推型往复炉排;无锡引进底特律炉排公司的炉排技术;北京、宜兴引进美国的炉排技术等。

我国自行研制的小型医院焚烧炉技术已得到了较充分的发展，并已发展成为系列化、标准化、定型化的成熟产品。此外，我国一些企业看好垃圾处理行业的前景，纷纷研制廉价的焚烧厂系统。经过几年的发展，其产品和技术已由固定炉排垃圾焚烧炉发展到链条式移动炉排焚烧炉，其中一些正在开 发往复式垃圾焚烧炉。但是，上述焚烧炉仅以焚烧为主要目标，烟气的处理及热能回收技术 相对比较落后，自动化程度较低，多数无法满足要求。针对这个问题，国内已研制了日处理 100吨的循环流化床垃圾焚烧炉并取得成功，目前还需进一步完善系统，达到工业应用要求 5.2技术发展趋势

5.2.1.填埋技术展望

填埋气体导排技术在生活垃圾填埋场得以普遍采用并不断完善,同时填埋气体回收利用技术在取得经验的基础上不断扩大试验范围;大中城市的生活垃圾填埋场基本上能做到每天覆盖。覆盖材料除粘土外,新型替代覆盖材料的研制工作也取得进展,并在部分缺少覆盖土源的生活垃圾填埋场试点应用。在引进、消化的基础上,开发出压实机等新一代的国产化填埋专用机具,用于生活垃圾填埋场并取得较好效果。填埋技术在我国生活垃圾处理领域的主导地位,在今后相当长的一段时间内不会改变,但生活垃圾填埋处理的比例将稳步下降,而填埋场中卫生填埋场的比例将明显上升。 5.2.2.堆肥技术展望

发达国家普遍采用的好氧堆肥技术,在部分示范工程中率先得到应用;在大城市中将逐步提倡经回收利用和堆肥、焚烧等方法处理后的生活垃圾残余物进填埋场作最终处理,生活垃圾堆肥厂的机械化水平和堆肥质量有明显提高;堆肥产品中的重金属含量和碎玻璃等杂质得到有效控制。国产化有机复合肥成套生产技术与设备进一步完善,生活垃圾堆肥厂生产有机复合肥和颗粒肥的比例将逐步提高。由于具有良好的减量化和资源化效果,生活垃圾堆肥技术将重新得到重视,生活垃圾堆肥处理的比例将逐步增加。但如何进一步开拓堆肥产品市场仍有许多工作要做。 5.2.3.焚烧技术展望

我国城市生活垃圾的低位热值稳步提高,低热值生活垃圾焚烧技术的工艺研究进一步完善;新一代国产化成套生活垃圾焚烧设备的开发取得成功,并在部分中小型城市形成一定的市场,单台处理能力200 t/d以下的生活垃圾焚烧设备将以国产化为主。生活垃圾焚烧厂的二次污染特别是尾气净化技术取得突破,同时人们对二恶英等污染物的关注程度愈加提高;生活垃圾焚烧余热综合利用技术得到提高,发电上网等将继续得到政策和税收方面的支持。生活垃圾焚烧技术将稳步发展,生活垃圾焚烧处理的比例将逐步上升,未来几年内在部分城市中将建成若干个和国外接轨的生活垃圾焚烧厂。但生活垃圾焚烧技术在我国全面推广的条件目前尚不具备。 5.2.4.我国生活垃圾回收利用技术展望 生活垃圾作为一种取之不尽的再生资源将逐步得到重视。分类收集、分类处理方式在我国大中型城市中逐步推行;对一次性物品的限制使用初见成效,同时产品包装行为进一步规范,过度包装现象逐步减少。有关生活垃圾减量化、资源化的地方性法规将陆续出台。生活垃圾回收利用工作将逐步纳入依法管理的轨道;生活垃圾回收利用技术将重新得到重视,生活垃圾回收利用的比例将逐步增加,并将带动废品回收业和相关产业的新一轮发展。

6 结论

堆肥技术适合于处理易腐有机垃圾,焚烧适合于处理高发热量组分的垃圾,卫生填埋是垃圾处理的最终方式。随着我国城市生活垃圾中易腐有机垃圾成份的提高,金属、纸类、塑料等可回收利用组分的增加,推行分类收集,注重垃圾回收利用,同时建立生化、焚烧、填埋多种技术并存的处理方式,是生活垃圾处理的发展趋势。

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