固废部分思考题答案参考Word下载.docx

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5）含有易爆物：

6）放射性强的有毒有害工业固体废弃物

“三化”原则：

无害化、减量化、资源化

巴塞尔公约：

《控制危险废料越境转移及其处置巴塞尔公约》，1989年3月22日在联合国环境规划署于瑞士巴塞尔召开的世界环境保护会议通过，1992年5月正式生效，已有近百个国家签署了这项公约，中国与1990年3月22日在该公约生签字。

3、简述固体废物的污染特点、管理特点以及管理程序、内容和方法。

污染特点：

最难得到处置，最具综合性的环境问题，最晚得到重视，最贴近的环境问题

管理特点

管理程序：

由于固体废物本身往往是污染的源头，故需对其产生-收集运输-综合利用-处理-贮存-处置，实行全过程管理，在每一环节都将其当做污染源进行严格的控制

管理内容：

产生者、容器、贮存、收集运输、综合利用、处理处置（是否需要展开？

）

管理方法：

（1）划定有害废物与非有害废物的种类和范围：

名录法和鉴别法

（2）建立固体废物管理法规：

制定“资源综合利用法”

制定“固体废物法”

建立“固体废物环境标准体系”

④控制有害废物越境转移

4、简述固体废物处理、固体废物处置方法和污染控制途径。

固体废物处理方法：

（1）物理处理：

通过浓缩或相变化改变固体废物的结构，使之成为便于运输、贮存、利用或处置的形态，包括压实、破碎、分选、增稠、吸附、萃取等

（2）化学处理：

采用化学方法破坏固体废物中的有害成分从而达到无害化，或将其转变成为适于进一步处理、处置的形态，包括氧化、还原、中和、化学沉淀和化学溶出等

（3）生物处理：

利用微生物分解固体中可降解的有机物，从而达到无害化或综合利用，包括好氧处理、厌氧处理和兼性厌氧处理

（4）热处理：

通过高温破坏和改变固体废物组成和结构，同时达到减容、无害化或综合利用的目的，包括焚化、热解、湿式氧化以及焙烧、烧结等

（5）固化处理：

采用固化基材将固体废物固定或包覆起来以降低其对环境的危害，因而能较安全地运输和处置的一种处理过程，处理对象主要是有害废物和放射性废物

固体废物处置方法：

包括海洋处置和陆地处置两大类。

海洋处置方法包括深海投弃和海上焚烧；

陆地处置包括土地耕作、工程库或贮留池贮存、土地掩埋和深井灌注几种。

5、简述我国关于控制固体废物污染的技术政策。

第二章

1、简述国内外城市垃圾收集情况，有何优缺点，如何改进？

工业发达国家的垃圾收集概况：

研制和利用了多种机械化、卫生化程度较高的废物收集、运输工具，发展和应用了各种卫生化水平较高的处理工艺，也形成比较科学的城市废物综合治理体系。

我国的垃圾收集概况：

我国各城市废物收运的机械化水平和无害化处理水平提高很快，各类垃圾收集容器和密闭式垃圾收集车在许多城市得到应用。

落地式垃圾堆放站在大城市市区基本取消，或由较大容器取代，或由机械化程度较高的垃圾集运站取代，废物收集过程的环境污染得到解决。

2、容器收集垃圾的方式有何优缺点？

袋装垃圾的方式有何优缺点？

3、简述危险废物的收集与贮运。

（1）产生与收集：

来源广，保存在特种装置内，钢制容器和特种塑料容器；

严防渗漏、溢出、抛洒或挥发等情况。

放置在场内的桶或袋装危险废物可直接运往场外的收集中心或回收站，也可以通过专用运输车按规定路线运住指定的地点贮存或作进一步处理处置。

（2）贮存：

防火墙、混凝土地面、通风好、标记和编码

（3）收运：

危险废物的运输车辆必须经过主管单位检查，并持有有关

单位签发的许可证，负责运输的司机应通过专门的培训，持有

证明文件；

承载危险废物的车辆必须有明显的标志或适当的危险符号

载有危险废物的车辆在公路上行驶时，需持有运输许可证

，其上应注明废物来源、性质和运住地点．此外，在必要时要

有专门单位人员负责押运工作；

④组织危险废物运输的单位，在事先需作出周密的运输计划

和行驶路线，其中包括效的废物泄漏情况下的紧急补救措施。

4、在工大校园的地图上，设计出一条高效率的收集废物路线。

（要求：

了解工大的生活垃圾收集方式；

掌握垃圾收集操作方法、收集车辆类型、收集劳动及收集次数和时间的确定方法；

设计出线路的最佳方案）

第三章

1.破碎的目的和原理?

（1）破碎是指利用人力或机械等外力的作用，破坏固体废物质点间的内聚力和分子间作用力而使大块固体废物破碎成小块的过程。

磨碎是指小块固体废物颗粒分裂成细粉的过程。

（2）目的：

使固体废物的容积减小，便于运输和贮存；

为固体废物的分选提供所要求的入选粒度，以便有效的回收废物中某种成分；

使固体废物的比表面积增加，提高焚烧、热分解、热融等的稳定性和效率；

④为固体废物的下一步加工作准备；

⑤用破碎后的生活垃圾进行填埋处理，压实密度高且均匀，有利于加快复土还原；

⑥防止粗大、锋利的固体废物损害分选、焚烧和热解等设备

2.破碎的方法及破碎比的确定?

根据固体废物破碎时所使用的外力，可以将破碎分为机械能破碎和非机械能破碎两种。

机械能破碎是利用破碎工具对固体废物施加外力而使其破碎，通常包括挤压、冲击、剪切、摩擦、撕拉等方式。

非机械能破碎指利用电能、热能等非机械能的方式对固体废物进行破碎，如低温破碎、热力破碎、减压破碎、超声破碎等。

用于实际生产的破碎设备通常是综合两种或者两种以上的破碎方法，对固体废物进行联合破碎，这样更能达到良好的破碎效果。

破碎比的计算方法

1）极限破碎比的确定：

废物破碎前的最大粒度与破碎后的最大粒度的比值。

极限破碎比在设计中常被采用。

2）真实破碎比的确定：

废物破碎前的平均粒度与破碎后的平均粒度的比值。

此破碎比能较真实的反映破碎程度，在科研及理论研究中常被采用。

一般破碎机的平均破碎比在3-30之间，磨碎机破碎比可达40-400以上。

3.破碎比与破碎段之间有何内在联系?

（1） 

在破碎过程中，原废物粒度与破碎产物粒度的比值成为破碎比。

破碎比表示废物粒度在破碎过程中减少的倍数，也就是表征了废物被破碎的程度。

破碎机的能量消耗和处理能力都与破碎比有关。

（2） 

固体废物每经过一次破碎机或磨碎机成为一个破碎段。

破碎段数是决定破碎工艺流程的基本指标，它主要决定破碎废物的原始粒度和最终粒度。

破碎段数越多破碎流程就越复杂，工程投资相应增加，因此，如果条件允许的话，应尽量减少破碎段数。

（3）如若要求的破碎比不大，则一段破碎即可。

但对有些固体废物的分选工艺，例如浮选、磁选等，由于要求入料的粒度很细，破碎比很大，所以往往根据实际需要将将几台破碎机或磨碎机依次串联起来组成破碎流程。

对固体废物进行多段破碎，其总破碎比等于各段破碎比的乘积

4.怎样根据固体废物的性质选择破碎方法?

选择破碎方法时，需视固体废物的机械强度，特别是废物的硬度而定。

对坚硬废物，挤压破碎和冲击破碎很有效；

对韧性废物，剪切破碎和冲击破碎或剪切破碎和磨碎很较好；

对脆性废物，劈碎、冲击破碎有效；

5.选择破碎机时应综合考虑哪些因素?

所需要的破碎能力；

固体废物的性质（如破碎特性、硬度、密度、形状、含水率等）和颗粒的大小；

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

6.低温破碎与常温破碎的定义及优缺点比较?

低温破碎：

利用常温下难以破碎的固体废物在低温时变脆的性能对其进行破碎的方法。

同时，还可以根据不同物质的脆化温度的差异进行选择性的破碎。

低温破碎通常采用液氮作为制冷剂，因为液氮具有制冷温度低、无毒、无爆炸危险的优点。

但由于成本较高，所以地问破碎通常仅用于常温下破碎较困难得废物，如橡胶和塑料等。

低温破碎相对于常温破碎的优点在于;

①对于含有复合材质的物料，可以进行有效得破碎分离；

②同一种材质在破碎后粒度均匀，尺寸大体一致，形状好，便于分离；

③动力消耗较低，噪声水平和振动水平也有所降低；

④对于极难破碎并且塑性极高的氟塑料废物，采用液氮低温破碎，可以获得碎快和粉末；

⑤破碎成品的形状适合于进一步的处理。

7.压实的目的和操作原理?

目的：

利用机械的方法增加固体废物的聚集程度，增大容重和减小体积，便于装卸、运输、储存和填埋。

原理：

压实的实质可看作是消耗一定的压力能，减少空隙率，将空气压掉，提高废物容重的过程。

当固废受到外界压力时，各颗粒间相互挤压，变形或破碎，从而达到重新组合的效果。

8.如何选择压实器?

根据废物性质如含水率、后续处理要求（压缩比）选用不同设备。

移动式压实器：

一般安装在收集垃圾车上，接受废物后即行压缩，随后送往处置场地，如在填埋现场使用的轮胎式或履带式压土机、钢轮式布料压实机以及其他专门设计的压实机具。

固定式压实器：

一般设在废物转运站、高层住宅垃圾滑道的底部，以及需要压实废物的场合，如各种家用小型压实器、废物收集车上配备的压实器及中转站配置的专用压实机。

9.筛分的主要功能是什么?

使用于什么场合?

筛分的作用是完成粗、细粒物料分离的过程。

一般多用于物理和化学性质较单一废物的分选，也有利用多级滚筒筛对城市垃圾进行预处理。

10.筛分的原理及如何计算筛分设备的筛分效率？

影响筛分效率的因素有那些？

利用筛子将松散的固体废物分成两种或多种粒度级别的分选方法，即将物料中小于筛孔的细粒物料透过筛面，而大于筛孔的粗粒物料留在筛面上，完成粗、细物料分离。

式中：

E—筛分效率，％；

Q1—筛下的产品自重，kg；

Q—入筛固体废物含量，kg；

α—入筛固体废物中小于筛孔的细粒含量，%

在实际筛分时测定Q1和Q比较困难，如图可列出下列方程计算：

影响筛分效率的因素有：

①固体废物性质的影响 

粒度组成：

废物中“易筛粒”含量越多，筛分效率越高，而粒度接近筛孔尺寸的“难筛粒”越多，筛分效率则越低；

含水率和含泥量：

废物外表水分会使细粒结团或附着在粗粒上而不易透筛。

当筛孔较大，废物含水率较高时，反而造成颗粒活动性的提高，即湿式筛分法的筛分效率较高；

废物颗粒形状：

球形、立方形，多边形颗粒筛分效率较高，而颗粒呈扁平状或长方块，用方形或圆形筛孔的筛子筛分，其筛分效率低 

②筛分设备性能的影响 

筛面类型：

棒条筛面有效面积小，筛分效率低，编制筛网则相反，有效面积大，筛分效率高，冲孔筛面介于两者之间。

筛子运动方式：

同一种固体废物采用不同类型的筛子进行筛分时，其筛分效率不同。

筛面长宽比以及筛面倾角。

③筛分操作条件的影响：

在筛分操作中应注意连续均匀给料，使废物沿整个筛面宽度铺成一薄层，既充分利用筛面，又便于细粒透筛，提高筛子的处理能力和筛分效率，并及时清理和维修筛面。

11.惯性振动筛与共振筛在工作原理上有何区别?

振动筛工作原理：

振动筛通过产生振动的振动器，将振动传递给筛箱，筛箱可以自由振动，使颗粒产生近乎垂直于筛面的跳动或作圆形、椭圆形运动。

振动筛适用于细粒废物（0.1-15mm）的筛分，也可用于潮湿及黏性废物的筛分。

共振筛工作原理：

是利用连杆上装有弹簧的曲柄连杆机构驱动，使筛子在共振状态下进行筛分。

工作原理是当共振筛的筛箱压缩弹簧而运动时，其运动速度和动能都逐渐减小，被压缩的弹簧所储存的位能却逐渐增加。

当筛箱的运动速度和动能等于零时，弹簧被压缩到极限，它所储存的位能达到最大值，接着筛箱向相反方向运动，弹簧释放出所储存的位能，转化为筛箱的动能，因而筛箱的运动速度增加。

当筛箱的运动速度和动能达到最大值时，弹簧伸长到极限，所储存的位能也就最小。

12.介绍重力分选的基本原理和类型及分选设备适用场合?

根据固体废物中不同物质颗粒间的密度差异，在运动介质中受到重力、介质动力和机械力的作用，使颗粒群产生松散分层和迁移分离，从而得到不同密度产品的分选过程。

按介质不同，分为重介质分选、跳汰分选、风力分选和摇床分选。

重介质分选机：

适用于分离粒度较粗（40—60mm）的固废

跳汰机：

在垂直变速水流中按密度分选固废

水平气流风选机（卧式风力分选机）和上升气流风选机（立式风力分选机）：

风选主要用于城市垃圾的分选。

摇床：

主要用于从含硫铁矿较多的煤矸石中回收硫铁矿。

13.磁流体分选的原理及其设备？

利用磁流体作为分选介质，在磁场或磁场和电场的联合作用下产生“加重”作用，按固体废物各组分的磁性和密度的差异，或磁、导电性和密度的差异，使不同组分分离。

磁流体分选槽：

以永久磁铁产生磁场和以水为载体的磁流体分选，用电少、设备体积小、磁流体易回收、运转费用低，分选介质是油基或水基磁流体。

14.浮选中常用哪些浮选药剂？

它们在浮选过程中的作用是什么？

捕收剂：

使目的颗粒表面疏水，增加可浮性，使其易于向气泡附着

起泡剂：

表面活性物质，降低表面张力，促进泡沫形成，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

调整剂：

调整捕收剂与物质颗粒表面，调整料浆性质，提高浮选过程的选择性

15.什么是摩擦与弹跳分选?

举例说明其在城市垃圾处理中的应用?

根据固体废物中各组分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轨迹而实现彼此分离的一种处理方法。

斜板运输分选机：

城市垃圾由给料皮带运输机从斜板运输分选机的下半部分的上方给入，其中砖块、铁块、玻璃等与斜板板面产生弹性碰撞，向板面下部弹跳，从斜板分选机下端排入重的弹性产物收集仓，而纤维织物、木屑等与斜板板面为塑性碰撞，不产生弹跳，因而随斜板运输板向上运动，从斜板上端排入轻的非弹性产物收集仓，从而实现分离。

16.根据城市垃圾和工业固体废物中各组分的性质，怎样组合分选回收工艺系统？

为了经济有效的回收城市垃圾和工业固体废物中有用物质，根据废物的性质和要求，将两种或两种以上的分选单元操作组合成一个有机的分选回收工艺系统。

城市垃圾分选回收工艺系统：

产品为轻质可燃物、杂纸类、铁系金属、重质无机物

粉煤灰分选回收系统：

粉煤灰中含有碳粒、空心玻璃微珠、磁珠、密实玻璃体等有用物质

煤矸石分选回收硫铁矿系统：

含有硫铁矿和矸石单体

17.污泥的最终出路是什么？

如何因地制宜考虑？

建筑材料：

污泥焚烧灰掺加粘土和硅砂制砖，或在剩余活性污泥中加进木屑、玻璃纤维压制板材，或以无机物为主要成分的沉渣用来铺路和填坑。

农肥：

污泥中重金属离子含量在容许范围以内，直接用作农肥。

沼气：

有机物你经过厌氧发酵分解后产生的沼气作为能源。

18.污泥处置有哪些方法?

各有何作用?

由于某些因素无法采用污泥利用或产品回收的方法，考虑污泥处置。

填埋：

在填埋前应经过稳定化处理。

选择填埋场地时应注意该处的地质、水文条件和土壤条件，不至使地下水受到污染，且应和土地利用规划相结合。

焚烧：

使有机固体量和污泥体积大幅度地减小、灭菌。

海洋投弃

19.污泥含水率从97.5%降至94%,污泥体积如何变化?

当污泥含水率大于65%时污泥的体积与含水率之间有下列关系：

V1/V2=（100-P2）/（100-P1）

已知P1=97.5,P2=94

V2=V1*（100-97.6）/（100-94）=0.4V1

所以，污泥体积变为原来的0.4倍

20.比较几种污泥浓缩法的优缺点。

重力浓缩法：

脱水后含水量一般在50%。

气浮浓缩法：

浓缩速度快；

占地较少；

生成污泥较干燥，表面刮泥较方便。

但基建和操作费用较高，管理较复杂。

离心浓缩法：

占地面积小、造价低，但运行与机械维修费用较高。

21.为什么污泥机械脱水前要进行调理?

怎样调理?

其目的是改善污泥浓缩和脱水的性能，提高机械脱水设备的处理能力。

污泥调理方法：

1.化学调理：

化学调理是在污泥中加入适量的混凝剂、助凝剂等化学药剂，使污泥颗粒混凝，改善污泥脱水性能。

2.淘洗：

将污泥与3-4倍污泥量的水混合而进行沉降分离。

3.加压加热调理：

对污泥进行加热加压调理，可使部分有机物分解，亲水性有机胶体物质水解，颗粒结构改变，从而改善污泥的浓缩与脱水性能。

冷冻融化调理：

将污泥交替进行冷冻与融化，通过改变污泥的物理结构，使其易于浓缩脱水。

22.常用的污泥机械脱水设备有那几种？

试比较它们的适用范围?

真空过滤机：

适应于各种污泥的脱水。

板框压滤机：

滚压带式脱水机：

不适于粘性较大的污泥脱水。

离心脱水机：

不适于含砂量高的污泥脱水。

造粒脱水机：

适于含油污泥的脱水。

1.废物为什么要进行固化?

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，减少后续处理与处置的潜在危险。

1.对于具有毒性或强反应性等危险性质的废物进行处理

2.其他处理过程产生的残渣

3.在大量土壤被有机或无机废物所污染时，借助固化技术进行去污使土壤得以恢复

2.废物固化的定义及其原理和方法?

定义：

在危险废物中添加固化剂，使其转变为不可流动固体或形成紧密固体的过程。

1、将污染物化学转变或者引入到某种稳定的晶格中；

2、将污染物直接掺入到惰性材料中进行包封。

二者单独或者结合使用。

主要用于处理无机废物。

方法：

水泥固化、沥青固化、塑料固化、玻璃固化、石灰固化等。

3.怎样评定废物固化的效果?

固化效果的评定指标：

1.固化体的浸出率：

固化体浸于水中或其它溶液中时，其中有害物质的浸出速度。

由于固化体中的有害物质对环境和水源的污染，主要是有害物质溶于水所造成的。

所以，浸出率是评价无害化程度的指标。

2.增容比：

所形成的固化体体积与被固化有害废物体积的比值。

由于固化过程在添加固体剂后使体积增加。

所以，增容比是评价减量化程度的指标。

4.比较各种固化方法的特点，并说明它们的应用范围。

1.水泥固化

应用：

对电镀污泥、汞渣处理十分有效

特点：

设备和工艺过程简单，设备投资、动力消耗和运行费用都比较低，水泥和添加剂价廉易得，对含水率较高的废物可以直接固化，操作在常温下即可进行，对放射性废物的固化容易实现安全运输和自动化控制，水泥固化体浸出率较高，增容比较高，有的废物需进行预处理和投加添加剂，使处理费用增高，水泥的碱性易使铵离子转变为氨气逸出

2.沥青固化

一般用于处理中、低放射水平的蒸发残液，废水化学处理产生的沉渣，焚烧炉产生的灰烬、塑料废物、电镀污泥、砷渣等。

书上和PPT上都没有

3.塑料固化

适用于对有害废物和放射性废物的固化处理

可以在常温下操作，增容比和固化体的密度较小，可处理废渣和污泥浆，塑料固化体不可燃，耐老化性能较差，混合过程中释放有害烟雾，污染周围环境

4.玻璃固化

主要用于固化高放废物

玻璃股话题致密，在水及酸、碱溶液中的浸出率小，增容比小，在玻璃固化过程中，产生粉尘量少，玻璃固化体有较高的导热性、热稳定性和辐射稳定性

5.试述废物固化的机理。

将污染物化学转变或者引入到某种稳定的晶格中；

将污染物直接掺入到惰性材料中进行包封；

二者结合使用。

6.化学处理方法有哪些，简述其原理？

1.中和法

根据废物的酸碱性质、含量及废物的量选择适宜的中和剂并确定中和剂的加入量和投加方式。

2.氧化还原法

通过氧化或还原化学反应，将固体废物中可以发生价态变化的某些有毒、有害成分转化为无毒或低毒，且具有化学稳定性的成分，以便无害化处置或进行资源回收。

3.水解法

利用某些化学物质的水解作用将其转化为低毒或无毒、化学性质稳定的物质。

7.化学浸出方法有哪些？

酸浸、碱浸、盐浸、水浸

酸浸:

废物中的某种组分可通过酸溶进入溶液

碱浸:

浸出能力一般比酸浸药剂弱，但选择性高，浸出液较纯净，且设备防腐蚀问题较易解决

盐浸：

利用无机盐的水溶液为浸出剂

1.某废物的粗热值为16000kJ/kg,每公斤废物燃烧时产生0.2kg水,计算此废物的净热值?

生成水消耗热值，假设废不含Cl和F，H全部转化成水,根据公式：

NHV=HHV-2420[H2O+9（H-Cl/35.5-F/19）]=HHV-2420[H2O]=16000-2420

0.2=15516kJ/kg

2.试讨论提高燃烧温度的重要性及与NOx产物的关系?

焚烧温度：

废物中有害组分在高温下氧化、分解直至破坏所须达到的温度。

在高温下氮气与氧气反应生成NOx，为防止NOx的高温生成，燃烧温度控制在1500℃以下。

在室温条件下几乎没有NO和NO2产生，在800K左右时候，两者的生成量仍微不足道，当>

1500K时有可观量的NOx生成。

3.在废物焚烧炉中焚烧C6H5Cl,采用过量空气100%,核算其操作温度是否会超过炉子的允许温度1150℃?

4.焚烧炉的操作温度为980℃，计算笨达到DRE=99.99%时在炉内的停留时间？

5.比较各种焚烧炉的优缺点？

6.为什么回转窑、流化床焚烧炉能用于废塑料的焚烧？

因为塑料有热塑性及热固性两大类，他们的燃烧特性各不相同。

热塑性塑料加热后首先软化、溶融成液状，然后分解燃烧。

而热塑性塑料加热后，一旦软化，一部分立即分解成低分子化合物而分离，继续加热则变硬、不在软化熔融，而是在固体表面进行燃烧。

有些塑料加热达到某个温度时会急剧分解，而有些在急剧分解后还有一个缓慢的分解过程，有些还易产生煤烟。

因为塑料燃烧的特性会产生一些特殊的问题，因此，需要在塑料的专用焚烧炉或特殊设计的垃圾与塑料火烧炉中燃烧。

而回转窑、流化床焚烧炉即为连续式塑料专用焚烧炉。

7.燃烧反应、热值、粗热值、净热值

燃烧反应是混合物中的可燃成分急剧与氧反应形成火焰放出大量的热和强烈的光的过程。

热值——指单位重量的固体废物燃烧释放出来的热量，以kJ/kg或kcal/kg计算,也称为发热量。

粗热值（HHV——高位热值）：

是指化合物在一定温度下反应到达最终产物的焓的变化。

水为液态。

净热值（NHV——低位热值）：

水为气态。

8.简述固体废物焚烧过程。

焚烧过程：

从工程技术的观点看，需燃烧的物料