固體廢物的處理與處置-第三章-固體廢物的預(yù)處理

主編寧平固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

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Chapter3Pre-treatmentofSolidWaste第三章固體廢物的預(yù)處理固體廢物處理與處置

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【概念】壓實(shí)壓縮比硬度破碎比破碎段低溫破碎篩分效率等降比重介質(zhì)加重質(zhì)磁流體磁流體動(dòng)力分選等【理論和方法】

壓實(shí)效果的度量；壓實(shí)設(shè)備評(píng)價(jià)；影響破碎效果的因素；破碎方法及工藝；常見分選方法及原理；影響篩分效率的因素；磁流體分選原理；常見分選設(shè)備；固體廢物水分存在方式；脫水濃縮方法及常見機(jī)械等。

重點(diǎn)

固體廢物預(yù)處理：采用物理、化學(xué)或生物方法，涉及固體廢物中某些組分的分離與富集的處理方法，是一種回收過程。

預(yù)處理的目的：將固體廢物轉(zhuǎn)變成便于后續(xù)的資源化、減量化和無害化處理與處置操作。固體廢物處理與處置

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濃縮脫水分選破碎壓實(shí)1234含水率超過90%的固體廢物,必須脫水減容,以便于包裝、運(yùn)輸與資源化利用用機(jī)械方法增加固體廢物聚集程度，增大容重減少表觀體積，提高運(yùn)輸與管理的一種操作技術(shù)。具有減容和預(yù)穩(wěn)定的作用

利用外力克服廢物質(zhì)點(diǎn)間的內(nèi)聚力使大塊變小塊的過程。小塊分裂成細(xì)粉過程為磨碎。有利于三化處理

將固體廢物中各種可回收利用廢物或不利于后續(xù)處理工藝要求的廢物組分采用適當(dāng)技術(shù)分離出來的過程。

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1固體廢物壓實(shí)壓實(shí)的目的

壓實(shí)又稱壓縮，用機(jī)械方法增加固體廢物聚集程度，增大容重和減少固體廢物表觀體積，是提高運(yùn)輸與管理效率的一種操作技術(shù)。固體廢物經(jīng)壓實(shí)處理一方面可增大容重、減少固體廢物體積，以便于裝卸和運(yùn)輸，確保運(yùn)輸安全與衛(wèi)生，降低運(yùn)輸成本；另一方面可制取高密度惰性塊料，便于貯存、填埋或作為建筑材料使用；第三方面可降低污染物釋放量，減輕環(huán)境污染。

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VmVvVs若忽略空氣中的氣體質(zhì)量,則固體廢物的總質(zhì)量(Wt)就等于固體物質(zhì)質(zhì)量（Ws）與水分質(zhì)量（Ww）質(zhì)量之和。則：濕密度：Dw=Wt/Vm

干密度：Dd=Ws/Vm1固體廢物壓實(shí)壓實(shí)原理

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1固體廢物壓實(shí)壓實(shí)程度的度量

孔隙比空隙率濕密度干密度體積減少百分比壓縮比壓縮倍數(shù)越小壓實(shí)程度越高較適用r越小，壓實(shí)越好n越大，壓實(shí)越好越大越好固體廢物處理與處置

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1固體廢物壓實(shí)壓實(shí)器

固定式壓實(shí)器臥式壓實(shí)器、三向聯(lián)合壓實(shí)器、回轉(zhuǎn)式壓實(shí)器、袋式壓實(shí)器?；緟?shù)：裝料截面尺寸、循環(huán)時(shí)間、壓面上的壓力、壓面行程長度、體積排率移動(dòng)式壓實(shí)器碾（滾壓）壓實(shí)機(jī)、夯實(shí)壓實(shí)機(jī)、振動(dòng)壓實(shí)機(jī)。輪胎式或履帶式壓土機(jī)、鋼輪式布料壓實(shí)器等。垃圾填埋場(chǎng)或垃圾車使用。根據(jù)廢物性質(zhì)如含水率、后續(xù)處理要求（壓縮比等）選用不同設(shè)備圖水平壓頭壓實(shí)器

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1固體廢物壓實(shí)壓實(shí)器

圖三向聯(lián)合壓實(shí)器圖回轉(zhuǎn)式壓實(shí)器

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1固體廢物壓實(shí)壓實(shí)器

注意事項(xiàng)：

第一、針對(duì)固體廢物的壓實(shí)程度（主要是壓縮比），應(yīng)當(dāng)選擇合適的壓縮比和使用壓力。第二、應(yīng)針對(duì)不同的廢物，采用不同的壓實(shí)方式，選用不同的壓實(shí)設(shè)備。第三，注意壓實(shí)過程中的情況，如城市垃圾壓縮過程中會(huì)出現(xiàn)水分，塑料熱壓時(shí)會(huì)粘在壓頭上等，應(yīng)對(duì)不同廢物采用不同的壓縮設(shè)備。第四，壓實(shí)過程與后續(xù)處理過程有關(guān)，應(yīng)當(dāng)綜合考慮是否選用壓實(shí)設(shè)備。如在城市垃圾的綜合利用中，垃圾壓實(shí)后產(chǎn)生水分，在風(fēng)選時(shí)分離紙是不利的。

壓實(shí)器性能參數(shù)：裝載面面積、循環(huán)時(shí)間、壓面壓力、壓面行程、體積排率、壓實(shí)器與容器匹配等。固體廢物處理與處置

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1固體廢物壓實(shí)壓實(shí)設(shè)備的選用

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2固體廢物的破碎破碎概念

破碎:利用外力克服固體廢物質(zhì)點(diǎn)間的內(nèi)聚力而使大塊固體廢物分裂成小塊的過程。磨碎：使小塊固體廢物顆位分裂成細(xì)粉的過程。破碎是所有固體廢物處理方法的必不可少的預(yù)處理工藝，是后續(xù)處理與處置必須經(jīng)過的過程。固體廢物處理與處置

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2固體廢物的破碎破碎目的

1）使固體廢物的容積減小，便于運(yùn)輸和貯存。2）為固體廢物的下一步加工作準(zhǔn)備，并為固體廢物的分選提供所要求的入選粒度，以便有效地回收固體廢物中某種成分，更有利于固體廢物的資源化。3）使固體廢物的比表面積增加，提高焚燒、熱分解、熔融等作業(yè)的穩(wěn)定性和熱效率。4）用破碎后的生活垃圾進(jìn)行填埋處置時(shí)，壓實(shí)密度高而均勻，可以加快復(fù)土還原。5）防止粗大、鋒利的固體廢物損壞運(yùn)行中的處理機(jī)械，如分選機(jī)、焚燒和熱解的設(shè)備或爐膛。固體廢物處理與處置

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2固體廢物的破碎解理硬度韌性結(jié)構(gòu)缺陷影響破碎效果因素F.C邦德功指數(shù)；莫氏硬度（10級(jí)）；普氏硬度系數(shù)f∝δ壓細(xì)塊物料結(jié)構(gòu)缺陷少，難磨；粗塊多，易碎脆性柔性延展性撓性彈性等

極完全、完全、中等、不完全、極不完全解理抗壓強(qiáng)度抗剪切強(qiáng)度抗彎強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度影響破碎效果因素

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2固體廢物的破碎破碎方法

濕式破碎干式破碎半濕式破碎非機(jī)械能破碎機(jī)械能破碎劈碎沖擊破碎剪切破碎磨剝破碎擠壓破碎超聲破碎減壓破碎熱力破碎低溫破碎一般的破碎機(jī)兼有多種破碎方法，通常是破碎機(jī)的組件與物料及物料間多種力綜合作用的結(jié)果

常用破碎機(jī)的破碎方式a)壓碎b)劈碎c)剪切d)磨剝e)沖擊破碎固體廢物處理與處置

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固體廢物的破碎破碎方法的選擇（固體廢物的機(jī)械強(qiáng)度特別是廢物的硬度）

對(duì)于脆硬性的廢物（如各種廢石和廢渣等），宜采用劈碎、沖擊、擠壓破碎；對(duì)于柔韌性廢物（如廢橡膠、廢鋼鐵、廢器材等）宜利用其低溫變脆的性能而有效地破碎，或是采用剪切、沖擊破碎和磨碎；而當(dāng)廢物體積較大不能直接將其供入破碎機(jī)時(shí)，需先行將其切割到可以裝入進(jìn)料口的尺寸，再送入破碎機(jī)內(nèi)；對(duì)于含有大量廢紙的城市垃圾，近年來國外已采用半濕式和濕式破碎。一般破碎機(jī)破碎固體廢物時(shí)，都有兩種或兩種以上的破碎力同時(shí)作用于固體廢物，如壓碎和折斷、沖擊破碎和磨剝等。固體廢物處理與處置

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固體廢物的破碎固體廢物處理與處置

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破碎效果及度量

顆粒有球形、片狀、柱狀等表征不同粒級(jí)的顆粒相對(duì)量破碎機(jī)，3~30磨碎機(jī)，40~400表示廢物被破碎的程度球體等效直徑、有效直徑和篩徑累積曲線頻度曲線

真實(shí)破碎比極限破碎比破碎段破碎比顆粒級(jí)分布顆粒的粒度2固體廢物的破碎

球體等效直徑指與不規(guī)則顆粒具有相同體積的直徑。有效直徑是指與顆粒密度相同，并在相同流體中具有相同沉降速度的球形顆粒的直徑。

篩徑是指物料通過篩子的篩孔的孔徑。累積曲線是指比某一粒徑大或小的顆粒量占總顆粒量的分率對(duì)應(yīng)于粒徑的曲線。

頻度曲線是指某一粒徑范圍內(nèi)的顆粒量占總顆粒量的分率與粒徑間隔的比對(duì)應(yīng)于各自粒徑范圍所做的曲線。

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破碎比：破碎過程中，原廢物粒度與破碎產(chǎn)物粒度的比值。破碎比表示廢物粒度在破碎過程中減少的倍數(shù)，即廢物被破碎的程度。極限破碎比：在實(shí)際應(yīng)用過程中，采用廢物破碎前的最大粒度（Dmax）與破碎后的最大粒度(dmax)之比計(jì)算所得破碎比。通常根據(jù)最大物料直徑來選擇破碎機(jī)給料口的寬度。真實(shí)破碎比：在科研和理論研究中采用廢物破碎前的平均粒度（Dcp）與破碎后的平均粒度(dcp)之比計(jì)算所得破碎比，能較真實(shí)地反映廢物的破碎程度。固體廢物處理與處置

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破碎工藝

2固體廢物的破碎單純破碎工藝帶預(yù)先篩分和檢查篩分破碎工藝帶預(yù)先篩分破碎工藝帶檢查篩分破碎工藝破碎工藝選擇需考慮節(jié)能、處理量及破碎產(chǎn)品粒徑大小、粒度組成、形狀等的要求。根據(jù)固體廢物的性質(zhì)（如破碎特性、硬度、密度、形狀、含水率等）圖破碎基本工藝流程

(a)單純破碎工藝，(b)帶預(yù)先篩分破碎工藝，(c)帶檢查篩分破碎工藝，(d)帶預(yù)先篩分和檢查篩分破碎工藝固體廢物處理與處置

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2固體廢物的破碎破碎設(shè)備的選擇：

所需破碎能力，固廢性質(zhì)（如破碎特性、硬度、密度、形狀、含水率等）和顆粒的大??；對(duì)破碎產(chǎn)品粒徑大小、粒度組成、形狀的要求；供料方式；安裝操作現(xiàn)場(chǎng)情況；有效控制所需產(chǎn)品尺寸并且使功率消耗達(dá)到最小。固體廢物處理與處置

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2固體廢物的破碎常見破碎設(shè)備顎式破碎機(jī)簡(jiǎn)單擺動(dòng)式復(fù)雜擺動(dòng)式綜合擺動(dòng)式錘式破碎機(jī)HammerMills式BJD型Movorotor型雙轉(zhuǎn)子輥式破碎機(jī)光輥、齒輥單齒輥雙齒輥粉磨機(jī)球磨機(jī)自磨機(jī)剪切破碎機(jī)VonRoll型往復(fù)式Lincle-mann型旋轉(zhuǎn)剪切式?jīng)_擊式破碎機(jī)Universa型Hazemag型

圖簡(jiǎn)單擺動(dòng)型鄂式破碎機(jī)

圖復(fù)雜擺動(dòng)型鄂式破碎機(jī)

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圖不可逆式單轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)固體廢物處理與處置

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圖HammerMills式錘式破碎機(jī)

圖Movorotor型雙轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)

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圖BJD型錘式破碎機(jī)

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圖沖擊式破碎機(jī)固體廢物處理與處置

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圖剪切式破碎機(jī)固體廢物處理與處置

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圖齒輥破碎機(jī)

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圖球磨機(jī)

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濕式破碎

2固體廢物的破碎優(yōu)點(diǎn)破碎機(jī)將投入的含紙垃圾和水流一起攪拌和破碎成為漿液

在化學(xué)物質(zhì)、紙和紙漿、礦物等處理中均可使用，可以回收紙纖維、玻璃、鐵和有色金屬，剩余泥土等可做堆肥

脫水有機(jī)殘?jiān)?，無論質(zhì)量、粒度大小等變化都小

不會(huì)產(chǎn)生噪聲、發(fā)熱和爆炸的危險(xiǎn)性

垃圾變均質(zhì)漿狀物，可按流體處理

不會(huì)孳生蚊蠅和惡臭，符合衛(wèi)生條件

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2固體廢物的破碎濕式破碎

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半濕式破碎

2固體廢物的破碎優(yōu)點(diǎn)

在同一設(shè)備中實(shí)現(xiàn)破碎與分選作業(yè)

對(duì)物料的適應(yīng)性好，易破碎物及時(shí)排除，不會(huì)出現(xiàn)過磨

能有效回收垃圾中的有用物質(zhì)動(dòng)力消耗低，磨損小，易維修

設(shè)備可以根據(jù)垃圾成分變化進(jìn)行調(diào)整

利用不同物質(zhì)在一定均勻濕度下的強(qiáng)度、脆性不同而破碎成不同粒度的過程。固體廢物處理與處置

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2固體廢物的破碎半濕式破碎

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低溫破碎

2固體廢物的破碎

對(duì)于一些在常溫下難以破碎的固體廢物如汽車輪胎、包覆電線、廢家用電器等，可以利用其低溫變脆的性能而有效地施行破碎。也可利用不同廢物脆化溫度的差異在低溫下進(jìn)行選擇性破碎。低溫破碎通常需要配置制冷系統(tǒng)，由于液氮制冷效果好、無毒、元爆炸性且貨源充足，因而常采用液氮作制冷劑。但是所需的液氮量較大，且制備液氮需要消耗大量的能量，故出于經(jīng)濟(jì)上的考慮，低溫破碎對(duì)象僅限于常溫下破碎機(jī)回收成本高的合成材料，如橡膠和塑料。低溫破碎與常溫破碎相比，動(dòng)力消耗可減至1/4以下，噪聲降低4dB，振動(dòng)減輕1/4-1/5。固體廢物處理與處置

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2固體廢物的破碎低溫破碎

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3固體廢物的分選粒度差異篩選（篩分）密度差異重力分選磁性差異磁力分選導(dǎo)電性差異電力分選（靜電分選）光電性差異光電分選摩擦性差異摩擦分選彈性差異彈跳分選固體廢物分選方法機(jī)械分選手工分選人衛(wèi)生條件差，但識(shí)別能力強(qiáng)9m/min0.5t

固體廢物的分選是將固體廢物中各種可回收利用的廢物或不利于后續(xù)處理工藝要求的廢物組分采用適當(dāng)技術(shù)分離出來的過程。分選技術(shù)分選的物料預(yù)處理要求應(yīng)用場(chǎng)合手工分選廢紙、鋼鐵類、非鐵金屬、木材等不需要商業(yè)、工業(yè)與家庭垃圾收集站檢選皺紋紙、高質(zhì)紙、金屬、木材等。經(jīng)濟(jì)效益取決于市場(chǎng)價(jià)格篩選玻璃類、粗細(xì)骨料可不預(yù)處理或先破碎或風(fēng)選從重組分中分選玻璃或獲得不同粒級(jí)的物料風(fēng)選廢報(bào)紙、皺紋紙等可燃性物料不需要輕組分中可燃性物料或重組分中的金屬、玻璃等資源的分選重介質(zhì)分選鋁及其他非鐵金屬破碎、風(fēng)選通過調(diào)整重介質(zhì)的密度，可分離多種金屬浮選無機(jī)有用組分破碎、漿化細(xì)小有用組分的分選磁選鐵金屬破碎、風(fēng)選大規(guī)模用于工業(yè)固體廢物和城市垃圾的風(fēng)選靜電分選玻璃類、粉煤灰等破碎、風(fēng)選、篩選含鉛和玻璃廢物的分選或從粉煤灰中分選煤炭光電分選玻璃類破碎、風(fēng)選從不透明的廢物中分選碎玻璃或從彩色玻璃中分選硬質(zhì)玻璃常見固體廢物分選技術(shù)及其應(yīng)用范圍固體廢物處理與處置

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3固體廢物的分選

篩分：利用篩子將物料中小于篩孔的細(xì)粒物料透過篩面，而大于篩孔的粗粒物料留在篩面上，完成粗、細(xì)粒物料分離的過程，是按尺寸大小進(jìn)行分選的一種方法，包括濕式（﹥10-14%）和干式（﹤5-8%）篩分兩種類型（按操作條件）。該分離過程可看做是物料分層和細(xì)粒透篩兩個(gè)階段組成的。物料分層是完成分離的條件，細(xì)粒透篩是分離的目的。粒度小于篩孔尺寸3/4的顆粒，很容易通過粗粒形成的間隙到達(dá)篩面而透篩，稱為“易篩?！?；粒度大于篩孔尺寸3/4的顆粒，很難通過粗粒形成的間隙，而且粒度越接近篩孔尺寸就越難透篩，這種顆粒稱為“難篩?！?。固體廢物處理與處置

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3固體廢物的分選固體廢物篩分

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3固體廢物的分選固體廢物篩分

篩分原理及篩分分類脫水和脫泥篩分選擇篩分預(yù)先篩分和檢查篩分準(zhǔn)備篩分（工藝中的作用）物料分層細(xì)粒透篩易篩粒難篩粒Principle

分類/根據(jù)位置固體廢物處理與處置

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3固體廢物的分選固體廢物篩分

篩分效率處理能力篩分效率篩分效率是指實(shí)際得到的篩下產(chǎn)品質(zhì)量與入篩物料所含小于篩孔尺寸的細(xì)粒物料質(zhì)量之比。固體廢物處理與處置

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3固體廢物的分選固體廢物篩分

影響篩分效率因素篩分物料性質(zhì)粒度組成:易篩粒、難篩粒和阻礙粒含水率和含泥量：篩孔尺寸顆粒形狀：球形、多角形、片狀、柱狀等篩分設(shè)備性能篩面種類(沖孔、編織及棒條)篩孔形狀篩孔尺寸篩子運(yùn)動(dòng)狀況篩子寬度和長度篩面傾角篩分操作條件連續(xù)、均勻給料給料量及時(shí)清理和維修篩面固體廢物處理與處置

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篩分設(shè)備類型滾筒篩固定篩振動(dòng)篩格篩在粗碎前，棒條篩在粗碎和中碎前。摩擦角，30~350，>50mm慣性振動(dòng)篩和共振篩；600~3000r/min,0.5~1.5mm,8~400,3固體廢物的分選固體廢物篩分

篩分設(shè)備類型及選擇10~15r/min，

3~50，臨界速度45%顆粒大小、形狀、尺寸分布、整體密度、含水率、粘結(jié)或纏繞的可能；篩分器的構(gòu)造材料，篩孔尺寸，形狀，篩孔所占篩面比例，轉(zhuǎn)筒篩的轉(zhuǎn)速、長與直徑，振動(dòng)篩的振動(dòng)頻率、長與寬；篩分效率與總體效果要求；運(yùn)行特征如能耗、日常維護(hù)，運(yùn)行難易、可靠性、噪聲、非正常振動(dòng)與堵塞的可能

圖慣性振動(dòng)篩構(gòu)造及工作原理圖共振篩原理與結(jié)構(gòu)圖固體廢物處理與處置

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3固體廢物的分選固體廢物篩分

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3固體廢物的分選固體廢物重力分選

分選介質(zhì)：空氣、水、重液、重懸浮液等重力分選是根據(jù)固體廢物中不同物質(zhì)顆粒間的密度差異，在運(yùn)動(dòng)介質(zhì)中利用重力、介質(zhì)動(dòng)力和機(jī)械力的作用，使顆粒群產(chǎn)生松散分層和遷移分離，從而得到不同密度產(chǎn)品的分選過程。影響重力分選的主要因素：物料顆粒的尺寸、顆粒與介質(zhì)的密度差以及介質(zhì)的黏度。固體廢物處理與處置

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3固體廢物的分選固體廢物重力分選

重介質(zhì)分選風(fēng)力分選水平氣流上升氣流

等降比：等降粒子中密度小的顆粒密度差與密度大的顆粒密度差的比共同的工藝條件：具有密度差異的組分→運(yùn)動(dòng)介質(zhì)→分散、沉降、分層→分離重力分選跳汰分選慣性分選彈道分選旋風(fēng)分選搖床分選、溜槽分選分選設(shè)備有哪些？有哪些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？析離作用

等降比

e=（δ2-Δ）/（δ1-Δ）δ1—輕礦物的比重；δ2—重礦物的比重；Δ—分選介質(zhì)的比重

e＞5，屬極易重選的物料；

2.5＜e＜5，屬易選物料，目前有效選別粒度下限有可能達(dá)到19μm，；

1.75＜e＜2.5，屬較易選物料，目前有效選別粒度下限可達(dá)37μm左右；

1.5＜e＜1.75，屬較難選物料，重選的有效選別粒度下限一般為0.5mm左右；

1.25＜e＜1.5，屬難選物料，重選法只能處理不小于數(shù)毫米的粗粒物料，且分離效率一般不高；

e＜1.25的屬極難選的物料，不宜采用重選。固體廢物處理與處置

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3固體廢物的分選固體廢物重力分選

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3固體廢物的分選固體廢物重力分選

重介質(zhì)分選原理

重介質(zhì)分選又稱浮沉法,主要適用于幾種固體的密度差別較小及難以用跳汰法等其他分離技術(shù)分選的場(chǎng)合。通常將密度大于水的介質(zhì)稱為重介質(zhì)，包括重液和重懸浮液兩種流體。重介質(zhì)密度一般應(yīng)該介于大密度和小密度顆粒之間。如果顆粒的密度ρs＞ρ，則顆粒下沉；如ρs＜ρ，則顆粒將懸浮，從而實(shí)現(xiàn)了物料的分選。重介質(zhì)分選的精度很高，入選物料顆粒粒度范圍也可以很寬，很適合于各種固體廢物的分選。固體廢物處理與處置

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3固體廢物的分選固體廢物重力分選

重介質(zhì)與加重質(zhì)密度高于水的流態(tài)分散體系。無毒、密度高、粘度低、化學(xué)穩(wěn)好、易回收重介質(zhì)重液懸浮液密度高的有機(jī)溶液或無機(jī)鹽溶液穩(wěn)定性好，但貴與各種磨細(xì)的顆粒與水組成的混合物穩(wěn)定性差，無毒、價(jià)廉、易回收有機(jī)或無機(jī)鹽溶液加重質(zhì)CaCl2—水；1.3ZnCl2—水；2.07四溴甲烷—四氯化碳2.9硅鐵3.9，磁選回收磁鐵礦2.1，價(jià)廉懸浮液中固體顆粒又叫加重質(zhì)固體廢物處理與處置

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3固體廢物的分選固體廢物重力分選

跳汰分選原理在垂直脈沖介質(zhì)中顆粒群反復(fù)交替地膨脹收縮，按密度分選固體廢物的一種方法。跳汰分選的動(dòng)力區(qū)別于其他的裝置，通常使用水為介質(zhì)，故稱為水力跳汰分選。固體廢物處理與處置

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3固體廢物的分選固體廢物重力分選

風(fēng)力分選原理以空氣為分選介質(zhì)，將輕物料從較重物料中分離出來的一種方法。風(fēng)選實(shí)質(zhì)上包含兩個(gè)分離過程：分離出具有低密度、空氣阻力大的輕質(zhì)部分和具有高密度、空氣阻力小的重質(zhì)部分；進(jìn)一步將輕顆粒從氣流中分離出來。后一分離步驟常由旋流器完成，與除塵原理相似。固體廢物處理與處置

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3固體廢物的分選固體廢物重力分選

風(fēng)力分選原理固體廢物處理與處置

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3固體廢物的分選固體廢物重力分選

搖床分選原理是使固體廢物顆粒群在傾斜床面的不對(duì)稱往復(fù)運(yùn)動(dòng)和薄層斜面水流的綜合作用下按密度差異在床面上呈扇形分布而進(jìn)行分選的一種方法固體廢物處理與處置

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3固體廢物的分選固體廢物重力分選

搖床分選特點(diǎn)1）床面的強(qiáng)烈搖動(dòng)使松散分層和遷移分離得到加強(qiáng)，分選過程中析離分層占主導(dǎo)，其按密度分選更加完善。

2）搖床分選是斜面薄層水流分選的一種，因此，等降顆?？梢蛞苿?dòng)速度的不同而達(dá)到按密度分選；

3）不同性質(zhì)顆粒的分離，不單純?nèi)Q于縱向和橫向的移動(dòng)速度，而主要取決于它們的合速度偏離搖動(dòng)方向的角度。固體廢物處理與處置

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3固體廢物的分選固體廢物重力分選

慣性分選原理用高速傳輸帶、旋流器或氣流等水平方向拋射粒子，利用由于密度、粒度不同而形成的慣性差異，粒子沿拋物線運(yùn)動(dòng)軌跡不同的性質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)分離的方法。固體廢物處理與處置

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3固體廢物的分選固體廢物重力分選

常見的重選設(shè)備慣性分選器鼓形重介質(zhì)分選機(jī)跳汰機(jī)立式曲折型風(fēng)力分選機(jī)水平氣流分選機(jī)平面搖床鼓形、深槽、淺槽、振動(dòng)、離心構(gòu)造簡(jiǎn)單、維修方便、分選精度低，少獨(dú)用分選精度高，三種型式隔膜鼓動(dòng)、空氣鼓動(dòng)來復(fù)條或刻槽、料槽、水槽等彈道分選器、旋風(fēng)、振動(dòng)板、傳輸帶、反彈分選器固體廢物處理與處置

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3固體廢物的分選固體廢物電力分選

輥筒式靜電分選機(jī)YD-4型高壓電選機(jī)廢物直接傳導(dǎo)帶電廢物通過電暈電場(chǎng)帶電電場(chǎng)力作用分離電場(chǎng)力作用分離塑料、橡膠、纖維、紙、合成皮革和膠卷等粉煤灰專用設(shè)備靜電分選機(jī)復(fù)合電場(chǎng)分選機(jī)分選機(jī)導(dǎo)體半導(dǎo)體非導(dǎo)體利用固體廢物中各種組分在高壓電場(chǎng)中電性的差異而實(shí)現(xiàn)分選的一種方法

a)輥筒式靜電分選機(jī)b)YD-4型高壓電選機(jī)圖電選機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理示意圖固體廢物處理與處置

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3固體廢物的分選固體廢物電力分選

固體廢物處理與處置

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3固體廢物的分選固體廢物磁力分選

傳統(tǒng)的磁選利用固體廢物中各種物質(zhì)的磁性差異在不均勻磁場(chǎng)中進(jìn)行分選的方法，主要用于供料中磁性雜質(zhì)的提純、凈化及磁性物料的精選；強(qiáng)磁性χ＞

38×10-6m3/kg；弱（0.19～7.5）×10-6

；非﹤0.19×10-6；磁流體分選磁流體靜力分選：在非均勻磁場(chǎng)中，以順磁性液體和鐵磁性膠體懸浮液為分選介質(zhì)，按廢物中各組分的密度和比磁化系數(shù)的差異進(jìn)行分離的方法。磁流體動(dòng)力分選：在磁場(chǎng)與電場(chǎng)的聯(lián)合作用下，以強(qiáng)電解質(zhì)溶液為分選介質(zhì)，按廢物中各組分的密度、比磁化系數(shù)和電導(dǎo)率的差異進(jìn)行分選的方法。固體廢物處理與處置

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3固體廢物的分選固體廢物磁力分選

磁選過程：將固體廢物輸入磁選機(jī)，顆粒在不均勻磁場(chǎng)作用下受到磁場(chǎng)吸引力重力、流動(dòng)阻力、摩擦力、靜電力和慣性力等機(jī)械力的作用。若磁性顆粒受力滿足f磁>∑f機(jī)（f磁為作用于磁性顆粒的吸引力，∑f機(jī)為與磁性引力方向相反的各機(jī)械力的合力），則磁性顆粒就會(huì)沿磁場(chǎng)強(qiáng)度增加的方向移動(dòng)直至被吸附在滾筒或帶式收集器上，而后隨著傳輸帶運(yùn)動(dòng)而被排出。非磁性顆粒所受到的機(jī)械力占優(yōu)勢(shì)。磁選是基于固體廢物各組分的磁性差異，作用于各種顆粒上的磁力和機(jī)械力的合力不同，使它們的運(yùn)動(dòng)軌跡也不同，從而實(shí)現(xiàn)分選。固體廢物處理與處置

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3固體廢物的分選固體廢物磁力分選

磁場(chǎng)：磁體周圍的空間存在著磁場(chǎng)。磁選機(jī)的磁場(chǎng)是磁選機(jī)中磁體產(chǎn)生磁力作用的空間。磁場(chǎng)分為均勻磁場(chǎng)和非均勻磁場(chǎng)兩種。均勻磁場(chǎng)中各點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向一致。非均勻磁場(chǎng)中各點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向都是變化的。磁場(chǎng)的非均勻性用磁場(chǎng)梯度來表示。磁場(chǎng)強(qiáng)度隨空間位移的變化率稱為磁場(chǎng)梯度。顆粒在均勻磁場(chǎng)中只受轉(zhuǎn)矩的作用，是它的長軸平行于磁場(chǎng)方向。在非均勻磁場(chǎng)中，顆粒既受轉(zhuǎn)矩的作用，又受磁力的作用，結(jié)果使它既發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，又向磁場(chǎng)梯度增大的方向移動(dòng)，最后被吸在磁極外表面上。根據(jù)磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小，磁選設(shè)備分為弱磁場(chǎng)磁選機(jī)、中磁場(chǎng)磁選機(jī)、強(qiáng)磁場(chǎng)磁選機(jī)，分別適用于不同磁性的物質(zhì)的分選。固體廢物處理與處置

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3固體廢物的分選固體廢物磁力分選

磁選設(shè)備磁選機(jī)中使用的磁鐵有兩類:電磁—用通電方式磁化或極化鐵磁材料；永磁—利用永磁材料形成磁區(qū)。其中永磁較為常用。磁鐵的布置多種多樣，常見的幾種設(shè)備有磁力滾筒、永磁圓筒式磁選機(jī)、懸吊磁鐵器等。固體廢物處理與處置

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3固體廢物的分選固體廢物磁力分選

磁選裝置選擇因素：供料傳輸帶和產(chǎn)品傳輸帶的位置關(guān)系供料傳輸帶的寬度、尺寸能否在整個(gè)傳輸帶的寬度上有足夠的磁場(chǎng)強(qiáng)度而有效地進(jìn)行磁選與磁性材料混雜在一起的非磁性材料的數(shù)量與形狀操作要求如電耗，空間要求，結(jié)構(gòu)支撐要求，磁場(chǎng)強(qiáng)度，設(shè)備維護(hù)等。固體廢物處理與處置

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3固體廢物的分選固體廢物磁力分選

磁流體能夠在磁場(chǎng)或磁場(chǎng)和電場(chǎng)聯(lián)合作用下磁化，呈現(xiàn)似加重現(xiàn)象，對(duì)顆粒產(chǎn)生磁浮力作用的穩(wěn)定分散液。磁鐵礦膠體微粒油基磁流體水基磁流體鐵磁性膠懸浮液順磁性鹽溶液Fe、Mn、Ni、Co鹽的水溶液MnCl2、

Mn(NO3)2水溶液的視密度可＞10000kg/m3FeSO4

、MnSO4

、CoSO4（硫酸鹽類）視在密度低，但便宜粉碎法

水溶液—吸附有機(jī)相法固體廢物處理與處置

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3固體廢物的分選固體廢物磁力分選

磁流體設(shè)備

1-給料；2-沉下物；3-磁鐵；4-浮生物圖J.shimoiizaka分選槽構(gòu)造及工作原理固體廢物處理與處置

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3固體廢物的分選摩擦與彈跳分選

根據(jù)固體廢物中各組分的摩擦系數(shù)和碰撞系數(shù)的差異，在斜面上運(yùn)動(dòng)或與斜面碰撞彈跳時(shí)，產(chǎn)生不同的運(yùn)動(dòng)速度和彈跳軌跡而實(shí)現(xiàn)彼此分離的一種處理方法。固體廢物處理與處置

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3固體廢物的分選光電分選

光電分選是利用物質(zhì)表面光反射特性的不同而分離物料的方法，可用于從城市垃圾中回收橡膠、塑料、金屬、玻璃等物質(zhì)。固體廢物處理與處置

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3固體廢物的分選分選效果的評(píng)價(jià)

某排料口所排組分中這種物質(zhì)的質(zhì)量某物質(zhì)的品位(%)=×100%

該排料口所排組分總質(zhì)量某排料口所排組分中這種物質(zhì)的質(zhì)量某物質(zhì)的回收率(%)=×100%

原廢物中這種物質(zhì)的質(zhì)量

品位是質(zhì)量指標(biāo)，通常經(jīng)過化驗(yàn)確定?；厥章适菙?shù)量指標(biāo)，可通過計(jì)算確定。還常用綜合效率。固體廢物處理與處置

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3固體廢物的分選固體廢物處理技術(shù)體系確定1）弄清固體廢物的組成和性質(zhì)；2）根據(jù)廢物性質(zhì)和要達(dá)到的處理要求，確定需要采用的分選處理方法；3）將分選處理方法進(jìn)行恰當(dāng)?shù)慕M合，形成合適的分選處理工藝系統(tǒng)。固體廢物處理與處置

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固體廢物處理技術(shù)體系確定技術(shù)體系分類：1、功能分類：物流集中：包括收集點(diǎn)的貯存、收集車輛裝載與運(yùn)輸、裝運(yùn)等。有現(xiàn)場(chǎng)處理和異地處理。物流分流：在不改變廢物化學(xué)組成的條件下，依據(jù)廢物的特性，使物流中的一部分分流，達(dá)到資源化和可處理性適宜化的目的。包括源分離處理、資源化分離、分選等。物性轉(zhuǎn)化：對(duì)固體廢物的化學(xué)、生物和除組成外的物理性質(zhì)轉(zhuǎn)化為手段的處理過程。包括生物轉(zhuǎn)化、熱化學(xué)轉(zhuǎn)化、物理轉(zhuǎn)化。物流隔離：為避免廢物因直接接觸環(huán)境介質(zhì)而造成污染的各種處理技術(shù)。包括臨時(shí)性的和永久性的。固體廢物處理與處置

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固體廢物處理技術(shù)體系確定2、層次分類：物流集中物流分流物性轉(zhuǎn)化最終隔離：3、技術(shù)過程分類:

物理技術(shù)過程、化學(xué)技術(shù)過程、生物技術(shù)過程、最終處置技術(shù)過程。固體廢物處理與處置

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3固體廢物的分選

固體廢物的種類很多，產(chǎn)量大，因而在設(shè)計(jì)分選回收工藝系統(tǒng)時(shí)應(yīng)有系統(tǒng)的整體觀念，從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和資源利用方面通盤考慮，對(duì)固體廢物進(jìn)行全面綜合處理。

綜合處理是指將各中小企業(yè)產(chǎn)生的各種廢物集中到一個(gè)地點(diǎn)，根據(jù)廢物的特征，把各種廢物處理過程結(jié)合成一個(gè)系統(tǒng)，以便把各過程得到的物質(zhì)和能量進(jìn)行合理的集中利用。通過綜合處理可對(duì)廢物進(jìn)行有效的處理，減少最終廢物排放量，減輕對(duì)地區(qū)的污染，防止二次公害的分散化，同時(shí)還能做到總處理費(fèi)用低，資源利用效率高。固體廢物處理技術(shù)體系確定固體廢物處理與處置

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3固體廢物的分選

設(shè)計(jì)分選回收工藝系統(tǒng)注意事項(xiàng)：（1）應(yīng)深入調(diào)查了解工廠排放污染物的種類和數(shù)量及各污染物的允許排放標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行廢物處理效益分析，選擇最適宜的方案，使之做到能源消耗較少、設(shè)備投資較小又能取得較大的環(huán)境效益。（2）重金屬離子經(jīng)過長時(shí)間擴(kuò)散仍會(huì)造成一定危害，其含量都在10-6級(jí)微量，必須對(duì)其排放濃度嚴(yán)加控制。（3）固體廢物中的物質(zhì)應(yīng)進(jìn)行回收，應(yīng)在技術(shù)、投資、市場(chǎng)、成本等方面綜合考慮廢棄物資源化問題。（4）處理廢物設(shè)備投資費(fèi)用只能進(jìn)行估算，一般按實(shí)際處理費(fèi)用乘上系數(shù)1.6來推算?？傎M(fèi)用往往隨處理能力增大而減少。固體廢物處理技術(shù)體系確定固體廢物處理與處置

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3固體廢物的分選分別處理情況:1）含有有害重金屬的少量廢物和不含重金屬的大量廢物，或者少量的高放射性廢物和大量的低放射性廢物不宜相混，應(yīng)按有害或有放射性廢物進(jìn)行高級(jí)處理。

2）過熱易軟化的廢物和不易軟化的廢物不宜相混。

3）熱熔性塑料和非熱熔性塑料不宜相混。

4）當(dāng)廢物中固體物質(zhì)很多而進(jìn)行混合處理時(shí)，由于在短時(shí)間內(nèi)難以混勻，影響處理效果，故負(fù)荷會(huì)有很大波動(dòng)。固體廢物處理技術(shù)體系確定固體廢物處理與處置

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3固體廢物的分選混合綜合處理情況：（1）往含水率高而不能自燃的廢物里混入高熱值廢物，可使整個(gè)混合物作為可自燃物，便于焚燒處理。（2）有的廢物焚燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生氨類堿性氣體，有的廢物焚燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生氯化氫、二氧化硫之類酸性廢氣，如把這兩類廢物混合后進(jìn)行焚燒處理就十分合理。固體廢物處理技術(shù)體系確定固體廢物處理與處置

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3固體廢物的分選

綜合處理回收工藝系統(tǒng)包括固體廢物的收集運(yùn)輸、破碎、分選等預(yù)處理技術(shù)，焚燒、熱分解和微生物分解等轉(zhuǎn)化技術(shù)和“三廢”處理等后處理技術(shù)。預(yù)處理過程中，廢物的性質(zhì)不發(fā)生改變，主要利用物理處理的方法，對(duì)廢物中的有用組分進(jìn)行分離提取回收。轉(zhuǎn)化技術(shù)是把預(yù)處理回收后的殘余廢物用化學(xué)的或生物學(xué)的方法，使廢物的物理性質(zhì)發(fā)生改變而加以回收利用。這一過程顯然比預(yù)處理過程復(fù)雜，成本也較高。固體廢物處理技術(shù)體系確定

焚燒和熱解以回收能源為目的，焚燒主要回收水蒸氣、熱水或電力等不能貯存或隨即使用型的能源，而熱解主要回收燃料氣、油、微粒狀燃料等可貯存或遷移型的能源。微生物分解主要使廢物原料化、產(chǎn)品化而再生利用。預(yù)處理過程和轉(zhuǎn)化過程產(chǎn)生的廢渣可用于制備建筑材料、道路材料或進(jìn)行填埋等處置。固體廢物處理系統(tǒng)由若干個(gè)過程所組成，每個(gè)過程有每個(gè)過程的作用。綜合處理固體廢物時(shí)，務(wù)必從整體出發(fā)，選擇合適的處理技術(shù)及處理過程。固體廢物處理與處置

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3固體廢物的分選固體廢物處理技術(shù)體系確定固體廢物處理與處置

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固體廢物處理與處置

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4固體廢物的脫水一固體廢物中水的存在形式存在顆粒間歇中的水。約占固體水分的70%（65-85）左右，用濃縮法分離

在毛細(xì)管中充滿的水分.約占水分的20%（15-25）左右，采用高速離心機(jī)脫水、負(fù)壓或正壓過濾機(jī)脫水吸附在顆粒表面的水，約占水分的7%，可用加熱法脫除

在顆粒內(nèi)部或微生物細(xì)胞內(nèi)的水，約占水分的3%,可采用生物法破壞細(xì)胞膜除去胞內(nèi)水或高溫加熱法、冷凍法去除間隙水毛細(xì)管水表面吸附水內(nèi)部水固體廢物處理與處置

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4固體廢物的脫水固體廢物處理與處置

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4固體廢物的脫水

二、濃縮是將較稀的料漿濃集為較稠的料漿的過程，同時(shí)分出幾乎不含有固體物質(zhì)或含有少量固體物質(zhì)的液體。固體廢物（污泥）濃縮的方法1、重力濃縮法按運(yùn)行方式分為：間歇式濃縮池（小型廠）和連續(xù)式濃縮池（大中型廠）。2、氣浮濃縮法依靠大量微小氣泡附著在污泥顆粒上，形成污泥顆粒-氣泡結(jié)合體，進(jìn)而產(chǎn)生浮力把污泥顆粒帶到水表面達(dá)到濃縮的目的。根據(jù)氣泡形成的方式，分為：壓力溶氣氣浮、生物溶氣氣浮、渦凹?xì)飧?、真空氣浮、化學(xué)氣浮、電解氣浮等。3、機(jī)械濃縮

包括離心濃縮、帶式濃縮、轉(zhuǎn)鼓濃縮和螺壓濃縮等。離心濃縮是利用污泥中固體顆粒和水的密度差異，在高速旋轉(zhuǎn)的離心機(jī)中，固體顆粒和水分分別受到大小不同的離心力而使其固液分離，達(dá)到污泥濃縮的目的。固體廢物處理與處置

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4固體廢物的脫水

三、污泥脫水前的處理包括污泥破解和污泥調(diào)理兩方面，其方法主要有物理的、化學(xué)的和生物的方法：物理破解：機(jī)械破碎（珠磨法、高壓噴射法、超聲破解法）、加熱法（含微波法）、冷凍溶解法、滲透壓沖擊法、輻照法（射線輻照、高能電子束）；化學(xué)破解：加堿法、氧化法（臭氧氧化、過氧化氫、過氧乙酸氧化、氯氣氧化）；生物破解：生物細(xì)胞、及其提取物和代謝產(chǎn)物。

物理調(diào)理：淘洗法、熱處理法（含微波法）、冷凍溶解法、超聲波法；

化學(xué)調(diào)理：助凝劑（石灰、硅藻土、酸性白土、朱光提、污泥焚燒灰、電廠粉塵、水泥窯灰）、絮凝劑（無機(jī)絮凝劑、有機(jī)絮凝劑、聯(lián)合絮凝劑）、混凝劑（鐵鹽、鋁鹽等）；

生物調(diào)理：生物絮凝劑（生物細(xì)胞、細(xì)胞提取物、代謝產(chǎn)物）、好氧消化、厭氧消化。

污泥破解是破壞污泥結(jié)構(gòu)及微生物細(xì)胞壁，使絮體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，細(xì)胞內(nèi)含物流出，釋放出酶。污泥調(diào)理改變污泥粒子表面的物化性質(zhì)和組分，破壞膠體結(jié)構(gòu)，減少與水的親和力，改善脫水性能。固體廢物處理與處置

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4固體廢物的脫水1、化學(xué)調(diào)理化學(xué)調(diào)理是在污泥中加入適量的混凝劑、助凝劑等化學(xué)藥劑，使污泥顆粒絮凝，改善污泥脫水性能。常用的無機(jī)混凝劑有硫酸鋁、聚合氯化鋁等；有機(jī)高分子混凝劑是聚丙烯酰胺。助凝劑是石灰，用來調(diào)節(jié)污泥的PH值。2、淘洗將污泥與3-4倍污泥量的水混合而進(jìn)行沉降分離的一種方法。3、加熱加壓調(diào)理通過加熱加壓調(diào)理，可使部分有機(jī)物分解，親水性有機(jī)膠體物質(zhì)分解，顆粒結(jié)構(gòu)改變，從而改善污泥的濃縮與脫水性能。按加熱溫度不同，可分為高溫加壓調(diào)理和低溫加壓調(diào)理。高溫加壓調(diào)理：溫度170-2000C，壓力1.0-1.5MPa，反應(yīng)時(shí)間40-120min。低溫加壓調(diào)理：1500C以下。4、冷凍融化調(diào)理將污泥交替進(jìn)行冷凍與融化，改變污泥的物理結(jié)構(gòu)，使污泥易于濃縮調(diào)理

四、機(jī)械脫水機(jī)械脫水去除毛細(xì)水和間隙水。以過濾介質(zhì)兩面的壓力差為動(dòng)力，使水分被強(qiáng)制通過過濾介質(zhì)，形成濾液，固體顆粒物質(zhì)被截留在介質(zhì)上，形成濾餅而達(dá)到脫水的目的。

1、脫水性能評(píng)價(jià)指標(biāo)污泥比阻（SRF）、毛細(xì)吸水時(shí)間（CST）

2、污泥機(jī)械脫水效果與效率指標(biāo)衡量污泥機(jī)械脫水效果的指標(biāo)主要是脫水濾餅的含水率、脫水過程的固體回收率；衡量污泥機(jī)械脫水效率的指標(biāo)主要是脫水濾餅的產(chǎn)率。脫水過程的固體回收率是指濾餅中的固體量與原污泥中的固體量之比；脫水濾餅的產(chǎn)率是指單位時(shí)間內(nèi)在單位過濾面積上產(chǎn)生的濾餅的干質(zhì)量。固體廢物處理與處置

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4固體廢物的脫水過濾脫水的方法與設(shè)備（按作用原理）：

1、采取加壓或抽真空將濾層內(nèi)的液體用空氣或蒸汽排除的通氣脫水法，常用真空過濾機(jī)，有間歇式、連續(xù)式、轉(zhuǎn)鼓式等形式；

2、靠機(jī)械壓縮作用的壓榨法，主要有板框壓濾機(jī)、葉片壓濾機(jī)、滾壓帶式壓濾機(jī)等類型；

3、用離心力作為推動(dòng)力除去料層內(nèi)液體的離心脫水法，常用轉(zhuǎn)筒離心機(jī)有圓筒形、圓錐形、錐筒形三種。固體廢物處理與處置

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4固體廢物的脫水

過濾是以某種多孔性物質(zhì)作為過濾介質(zhì)，在外力作用下，使懸浮液中的液體通過介質(zhì)的孔道，而固體顆粒被截留在介質(zhì)上