工业固废的处理方法

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工业固废的处理方法范文第1篇

【关键词】固废处理技术，现状，发展趋势，技术路线，技术分类

引言：

我国经济飞速增长的同时也带来了大量的污染问题，环境污染、土壤污染、大气污染、固体废弃物污染等都是当前我国面临最严重的污染问题，随着国家可持续发展理念的推出，越来越多的资金和政策开始倾向于环保产业，尤其是固体废弃物的处理技术研究一直都是环保技术研究的重点，固体废弃物的投资规模近些年的增长速度一直在15%左右，但是固体废弃物的处理问题还是在持续恶化，必须进一步加大固废处理技术的研究投资，才能够尽快的遏制固废处理问题的蔓延，保障可持续发展的实现。因此对固废处理技术进行现状及发展趋势研究势在必行。

1 固废处理技术现状

业界知名机构EBJ曾将环保行业发展分为4个阶段：市场初步发展阶段、环保基础设施发展阶段、加强监管阶段以及成熟稳定期。中国现在处于第二阶段，即环保基础设施发展阶段。目前中国环保业的主要驱动因素有重工业化、城市化和高污染引发的环保需求。固体废物处理行业是环保产业的主要子行业之一，是指提供一系列产品和服务来测量、防止、限制和减弱因固体废物引起的各种问题的行业。

固体废物可以分为工业固废、生活垃圾及危险废物，而后者的数量比重很小。2001年至2009年间，工业固废的产生量从约9亿吨激增到约21亿吨，年均复合增长率达到12%。由于生活垃圾的产生量比较难统计，在统计局给出的数据中一般用垃圾清运量指标来代替。生活垃圾的实际产生量约为清运量的两倍，且清运比逐年上升趋势。2001-2008年，城市垃圾产量复合增长率为5%，而垃圾清运量的增速仅为2.03%，整体来看，垃圾清运的速度不及垃圾产生的速度，垃圾围城现象出现，垃圾处理问题开始引起民众和政府的高度重视。截止2007年，我国未经处理的城市生活垃圾累计堆存量已达70多亿吨，侵占土地面积超过5亿多平方米，全国660个城市中有约200个城市陷入垃圾包围之中。深圳市创新投资集团有限公司发展研究中心。

近年来，我国的生活垃圾清运量基本维持在1.5亿吨左右。生活垃圾的主要处理方式有卫生填埋、堆肥、焚烧等方式。2007年全国生活垃圾处理设施共460个，其中卫生填埋有366个，堆肥17个，垃圾焚烧66个。03年到07年间，填埋厂的数量呈下降趋势，从575个减少到366个；堆肥厂的数量从70个减少到17个；而焚烧厂则从47个增加到66个。垃圾焚烧将会逐渐成为生活垃圾处理的主流方式。

我国的环境治理投资主要可分为三个方向：城市环境基础设施投资、工业污染治理投资、建设项目“三同时”环保投资，三者的比重大致为4：2：4。在城市环境基础设施投资中，固废治理的投资占比为4%；在工业污染治理投资中，固废治理投资占比6%；在“三同时”投资中，固废治理投资占比为8%。则固废处理在环境治理投资总额中的占比约为6%。然而随着城市垃圾问题的日益严重，有专家基于03-07年的数据预测，固废处理投资在环境治理投资结构比重将由6%提升至8%。受益于“调结构”的经济发展主基调，固废行业进入黄金发展期。“十一五”期间，固废处理投资规模2100亿，年均增速18.5%，而环保部中国环境规划院预测“十二五”期间，固废行业达到8000亿，同比十一五翻两番，固废行业进入持续10年以上的黄金发展期。

2 固废处理技术发展趋势分析

2.1 固废处理方法分类

当前我国的固废处理技术处于较为初级的阶段，主要是通过对固废污染物进行有害物质消除、垃圾总量减少和回收再利用三种方式，我国最主要的方式是削减有害物质，而国外主要是循环再利用，因此我国的固废垃圾的增长速度始终无法完全的控制，就是因为循环再利用环节不够畅通。固废污染物中也含有大量的可再生资源，如果处理得当，依旧能够使用。

当前对固体废弃物的处理主要是填埋、焚烧和堆肥，其中填埋又是最主要的方式，该方法虽然造价较低，但是对土地资源的占用过多，并且不具有可持续性，如果大量的进行填埋，未来一定会成为非常严重的二次污染。因此需要通过压缩垃圾、粉碎填埋等方式控制垃圾总量。

堆肥是使垃圾、粪便中的有机物，在微生物作用下，进行生物化学反应，最后形成一种类似腐殖质土壤的物质，用作肥料或改良土壤。堆肥技术的工艺比较简单，适合于易腐、有机质含量较高的垃圾处理，可对垃圾中的部分组分进行回收利用，且处理相同质量垃圾的投资比单纯的焚烧处理大大降低。

2.2 国内技术路线

第一次全国污染源普查的数据显示，当前全国垃圾填埋总量为1.53亿吨，占全国垃圾处理量的90.5%，其中无害化的填埋量共计8592.92万吨，简易填埋量6726.82万吨，无害化填埋场已填埋量3.75亿立方米，占设计容量的20.9%；我国简易填埋场已填埋量为4.29亿立方米，占设计容量总和的30.5%，垃圾焚烧处理量为1370.80万吨，占全国垃圾处理量的8.1%，以上数据表明中国垃圾处理仍以简单的填埋为主，占比面积大，防渗漏效果差，且会造成土壤和地下水污染，而垃圾焚烧作为国外的主流垃圾处理手段在中国的应用反而较少。

固废污染物的处理技术不能单纯的依靠理论研究，需要大量的实践经验来总结得出相关结论，固废污染物的处理技术并不存在好与坏之分，需要根据实际情况进行处理技术选择，当前国内的固废污染物处理企业还未形成规模，陷阱的设备还依靠进口，国内的处理技术推广还不够普及，许多地区无法使用最佳的处理技术，我国的垃圾处理最佳方式是多种技术手段综合使用，有害的污染物需要剔除后再处理，可循环利用的应该进入循环利用环节，无法利用的压缩或者粉碎后再填埋。

结束语：

综上可知，环保产业的发展关系到我国是否能够有效的控制经济发展带来的污染问题，更直接关系到可持续发展的顺利实现，但是环保产业的技术研究是一门综合性学科，涉及到化学、生物、计算机、工程等诸多领域，因此研究的难度较大，需要大量的资金投入和政策支持，我国当前的固废处理技术还不能满足国家固体废弃物的处理需求，国外的固体废弃物处理已经形成了较为完善的处理体系以及发展规划，而我国的固体废弃物处理技术还未形成规模，未来的发展也缺乏明确的方向，因此需要科研人员以及国家更多的投入和加强重视程度，强化技术研究，推动我国固废处理技术的发展，保障我国可持续发展的顺利实现。

参考文献：

[1]杨光辉.固废处理将成循环经济新支柱[J].现代工业经济与信息化，2012（21）：5-6.

[2]房睿.我国固废处理行业的发展与机遇[J].科学与财富，2012（11）：122-122.

工业固废的处理方法范文第2篇

一、区域工业经济增长的EKC关系分析理论框架

我们引入Pfaff,Chaudhur和Nye（2000）有关EKC分析框架并加以扩展来讨论区域工业环境EKU曲线。用S代表区域工业经济活动提供的服务功能，A代表环境质量。显然，S，A不能直接从市场购买，但它们的水平受工业经济具体的经营活动所决定。一个区域的各行业企业通过其生产活动一方面为社会提供商品服务，另一方面又在生产过程中产生“工业三废”影响环境质量，如果我们进一步按各行业企业在生产活动中的产生污染的程度（即对环境质量影响的程度）把它们分为两大类标准，一类为重污染（d），一类为轻污染（C），则s可以表示为这两大类标准行业的函数

s（Q)＝Qd+Qc

其中Q＝（Qd，Qc）是两类污染标准的行业构成比例的向量数量和

进一步用E表示全部工业“三废”的排放量，则E可表示为Qd，Qc的函数

E（Q）＝Qd+Qc

可以确信环境质量A受E的直接影响，且可以线性地表示为

A（E）＝A-EA＞0为初始环境质量

如果我们进一步假设，行业企业是否为重污染行业或轻污染行业取决于行业的技术进步T，政府的环保政策P，环保投资I以及环保设备运营费R等，行业的环境质量A则可表示为T，P，I，R等变量的函数，既；

Qi＝Qi(T,P,I,R…)i＝d,c

由于I，T，R，P等都可以表示为工业总产值（或国民收）GY的函数，因此这些变量可以通过工业总产值影响行业企业“三废”排放量，形成规模效应，技术效应以及结构效应等（Henri LFde Groot,Cees AWithagen2002）并进而影响行业的环境质量的构成。由于这三大效应对环境的影响有正有负，这就使得环境质量与经济增长之间有可能呈现出非单调关系（Copeland，Taylor 2002）。

如果我们把行业的重污染看作劣质商品，行业的轻污染为正常商品。那么由于区域经济发展，人们对生活质量要求的变化，对外部引资的需要以及环保政策，环境税收等各方面的规定，社会（消费者的总和）对行业重污染的需求（发展区域经济的引致需求）将随总产值的变化而变化。这样一来对重污染行业（劣质商品）的需求将服从恩格尔曲线变化。在一定范围内，工业的污染程度会随工业总产值上升而上升，但达到一定阶段这一比例会随工业产值上升而减少。如果把这一关系反映到收入与环境质量的关系上，则可能出现EKC现象（Shubhan Chaudhar,Alexander SPfaff2002）。但需要指出，由于上述的规模效应，技术效应，结构效应对环境质量的影响有正，有负，且力度或大或小，因此这一效应在曲线形状上以及灵敏度方面的反映具有相当的不确定性。

二、数据与模型设计

（一）样本处理

由于本文重点分析经济增长与工业固废，工业废水，工业废气这三个领域的EKC效应以及环境投资，环保政策等因素对环境治理在改善环境质量方面的力度等方面的问题，因此本文所选择的变量主要为人均产值，工业总产值，工业固费，工业废水，工业废气等几个主要的总量指标以及诸如环保投资，环保设备运行费等一些其它指标。

为了讨论方便我们对分析变量作如下设定，并冠以相应的代码。

经济领域（EIF）主要变量为：人均产值（GRP-CAP），工业生产总值（GY），环保投资（HI），水处理费用（SYF）

废水分析领域（SIU）；工业用水总量（ZS），工业废水总量（ES），（吨）废水/亿元（FS/GY）平均废水（FS／GY）。

工业废气排放分析领域；工业废气排放量FQ，煤耗（MA），平均废气（FQ／GY）。

工业固废分析领域（GIF）；工业固废（GF）平均固废（GF／GY）。

其他变量，时间变量（t），行业变量（i）虚拟变量Y，Y＝1为设定行业，Y＝0为非设定行业需要指出的是当有些必需资料无法得到时，我们采用迁值法或其他有效以统计方法进行数据补充，而当数据资料明显有误或对分析的有效性构成威胁时则可能作技术处理，但所有变动均将作出辅助说明。

样本时间长度，为1983―2002年，20年。其中有关工业总产值的数据来源于包头市统计年鉴，而有关环境方面数据来源于包头市环保局有关统计资料。样本计量单位以原统计资料计量单位为准。

(二)计量模型设计

我们考虑设定两种计量经济模型，在第一类模型中使用时间序列数据来分析总量变化在时间方面的EKC效应，这一模型分别以废水，废气，固废总量为因变量，以工业产值的总量为自变量。第二类模型，分别为一些具体的分析模型，其目的是进一步分析环保治理与环境质量的数量关系。

第一类模型为多项式回归模型

Et=Bo+BIGYt+b2GYt2+B3GYt3+e

ES。。代表第七时间的环境污染指标，GY代表工业产值，这一指标是替代变量它代表了前述直接和间接对环境总体的影响效应。这一指标为多项式，如果B2，B3符号相反，我们期望有EKC效应。

第二类模型为多元线性回归模型

Y=BO+ΣBixi+eiI=1,2,3……n

这类模型主要用于分析各种因素相互之间的影响，为了简化的目的，主要从线性的角度来入手分析。这里Y代表被解释变量，X代表解释变量。

三、结论

综上所述，对基于资源特点形成区域工业而言，如果加大重视环境治理力度其经济增长与环境保护质量之间国民收入较低水平同样可能存在EKC效应，但对于不同的污染物，其EKC效应不同，对工业废水和工业固废，存在马鞍型EKC效应，转折点分别为120亿，140亿工业产值（换算后），在这一过程中，环保政策的力度显然起着决定的作用。而对于工业废气排放EKC效应不明显。具体而言我们得到如下结论：

第一，由于资源特点，包头地区工业体系在发展初期为重污染构成，在这一阶段由于发展的需要以及资金，政策等各方面的因素，环境保护力度不大，因此在初期中期其规模效应大于技术效应，环境的污染程度随国民收入上升而上升。但随经济进一步发展，人民生活水平的提高及以及人们对环境质量的要求提高，此外也是吸引投资的需要（这是发展中地区弥补资金不足的重要手段），因此包头地区在引入高技术，新投资的同时加大对环境的治理力度，加大环保投资。这样环境质量在经济发展到一定阶段随经济的发展趋于好转。这说明在经济发展与环境保护方面，政府起着决定作用。环境质量在政策力度加大的情况下可以在国民收入相对低的水平上形成EKC关系，这是本文通过对包头地区典型分析所得到的一个结论，它说明政府行为对环境的外部正影响是相当显著。

第二，尽管在一个区域内国民收入相同，但对于不同的污染物环境质量与经济增长的EKC效应不一样，比较而言，对工业废水，工业固废的总量控制相对容易一些，前者可以通过引入废水设备在短期内大幅度降低废水排放量，而后者通过能耗的转化（如燃烧转化为燃油）及设备引进也可以有效地在较短时间内降低固废的绝对产生量。但对于废气控制相对难一些，虽然燃烧下降减低烟尘排放，但其它燃料的使用加大了其它废气排放量，废气的排放总量并没有显著的降低。这从废水，废气，固废的转折点也可略见一斑，废水和固废的转折点大约在120亿140亿元左右，而废气在现有工业产值范围内并没见显著的EKC效应。

工业固废的处理方法范文第3篇

关键词：公路工程；新技术；应用管理

昔阳至榆次高速公路施工标准化覆盖率达到100％，数控钢筋加工设备、智能预应力张拉压浆设备配备率达到100％，大力推广使用隧道工程先进施工设备；在建工程质量通病治理取得明显成效，工程耐久性得到持续提高，主要构件钢筋保护层厚度合格率到达90％以上，主要受力构件不出现超限裂缝，这些成果的取得都依赖于新技术的正确应用与管理。

1强化落实举措，全面推进固废利用的工作

1．1加快科技研发进度，做好固废利用专项策划

工业固体废物是指我国各工业领域在生产活动中年产生量在1000万t以上，对环境和安全影响较大的固体废物，主要包括尾矿、粉煤灰、煤矸石、冶炼废渣、赤泥等。道路弃渣是指项目红线范围内开挖出的石方、隧道洞渣及其他可用资源。1）结合项目实际，紧密配合，共同研究，坚持“先行先试、应试尽试”的原则，提早开展各类工业固废的科技研发及现场试验工作，加快成果转化，成熟一项、一项、推广一项，抢占绿色发展先机，实现新的利润增长点［1］。2）以基础目标为底线，结合项目实际，按照利用原则认真开展固废利用专项策划工作，与项目部对固废材料分布、运输距离、使用部位和范围等，进行详细的调研，合理运用经济对比手段，精准确定固废成本。3）强化联动监督机制。加强过程监督检查机制，通过“以月保季、以季保年”确保固废利用目标按期实现。项目公司作为固废利用工作落实主体责任单位，必须进一步强化责任意识，明确分管领导、责任部门、落实责任人，建立联动落实机制，合理分解应用目标，要把计量手段与固废利用充分结合，实现固废利用工作的稳步推进。各项目部作为固废资源使用的主体单位，要结合项目实际情况，以“因地制宜、应用尽用、应用必用、经济合理、质量可靠”为原则，围绕目标计划，认真组织、科学安排、严格落实，合理有效开展二次经营。

1．2固废利用技术应用

固废资源化利用工作是践行清洁能源总体思路和要求的重要体现，是落实《交通强国建设纲要》的重要抓手，是乘着转型之风走出了路桥改革创新发展的一条新路。昔阳至榆次高速公路在行动上紧跟高质量转型发展的步伐，在“变废为宝”的道路上，蹚出山西路桥实现生态、经济、社会“三重效益”的一条新路。1．2．1临建工程临时便道、拌合站、钢筋加工场、预制场、生活驻地等场地垫层及硬化部位，必须100％使用固废。1．2．2路基工程1）用于处理采空区、软基、填料改良、路床补强等部位，固废用量不低于设计材料用量的80％。2）若条件许可，路基填筑尽量使用固废材料。浆砌工程必须全部利用道路挖方弃渣及隧道洞渣加工片石、块石等材料。3）所有项目的路基石方必须全部利用，要把石方作为项目部资产来管理，绝对不允许随意弃石方。1．2．3混凝土工程1）全部利用双掺混凝土，C40及以上混凝土中，粉煤灰及矿渣粉掺量不低于胶凝材料总量的20％，C40以下混凝土中，粉煤灰及矿渣粉掺量不低于胶凝材料总量的30％，具体掺量应在使用前通过试验确定。2）非承重结构必须100％使用固废，如：护面墙、排水沟、边沟、路缘石、路边石等工程。3）桥梁工程、隧道工程混凝土在符合规范要求的条件下使用道路弃渣；道路弃渣不足时，C30以下混凝土建议全部使用铁尾矿作为集料，使用前应通过试验确定配比。1．2．4路面工程1）路面基层、底基层、垫层在条件允许时，使用道路弃渣，道路弃渣不足时，可考虑使用工业固废，如：煤矸石（建议用量占粗集料总量的50％）、煤气化炉渣（建议粗集料全部采用）、CFB灰渣（建议集料全部采用）、铁尾矿（建议集料全部采用）、钢渣（建议粗集料全部采用），使用前应通过试验确定配比。2）沥青混凝土上面层粗集料利用钢渣，中、下面层沥青混凝土在技术经济合理的情况下，优先使用固废。1．2．5生态水泥道路基层、底基层、注浆充填、水泥土、小型构件、砌筑砂浆、临建附属工程、非承重混凝土使用的低标号水泥采用新型生态水泥。1．2．6道路弃渣1）C30及以下混凝土可使用砂岩、废旧水泥混凝土。2）路面基层、底基层、垫层，可使用砂岩、风化岩、废旧水泥混凝土及水稳基层铣刨料，废旧沥青混凝土须全部再生利用。3）玄武岩、石灰岩等优质石材须经过二次加工，优先用于结构工程混凝土，在经济合理、质量可靠的前提下，优先使用自加工机制砂。

2混凝土质量控制措施

昔阳至榆次高速公路高度重视混凝土外观质量分级管理工作，强化百年品质工程质量意识，坚守工程质量安全红线，加强组织领导，履行管理职责，严格落实组织机构、人员队伍、教育培训、资金设施等要素全方位保障，对标规范守着干，发动群众一起干，把任务分解到项目部，把责任压实到班组长，把措施交底到施工员，精心安排，周密部署，确保任务到岗、责任到人、工作落地。1）组织混凝土外观质量提升攻关，重点加强大面积混凝土表面色差、错台、蜂窝、麻面等外观缺陷和构造物结构尺寸、位置偏差和高程的控制，以及成品、半成品的保护工作。按照“严把五关，严格三检，四级管控”原则，严把原材料进场关、模板验收关、混凝土配合比验证关、工艺控制关和现场管控关，严格落实和执行“自检、交接检和专检”制度，对混凝土外观质量实行分级管理。加强路基压实度、边坡坡度、防护工程结构尺寸和涵洞沉降缝等控制，重点加强“三背”回填部、填挖结合部和高填路基的不均匀沉降控制。严选路基填料，严控填料强度、最大粒径、摊铺碾压工艺；采用合适的小型机具对桥台、涵台、挡墙等边角部位进行压实度补强；优先组织高填方路基施工，留有足够的施工沉降稳定期；强化防排水系统的动态设计，早规划、早施工，避免路基冲刷水毁。2）积极组织技术力量对所属工程项目进行全面检查，对已完工程外露混凝土外观质量进行分级评价，根据评价结果严格落实分级管理。评级单元划分：墩柱以每一浇筑节段为单元，盖梁（含支座垫石及挡块）以座为单元，梁、板以片为单元，主梁、主塔、隧道二衬、混凝土挡墙等现浇混凝土以每一浇筑段为单元，防撞护栏以单幅跨为单元。各单位应结合工程实际，认真组织，持续开展，确保工程实体品质，提升结构外观质量，总结提炼切实可行、技术可靠的工艺、工法、管控措施，各单位之间应互相沟通、交流，合力建立完善施工工艺技术标准体系，提高技术及管理水平，预防和消除施工质量通病。对评为优良的：认真总结工艺、工法、管理经验，召开现场会，在本单位全面推广，对相关管理人员、施工班组进行表彰；对评为一般的：及时修复缺陷构件，认真分析问题原因，对管理人员和施工班组重新组织技术交底，重新组织首件认证；对评为较差的：立即进行返工处理，追溯问题原因，改进技术措施，加强组织管理，对相关失职管理人员和施工班组进行批评、教育和处罚，重新组织技术交底，重新组织首件认证。水泥混凝土结构的外观质量不应有严重缺陷，对已经存在的影响到结构性能、使用功能或耐久性的严重缺陷，应制定技术处理方案，监理单位认可、建设单位备案后进行处理；对裂缝、孔洞等影响结构安全的严重缺陷，技术处理方案还应经设计单位认可［2］。

3“GIS＋BIM数字公路管控”数字平台的应用

3．1搭建信息化平台，实现数字智能网络

一是依托“山西公路智慧监管指挥调度平台”“GIS＋BIM数字公路管控”等数字平台，加强建设、施工项目现场管理视频监督。二是深度开发“山西路桥工程建设质量管控平台”系统，抓“首件产品认证”。建设单位应强化完善项目首件产品认证制度，明确首件认证的组织形式、流程，加强施工项目部间的横向联系，充分挖掘推广好的管理办法和施工经验，适时组织召开现场观摩会，规范施工工艺，统一操作流程，充分发挥首件工程示范效应，促进项目管理水平整体提升。施工单位应认真组织首件产品的生产，及时对首件产品进行总结，确定施工工艺、操作标准、管理标准，现场进行公示，便于后续同类工程施工对照纠偏，将首件标准引领转化成为持续的标准习惯。未经首件产品认证不得开工，谁签字、谁负责。

3．2推动管理数字化转型，全方位构建信息化生态系统

1）严把原材料管理关。优选材质好、生产稳定的料源，加强原材料进场检验，严格落实储料场地面硬化、搭棚遮盖、分仓堆放。2）严把模板验收关。模板要设计合理，刚度可靠，旧模板要加强除锈、打磨和整修，保证模板平整、拼接严密；脱模剂应涂刷均匀、色泽一致、隔离效果好；模板支撑要牢固，接缝应平整。3）严把混凝土配合比关。做好混凝土和易性、坍落度、外加剂匹配性和最佳掺量验证试验，选择最优配比［3］。4）严把工艺控制关。精心编制施工方案，严格做好首件认证，认真总结混凝土拌和、运输、浇筑、振捣、拆模、养生等一系列工艺参数。5）严把现场管控关。做好三级技术交底，严格技术员旁站管理，严控模板拆除，及时覆盖养生，全面、全员、全过程严格控制。

4结束语

昔阳至榆次高速公路全面推广“三集中”施工要求，推广成熟的施工工艺、施工方法，进一步健全项目技术保证体系和技术管理体系并有效运作，提高了项目集约化、机械化、智能化、信息化施工控制水平。

参考文献：

［1］李晓音．建筑工程管理的影响因素与对策［J］．四川建材，2021，47（1）：202，210．

［2］霍新龙．公路质量通病成因分析及施工加固技术研究［J］．交通世界，2019，26（25）：30－31．

工业固废的处理方法范文第4篇

关键词:云母;净化;洗涤;精制

中图分类号:TQ628.2文献标识码:A

珠光颜料的生产是一个十分精细的化学加工过程,它要求产品的纯度高、杂质少。在云母钛珠光颜料的制备过程中,其关键技术之一是制取优质的云母薄片原料[1]。

天然云母矿的化学组成十分复杂。特别是其中的铁、锰、铬、钒等致色金属离子化合物,不仅直接影响到云母薄片的原始白度和光泽,也影响经过化学液相沉积反应包膜后的云母钛珠光颜料的白度和光泽[2,3,4]。因为这些致色金属离子会在钛盐溶液水解过程中,发生同步水解和共沉淀,形成二氧化钛和这些干扰致色金属离子氧化物组成的混合膜,沉积于云母薄片之上,从而干扰云母钛珠光颜料的色相。同时,这些金属离子还会在二氧化钛结晶过程中,作为搀杂金属离子而使二氧化钛晶体发生扭曲变形,并失去对称性,使其对光的吸收系数增大,而导致光泽降低。用这些杂质含量很高的云母薄片制取银白色型云母钛珠光原料,表现为颜料的表观白度低、光泽差、色调不正;用于制取虹彩型或着色型云母钛珠光颜料,则表现为颜料的色相偏移,彩度下降[4,5,6]。因而在制备云母钛珠光颜料之前,对云母薄片进行净化除杂处理十分必要[7,8]。即通过物理和化学反应除去其中的杂质,使其表面清洁、光滑,在水解沉积反应过程中免受机械、化学杂质的污染[9,10]。

通过查阅资料,目前国内尚无有关方面系统的定量研究的公开报道。部分研究者对此工作仅做出定性指导[1,4,7,8,11~14]。本文目的即是通过焙烧后净化云母粉的白度定量分析,以提高云母粉的白度和光泽,从而提高云母钛珠光颜料表面的白度和光泽。

1 实验部分

1.1 实验原料及试剂

云母粉:325目,工业级。 产地:四川

磷酸:分析纯,信阳市化学试剂厂

盐酸:分析纯,武汉市亚泰化工试剂有限公司

无水乙醇:分析纯,天津市广成化学试剂有限公司

所用水为去离子水

1.2 实验仪器及设备

501型超级恒温器 (上海实验仪器厂有限公司)+ 精密电动搅拌器;

ZK-82A型真空干燥器 (上海市实验仪器总厂);

SHZ-D(Ⅲ)循环水式真空泵 (巩义市英峪予华仪器厂);

SX-2.5-10箱式电阻炉 (湖北英山国营无线电元件厂);

TDW 温度控制仪 (武汉精达仪表厂);

SBDY-1数显白度仪 (上海悦丰仪器仪表有限公司)。

1.3 实验方法及原理

将一定量的云母粉和净化处理试剂以一定固液比置于三口烧瓶中,升至一定温度,在保持温度和搅拌速度不变的条件下,将其反应一段时间,以除去云母粉中的某些杂质,再经过滤、洗涤、50℃真空干燥2 h等后序处理,即制得精制云母粉。然后将其置于马弗炉中在850℃下焙烧0.5 h (与后期制备云母钛珠光颜料的焙烧条件相同),即制得测试样品。最后对其进行白度测试。

在云母钛珠光颜料制备工艺后期的高温焙烧过程中,云母原矿粉中的许多致色金属离子将显其本色,而且加入的净化处理试剂将带入新的离子于云母粉中,这些离子高温焙烧后也可能对云母钛珠光颜料的色相产生干扰。故而对焙烧后的精制云母粉进行白度测试比对焙烧前的精制云母粉进行白度测试更具备实际生产意义。

已测得未经净化处理的云母原矿粉焙烧后的白度为32.9。

2 结果与讨论

2.1 净化处理试剂的排序优化

在云母原矿粉净化处理过程中,选用60%的乙醇在70 ℃除去某些有机杂质;10%的磷酸在90 ℃除去另一些有机杂质[11];5%的盐酸在70 ℃除去无机杂质[11,12,13,14]。以上三种净化处理试剂均在固液比1∶40、搅拌速度600 rpm、净化处理时间50 min的条件下对云母原矿粉进行净化处理。为了得到净化质量较好的精制云母粉,即需对以上三种净化处理试剂的洗涤次序进行排列。这里以排列组合的方式进行实验。其实验结果如表1所示。

由表1可知,以磷酸 盐酸 乙醇的顺序进行净化处理,其精制效果较好。

下面将按上述次序分别优化磷酸、盐酸、乙醇洗涤工艺条件。

2.2 磷酸洗涤工艺的优化

在洗涤过程中,温度、浓度、固液比和洗涤时间是对洗涤质量影响较大的几个因素。而它们之间又具有明显的交互作用。为了优化工艺条件,采用四因素三水平正交表进行正交实验。见表2。

云母粉的质量、搅拌速度、焙烧条件及其它工艺操作参数保持不变(搅拌速度600 rpm,焙烧条件为850℃、0.5 h,以下皆相同),实验结果如表3所示。

由表3可知,各因素的变化对云母粉磷酸洗涤质量的影响顺序为:时间>固液比>浓度>温度。其理论较优水平为:温度1(70 ℃),浓度1(10%) ,固液比1(1∶10) ,洗涤时间1(30 min) ,即与表3中实验(1)相符。另外,由于浓度对洗涤质量的影响较小,考虑到工艺成本,将上述工艺条件的浓度改为2(5%) 进行实验(10),其白度为41.9。

综合考虑洗涤质量、工艺成本、三废处理等因素,选用实验(1):70 ℃时10%的磷酸,以固液比1∶10 、洗涤时间30 min对云母原矿粉进行第一次净化处理。

2.3 盐酸洗涤工艺的优化

对2.2优化工艺得到的一次精制云母粉进行由盐酸洗涤的第二次净化处理。仍采用温度度、浓度、固液比和洗涤时间进行四因素三水平的正交实验。见表4。

由表5可知,各因素的变化对云母粉磷酸洗涤质量的影响顺序为:时间>温度>浓度>固液比。其理论较优水平为:温度2(80 ℃),浓度3(7.5 %),固液比3(1∶30),洗涤时间3(70 min),在此工艺条件下进行实验(10)。另外,由于固液比和浓度对洗涤质量的影响较小,考虑到工艺成本和三废处理,将上述工艺条件的固液比改为1(1∶10)、浓度改为1(2.5%)分别进行实验(11)、(12)。实验结果如表6所示。

综合考虑洗涤质量、工艺成本、三废处理等因素,选用实验(11):80 ℃时7.5%的盐酸,以固液比1∶10 、洗涤时间70 min对一次精制云母粉进行第二次净化处理。

2.4 乙醇洗涤工艺的优化

对2.2优化工艺得到的二次精制云母粉进行由乙醇洗涤的第三次净化处理。仍采用温度、浓度、固液比和洗涤时间进行四因素三水平的正交实验。见表7。

由表8可知,各因素的变化对二次精制云母粉乙醇洗涤质量的影响顺序为:时间>温度>固液比>浓度。其理论较优水平为:温度2(80 ℃),浓度1(40%),固液比2(1∶20),洗涤时间3(70 min)。即与表3中实验⑷相符。另外,由于固液比对洗涤质量的影响较小,考虑到工艺成本和三废处理,将上述工艺条件的固液比改为1(1∶10) 进行实验(10),其白度为42.2。

综合考虑洗涤质量、工艺成本、三废处理等因素,选用实验(4):80 ℃时40%的乙醇,以固液比1∶20 、洗涤时间70 min对二次精制云母粉进行第三次净化处理。

3 结论

利用排列组合的方法进行实验,得到:云母原矿粉以磷酸 盐酸 乙醇的顺序进行净化处理,其精制质量较好。根据正交实验,综合考虑洗涤质量,工艺成本,三废处理等因素,选用70 ℃时10%的磷酸,以固液比1∶10、洗涤时间30 min对云母原矿粉进行第一次净化处理;80 ℃时7.5%的盐酸,以固液比1∶10 、洗涤时间70 min对一次精制云母粉进行第二次净化处理;80 ℃时40%的乙醇,以固液比1∶20、洗涤时间70 min对二次精制云母粉进行第三次净化处理。云母原矿粉的初始焙烧白度为32.9;一次精制后,其焙烧白度提高到45.3;二次精制后,其焙烧白度提高到46.7;三次精制后,其焙烧白度提高到48.8。三次精制云母粉焙烧后的白度比一次精制云母粉焙烧后的白度仅提高了3.5。(研究者可根据不同的净化质量、工艺成本、操作简便性等要求,适当选取一次精制、二次精制或三次精制工艺)

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工业固废的处理方法范文第5篇

关键词 生命周期评价;综合利用;碳减排;钢渣

中图分类号 X757 文献标识码 A 文章编号 1002-2104(2010)10-0030-05 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2010.10.006

钢铁行业是重要的基础工业部门之一,我国钢铁工业在世界钢铁工业中占据了重要地位,2009年,我国生产粗钢5.68亿t,占世界钢铁总产量的46.6%[1]。钢铁行业也是主要的温室气体排放行业之一,以二氧化碳排放量为例,当前我国钢铁行业年排放的二氧化碳量已经达到5亿t以上[2]。

我国已明确了到2020年单位GDP的温室气体排放量在2005年排放量的基础上减少40%的目标,这一背景下的钢铁行业因其温室气体排放大户的地位而得到更多的关注。钢铁行业的温室气体减排,不仅需要关注生产工艺改进对减排的作用,也需要关注钢铁工业固废综合利用对钢铁行业减排的影响。

生命周期评价(Life Cycle Assessment,LCA)是评价产品或服务的潜在环境影响和资源负荷的有效方法,已成为重要的环境管理与分析工具[3-4]。LCA同时也是评价工业产品碳排放影响的重要工具,由于LCA关注研究对象生命周期内的碳排放,因而可以防止碳排放在不同工业部门间,以及产品的不同生命周期阶段内(生产、使用、报废回收等)转移的问题。

以美国钢铁研究所(American Iron and Steel Institute, AISI)[5]和国际钢铁研究所(World Steel Association)[1]等机构牵头开展的钢铁产品LCA研究,使得LCA在钢铁行业内得到了广泛的应用,但目前鲜有利用LCA研究钢铁工业固废综合利用模式的相关文献报道。而结合建设低碳社会背景,利用LCA研究钢铁工业固废利用的碳减排效果的研究更是鲜见。

本文通过情景分析,利用LCA这一工具,研究我国钢铁工业产生的转炉钢渣在钢铁企业内的综合利用模式,评价各种应用模式在消解钢铁产品生命周期碳排放上的效果,并探讨LCA在工业固废综合利用中的应用方式和应用效果等问题。

1 钢渣及其主要钢企内部综合利用方式

钢渣是炼钢过程产生的主要固体废弃物,也是钢铁生产过程中排放的主要固废之一,其产生量约为粗钢产量的12%-15%[6]。资料显示,我国目前钢渣的堆存量已超过1亿t,而综合利用率只有约10%[7]。依据不同的炼钢工艺,钢渣可分为转炉炼钢过程产生的转炉钢渣和电炉炼钢过程产生的电炉钢渣。目前我国炼钢工艺以转炉冶炼方法为主(转炉钢约占钢产量的88%[8]),转炉钢渣是我国钢铁行业排放的主要类型的钢渣。

钢渣中含有金属铁及CaO等成分,具备较高的回收价值,主要的钢铁企业内部综合利用途径包括:

(1)破碎磁选回收废钢铁:钢渣的废钢铁含量在10%以上,钢渣磁选工艺可得到含铁量在55%以上的渣钢。目前的钢渣破碎磁选回收工艺的废钢回收率在90%以上[9]。

(2)作为烧结熔剂返回烧结工序:钢渣含有大量的CaO、MnO、MgO等成分,可代替石灰石用作烧结配料。但钢渣中的P会导致烧结矿中P含量升高,从而对后续的炼铁及炼钢环节产生不利影响,因此钢渣回用做烧结熔剂必须注意对P含量的控制[10]。

(3)作为高炉配料返回炼铁工序:钢渣用作高炉配料,可减少高炉炼铁工序的石灰石、白云石、萤石等的消耗,并降低高炉的能耗[7]。钢渣用作高炉配料同样存在P富集的问题。

(4)作为转炉造渣料:转炉钢渣可直接返回转炉炼钢工序,代替部分石灰石等熔剂,并可降低耐火材料的消耗并减少污染排放。但为保证粗钢质量,宜选用炼钢终期渣作为返回 渣[9]。

2 LCA研究系统定义

LCA通过对产品或服务生命周期内的输入、输出进行核算,进而评价其潜在环境影响,已成为ISO14000环境质量管理体系的核心环节,是对产品或服务进行环境管理的重要支持工具。LCA旨在辨识影响产品或服务潜在环境影响的关键工序或过程,并识别改善环境绩效、节约资源消耗的潜力及可能途径。

LCA的研究过程包括确定研究的目的和范围、清单分析、影响评价、生命周期解释等4个阶段[11]。确定研究的目的和范围阶段需要:①确定研究的对象和目的;②依据研究的对象和目的确定研究的功能单位和系统边界。清单分析的目的是收集工艺单元的输入输出数据并建立清单。生命周期环境影响评价(Life Cycle Impact Assessment,LCIA)的目的在于更加清晰地表达清单分析的结果,并将研究聚焦到所关注的问题上,比如温室气体排放、酸化、资源耗竭等。生命周期解释是依据研究目的和范围,对清单分析及影响评价的结果进行讨论[12]。

2.1 研究目的和范围

本文的研究对象为转炉钢渣的钢铁企业内部综合利用,但为使下文的4个方案的结果具有可比性,本文以

1 kg粗钢为LCA研究的功能单位。

针对本文的研究对象,建立的系统边界见图1,主要的工艺流程包括:① 原材料采选(包括铁矿石采选、煤炭开采、石灰石、白云石开采等);② 洗精煤生产; ③炼焦过程;④烧结;⑤生石灰生产;⑥高炉冶炼;⑦制氧;⑧转炉冶炼;⑨转炉钢渣处理及内部综合利用。其它的辅助过程,如辅料生产、原料、半成品运输等过程没有在图1列明。由于钢材品种多样且使用广泛,追踪钢材在社会系统内的使用、报废、回收等过程存在较大的难度和不确定性,本文的系统边界不包括钢材、钢制品的加工、使用、报废回收等过程,此外社会废钢及工业废钢等的回收过程亦没有包括在系统边界内。

如前所诉,本文的研究对象为转炉钢渣的钢铁企业内部综合利用,但转炉钢渣内部综合利用过程与钢铁生产的主工艺流程间存在复杂的能流与物流联系,单独核算转炉钢渣钢铁企业内部综合利用过程的能流物流是极为困难的。基于上述原因,本文的系统边界不仅括了转炉渣处理及内部综合利用环节,也包括原料开采、选矿、炼焦、烧结、冶炼等工艺过程,从而将系统边界扩展到了整个粗钢生产过程,并以

1 kg粗钢作为本文的功能单位。

2.2 方案设计

钢渣回收前首先需进行降温破碎处理,目前国内外钢渣处理工艺较多,本文涉及的钢渣处理工艺有:

(1)热泼工艺:高温红热液态钢渣运至炉渣车间后,被均匀泼在渣厢中,经过集中连续喷水冷却,并过滤多余水分后,钢渣平均温度降至75℃左右。经此处理后的钢渣被运至渣场进行回收及处理处置。热泼工艺较为简单、处理能力大、运行安全可靠;但由于需消耗大量的喷淋水,造成循环水量大,初期的冷却水大量外排,废水量较大,且缺乏配套的废热回收工艺。

(2)水淬工艺:水淬工艺将高温红热液态钢渣置于水中急速冷却,在限制其结晶的同时发生粒化。目前普遍采用的水淬方法有渣池水淬和炉前水淬两种。渣池水淬即将熔渣缓慢倒入水池中,熔渣遇水急剧冷却成粒状水渣,水渣用吊车抓出放置在堆渣场,脱水后装车外运;炉前水淬时,高温红热液态钢渣从渣罐底部的开口处自由落体下落,下降过程与高压水柱相遇,热熔钢渣被压力水分割、击碎的同时急冷收缩而破裂,从而完成粒化过程,水淬渣输送到沉渣池,经抓斗抓出,堆放脱水后外运。

(3)风淬工艺:高温红热液态钢渣由中间罐底部小孔流出后,与从特别设计的喷嘴喷出的空气相遇,熔渣被破碎成球形微粒,其平均粒径只有2 mm。冲渣后的高温空气和粒渣进入罩式锅炉,回收热量并收集渣粒。风淬法具有工艺简单、安全可靠、投资成本及运行成本低、处理能力大、粒化彻底、无二次污染等优点,风淬法得到的渣粒无需再次破碎即可进入磁选工序;但风淬法对钢渣的流动性要求较高,因此仅部分钢渣可使用风淬法冷却破碎。

通过对现有转炉钢渣内部综合利用方式的调研(包括文献调研和现场调研),本文设定了四种转炉钢渣钢铁企业内部综合利用方案,即:

方案1:方案1使用热泼工艺冷却转炉钢渣,冷却后转炉钢渣经破碎后进入磁选工 序,得到的废铁大部分返回烧结工序,部分返回高炉炼铁工序和转炉炼钢工序,余渣则外售,在系统外得到综合利用。方案1主要工序见图2a。

方案2:方案2使用水淬工艺处理转炉钢渣,冷却后的转炉钢渣进入破碎磁选工序,得到的废铁约有44%返回烧结工序,47%返回高炉炼铁工序,大约7%返回转炉炼钢工序;部分余渣返回烧结工序用作烧结原料,剩余余渣则在系统外得到综合利用。方案2的主要工序见图2b。

方案3a和方案3b:方案3a和方案3b的工艺较为相近。两者使用风淬或水淬工艺处理不同炼钢环节产生的转炉钢渣。对使用水淬工艺处理的转炉钢渣,使用与方案2相同的破碎及磁选方式;而风淬后的转炉钢渣由于粒径较小,因此无需破碎工序即可进入磁选工序,磁选的废钢大部分可作为高炉炼铁的原料。转炉钢渣可细分为脱硅渣、脱磷渣、脱硫渣、转炉渣、精炼渣等。脱硫渣及部分脱磷渣可返回烧结工序作为烧结配料,脱硅渣及剩余的脱磷渣则在系统外得到综合利用。对转炉渣和精炼渣而言,既可作为高炉炼铁的原料,也可作为炼钢的原料,在方案3a中,转炉钢渣和精炼渣作为炼钢原料;而在方案3b中,转炉渣和精炼渣则作为高炉炼铁的原料。方案3a及3b的主要工序见图2c。

3 清单分析

本文生命周期清单的数据包括多个数据来源:①通过与国内某特大型钢铁企业以及某大型钢铁企业进行现场访谈及调查问卷的方式,获取了其工艺过程的主要物料数据;②上述企业的环境影响评价报告、循环经济报告等内部报告也是本文重要的数据来源;③本文在研究过程还参阅了大量国内有关钢渣处理及综合利用的文献[7,10,13-15];④各类工业产排污系数也是本文重要辅助数据来源。本文总体数据质量较高。通过对不同途径数据来源一致性检验,显示不同数据源间的数据具备较高的一致性,本文所得结果反映了我国钢铁行业整体的工艺水平。

本研究所涉及的部分生命周期清单数据来自中国科学院生态环境研究中心所完成的LCA数据库,主要的清单包括:我国洗精煤生产过程的生命周期清单、国家电网电力的生命周期清单、石灰石、白云石生产的生命周期清单等。

4 基于LCIA的温室气体减排效果分析

LCIA由多个步骤组成,分为必备要素和可选要素,其中分类、特征化、以及影响类型、参数、评价模型等是LCIA的必备要素;评估阶段(包括归一化、分组、加权、数据质量评价等)是可选要素[11]。

本文采用IPCC 2007评价模型,对本文4个方案中功能单位的环境影响进行评价。IPCC 2007评价模型是政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC)建立的一套综合评价各类温室气体对全球变暖影响的方法,其评价结果表达为全球变暖潜值(Global Warming Potential,GWP)这一指标。IPCC 2007评价模型的结果包括GWP 20a、GWP 100a、GWP 500a三个评价指标,分别代表短期、中期、长期的温室效应影响,其中GWP 100a是应用最为广泛的评价指标。IPCC 2007评价模型已经被集成到Simapro这一LCA软件内。不同于其它综合性LCIA模型,基于IPCC 2007评价模型建立的LCIA模型仅包括单一的评价指标,因此无需归一化、分组、加权等评估阶段的工作。利用IPCC 2007 评价模型计算得到的针对本文4个方案的评价结果如表1所示。

如表1所示,方案1的GWP 100a结果最高,方案2次之,方案3a与方案3b的GWP 100a结果最小。相比方案1和方案2,方案3a与方案3b在碳减排上的贡献相当明显,这主要归功于化石能源及生石灰消耗量的减少。通过对各个单元过程在碳排放上的贡献的解析,得到了4个方案中转炉钢渣处理过程、渣钢回收过程、剩余转炉钢渣内部综合利用过程、以及其它过程(指除上述过程外的其它工艺过程,包括采矿、烧结、炼铁、炼钢等)对GWP 100a贡献,结果如图3所示。

如图3所示,转炉钢渣内部综合利用节省了炼铁炼钢工艺过程的能耗和物耗,是方案3a和方案3b碳减排的主要途径;而回收废铁及转炉钢渣本身消解的碳排放则相对处于较为次要的地位。综合表1和图3,方案3a和方案3b的转炉钢渣内部综合利用率并没有区别,利用途径也大同小异,但方案3b的GWP 100a影响明显低于方案3a,可见将LCA引入到碳减排以及工业固废综合利用的研究中,可帮助决策者系统分析比较多种碳减排方案及工业固废综合利用方案的优劣,并寻找最为合理的方案。

5 结 论

转炉钢渣的内部综合利用,既可以节约钢铁生产所需的资源和能源,也是钢铁行业消解碳排放,实现低碳经济的有效途径。合理规划转炉钢渣的综合利用方案,可有效地消解钢铁生产生命周期过程内的碳排放。如本文的方案3a和方案3b消解的GWP 100a影响分别为方案1的10.4%和14.2%。

LCA是研究工业产品碳排放,以及评价低碳方案碳减排效果的重要工具,可帮助决策者寻找最为合理的低碳方案。本文的方案3b在无法提高转炉钢渣内部综合利用率的情况下,通过对转炉钢渣回收路线的优化,使得粗钢产品的GWP 100a影响在方案3a的基础上进一步降低了

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工业固废的处理方法范文第6篇

关键词合成革；循环经济；对策

一、前言

随着世界人口的增长和各国经济的快速发展，人类对皮革的需求成倍增长，动物原皮资源却出现全球性匮乏，加工成本迅速提升并伴以严重的环境污染，导致了天然皮革不能满足人们的正常需求，合成革的问世和发展弥补了天然皮革在数量上的不足。合成革(含人造革)是指以人工合成方式在以织布、不织布、二层皮革等材料的基布(也包括没有基布的)上形成聚氯酯、聚氯乙烯等树脂的膜层或类似结构，外观像天然皮革的一种材料。随着新工艺和新技术的问世，合成革在品种、花色、款式、价格和性能等方面有着天然皮革无法比拟的优势。

世界上从20世纪30至50年代开始生产PVC人造革(聚氯乙烯-PVC，为第一代人工皮革)，60年代开始生产PU人造革(聚氯酯PU，为第二代人工皮革)，70年代开始生产超细纤维合成革(简称“超纤”，为第三代人工皮革)。近十年来，我国合成革工业迅猛发展，中国成为世界合成革生产大国、消费大国和进出口贸易大国。我国合成革的生产集中在浙江温州，山东烟台、浙江丽水、广东佛山和湖南长沙等地。2008年全国合成革企业有2000多家，拥有干法、湿法和压延生产设备主线1274条和7200多条辅助生产线，产业规模以上企业固定资产达到300多亿元。2007年实现销售值超450亿元。

合成革行业的迅速发展，带来了丰厚的经济效益，也产生了一系列不容忽视的环境污染问题：①气污染。主要是合成革生产过程排放的有机工艺废气，如二甲基甲酰胺(DMF)、甲苯、丁酮、二甲胺等废气。②水污染。合成革行业的废水主要有水鞣废水、DMF回收精馏塔塔顶水、锅炉冲灰水、生活污水等③废渣污染。主要是DMF回收精馏残渣，平均一条生产线一天产生残渣300公斤左右。这种残渣成分复杂，属于危险废物，废渣如若随生活垃圾随意随地丢弃，随雨水冲刷则会严重污染河道。

二、中国合成革行业发展循环经济之路

中国合成革行业发展循环经济之路大致可分为三个阶段，即无治理直接排放阶段、DMF回收创效益阶段和三废治理垒面治理探索和提高阶段。

无治理直接排放阶段(1958年-2001年)：20世纪50年代末至20世纪90年代中期，中国合成革行业以“低、小、散”为特征，因生产工艺简单，产品创新程度低，治污设备跟不上，合成革企业处境相当困难。90年代中期后，中国合成革企业抓住改制脱困的机遇，大力推进结构调整，全行业逐步实现扭亏增盈，并逐步进入高利润和加速扩张阶段。这一阶段，政府和企业全力发展经济，忽视了环境保护，合成革企业三废无序排放，造成了极为严重的环境污染，影响了周边群众的身心健康。

DMF回收创效益阶段(2002年-2005年)：2002年，温州市环保局率先启动合成革行业污染整治工作，在垒国范围内征集废气治理技术，经筛选比较，选择同济大学环境科学与工程学院的设计方案，并在温州人造革有限公司进行了DMF废气净化回收装置试点。2003年3月，试点工程获得成功，使DMF回收率达到60％。由于DMF是合成革企业中成本较高的原料之一，回收利用后给企业带来很大的经济效益。2005年，几家合成革公司联手专业治理公司重新研究并改善了回收装置，实施了一塔一线，使DMF回收率达到95％，这一做法也在全行业迅速得到推广。据温州合成革商会统计，温州合成革行业每年仅DMF回收再利用这一块就可降低生产成本近1亿元，体现了循环经济带来的巨大经济效益。

三废全面治理探索和提高阶段(2006年至今)：随着民众对环境问题的进一步关注，中国政府于2006年后陆续出台系列针对合成革行业清洁生产的系列政策和法规。合成革企业在重重压力之下，也逐步意识到要实现行业可持续发展必须进一步解决好环保问题，秉承“主攻废气、全面推进”的原则，开始把治理废气污染作为环保治理的重点，废水和废渣污染治理同步推进。这一阶段，合成革企业除进一步完善DMF回收技术外，开始治理散发恶臭的二甲胺，回收并循环利用DOP，提高燃煤锅炉脱硫技术，开始关注和研究对苯、甲苯、二甲苯和丁酮等有机溶剂的回收技术；与此同时，合成革行业废水治理工作取得突破性进展，治理过的废水重新流入生产线循环利用，大大节约了企业水资源的成本，2008年后，全行业展开废水治理工作并取得良好成效；对于固废残液这一难题，2007年4月温州率先引入民营资本，委托人立环能科技有限公司对固废采用高温集中燃烧方式处理。当前，环保部门要求合成革企业逐步实行“四合一”全天候在线电子监控，一旦发现环保不达标就立即责令整改。随着污染治理工作的推进，中国合成革行业正在逐步走出“高污染、高排放”的阴影，但循环经济之路依然任重而道远。三发展循环经济对策和建议

当前，合成革行业发展循环经济后取得了良好的经济效益、环境效益和社会效益。由于生产工艺、治理技术、治理成本和人为等原因，使得台成革行业环境污染依然严重，根据课题组2008年5月的一次合成革聚集区的调查显示，被调查居民认为合成革企业所排放的污染物对周边环境影响很严重、严重，较严重和不严重的比重分别占19％、38％、35％和8％；59％的被调查者迫切要求政府部门需进一步加大对合成革行业污染的监督和治理力度。本文针对这一情况，从技术和管理等角度提出合成革行业进一步发展循环经济的对策和建议。

1进一步推进废气治理，确保大气质量

(1)DMF废气治理对策

按照环评对大气环境影响评价的计算结果，只有DMF实际集气效率达97.2％以上，才可以保证对周围环境不会产生影响。根据工程分析特点，课题组针对各排放点设置DMF废气治理措施如下：①配料间是整个产区废气密集度最高的地点，需实施垒封闭，操作人员戴防毒面具进行配料。配料缸上方设集气罩，集气后的废气进废气喷淋吸收塔。配料缸需要加盖特制透明有机盖子可减少溶剂挥发，并且不影响配料时调色观察。②在预含浸、六辊烫平、涂台和水洗槽上方设置有效集气罩和功率足够大、引风方向科学设计的引风机，使废气捕集率达98.5％以上，产生的DMF废气经集气后一并进入喷淋吸收塔处理。③对于废气污染最为严重的干法生产线，现阶段，建议全面推广浙江金大利皮革有限公司自主研发的干法生产线封闭技术，这种技术的主要原理是通过科学设置风量和风力形成集气罩内气压差，从而达到低耗能高效率的集气效果。④水环真空泵尾气排气管通入水溶液液面下，约1个月之内更换一次，废水进入污水处理站，避免循环水中DMF积聚过多。

(2)二甲胺废气治理对策

二甲胺的治理是合成革行业的一大难题，其治理工艺有多种，有的工艺治理治理效果好，但耗煤量大，处理成本高。二甲胺处理技术于2008年在温州市取得了巨大突破，二甲胺治理的试点单位之一温州隆兴皮革有限公司在400万大卡的锅炉旁安装两台蒸气发生器，利用锅炉排出烟气的余热来加热循环水，使其变为110℃以上的水蒸气，进入脱胺塔，保证了脱胺塔的足量热能供给，脱胺效果较好。经环保部门检测，改变供热方式的脱胺塔设备处理后的二甲胺含量只有23ppm／m3，符合环保标准，与其他回收方法比较一年可节省成本100万元。另一种回收二甲胺废气的治理方法由烟台东洁环保机械工程有限公司申请了专利，它包括：预热、脱胺、排水几个步骤，最后二甲胺尾气由真空泵抽出后最后送往锅炉焚烧，节能减排效果良好，与同类装置相比，所需热量和冷却水有所降低。建议环保部门比较方法，择优进行推广。

(3)苯类废气治理对策

由于合成革生产过程中大量使DMF、用苯，甲苯、二甲苯和丁酮等有机溶剂(生产线已经禁用甲苯，但树脂原料中仍含有甲苯)，目前DMF通过喷淋吸收处理基本可以达标排放，但苯类、丁酮等物质，由于其不溶干水，只溶干部分有机溶剂，对其处理难度较大，部分企业排放浓度严重超标。大连理工大学环境工程研究设计所和环龙环保科学研究院结合多年对有机废气回收治理的经验，组织专家开展科技攻关。设计并开发出专门针对合成革生产企业的苯类物质的回收治理装置，其工作原理是利用活性炭能对大多数物质进行高效率吸附，吸附后通过蒸汽解吸，经冷凝，分离后得到纯度较高的苯类混合液，混合液经调整比例后可直接回用生产。由于苯类废气的治理受成本的限制，国内企业治理效果不理想，苯类废气的治理应该成为今后环保工作的重点。

2规范管理，巩固和提高废水处理效果

合成革企业已经配备废水回收系统，但仍有部分企业废水系统处理能力和企业生产能力不匹配，环保部门要鼓励企业定期进行技改，配置大小合适的DMF废液储罐和塔顶水存储罐，鼓励采用合成革废水节能回收新工艺。此外，由于部分企业对生化系统的工作原理和使用方法不甚了解，导致使用不当造成生化系统破坏，影响废水处理效果。例如，洗塔水和原料桶冲洗水用量少但cOD浓度严重超标，洗塔后一次性直接注入集水池会直接致死生化菌，必须单建蓄水池，然后每天将蓄水池中一定量的洗塔水混合其他废水再进行生化处理。即按照单次收集，每天少量处理原则，降低cOD浓度维持生化系统平衡。

3研究固废(残液)无害化处理技术，降低固废危害性

企业要对固废进行分类，对于一般固废尽可能回收利用。如离型纸可由专业厂家生产木质粉或造纸，对于精馏残渣、过滤固形物等属危险废物，不能进行简单拌煤燃烧，应该委托有资质的环保公司统一进行处置。当前环保公司仍采用高温燃烧的方式，未能找出更有效的回收方法，建议政府、商会和企业联手设置固废无害化处理技术攻关项目，彻底解决合成革固废循环利用的难题。

工业固废的处理方法范文第7篇

关键词：废弃钻井液 处理 方法

钻井施工过程中废弃钻井液对环境污染的影响已经引起石油界和广大科技人员的高度重视。钻井液在钻井过程中为达到安全、快速钻井的目的，使用了各种类型的钻井液添加剂，而且随着钻井深度增加和难度加大，加入的化学添加剂的种类和数量也越来越多，使得其废弃物的成分也变得越来越复杂，危害也越来越大。目前油田废钻井液处理方法有很多，这些方法各有一定的局限性。本文从废弃钻井液的组成和对环境的影响入手，介绍了国内外处理废弃钻井液的方法和技术，分析了废弃钻井液处理技术的发展趋势。

1、废弃钻井液的成分及其对环境的影响

废弃钻井液主要是由粘土、钻屑、加重材料、化学添加剂、无机盐、油组成的多相稳定悬浮液，pH值较高。导致环境污染的有害成分为油类、盐类、杀菌剂、某些化学添加剂、重金属、高分子有机化合物生物降解产生的低分子有机化合物和碱性物质。对环境造成的影响主要表现在：①对地表水和地下水资源的污染；②导致土壤的板结（主要是盐、碱和岩盐地层的影响），对植物生长不利，甚至无法生长，致使土壤无法返耕，造成土壤的浪费；③各种重金属滞留于土壤，影响植物的生长和微生物的繁殖，同时因植物吸收而富集，危害到人畜的健康；④对水生动物和飞禽的影响。

2、废弃钻井液的处理方法

1）循环使用法。有些废弃钻井液、废水、废材料可循环使用。例如从钻井液中分离出的废水可用于清洗钻头；清洗钻头后的废水收集后再循环使用；生产水经过处理后再注入井内以平衡井内压力，也可用于重油的处理。

2）回收再利用法。油基、酯基还有合成基钻井液使用后，可回收其基液用于其它井作为钻井液的基液或作为燃料等其它用途。钻井液中的添加剂也可以采用适当的方法回收再利用。

3）脱水法。脱水法是利用化学絮凝剂絮凝、沉降和机械分离等强化措施，使废弃钻井液中的固液得以分离。采用加水稀释法可以使大量的加重剂通过自然沉降法分离出来，加入无机和有机絮凝剂后，可以破坏固体颗粒表面的结构，中和颗粒表面的电荷 ，促使固相颗粒聚结变大，从而达到固液分离的目的。

4）破乳法。破乳可以采用传统的添加化学剂的方法，利用化学剂的特性破乳。如利用电解质所带电荷的性质不同，或者通过加入化学剂降低钻井液的黏度等。

5）回注法。对毒性较大又难以处理的废弃钻井液可以通过回注法处理。回注方法有2种。①注入非渗透性地层。用压裂液在机械作用下加压到足以将地层压裂的压力，将要处理的废弃钻井液注入地层裂缝中，撤消压力时，周围地层中的裂缝自行关闭，从而防止地层中的废弃钻井液发生迁移。现在在海上钻井时，许多情况下的废弃钻井液处理就是用该方法。②注入地层或井眼环形空间。将废弃钻井液通过井眼注入安全地层或井眼的环形空间。

6）回填法。废弃钻井液在储存坑内通过沉降分离，上部清液达到环保标准后直接排放。剩余部分经干燥后（并不一定要完全干燥，只要到一定程度就行），在储存坑内就地填埋。但必须保持顶部的土层有1.0～1.5 m厚，然后恢复地貌。这种方法不失为一种处理低毒和无毒废弃钻井液的好方法。但不能用于毒性较大的废弃钻井液的处理。

7）生物处理法。生物处理钻井废弃物的方法有许多种。微生物降解法是利用微生物将有机长链或有机高分子降解成为环境可接受的低分子或气体。使用该方法的困难是如何选择合适的微生物菌种和载体。生物絮凝法是在废弃钻井液中加入特殊的微生物，使一些高分子有机物絮凝并且沉积下来，可用于钻井废水的处理。该方法中所用微生物必须是通过自然筛选或诱变培育及基因工程、细胞工程技术获得的特种微生物。这些微生物同时还可以对某些有机物进行降解。

8）固化法。固化法被认为是一种比较可靠的治理废弃钻井液污染的好方法，对于治理难度最大的COD、Cr、pH值和总铬污染最为有效。经过固化液毒性测定，达到国家工业废水排放标准，对于含水量最高的废弃钻井液，可以结合固液分离技术，以取得最佳的处理效果。该方法适用于膨润土型、部分水解聚丙烯酰胺、木质素磺酸铬、油基钻井液等。

9）焚烧法。焚烧也是一种非常洁净的处理钻井废弃物的方法。因为在焚烧炉的烟窗内都安置有除尘、回收和气体吸收的装置。回收的油和其它物质可以用于油基钻井液的基液或移作他用。剩余的灰烬可以综合利用，对环境没有不良影响。现在国外使用加热解吸的技术，用于加热解吸油基钻井液中钻屑含有的油类物质。目前又发展了低温加热解吸油基钻井液钻屑中含有的油类物质的技术。

10）复合混合法。所用材料为一种粉末和木屑。该粉末具有很好的吸油性能，同时它还具有固氮能力、臭味防护、气味跟踪的特点，具有良好的降解能力。木屑为木材加工厂的副产品，主要是起疏松作用。这2种原料混合使用是一种良好的烃类改良剂。使用该方法处理废弃钻井液时，首先要对废弃钻井液进行分离，回收钻井液中的基液，然后才能按上述方法处理。将除去基液后的钻屑与混合料充分混合。然后将它平辅在一个大场地，不要压实，而要保持相当的疏松程度；让它具有足够的氧气和水分，这样能很快生物降解，同时固氮，成为一种肥料，进入表土层和次表土层，可让植物吸收。经过这样降解后，残留物没有毒性，对环境没有影响，也不会对环境带来潜在的影响。

3、废弃钻井液处理技术的发展趋势

①开发新的环保型钻井液体系和钻井液添加剂。②加强固控，减少废弃物的排放，主要是加强四级固控的管理，对固控设备合理搭配、合理利用，利用高效固控设备。③开发综合利用新技术。应该利用现有的科学和技术在废弃钻井液处理时向综合利用出发，这样既保护了环境又开发了资源。如将钻井废弃物经过一定的技术处理转化成为可供植物利用的肥料等。④降低成本，优化环境。⑤加强井场废弃物的管理。国外对井场废弃物的管理要求非常严格，制定了一系列的方针、政策，同时加强了环境和作业的监控、监督和评估，确保环境稳定。中国在这方面做了大量的工作，取得了很好的效果，但国外的许多技术和经验还是值得学习和借鉴的，同时可以开发许多先进的管理方法。

4、结论及建议

对于废钻井液的处理方法和技术，目前已经取得了很大的成效，积累了正反两方面的经验，随着科学技术的发展，新的处理方法和工艺会不断地涌现出来。我们应该根据本地环境的特点和要求，进行最优化的选择和组合，以达到最佳环境效益和经济效益，促进环境和企业的可持续发展。

参考文献

[1]王眉山、郑毅，中国废弃钻井液处理技术发展趋势[J].钻井液与完井液2009.26（6）：77-79

工业固废的处理方法范文第8篇

【关健词】电解铝工业；废弃物；处理技术；研究

中图分类号：F41文献标识码A文章编号1006-0278（2013）06-182-01

一、前言

随着电解铝产业的迅猛发展，电解过程中产生的固体废弃物（如废阴极炭块、炭渣、大修渣等）的产量也呈现出逐年增加的趋势。通常情况下，每生产l万吨电解铝将产生100吨废炭素材料、80吨废耐火材料以及一定数量的保温材料。目前，我国电解铝行业每年产生的固体废弃物约为25万吨，并有200多万吨的累积堆存。目前，电解铝厂大多没有对其进行有效的处理，只是采用露天堆放或直接利用土壤进行填埋，不仅使大量的土地被这些废弃物占用，而且其中含有的可溶性氟化物、氰化物还会污染土壤和地下水、地表水，对生态环境、人类健康和动植物生长产生严重危害。因此，如何使电解铝固体废弃物达到无害化处理要求，是摆在科研工作者面前亟待解决的问题。

二、电解铝工业废弃物的组成及危害

现代大型铝电解预焙槽的电解温度在950-970之间，每生产1吨铝约消耗50kg电解质，电解质一般采用冰晶石、氟化铝、氟化镁等。电解铝工业废弃物含有大量的氟化物和氰化物等，这些有毒的物质都是可溶性的，因此会随雨水进入到江河以及湖泊，进而污染水体，对动植物生长及人体产生巨大的危害，如不对其进行无害化处理，其危害将是持久性的。

三、国内外处理技术现状

（一）废阴极炭块处理技术研究

Gamson等对废阴极炭块的处理进行了回收研究，处理温度在600-1200℃之间，含有氟元素的材料转化率非常高，最终产品为玻璃态熔渣。M.M.Willams对水化法处理废阴极炭块进行了研究，分别得到粗的炭粒和细颗粒的电解质，回收的炭粒可再用于做电解槽的阴极，电解质也可以重新被用到电解生产中。

杨会宾等对废阴极炭块在水泥生产中的应用进行了研究，实验结果表明：在干法水泥窑中对废阴极炭块进行燃烧操作，不仅把大量的废阴极消耗掉，而且可以节省燃煤的消耗，具有很好的经济价值。但要注意废阴极炭块的安全问题、添加量问题以及多水泥生产的影响。卢惠民、邱竹贤对浮选法综合利用铝电解槽废阴极炭块的工艺进行了详细的研究，浮选炭粉可以重新被用作制造铝电解阴极的配料，电解质经一定的高温焙烧后还可以再用作电解质。曹继明、李军英提出了采用泡沫浮选法处理废阴极炭块，可实现对废阴极炭块的综合利用。

（二）炭渣处理技术研究

Pulvirenti等采用化学清洗的方法处理炭渣，研究结果表明：在接近中性的pH值时，用与次氯酸钠溶液处理，氰化物可以被去除。氟化物可以通过与强酸（如硫酸）溶液处理除去。在温度为80℃时，这种处理更为有效。陈喜平等研究了回收铝电解炭渣中电解质的焙烧工艺。在细粒料-回转窑焙烧条件下获得了较高的反应率，回收电解质纯度大于99%，可直接作为铝电解原料。薛伍芹和侯新提出采用浮选法处理炭渣，针对提高电解质的回收率和品质，降低劳动强度等方面提出了必要的改进措施。贾冬妮、韩立国采用浮选技术处理炭渣，使炭渣得到有效的综合利用，减少对环境的污染。

（三）大修渣处理技术研究

美国凯撒铝公司采用高温水解法对大修渣进行综合处理，用水吸收氟化物后，得到25%的水溶液，可用来制造工业用的氟化铝。通过此方法解决了大修渣对于环境的污染问题。平果铝氧化铝厂采用石灰渣与电解大修渣混合堆存处理，这样可以达到固氟的目的，实现了对电解渣的无害化处理。

（四）最新研究进展

中国铝业郑州研究院开发了“铝电解废槽衬无害化技术研发及产业化应用”技术，该技术以石灰石为反应剂、粉煤灰为添加剂处理废槽衬。经处理的废槽衬可溶氟化物转化率达98%以上，氰化物去除率达99.5%以上，处理后的无害化渣平均可溶氟含量39.7m/L，氰根离子含量0.053mg/L，低于国家固体废弃物排放标准，可用作路基材料、水泥原料或耐火材料原料，回收的氟化盐可返回电解槽使用。

四、结语

目前，有必要尽快突破电解铝工业废弃物无害化技术难题。虽然科技工作者进行了大量的实验研究，但是要开发产业化技术还要克服许多技术问题。进行研究一定要符合国家节能减排的能源政策，解决好对环境的二次污染问题，要解决产业化过程中的耐氟设备、耐氟工艺问题。

参考文献：

[1]邱竹贤.预焙槽炼铝[M].北京：冶金工业出版社，2008.

[2]黄尚展.电解槽废槽衬现状处理及技术分析[J].轻金属.2009（4）： 29-30.

[3]Gamson W.B.et al.Aluminum electrolytic cell cathode waste recovery[Z]. US4355017，1982.

[4]申士富，王金玲，牛庆仁，等.电解铝固体废弃物的环境危害及处理技术研究现状[J].中国环境科学学会学术年会论文集， 2010： 3557-3562.

[5]杨会宾，田金承，曹继利.废阴极炭块在水泥生产中的应用研究[J].轻金属.2008（2）：59-64.

[6]卢惠民，邱竹贤.浮选法综合利用铝电解槽废阴极炭块的工艺研究[J].金属矿山，1997（6）：32-34.