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1、固体废物的处理与处置第四章第四章 固体废物分选固体废物分选 第四章第四章 固体废物分选固体废物分选固体废物分选:固体废物分选:将固体废物中可回收利用的或不利于后续处理、处置工艺要求的物料分离出来的过程。废物分选分类筛选(分)、重力分选、磁力分选、电力分选、光电分选、摩擦及弹性分选,以及浮选等。 第一节 筛 分筛分是利用筛子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、细粒物料分离的过程。 分离过程可看作是物料分层和细粒透筛两个阶段组成的。物料分层是完成分离的条件,细粒透筛是分离的目的。易筛粒与难筛粒粒度小于筛孔尺寸3/4的颗粒,很容易通过粗粒形成的间隙到达筛面而透
2、筛,称为“易筛粒易筛粒”;粒度大于筛孔尺寸3/4的颗粒,很难通过粗粒形成的间隙,而且粒度越接近筛孔尺寸就越难透筛,这种颗粒称为“难筛粒难筛粒”。(二)筛分效率固体废物中凡是粒度小筛孔尺寸的细粒都应该透过筛孔成为筛下产品,而大于筛孔尺寸的粗粒应全部留在筛上排出成为筛上产品。筛分效率是指实际得到的筛下产品重量与入筛废物中所含小于筛孔尺寸的细粒物料重量之比,用百分数表示,即: (三)影响筛分效率的因素1、固体废物性质的影响;固体废物性质的影响;2、筛分设备性能的影响;、筛分设备性能的影响;3、筛分操作条件的影响;、筛分操作条件的影响;二、筛分设备类型及应用二、筛分设备类型及应用1、固定筛固定筛 ;2
3、、滚筒筛滚筒筛 ;3、惯性振动筛惯性振动筛 ;4、共振筛共振筛 ;第二节第二节 重力分选重力分选重力分选重力分选 :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。重选分类重选可分为重介质分选、跳汰分选、风力分选和摇床分选等。各种重选过程具有的共同工艺条件 A固体废物中颗粒间必须存在密度的差异;B分选过程都是在运动介质中进行的;C在重力、介质动力及机械力的综合作用下,使颗粒群松散并按密度分层;D分好层的物料在运动介质流的推动下互相迁移,彼此分离,并获得不同密度的最终产品。二、重介质分选在重介质
4、中使固体废物中的颗粒群按密度分开的方法称为重介质分选。为使分选过程有效地进行,需选择重介质密度(c)介于固体废物中轻物料密度(L)和重物料密度(w)之间,即LcF机。该式不仅说明了不同磁性颗粒的分离条件,同时也说明了磁选的实质,即磁选是利用磁力与机械力对不同磁性颗粒的不同作用而实现的。磁选过程(二)磁选机磁场磁体周围的空间存在着磁场。磁场的基本性质就是它对给入其中的磁体产生的磁力作用。因此,在磁选机能使磁体产生磁力作用的空间,称为磁选机的磁场。磁场可分为均匀磁场和非均匀磁场两种。均匀磁场中各点的磁场强度大小相等,方向一致。非均匀磁场中各点的磁场强度大小和方向都是变化的。磁场的非均匀性可用磁场梯
5、度来表示。磁场强度随空间位移的变化率称为磁场梯度,用表示。(三)固体废物中各种物质磁性分类1、强磁性物质:其比磁化系数x03810-6m3/kg,在弱磁场磁选机中可分离出这类物质。2、弱磁性物质:其比磁化系数x0=(0.19-7.5)10-6m3/kg,可在强磁场磁选机中回收。3、非磁性物质:其比磁化系数x0 F1+ F3+mgcosa。式中a是颗粒在辊筒表面所在位置与辊筒半径的夹角度。2、对于半对于半导体颗粒在分选带导体颗粒在分选带BC段内分出半导体颗粒段内分出半导体颗粒,必须F2+ F5 F1+ F3+mgcosa。3、对于非导体颗粒,在分选带CD段内分出非导体颗粒,必须F3 mgcosa
6、+ F5。二、电选设备及应用辊筒式静电分选机是将含有铝和玻璃的废物,通过电振给料器均匀地给到带电辊筒上,铝为良导体从辊筒电极获得相同符号的大量电荷,因而被辊筒电极排斥落入铝收集槽内 (二)YD-4型高压电选机及应用YD-4型高压电选机具有较宽的电晕电场区,特殊的下料装置和防积灰漏电措施。整机密封性能好。采用双筒并列式,结构合理,紧凑,处理能力大,效率高。可作为粉煤灰专用设备。第五节第五节 浮选浮选浮选浮选是在固体废物与水水制的料浆中,加入浮选药剂,并通入空气形成无数细小气泡,使欲选物质颗粒粘附在气泡上,随气泡上浮于料浆表面成为泡沫层,然后刮出回收;不浮的颗粒仍留在料浆内,通过适当处理后废弃。二
7、、浮选药剂(一)捕收剂捕收剂能够选择性地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。1、异极性捕收剂、异极性捕收剂 2、非极性油类捕收剂非极性油类捕收剂 (二)起泡剂(二)起泡剂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沫层。(三)调整剂调整剂的作用主要是调整其它药剂(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。 1、活化剂 ;2、抑制剂 ;3、介质的调整剂 ;4、分散
8、与混凝剂 ;5、其他浮选药剂: 脱药剂,减小颗粒疏水性,或吸附药剂(酸、碱、活性炭)。消泡剂,高级脂肪酸、酯、烃等。三、浮选设备 四、浮选工艺过程及应用浮选前料浆的调制(主要是废物的破碎、磨碎等)加药调整(搅拌)充气浮选浓缩、脱水产品。1、优先浮选:将固体废物中有用物质依次一种一种地选出,成为单一物质产品。2、混合浮选:将固体废物中有用物质共同选出为混合物,然后再把混合物中有用物质一种一种地分离。第六节第六节 其他分选方法其他分选方法一、摩擦与弹跳分选摩擦与弹跳分选是根据固体废物中各组分的摩擦系数各碰撞系数的差异,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
9、处理方法。摩擦与弹跳分选过程当颗粒单体(不受干扰)在斜面上向下运动时,纤维体或片状体的滑动运动加速度较小,运动速度不快,所以,它脱离斜面抛出的初速度较小,而球形颗粒由于是滑动、滚动和弹跳相结合的运动,其加速度较大,运动速度较快,因此,它脱离斜面抛出的初速度也较大。当废物离开斜面抛出时,又因受空气阻力的影响,抛射轨迹并不严格沿着抛物线前进,其中纤维废物由于形状特殊,受空气阻力影响较大,在空气中减速很快,抛射轨迹表现严重的不对称(抛射开始接近抛物线,其后接近垂直落下),使它抛射不远;废物颗粒接近球形,受空气阻力影响较小,在空气中运动减速较慢,抛射轨迹表现对称,使它抛射较远,因此,在固体废物中,纤维状废物与颗粒废物、片状废物与颗粒废物,因形状不同,在斜面上运动或弹跳时,产生不同的运动速度和运动轨迹,因而可以彼此分离。(三)摩擦与弹跳分选设备与应用二、光电分选二、光电分选光电分选是利用固体废物颗粒颜色差异,对颗粒物质进行分选。 (一)光电分选系统及工作过程1、给料系统 ;2、光检系统 ;3、分离系统(执行机构);(二)光电分选机及应用