1、固体废物污染控制工程（固体废物的物化处理）模拟试卷 4 及答案与解析1 起泡剂2 物料停留时间3 热解4 废石山堆放5 固体废物的热值6 干燥脱水7 物理稳定化8 烧成二、填空题请完成下列各题，在各题的空处填入恰当的答案。9 固体废物焚烧处理就是将固体废物进行和的处理过程。10 现代固体废物焚烧系统一般包括、等。11 热值有两种表示方式，即和。12 药剂稳定技术可以通过改进使其与废物中危险成分之间的化学螯合作用得到强化，进而提高稳定化产物的，减少最终处置过程中稳定化产物对环境的影响。13 污泥热解的炉型通常采用，目的是为了提高热解炉的热效率。14 烧结焙烧的目的是将在高温下烧成块状或球团状物料
2、，目的是为了提高和，便于下一步作业的进行。15 常用的焙烧设备有、等。16 在浮选工艺中正确选择、使用是调整物质可浮性的主要外因条件。17 起泡剂的共同结构特征有哪些?18 简述浮选工艺过程的主要程序。19 固体废物燃烧炉的设计原则主要包括哪些?20 何谓固体废物的处置?固体废物主要的处置方法有哪几种?21 试述废塑料、废橡胶的热解处理流程。22 简述上吸式气化炉的优缺点，如何改进缺点。23 实用的卫生填埋的方法有哪几种?试比较其优缺点及适用范围。24 何谓土地耕作法? 其影响因素有哪些 ?25 何谓深井灌注法? 试述其操作程序。26 远洋焚烧的特点是什么?27 论述水泥基固化的原理。28 一
3、个拥有 6 万居民的城镇，每人每天产生垃圾为 55 kg，如果用卫生填埋法处置，覆土与垃圾之比为 1：3，填埋后废物压实密度为 700 kgm 3，填埋的高度为75 m，填埋场设计运营 20 年，试计算一年填埋废物的体积及卫生填埋场的面积。固体废物污染控制工程（固体废物的物化处理）模拟试卷 4 答案与解析1 【正确答案】 起泡剂：是一种作用在水一气界面上使其界面张力降低的表面活性物质，它能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，提高气泡与颗粒的黏附和上浮过程中的稳定性，以保证气泡上浮形成泡沫层，常与捕收剂有联合作用。【知识模块】 固体废物的物化处理2 【正确答案】 物料停
4、留时间：指固体废物在焚烧炉内的停留时间和烟气在焚烧炉内的停留时间。【知识模块】 固体废物的物化处理3 【正确答案】 热解：是把含有有机可燃物的物料在无氧条件下进行加热，随着物料温度的升高，热解物料所含的大相对分子质量有机可燃物的化学键发生断裂，产生小相对分子质量的气体、液体和固态残渣的过程。【知识模块】 固体废物的物化处理4 【正确答案】 废石山堆放：即由采矿场运出的废石经卷扬机提升沿斜坡道逐步向上堆砌，形成一锥体形的废石场。【知识模块】 固体废物的物化处理5 【正确答案】 固体废物的热值：是指单位质量的固体废物燃烧释放出来的热量，以 kJkg 表示。【知识模块】 固体废物的物化处理6 【正确
5、答案】 干燥脱水：排除固体废物中的自由水和吸附水的过程。【知识模块】 固体废物的物化处理7 【正确答案】 物理稳定化：是将污泥或半固体物质与一种疏松物料(如粉煤灰)混合生成一种粗颗粒、有土壤状坚实度的固体，这种固体可以用运输机械运至处置场。【知识模块】 固体废物的物化处理8 【正确答案】 烧成：在远高于废物热分解温度下进行的高温煅烧，也称重烧。【知识模块】 固体废物的物化处理二、填空题请完成下列各题，在各题的空处填入恰当的答案。9 【正确答案】 高温分解、深度氧化【知识模块】 固体废物的物化处理10 【正确答案】 预处理系统、焚烧系统、废气处理系统、余热利用系统、灰渣处理系统【知识模块】 固体
6、废物的物化处理11 【正确答案】 高位热值(粗热值)、低位热值(净热值)【知识模块】 固体废物的物化处理12 【正确答案】 螯合剂的结构和性能、长期稳定性【知识模块】 固体废物的物化处理13 【正确答案】 竖式多段炉【知识模块】 固体废物的物化处理14 【正确答案】 粉末或粒状物料、致密度、机械强度【知识模块】 固体废物的物化处理15 【正确答案】 沸腾焙烧炉、竖炉、回转窑【知识模块】 固体废物的物化处理16 【正确答案】 浮选药剂【知识模块】 固体废物的物化处理17 【正确答案】 (1)是一种异极性的有机物质，极性基亲水，非极性基亲气，使起泡剂分子在空气和水的界面上产生定向排列；(2)大部分
7、起泡剂是表面活性物质，能够强烈地降低水的表面张力；(3)起泡剂应有适当的溶解度，溶解度过小，起泡剂来不及溶解即随泡沫流失或起泡速率小，延缓时间较长，难以控制，溶解度过大，则药耗大或迅速产生大量泡沫，但不耐久。【知识模块】 固体废物的物化处理18 【正确答案】 浮选工艺过程主要包括调浆、调药、调泡三个程序。(1)调浆：即废物的破碎、磨碎等。浮选的料浆浓度必须适合浮选工艺的要求：一般浮选密度及粒度较大的废物颗粒，往往用较浓的料浆；反之浮选密度较小的废物颗粒，可用较稀的料浆，但是若浓度很低，则回收率很低，但产品质量很高；当浓度太高时，回收率反而下降，因此料浆浓度要适当；在选择料浆浓度时，还应该考虑到
8、浮选机的充气量、浮选药剂的消耗、处理能力等因素的影响。(2)调药：即调整浮选过程中药剂的过程。调药包括提高药效、合理添加、混合用药、料浆中药剂浓度调节与控制等。药剂合理添加主要是为了保证料浆中药剂的最佳浓度，一般顺序为：先加调整剂，再加捕收剂，最后加起泡剂。所加药剂的种类和数量，应根据欲选废物颗粒的性质通过实验确定。(3)调泡：即调节浮选气泡的过程。对于机械搅拌式浮选机而言，当料浆中有适量起泡剂存在时，大多数气泡直径介于 0408 mm，最小 005 mm，最大 15 mm，平均 09 mm 左右。【知识模块】 固体废物的物化处理19 【正确答案】 废物焚烧炉设计的是使废物在焚烧炉内按规定的焚
9、烧温度和足够的停留时间达到充分燃烧的目的。要求在设计废物燃烧炉时，选择适宜的炉床，合理设计炉膛的形状和尺寸，增加废物与氧气接触的机会，使废物在焚烧过程中的水分易于蒸发、加速燃烧，控制空气与氧气的流速和流向，使其充分混合。【知识模块】 固体废物的物化处理20 【正确答案】 固体废物的处置，是将固体废物焚烧和用其他改变固体废物的物理、化学、生物特性的方法，达到减少已产生的固体废物数量、缩小固体废物体积、减少或者清除其危险成分的活动，或者将固体废物最终置于符合环境保护规定要求的场所或者设施并不再回收的活动。目前对固体废物的处置方法基本可分为两类，一类是按隔离屏障划分为天然屏障隔离处置和人工屏障隔离处
10、置；另一类是按处置场所分为陆地处置和海洋处置。天然屏障是利用自然界已有的地质构造及特殊地质环境所形成的屏障，能够对污染物形成阻滞作用。人工屏障则隔离的界面是人为设置的，如使用适当的容器将废物包容或进行人工防渗工程等。陆地处置是利用陆地的天然屏障或人工屏障处置固体废物的方法。海洋处置是以海洋为受体将固体废物处置的方法。【知识模块】 固体废物的物化处理21 【正确答案】 废塑料的热解处理：废塑料经破碎后(10 mm)送入挤压机，加热至 230280，使塑料熔融。如含聚氯乙烯时产生的氯化氢可经氯化氢吸收塔回收。熔融的塑料可再送入分解炉，用热风加热到 400500分解，生成的气体经冷却液化回收燃料油。
11、废橡胶的热解处理：废塑胶破碎至小于 5 mm，轮缘及钢丝帘子布等大部分被分离出去，经磁选去除金属丝，轮胎粒子经螺旋加料器等进入电加热反应器中。流化床的气流速率为 500 Lh，流化气体由氮气及循环热解气组成。热解气流经除尘器与固体分离，再经静电沉积器去除炭灰，在深度冷却器中将热解所得油品冷凝，并被冷凝的气体作为燃料气为热解提供热能或作流化气体使用。【知识模块】 固体废物的物化处理22 【正确答案】 优点：炭转换率高、原料适应性强、炉体结构简单、制造容易 缺点：原料中的水分不能参加反应，减少了产品氢和碳氢化合物的含量；原料热解温度低(250 400)，气体质量差(CO 2 含量高)，焦油含量高。
12、 改进：干燥区和热解区分开，原料中的水分蒸发后被专用管道随空气引入炉内参加还原 反应，从而提高了产品气中氢和碳氢化合物的含量，气体热值也相应提高了约 25。【知识模块】 固体废物的物化处理23 【正确答案】 实用的填埋方法有三种：沟壑法、平面法和斜坡法。沟壑法：该法是将废物铺撒在预先挖掘的沟槽内，然后压实，把挖出的土作为覆盖材料铺撒在废物之上并压实，即构成基础的填埋单元。当地下水位较低，且有充分厚度的覆盖材料可取时，适宜选用本法。沟壑法的优点为覆盖材料就地可取，每天剩余的挖掘材料，可作为最终表面覆盖材料。平面法：平面法是把废物直接铺撒在天然的土地表面上，按设计厚度分层压实并用薄层黏土覆盖，然后
13、再整体压实。该法可在坡度平缓的土地上采用，但开始要建造一个人工土坝，倚着土坝将废物铺成薄层，然后压实。其优点是不需开挖沟槽或基坑，但要另寻覆盖材料。斜坡法：斜坡法是将废物直接铺撒在斜坡上，压实后用工作面前直接可取的土壤进行覆盖后再压实，如此反复填埋。该法主要是利用山坡地带的地形，特点是占地少，填埋量大，挖掘量小。【知识模块】 固体废物的物化处理24 【正确答案】 土地耕作处置是指利用现有的耕作土地，将固体废物分散在其中，通过生物降解、植物吸收及风化作用使固体废物污染指数逐渐达到背景程度的方法。影响因素：废物本身性质。土地耕作处置的效果首先取决于固体废物的成分。有机成分较易降解且能提高肥效，无机
14、组分可改良土壤的结构，而过高的盐量和过多的重金属离子则难于得到处置。此外，废物中还不能含有足以引起空气、底土及地下水污染的有害成分。另外，废物的破碎程度越大，废物与微生物的接触就越充分，其降解速度就越快。为此在耕作前可对废物进行破碎处理。土地耕作深度。受光照、水分和氧量的影响，微生物种群在土壤不同深度中的分布不同，在上层土壤中微生物种群和数量最多，越往深处逐渐减少，因此土地耕作以土壤的表层效果最好，一般选择耕作处置的土地深度为 1520 cm。当地气候条件。微生物繁殖的最佳温度在 20 30之间，低温下其活动明显减弱甚至停止。因此，土地耕作适宜在春、夏季节，避免在寒冷的冬季。土地的地形，一般要
15、求耕作的土地平整，坡度小于 5，以防止表土过量流失。其他，影响土地耕作处置的因素还有：土壤 pH 值、土壤的空隙率及土壤的水分含量等。pH 值应为中性或偏碱性，一般土壤的 pH 维持在 79；土壤的空隙率，因耕作处置是在好氧条件下进行，土壤中必须保持适量空气，使微生物降解更快、更彻底；土壤的含水量也会影响土地耕作处置中废物的降解率。适量的含水量为622。若含水量过高，通气性能降低，从而降低降解速率。若含水量过低，妨碍微生物的繁殖，从而降低降解速率。【知识模块】 固体废物的物化处理25 【正确答案】 深井灌注是将固体废物液化，形成真溶液或乳浊液，用强制性措施注入到地下与饮用水和矿脉层隔开的可溶透
16、性岩层中，从而达到固体废物的最终处置。操作程序主要包括地层的选择、井的钻探与施工、操作与监测等。(1)底层选择。深井灌注处理的关键是选择适宜的地层，其应满足以下条件：处置区必须位于地下饮水层之下。岩层的空隙率高，有足够的容量，面积较大，厚度适宜，能在一定的压力下将灌注液以适宜速度注入。有不透水岩层或土层与含水层相隔，以保护地下水层和矿藏。岩层结构与原含有的液体能和注入的废物相容。供深井灌注的地层一般有石灰岩或砂岩，不透水的地层可以是黏土、页岩、泥灰岩、结晶石灰岩、粉砂岩等。(2)钻探与施工。深井灌注处置井的钻探与施工和石油、天然气井的钻探技术相似。其目的是探明地层结构，寻找适宜的地层机构及适宜
17、的灌注岩层。在钻探过程中，要采集岩心样品经分析后确定处置区对废物的容纳能力。(3)操作与监测，处置操作分地上处置和地下灌注两步。地上处理的目的是为了防止处理区岩层堵塞，减少处置容量或损坏设备。某些情形下废物组分可能会与岩层中的流体起反应，形成沉淀导致岩层堵塞。因此需采用相应的措施消除其影响。有时也可向井内灌注缓冲剂，将废液和岩层液体隔开。地下灌注是在控制恒压的条件下，以恒定的速率进行，灌注速率一般为 3004 000 Lmin。【知识模块】 固体废物的物化处理26 【正确答案】 远洋焚烧的特点之一是处置的费用比陆地便宜，原因在于它对空气净化的要求低，工艺相对简单。特点之二是在大洋中焚烧时所产生
18、的氯化氢气体经冷凝后可直接排入海中稀释，焚烧后的残渣也可直接倾入大海。通过实验证明，含氯有机物完全燃烧产生的水、二氧化碳、氯化氢和氢氧化物排入海中后，由于海水本身氯化物含量高，并不会对海水中的氯平衡产生破坏。同时由于海水中的碳酸盐的缓冲作用，氯化氢进入海洋后不会影响海水的酸度。【知识模块】 固体废物的物化处理27 【正确答案】 水泥是最常用的危险废物稳定剂，由于水泥是一种无机交结材料，经过水化反应后可以生成坚硬的水泥固化体，因此在废物处理时最常用水泥固化技术，适用于各种含有重金属的污泥。水泥固化是以水泥为固化剂将危险废物进行固化的一种处理方法。在用水泥稳定化时，废物被掺入水泥的基质中，水泥与废
19、物中的水分或另外添加的水分，发生水化反应后生成坚硬的水泥固化体。在此过程中，污泥中的重金属离子会由于水泥的高pH 作用而生成难容的氢氧化物或碳酸盐等，有些重金属离子也可以固定在水泥基体的晶格中，从而可以有效地防止重金属的浸出。水泥固化法的应用实例较多：以水泥为基础的稳定化固化技术已经用来处置电镀污泥，这种污泥中包含如Cd，Cr ，Cu，Pb ，Ni，Zn 等各种金属；水泥也用来处理复杂的污泥，如多氯联苯、含有氯乙烯和二氯乙烷的废物，多种树脂、石棉等；处理垃圾焚烧厂产生的焚烧飞灰等危险废物。可以用作固化剂的水泥品种很多，包括普通的硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、矾土水泥、氟石水泥等，可根据固体废物的种类、性质进行选择。【知识模块】 固体废物的物化处理28 【正确答案】 172 071+57 357229 428(m 3)每年占地面积 A229 4287530 5904(m 3)填埋面积A2030 590420611 808(m3)运营 20 年场地的总容积 V20229 428204 588 560(m3)【知识模块】 固体废物的物化处理
