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寧波市表面處理廢物安全處置技術(shù)探析

文檔作者：唐文彪．張瑤文檔來源：寧波市固體廢物管理中心		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年08月31日
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第21卷第4期
2009年l2月
寧波工程學(xué)院學(xué)報(bào)
JOURNAL OF NINGBO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
Vo1．2l No．4
Dec．2009
寧波市表面處理廢物安全處置技術(shù)探析
唐文彪．張瑤
(寧波市固體廢物管理中心，浙江寧波315040)
摘要：寧波地區(qū)的電鍍和不銹鋼行業(yè)比較發(fā)達(dá)，產(chǎn)生了大量的表面處理廢物。這些廢物的安全規(guī)范處置是關(guān)系到
城市環(huán)境管理水平和環(huán)境安全的重要因素之一。本文從處置技術(shù)的可行性、處置過程污染排放控制、經(jīng)濟(jì)性等方面對寧
波市表面處理廢物所采取的幾種處置方式進(jìn)行探析。通過針對不同廢物采用相應(yīng)的處置技術(shù)，在寧波，已探索出一條表
面處理廢物安全規(guī)范處置的技術(shù)路線，有效地解決了表面處理廢物的處置難題。
關(guān)鍵詞：表面處理廢物；處置技術(shù)
中圖分類號：X705 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1008—7109(2009)04—0071—05
寧波地區(qū)的電鍍和不銹鋼行業(yè)比較發(fā)達(dá)，對發(fā)展地區(qū)經(jīng)濟(jì)起到了積極作用，但伴隨而來的電鍍和不
銹鋼酸洗廢水處理后所產(chǎn)生的含鉻、鎳、銅等重金屬的表面處理廢物也成為環(huán)境安全的重要隱患，這些
危險(xiǎn)廢物如排放到環(huán)境中將造成嚴(yán)重的二次污染。如何將這些污泥減量化、無害化，資源化利用，是目
前大家共同重視的一個(gè)課題。
1寧波市表面處理廢物的現(xiàn)狀
電鍍和不銹鋼酸洗廢水處理后產(chǎn)生的表面處理廢物(簡稱污泥)中含有有害重金屬，根據(jù)國家危險(xiǎn)
廢物名錄屬于危險(xiǎn)廢物，如果處置不當(dāng)進(jìn)入環(huán)境將對人體和生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重且長期的二次污染，若能
將其資源化利用，則既能有效消除此類危險(xiǎn)廢物的危害，又能帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益。目前，寧波地區(qū)約
有300多家電鍍和酸洗企業(yè)，2008年寧波市共處置了34022．94噸表面處理廢物，主要有以下三種方
式：① 沒有利用價(jià)值的表面處理廢物送到寧波舜江水泥廠，利用水泥回轉(zhuǎn)窯高溫處置，使污泥中所含鉻、
鎳等重金屬與熟料礦物組成新的礦相結(jié)構(gòu)，可以使工業(yè)污泥處置得到徹底化? 。此項(xiàng)目在國內(nèi)處置的
類型和規(guī)模均為首例，本文將重點(diǎn)介紹；②鎳、銅、鋅含量高的表面處理廢物送到寧波雙能金屬材料廠，
采用化學(xué)萃取法提取金屬，生產(chǎn)硫酸鎳、銅、鋅等，提取后的不可利用污泥送到舜江水泥廠綜合利用；③
利用寧波北侖工業(yè)固廢處置站，采用穩(wěn)定劑和水泥固化對污泥進(jìn)行穩(wěn)定化／固化處理后填埋。
2水泥回轉(zhuǎn)窯煅燒
2．1項(xiàng)目情況
寧波舜江水泥廠日產(chǎn)2500噸水泥回轉(zhuǎn)窯是寧波地區(qū)唯一的一條新型干法水泥生產(chǎn)線。2005年8
月該公司水泥“無害化處理含表面處理廢物”項(xiàng)目開始試運(yùn)行。到2008年底，共有188家污泥產(chǎn)生單
位簽訂了委托處置協(xié)議，2008年共處置含表面處理廢物31289．2噸，日處理污泥量100噸左右。
2．2處置技術(shù)
2．2．1處置工藝
收稿日期：2009—09—21
作者簡介：唐文彪，男，寧波市固體廢物管理中心。
72 寧波工程學(xué)院學(xué)報(bào) 2009年第4期
寧波舜江水泥廠利用新型干法水泥回轉(zhuǎn)窯煅燒處理重金屬含量低的表面處理廢物。污泥按給定計(jì)
量與石灰石一起進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)生料磨，生料均化后，經(jīng)預(yù)熱、分解，進(jìn)入窯鍛燒成水泥熟料。水泥回轉(zhuǎn)
窯溫度高達(dá)1700~C，90％ 以上表面處理廢物被一次性帶入回轉(zhuǎn)窯煅燒，固熔于水泥熟料的晶格組織中。
少量重金屬微粒會(huì)從預(yù)熱器系統(tǒng)溢出隨窯尾廢氣經(jīng)增濕塔后進(jìn)入收塵器，重金屬微粒和生料塵被收集
后又返回生料系統(tǒng)，最終隨生料一起，重新進(jìn)入水泥回轉(zhuǎn)窯煅燒。因此微量的重金屬元素，固熔于水泥
熟料晶格結(jié)構(gòu)中。這一優(yōu)勢是一般專業(yè)焚燒爐和其它水泥窯型所無法相比的。
2．2．2工藝經(jīng)濟(jì)性
建造一條規(guī)范的危險(xiǎn)廢棄物專用焚燒處理線，單位基建投資額一般為200萬元／噸．El。利用水泥
回轉(zhuǎn)窯處理危險(xiǎn)廢物，可大幅度節(jié)約基本建設(shè)投資，寧波舜江水泥廠該項(xiàng)目的單位投資額為15萬元／
噸．日，平均處置費(fèi)約為400元／噸。利用現(xiàn)有水泥回轉(zhuǎn)窯處理表面處理廢物，在經(jīng)濟(jì)性方面有顯著的優(yōu)
越性。
2．3污染控制
2．3．1污染排放控制
表面處理廢物在水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煅燒過程中產(chǎn)生的有害重金屬微粒，會(huì)以富集的形式與工業(yè)粉塵一
起排放。為了有效地控制各個(gè)揚(yáng)塵點(diǎn)的粉塵排放濃度，除了工藝上盡量選用密封設(shè)備，降低物料落差之
外，全公司還設(shè)置了42個(gè)收塵系統(tǒng)。同時(shí)，為保證各揚(yáng)塵點(diǎn)的廢氣粉塵排放濃度控制在國家標(biāo)準(zhǔn)以下，
本項(xiàng)目主要采用了以下措施：
(1)在水泥窯的窯頭和窯尾分別選用具有國際先進(jìn)水平的高效靜電除塵器和布袋除塵器。除塵效
率可達(dá)99．71％ 以上。在窯尾布袋除塵器前設(shè)置增濕塔，除塵效率可達(dá)99．52％ 以上。全部粉塵排放濃
度可控制在50mg／Nm 以下；
(2)煤磨系統(tǒng)及熟料冷卻機(jī)也選用類似的布袋除塵器，使排人大氣的粉塵濃度低于粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)；
(3)水泥磨系統(tǒng)除采用技術(shù)先進(jìn)的脈沖袋式收塵器之外，還將使用國外先進(jìn)薄膜濾袋，以保證粉塵
排放濃度達(dá)標(biāo)；
(4)各除塵器收下的粉塵回到各自工藝流程式中，沒有固體廢物產(chǎn)生；
(5)窯內(nèi)產(chǎn)生的大部分二氧化硫?qū)⒈桓G內(nèi)存在大量的氧化鈣和堿性氧化物吸收形成硫酸鈣以及亞
硫酸鈣等中間物質(zhì)，廢氣再經(jīng)增濕塔裝置去除，二氧化硫的實(shí)際排放量甚微；
(6)本項(xiàng)目采用的是窯外預(yù)期分解工藝，有50—60％ 的煤放在溫度較低的分解爐內(nèi)燃燒，所以氮氧
化物生量較小，通常可控制在200—300ppm之間?；剞D(zhuǎn)窯廢氣中氟、粉(煙)塵、二氧化硫、氮氧化物、重
金屬等污染物排放濃度評價(jià)結(jié)果見表1、表2。
表1回轉(zhuǎn)窯廢氣中常規(guī)污染物濃度評價(jià)結(jié)果(單位：mg／m J
由表1可見，2004年試燒前后，粉(煙)塵、二氧化硫排放濃度遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)要求；2006年10月試驗(yàn)項(xiàng)
目正常運(yùn)行過程中，回轉(zhuǎn)窯廢氣中氟、粉(煙)塵、二氧化硫、氮氧化物污染物排放濃度同樣遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)
要求。
唐文彪張 瑤：寧波市表面處理廢物安全處置技術(shù)探析 73
表2回轉(zhuǎn)窯廢氣中重金屬濃度統(tǒng)計(jì)結(jié)果(單位：mg／m )
監(jiān)測結(jié)果表明，2004年試燒前后以及2006年7月和8月試驗(yàn)項(xiàng)目正常運(yùn)行過程中，回轉(zhuǎn)窯廢氣中
重金屬污染物排放濃度均能滿足危險(xiǎn)廢物焚燒爐大氣污染物排放限值。
綜上所述，本項(xiàng)目粉塵治理環(huán)保設(shè)施在國內(nèi)水泥行業(yè)中是屬于比較完善的、高水平的。在環(huán)保設(shè)施
正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，粉塵、重金屬污染物的排放濃度均能達(dá)到國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。
2．3．2產(chǎn)品安全性
混燒危險(xiǎn)廢物所生產(chǎn)的水泥產(chǎn)品在使用過程中是否會(huì)給環(huán)境帶來安全方面的風(fēng)險(xiǎn)，這是目前普遍
關(guān)注的問題。2006年，清華大學(xué)環(huán)境工程系對寧波舜江水泥廠摻加0．65％ 電鍍污泥運(yùn)行一年后的水泥
產(chǎn)品，進(jìn)行安全性試驗(yàn) 。結(jié)果表明無論是試驗(yàn)研究中常用的靜態(tài)浸出試驗(yàn)、模擬自然苛刻條件的長
期動(dòng)態(tài)浸出試驗(yàn)，還是重金屬存在形態(tài)研究，以及將水泥產(chǎn)品用于敏感給水領(lǐng)域的健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)均表明
該水泥產(chǎn)品的安全性可以被充分肯定，重金屬在水泥產(chǎn)品中均有較好的穩(wěn)定性，其在使用中可以和環(huán)境
很好的相容，不存在重金屬溶出對土壤、地下水和人體產(chǎn)生危害的威脅。
同時(shí)該公司對鍛燒處理工業(yè)污泥的水泥生產(chǎn)實(shí)施過程跟蹤，定時(shí)檢測生料、回灰、熟料中的重金屬
含量，與水泥產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對照。定期對本廠水泥、熟料送北京清華大學(xué)做浸出毒性試驗(yàn)。
3化學(xué)萃取法
3．1項(xiàng)目情況
寧波雙能金屬材料廠原從事鎳鈷渣的回收利用生產(chǎn)，2006年10月該廠投資800萬元進(jìn)行工藝和
環(huán)保設(shè)施技術(shù)改造，對表面處理廢物采用化學(xué)萃取法，提取回收硫酸鎳、銅、鋅等，年處理能力5000噸左
右。2008年，與40家污泥產(chǎn)生單位簽訂了委托處置協(xié)議，共處置含表面處理廢物2657．49噸。
3．2處置技術(shù)
3．2．1處置工藝
污泥采用硫酸溶解，壓濾去除泥質(zhì)，濾液經(jīng)氧化反應(yīng)去除鐵質(zhì)；除鐵后濾液經(jīng)過加熱、還原、壓濾提
取氫氧化鉻，鉻渣轉(zhuǎn)化到鉻生產(chǎn)車間生產(chǎn)堿式硫酸鉻；濾液經(jīng)有機(jī)相萃取出銅、鋅、鎳溶液，再投加硫酸
反萃取出純硫酸鎳、鋅、銅，經(jīng)結(jié)晶處理成產(chǎn)品。從處理成本、影響廢水處理系統(tǒng)的使用壽命等角度考
慮，只能處理以堿為沉淀介質(zhì)的污泥。
3．2．2工藝經(jīng)濟(jì)性
該工藝通過化學(xué)方法提取污泥中價(jià)值較高的重金屬，變廢為寶，有效好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。如
74 寧波工程學(xué)院學(xué)報(bào) 2009年第4期
對于含鎳量大于2％ 的污泥，在免費(fèi)回收污泥的同時(shí)能取得利潤。
3．3污染控制
3．3．1廢水
在濕法處置電鍍污泥過程中存在的最大問題就是廢水的治理。寧波雙能金屬材料廠采用先進(jìn)的污
水治理設(shè)施，對萃取后的尾液和各類清洗廢水一起經(jīng)超濾、精密過濾、膜處理系統(tǒng)制作純水后回用于生
產(chǎn)和廢氣脫硫系統(tǒng)，濃水經(jīng)蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶、離心分離后制作副產(chǎn)品硫酸鈉。經(jīng)處理后實(shí)現(xiàn)廢水的零排
放。廢水處理工藝見圖3—1。
3．3．2廢氣
廢氣產(chǎn)生在溶解污泥過程中加入濃硫酸后逸出的硫酸霧，通過安裝集氣罩收集后經(jīng)堿液噴淋塔吸
收后高空達(dá)標(biāo)排放。中和后的廢水進(jìn)入廢水處理池進(jìn)行回收利用。
3．2．3固體廢物
主要是經(jīng)溶解、壓濾后產(chǎn)生的泥質(zhì)和含量低于50％ 的黃鈉鐵釩渣，已委托寧波舜江水泥廠專業(yè)處
理；對于廢水處理氣浮池分離出的少量廢油渣，與煤混合攪拌后作燃料之用。
由于采用較為先進(jìn)的環(huán)保設(shè)施，在環(huán)保設(shè)施正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，寧波雙能金屬材料廠各項(xiàng)污染物排
放濃度均能達(dá)到國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。
4固化填埋
圖1 寧波雙能金屬材料廠廢水處理工藝流程圖
固化填埋是表面處理廢物安全處置的又一方式。寧波北侖工業(yè)固廢處置站一期總投資2．1億元建
有庫容量9．44萬立方米，處置規(guī)模3．8萬噸／年的填埋場，專業(yè)收集處置寧波地區(qū)的工業(yè)固體廢物。對
表面處理廢物將采用穩(wěn)定劑和水泥固化進(jìn)行穩(wěn)定／固化處理，為了減少水泥的添加量，設(shè)計(jì)將焚燒灰渣
按比例摻到含水率較高的表面處理廢物中，有效降低其含水率后，再添加水泥進(jìn)行固化填埋處置。
但是由于寧波北侖工業(yè)固廢處置站填埋處置表面處理廢物費(fèi)用較高(1500元／噸)，2008年僅處置
了76．25噸表面處理廢物。
5結(jié)論
(1)表面處理廢物的安全規(guī)范處置是關(guān)系到城市環(huán)境管理水平和環(huán)境安全的重要因素之一。目前
唐文彪張 瑤：寧波市表面處理廢物安全處置技術(shù)探析 75
國內(nèi)有些地區(qū)還在用火法冶煉處置表面處理廢物，具有高能耗、高污染、低產(chǎn)出的特點(diǎn)，生產(chǎn)時(shí)排放出有
毒氣體和重金屬粉塵以及冶煉廢渣的不規(guī)范處置，存在嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。而采用先進(jìn)的工藝技術(shù)與設(shè)
備，有效削減污染，提高資源利用效率是污泥處置的最佳出路。
(2)寧波目前采用的水泥回轉(zhuǎn)窯煅燒表面處理廢物技術(shù)與專用焚燒爐相比，具有建設(shè)投資省、運(yùn)行費(fèi)用
低、經(jīng)濟(jì)效益好，無害化處理徹底等優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn)有處理廢棄物的其他方法所無法比擬的，在國內(nèi)處置的類
型和規(guī)模均為首例。寧波舜江水泥廠利用工業(yè)固廢替代熟料，減少石灰石、煤炭等資源的消耗，年可減少
煤炭消耗約3．5萬噸、減少二氧化硫排放10％左右，真正能夠做到廢棄物的“減量化、資源化、無害化” 。
(3)寧波雙能金屬材料廠采用完善的處置工藝和先進(jìn)的污染治理設(shè)施，既合理減少了表面處理廢物對環(huán)境
帶來的污染，又有效地回收資源，符合國家資源綜合利用和循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)政策。
(4)寧波北侖工業(yè)固廢處置站處置雖然處置費(fèi)用較高，但安全可靠，為寧波市環(huán)境安全起到了最后一道
防線的作用。
(5)在寧波，已探索出一條表面處理廢物安全規(guī)范處置的技術(shù)路線，有效地解決寧波市工業(yè)污泥的處理
處置難題，使寧波地區(qū)的工業(yè)廢棄物處理處置水平邁上一個(gè)新臺階，對提高寧波地區(qū)生態(tài)建設(shè)和污染控制
水平具有重要意義。
參考文獻(xiàn)：
[1]王立紅，金宜英，張俊麗．利用水泥回轉(zhuǎn)窯處置表面處理廢物的研究[J]．寧波工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，18(4)：15—18．
[2]金宜英，陳大揚(yáng)等．寧波舜江水泥有限公司工業(yè)污泥綜合利用試驗(yàn)研究項(xiàng)目回顧性環(huán)境影響報(bào)告音[c]．清華大學(xué)
2007．
Technology of Surface Processing W aste Disposal in Ningbo
TANG W en—biao，ZHANG Yao
(Ningbo Solid Waste Management Center，Ningbo，Zhejiang，315040，China)
Abstract：Advanced galvanization industry and stainless steel industry have brought la rge amount of surface
processing waste to Ningbo region． In this paper，Surface processing waste disposal technology is introduced
and the feasibility and pollution treatment and economics of the technology analyzed．The analysis shows that
the disposal system conforms to the local situation．
Keywords：surface processing waste，disposal technology
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Treatment of Roadbed Super—-wet Soil in Ningbo
MA Jian—nian
(Ningbo Cieheng Ancient Town Development and Construction Co．，Ltd．，Ningbo，Zhejiang，315031，China)
Abstract：The paper，based on the geological prospecting，suggests verifying the character of roadbed soil，
comparing design with treatment proposal and selecting cement block to reinforce the roadbed to treat roadbed
super—wet soil in Ningbo．
Keywords：roadbed；geological condition；efect inspection

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