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寧波市表面處理廢物安全處置技術探析

文檔作者：唐文彪．張瑤文檔來源：寧波市固體廢物管理中心		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年08月31日
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第21卷第4期
2009年l2月
寧波工程學院學報
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，產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。本文從處置技術的可行性、處置過程污染排放控制、經濟性等方面對寧
波市表面處理廢物所采取的幾種處置方式進行探析。通過針對不同廢物采用相應的處置技術，在寧波，已探索出一條表
面處理廢物安全規(guī)范處置的技術路線，有效地解決了表面處理廢物的處置難題。
關鍵詞：表面處理廢物；處置技術
中圖分類號：X705 文獻標識碼：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，對發(fā)展地區(qū)經濟起到了積極作用，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
危險廢物如排放到環(huán)境中將造成嚴重的二次污染。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
廢物名錄屬于危險廢物，如果處置不當進入環(huán)境將對人體和生態(tài)環(huán)境造成嚴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廢物的危害，又能帶來一定的經濟效益。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 沒有利用價值的表面處理廢物送到寧波舜江水泥廠，利用水泥回轉窯高溫處置，使污泥中所含鉻、
鎳等重金屬與熟料礦物組成新的礦相結構，可以使工業(yè)污泥處置得到徹底化? 。此項目在國內處置的
類型和規(guī)模均為首例，本文將重點介紹；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，
采用化學萃取法提取金屬，生產硫酸鎳、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行穩(wěn)定化／固化處理后填埋。
2水泥回轉窯煅燒
2．1項目情況
寧波舜江水泥廠日產2500噸水泥回轉窯是寧波地區(qū)唯一的一條新型干法水泥生產線。2005年8
月該公司水泥“無害化處理含表面處理廢物”項目開始試運行。到2008年底，共有188家污泥產生單
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
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 寧波工程學院學報 2009年第4期
寧波舜江水泥廠利用新型干法水泥回轉窯煅燒處理重金屬含量低的表面處理廢物。污泥按給定計
量與石灰石一起進入回轉窯系統(tǒng)生料磨，生料均化后，經預熱、分解，進入窯鍛燒成水泥熟料。水泥回轉
窯溫度高達1700~C，90％ 以上表面處理廢物被一次性帶入回轉窯煅燒，固熔于水泥熟料的晶格組織中。
少量重金屬微粒會從預熱器系統(tǒng)溢出隨窯尾廢氣經增濕塔后進入收塵器，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，重新進入水泥回轉窯煅燒。因此微量的重金屬元素，固熔于水泥
熟料晶格結構中。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工藝經濟性
建造一條規(guī)范的危險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
回轉窯處理危險廢物，可大幅度節(jié)約基本建設投資，寧波舜江水泥廠該項目的單位投資額為15萬元／
噸．日，平均處置費約為400元／噸。利用現(xiàn)有水泥回轉窯處理表面處理廢物，在經濟性方面有顯著的優(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窯內煅燒過程中產生的有害重金屬微粒，會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揚塵點的粉塵排放濃度，除了工藝上盡量選用密封設備，降低物料落差之
外，全公司還設置了42個收塵系統(tǒng)。同時，為保證各揚塵點的廢氣粉塵排放濃度控制在國家標準以下，
本項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水平的高效靜電除塵器和布袋除塵器。除塵效
率可達99．71％ 以上。在窯尾布袋除塵器前設置增濕塔，除塵效率可達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準；
(3)水泥磨系統(tǒng)除采用技術先進的脈沖袋式收塵器之外，還將使用國外先進薄膜濾袋，以保證粉塵
排放濃度達標；
(4)各除塵器收下的粉塵回到各自工藝流程式中，沒有固體廢物產生；
(5)窯內產生的大部分二氧化硫將被窯內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，廢氣再經增濕塔裝置去除，二氧化硫的實際排放量甚微；
(6)本項目采用的是窯外預期分解工藝，有50—60％ 的煤放在溫度較低的分解爐內燃燒，所以氮氧
化物生量較小，通?？煽刂圃?00—300ppm之間?；剞D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結果見表1、表2。
表1回轉窯廢氣中常規(guī)污染物濃度評價結果(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低于標準要求；2006年10月試驗項
目正常運行過程中，回轉窯廢氣中氟、粉(煙)塵、二氧化硫、氮氧化物污染物排放濃度同樣遠低于標準
要求。
唐文彪張 瑤：寧波市表面處理廢物安全處置技術探析 73
表2回轉窯廢氣中重金屬濃度統(tǒng)計結果(單位：mg／m )
監(jiān)測結果表明，2004年試燒前后以及2006年7月和8月試驗項目正常運行過程中，回轉窯廢氣中
重金屬污染物排放濃度均能滿足危險廢物焚燒爐大氣污染物排放限值。
綜上所述，本項目粉塵治理環(huán)保設施在國內水泥行業(yè)中是屬于比較完善的、高水平的。在環(huán)保設施
正常運轉的情況下，粉塵、重金屬污染物的排放濃度均能達到國家規(guī)定的標準。
2．3．2產品安全性
混燒危險廢物所生產的水泥產品在使用過程中是否會給環(huán)境帶來安全方面的風險，這是目前普遍
關注的問題。2006年，清華大學環(huán)境工程系對寧波舜江水泥廠摻加0．65％ 電鍍污泥運行一年后的水泥
產品，進行安全性試驗 。結果表明無論是試驗研究中常用的靜態(tài)浸出試驗、模擬自然苛刻條件的長
期動態(tài)浸出試驗，還是重金屬存在形態(tài)研究，以及將水泥產品用于敏感給水領域的健康風險評價均表明
該水泥產品的安全性可以被充分肯定，重金屬在水泥產品中均有較好的穩(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、地下水和人體產生危害的威脅。
同時該公司對鍛燒處理工業(yè)污泥的水泥生產實施過程跟蹤，定時檢測生料、回灰、熟料中的重金屬
含量，與水泥產品質量標準對照。定期對本廠水泥、熟料送北京清華大學做浸出毒性試驗。
3化學萃取法
3．1項目情況
寧波雙能金屬材料廠原從事鎳鈷渣的回收利用生產，2006年10月該廠投資800萬元進行工藝和
環(huán)保設施技術改造，對表面處理廢物采用化學萃取法，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
3．2．1處置工藝
污泥采用硫酸溶解，壓濾去除泥質，濾液經氧化反應去除鐵質；除鐵后濾液經過加熱、還原、壓濾提
取氫氧化鉻，鉻渣轉化到鉻生產車間生產堿式硫酸鉻；濾液經有機相萃取出銅、鋅、鎳溶液，再投加硫酸
反萃取出純硫酸鎳、鋅、銅，經結晶處理成產品。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的污泥。
3．2．2工藝經濟性
該工藝通過化學方法提取污泥中價值較高的重金屬，變廢為寶，有效好的經濟效益和環(huán)境效益。如
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對于含鎳量大于2％ 的污泥，在免費回收污泥的同時能取得利潤。
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的污
水治理設施，對萃取后的尾液和各類清洗廢水一起經超濾、精密過濾、膜處理系統(tǒng)制作純水后回用于生
產和廢氣脫硫系統(tǒng)，濃水經蒸發(fā)、濃縮、結晶、離心分離后制作副產品硫酸鈉。經處理后實現(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堿液噴淋塔吸
收后高空達標排放。中和后的廢水進入廢水處理池進行回收利用。
3．2．3固體廢物
主要是經溶解、壓濾后產生的泥質和含量低于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。
由于采用較為先進的環(huán)保設施，在環(huán)保設施正常運轉的情況下，寧波雙能金屬材料廠各項污染物排
放濃度均能達到國家規(guī)定的標準。
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)定劑和水泥固化進行穩(wěn)定／固化處理，為了減少水泥的添加量，設計將焚燒灰渣
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用較高(1500元／噸)，2008年僅處置
了76．25噸表面處理廢物。
5結論
(1)表面處理廢物的安全規(guī)范處置是關系到城市環(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探析 75
國內有些地區(qū)還在用火法冶煉處置表面處理廢物，具有高能耗、高污染、低產出的特點，生產時排放出有
毒氣體和重金屬粉塵以及冶煉廢渣的不規(guī)范處置，存在嚴重的環(huán)境污染問題。而采用先進的工藝技術與設
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窯煅燒表面處理廢物技術與專用焚燒爐相比，具有建設投資省、運行費用
低、經濟效益好，無害化處理徹底等優(yōu)點，是現(xiàn)有處理廢棄物的其他方法所無法比擬的，在國內處置的類
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的污染治理設施，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)經濟產業(yè)政策。
(4)寧波北侖工業(yè)固廢處置站處置雖然處置費用較高，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新臺階，對提高寧波地區(qū)生態(tài)建設和污染控制
水平具有重要意義。
參考文獻：
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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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