工业固体废物污染防治策略

机械工业废物主要包括灰渣、污泥、废油、废酸、废碱、废金属、灰尘等废物，含有7类有害物质，即汞、砷、镉、铅、6价铬、有机磷和氰。由于工业固体废物往往包含多种污染成分，而且长期存在于环境中，在一定条件下，还会发生化学的、物理的或者生物的转化，如果管理不当，不但会侵占土地，还会污染土壤、水体、大气，因此需要实行从产生到处置的全过程管理，包括污染源控制、运输管理、处理和利用、存储和处置。

1.工业固体废物污染源的控制

机械工业固体废物污染源的控制是对机械工业固体废物实行从产生到处置全过程管理的第一步。其主要措施是尽量采用低废或无废工艺，以最大限度地减少固体废物的产生量，对于已产生的工业固体废物，则必须先搞清其来源和数量，然后对废物进行鉴别、分类、收集、标识和建档。

2.工业固体废物的运输

在对工业固体废物进行鉴别、分类、收集、标识和建档后，需从不同的产生地把废物运送到处理厂、综合利用设施或处置场。对于废物处置设施太小、废物产生地点距处置设施较远或本身没有处置设施的地区，为便于收集管理，可设立中间储存转运站。运输方式分公路运输、铁路运输、水运或航空运输等多种，可根据当地条件进行选择。对于非有害性固体废物，可用各种容器盛装，用卡车或铁路货车运输；对于有害废物，最好是采用专用的公路槽车或铁路槽车运输。

3.工业固体废物的处理

1）工业固体废物的预处理

机械工业固体废物多种多样，其形状、大小、结构及性质各异。为了进行处理、利用或处置，常须对工业固体废物进行预处理。预处理的方法很多，如处理或处置前的浓缩及脱水、处置前的压实、综合利用前的破碎及分选等。适当的预处理还有利于工业固体废物的收集和运输，所以预处理是重要的且具有普遍意义的处理工序。

（1）压实。压实是利用压力来提高工业固体废物容重的一种预处理方法。通过压实处理可大幅减少包装容器的数量，提高搬运效率，减小进行无害化处理及最终处置的废物体积。

压实器一般都由一个供料单元和一个压实单元组成。供料单元负责接收工业固体废物原料并将其转入压实单元；压实单元有一个压头，在液压传动下通过高压将废物压实。常用的压实器有水平式压实器、三向垂直式压实器、回转式压实器、袋式压实器等。为获得较高的压缩比，要根据废物的性质、压实器的性能及后续处理要求，选择适宜的压实器。

不过压实仅适用于压缩性大而复原性小的废料，如金属加工业排出的各种松散废料。金属类废料的压实流程如图8-4所示。

图8-4　金属类废料的压实过程

通过压实，可使不同形状的金属切屑、尾料等废料，形成体积小、密度大并有适当尺寸的坯块，再进行回炉熔炼。

（2）破碎。破碎处理是利用外力缩小固体废物颗粒尺寸的方法。破碎程度一般用物料破碎前/后颗粒的最小尺寸之比，即破碎比来表示。破碎常作为分选、焚烧、利用和填埋处置的前处理而被广泛采用。通过破碎处理，可使工业固体废物颗粒尺寸均匀，使容重和比表面积增加，进而提高焚烧效率，便于分选回收有用金属及提高填埋处置的密度。用于工业固体废物的破碎机一般兼有冲击、剪切、挤压和摩擦等作用中的两种或以上的作用。金属类废物具有脆性，宜采用剪断破碎和冲击破碎；塑料、橡胶类物质在低温下变脆，可采用低温破碎。

（3）分选。为了回收利用工业固体废物中的有用成分，或将有害成分分离出去，在对工业固体废物进行处理、利用和处置之前常须进行分选处理。分选处理中，工业固体废物可以按物质种类的不同分成两种或两种以上，也可以按粒度不同分成两种或两种以上。分选效果的好坏可根据回收率来确定。回收率一般用单位时间内分选机排料口排出的某一组分的量与进入分选机的此组分的量之比来表示。一般是利用物料的某些特性，如磁性、漂浮性、粒径大小等来进行分选。根据这些特性形成了多种多样的分选方法，如筛分、重选、磁选、浮选等。(https://www.xing528.com)

（4）浓缩与脱水。工业废水处理过程会产生大量污泥。原污泥的含水率很高，一般为96%～99.8%，体积很大，对输送、处理及进一步利用都不方便，因此必须对其进行脱水处理。污泥中的水主要以间隙水、毛细水、吸附水和颗粒内部水四种状态存在，可根据后续处理工艺要求采用不同的脱水方法，如浓缩法、机械脱水法、加热脱水法等。

2）工业固体废物的无害化处理

对有害的工业固体废物必须进行无害化处理，使其转化为适于运输、贮存和处置的形式，不致危害环境和人类健康。无害化处理的方法有化学处理、焚烧、固化等。

（1）化学处理。化学处理是通过化学反应破坏固体废物的有害成分，使之无害化的一种处理方法。化学处理方法包括氧化、还原、中和、化学沉淀等。化学处理方法通常只适用于处理成分单一或有几种化学特性类似成分的废物，对于混合废物则可能达不到预期的目的。

①氧化与还原。利用有害物质在化学反应过程中能被氧化或还原的性质，可通过氧化/还原方法将它转变成无害或少害的新物质，从而达到处理的目的。氧化反应适于处理主要成分容易氧化的有害废物。一些普通的氧化剂，如氯、过氧化物、臭氧和高锰酸钾等都可以用于有害物质处理。例如，含砷废物经过高锰酸钾和硫酸铜处理后可明显改善水泥固化体的浸出性能。还原反应适于处理含有容易还原成分的有害废物。常用的还原剂有煤炭、某些有机物及硫化铀等无机物。

②中和与化学沉淀。中和是最普通的化学处理方法，主要用来处理具有腐蚀性的酸性/碱性废物。中和药剂的选择及中和反应设备的设计与废水处理大体相同。化学沉淀是指通过化学反应或调节pH值使有害成分转变为难溶的物质沉淀下来。例如，废酸中的溶解铜可通过调节pH值有效地沉淀下来；利用硫化物可去除重金属；石灰或氯化钙则可用来去除氟化物。

（2）焚烧。焚烧是通过高温对可燃性固体废物进行破坏的一种无害化方法，也是有机物的深度氧化过程。通过焚烧，可使废物的质量和体积减少80%以上，使有毒有害的成分无害化，还可回收部分热能用于供热或发电。

（3）固化。固化也称为化学稳定化，是指通过物理-化学方法将有害废物固定或包容在惰性固化基材中的无害化处理过程。固化处理的机制十分复杂，有的是通过控制温度、压力或调节pH值使污染物化学转变，或将其引入到某种稳定的晶格中去；有的是通过物理过程把污染成分直接掺入到惰性基材中去；有的兼有上述两种过程。固化是从放射性废物处理发展起来的一项无害化（少害化）处理方法。除了可固化放射性废物外，还可固化多种无机有毒、有害废物，如电镀污泥、汞渣、铬渣等。理想的固化产物应具有良好的抗渗透性、良好的力学特性以及抗浸出性。这样的固化产物可直接进行安全土地填埋处置，也可做建筑的基础材料或道路的路基材料。根据固化基材及固化过程，固化方法可分为水泥固化、石灰固化、热塑性材料固化、有机聚合物固化、自胶结固化、玻璃固化、陶瓷固化和合成岩固化等。

4.工业固体废物的利用

工业固体废物具有二重性：弃之为害，用则为宝。尤其是那些具有较高资源价值的废物，更应尽量加以综合利用。综合利用是指通过回收、复用、循环、交换以及其他方式对工业固体废物加以利用，它是防治工业性污染、保护资源、谋求社会经济持续稳定发展的有力手段。工业固体废物综合利用的途径很多，主要有生产建筑材料、提取有用金属、制备化工产品、用作工业原料、生产农用肥料和回收能源等。

特定固体废弃物，是指一些数量巨大、有一定回收价值且必须用专门化的方式加以处理的固体废弃物，通常指废旧金属、塑料、橡胶及其制品等。从资源化角度进行处理，首先要使它们物尽其用，最大限度的延长其使用周期，有的虽不能直接延长使用周期，但可通过处理间接地延长使用周期。

废旧金属是机电产品在生产、使用过程中不断产生的废物，如来自切削过程的切屑、金属粉末、边角余料、残次品，以及铸件浇冒口、报废工具和机床（或零部件）、各种锈蚀损坏的钢铁结构物品等。处理废旧金属的方法通常是先进行分拣，对某些尚有使用价值的部分进行修复或改制后重新使用，再把有色金属和黑色金属分开，而后回炉熔炼。

在重金属电镀污泥被塑料固化的工艺流程中，废旧塑料处理方法与一般资源化处理方法相类似，而处理电镀污泥的关键是将含水率95%以上的电镀污泥干燥和球磨的工艺。污泥的干燥方法是将电镀厂回收的电镀污泥经自然干化、干燥机烘干。干燥后即可球磨，污泥粉末与塑料粉末以一定比例混合配料，最后可以压制成型或注塑成型为一定形态的产品。

5.工业固体废物的处置

工业固体废物的处置，是为了使工业固体废物最大限度地与生物圈隔离而采取的措施，是控制工业固体废物污染的最后步骤。常用的处置方法有海洋处置和陆地处置两大类。海洋处置一般指海上焚烧；陆地处置分为土地耕作、工程库或贮存池贮存、土地填埋和深井灌注等。

对于放射性固体废物，一般应根据其比放射性、半衰期、物理及化学性质选择相应的处置方法。常用的处置方法有海洋处置，深地层处置、工程库贮存和浅地埋藏处置等。