固体废物的分选固体废物的分选就是将固体废物中各种可回收利用的废物或不利于后续处理：厂艺要求的废物组分采用适当技术分离出来的过程。固体废物的分选技术方法可概括为人工分选和机械分选。人工分选是最早采用的分选方法，适用于废物产源地、收集站、处理中心、转运站或处置场。根据废物组成中各种物质的粒度、密度、磁性、电性、光电性、摩擦性及弹性的差异，将机械分选方法分为筛选(分)、重力分选、光电分选、磁力分选、电力分选和摩擦与弹跳分选。一、人工分选人工分选是在分类收集基础上，主要回收纸张、玻璃、塑料、橡胶等物品的过程。最基本的条件是： 人工分选的废物不能有过大的质量，过大的含水量和对人体的危害性。人工分选的位置大多集中在转运站或处理中心的废物传送带两旁。经验表明： 运送待分拣垃圾的皮带速度以小于9m/min 为宜。一名分拣工人人约在1h 内拣出 0.5t 的物料。人工分选识别能力强，可以区分用机械方法无法分开的固体废物，可对一些无需进一步加下即能回用的物品进行直接回收， 同时还可消除所有可能使得后续处理系统发生事故的废物。虽然人工分选的工作劳动强度大，卫生条件差，但在目前尚无法完全被机械代替。二、筛分筛分是根据固体废物尺寸大小进行分选的一种方法，在城市生活垃圾和工业废物的处理上得到了广泛应用，包括湿式筛分和于式筛分两种操作类型。(一 )筛分原理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。该分离过程可看作是由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。为了使粗细物料通过筛面而分离，必须使物料和筛面之间具有适当的相对运动，使筛面上的物料层处于松散状态，按颗粒大小分层， 形成粗粒位于上层、 细粒处于下层的规则排列，细粒到达筛面并透过筛孔。同时，物料和筛面的相对运动还可使堵在筛孔上的颗粒脱离筛孑L，以利于细粒透过筛孔。粒度小于筛子L 尺寸 3/4 的颗粒，容易通过粗粒形成的间隙到达筛面而透筛，称为“易筛粒”；粒度大于筛孔尺寸3/4 的颗粒，较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”。(二 )筛分分类根据筛子的位置不同，将筛子分为四类，用途分别如下： 准备筛分： 为了让某个操作过程的物料满足粒度要求，将固体废物按粒度分成几个级别，分别送往下一工序。 预先筛分和检查筛分： 通常与破碎工艺配合使用。预先筛分是将物料送人破碎机之前，将小于破碎机出料口宽度的颗粒预先筛分出去，以提高破碎机的效率；检查筛分则是对已经破碎的物料进行筛分，将尚未达到要求粒度的物料返回破碎机的人口进行再破碎。 选择筛分： 废物经过某一个或某些筛分工序以后，将浓缩成有用成分的部分与基本上无用成分的部分分开。筛孔必须调整到合适的大小。 脱水或脱泥筛分：主要用于清洗或脱水操作。清洗是为得到较为清洁的筛上物；脱水是为去除废物中过多的含水量，以便卜一步处理或处置，如焚烧或填埋。(三 )筛分效率通常用筛分效率评定筛分设备的分离效率。筛分效率是指实际得到的筛下产品质量与人筛废物中所含小于筛孔尺寸的细粒物料质量之比，用百分数表示，即：E名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - 式中， C 为筛分效率；m，为筛下产品质量；卢为筛下产品中小于筛孔尺寸的细粒的质量分数； m 为人筛固体废物质量；a为人筛固体物料中小于筛孔的细粒的质量分数。根据图322 可知： m 二 m， +m：(314)no二 m：卢 +m：夕 (315)式中， m：为筛上产品质量叫为筛上产品中小于筛孔尺寸的细粒的质量分数。联立式(313)、式 (314)和式 (315)得到： A ：昼 i 三三二二旦上x100(316)O(卢一口 ) (四 )影响筛分效率的主要因素筛分效率通常低于859585。筛分效率主要受筛分物料性质、筛分设备性能和筛分操作条件的影响。1筛分物料性质的影响固体废物的粒度和形状对筛分效率的影响很大。理论上，只要小于筛孔的颗粒都可以通过，但实际上， 同样大小的球形和多面体颗粒远比片状或针状颗粒容易通过筛孔、纤维状的颗粒实际上基本不能通过。由于颗粒之间的相互阻碍和架桥作用，与筛孔大小相近的颗粒比更小的颗粒难通过。固体废物的含水率和含泥量对筛分效率也有一定的影响。当废物含水率较小 (小于 10)时， 筛分效率随含水率增高而降低。当筛孔较大、 废物含水率较高(大于 10)寸，反而造成颗粒活动性的提高，此时水分有促进细粒透筛作用，但此时已属于湿式筛分法，筛分效率较高。 水分影响还与含泥量有关，当废物中含泥量高寸，稍有水分就能引起细粒结团。2筛分设备性能的影响常见的筛面有棒条筛面、钢板冲孔筛面及钢丝编织筛网等。其中棒条筛面有效面积小，筛分效率低；编织筛网则相反，有效面积大，筛分效率高；冲孔筛面介于两者之间：编织筛网的筛孔形状为正方形，与圆形筛孔相比，方形筛孑L 的边缘易发牛阻塞、粒度较小、颗粒间凝聚力较大的固体废物适于应用圆形冲子L 筛面筛分。片状颗粒或针形颗粒分离寸，使用有长方形筛孔的棒条筛面较好，此时， 应使筛孔的长轴方向与筛板的运动方向垂直。筛子运动方式对筛分效率也有较大的影响。同一种固体废物采用不同类型的筛子进行筛分时，筛分效率如表3I 所示。一般固定筛的筛分效率比运动筛的筛分效率低：同样的筛子，运动强度不同，筛分效率也不同。表3 1 不同类型筛子的筛分效率筛子类刚固定筛转筒筛摇动筛振动筛筛分效率506060708090 筛面长宽比和筛面倾角也影响筛分效率。一般长宽比为25 3，筛分倾角为15。 25。 、3筛分操作条件的影响在筛分操作中应注意连续均匀给料，使废物沿整个筛面宽度铺成一薄层，提高筛子的处理能力和筛分效率。及时清理和维修筛面也是保证筛分效率的重要条们：； ；筛分设备振动程度不足寸，物料不易松散分层，使透筛阅难；振动过于剧烈寸，物料来不及透筛，便义一次被卷入振动中， 使废物很快移动至筛面末端被排小，Ul 使筛分效率不高?因此，对于振动筛，府调节振动频率与振幅等，对滚筒筛而言， 重要的是转速的调节，使振动程度维持在最适宜水平。(五 )筛分设备类型及应用朴固体废物处理中，最常用的筛分设备有以下几种类型：1固定筛固定筛由许多平行排列的筛条组成筛面，可以水平安装或倾斜安装。在固体废物处理中被广泛应用；固定筛又nf 分为格筛和棒条筛两种；格筛一般安装在粗碎机之前，起到保旺人料块度适痈： 的作用： 棒条筛主要用于粗碎和中碎之前，安装倾角应大于废物对筛面的摩擦角，一般为 30。 35。 ， 以保证废物沿筛面下滑。棒条筛筛孔尺寸为要求筛下粒度的1 -1 2倍，一般筛孔尺寸不小于50mm。筛条宽度应大于固体废物中最大块度的25 倍，适用于筛分粒度大于50mm 的粗粒废物。2滚筒筛名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - 滚筒筛也称转筒筛，为一缓慢旋转(一般转速控制在10 15rrain)的圆柱形筛分闻，筛筒轴线倾角为3。 5。 。筛面可用各种构造材料制成编织筛网，最常用的是冲击筛板。操作运行中筛子的最佳速度约为临界速度的45。3振动筛振动筛应用非常广泛， 它的特点是振动方向与筛面垂直或近似垂直，振动速度6003600rrain，振幅 0515mm。振动筛的倾角一般控制在8。 40。之间。振动筛可用于粗、中、细粒的筛分，也可用于脱水筛分和脱泥筛分。振动筛主要有惯性振动筛和共振筛。惯性振动筛是通过由不平衡体的旋转所产生的离心惯性力，使筛箱产生振动的一种筛子，其构造及工作原理见图323。适用于细粒废物(粒径 0115mm)，潮湿及黏性废物的筛分。主轴筛箱图323 惯性振动筛构造及工作原理图共振筛是利用连杆上装有弹簧的曲柄连杆机构驱动，使筛子在共振状态下进行筛分，其构造及工作原理如图324 所示。共振筛具有处理能力大、筛分效率高，耗电少以及结构紧凑的特点，是一种有发展前途的筛子；但同时也有制造十艺复杂、机体重大、橡胶弹簧易老化等缺点。(六 )筛分设备的选择选择筛分设备时应考虑如下因素：颗粒大小、形状，颗粒尺寸分布，整体密度，含水率，黏结或缠绕的可能；筛分器的构造材料，筛孔尺寸、形状，筛孔所占筛面比例，转筒筛的转速、长与直径，振动筛的振动频率、长与宽；筛分效率与总体效果要求；运行特征如能耗、口常维护，运行难易，可靠性，噪声，非正常振动与堵塞的可能等。三、重力分选重力分选是根据固体废物中不同物质颗粒间的密度差异，在运动介质中利J 门重力、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。重力分选是在活动的或流动的介质中按颗粒的相对密度或粒度进行颗粒混合物的分选过程。重力分选的介质有空气、水、重液(密度比水大的液体)、重悬浮液等。影响重力分选的因素主要是物料颗粒的尺寸、颗粒与介质的密度差以及介质的黏度。不同密度矿物分选的难易度可大致地按其等降比(e)判断。卢：一户P 二一户，一p(3 一 17)式中， P，为轻矿物的密度，kg m；户：为重矿物的密度， kgm ；p 为分选介质的密度，kgm、 。 5，属极易重力分选的物料，除极细(510pm)细泥外，各粒度的物料都可用重力分选法选别；25f5 ，属易选物料，按目前重力分选技术水平，有效选别粒度下限(采用定的方法能够回收的固体废物的最小粒度)有可能达到19 弘 m，但 3719pm 的选别效率也较低；175f2 5，属较易选物料，目前有效选别粒度下限可达37pm 左右，但 7437p 真真 1 的选别效率也较低；15175，属较难选物料，重力分选的有效选别粒度下限一般为05mill左右； 125e15，属难选物料，重力分选法只能处理不小于数毫米的粗粒物料，分离效率一般不高；，125 的属极难选的物料， 不宜采用重力分选。按介质不同重力分选分为风力分选、跳汰分选，重介质分选、 摇床分选和惯性分选等。各种重力分选过程具有共同工艺条件：固体废物中颗粒间必须存在密度差异；分选过程都是在运动介质中进行；在重力、 介质动力及机械力综合作用下， 使颗粒群松散并按密度分层；分好层的物料在运动介质流推动下互相迁移，彼此分离，获得不同密度的最终产品。四、磁力分选磁力分选有两种类型，一类是传统的磁选，它主要应用于供料中磁性杂质的提纯、净化以及磁性物料的精选；另一类是磁流体分选法，可应用于城市垃圾焚烧厂焚烧灰以及堆肥厂产品中铝，铁、铜、锌等金属的提取与回收。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - 磁选是利用固体废物中各种物质的磁性差异在不均匀磁场中进行分选的一种处理方法。磁选机中使用的磁铁有用通电方式磁化或极化铁磁材料形成的电磁和利用永磁材料形成磁区的永磁两类。 磁铁的布置多种多样，常见的几种设备有磁力滚筒、永磁圆筒式磁选机、悬吊磁铁器等。 在选择磁选装置时应考虑以下因素：供料传输带和产品传输带的位置关系；供料传输带的宽度、 尺寸以及能否在整个传输带的宽度上有足够的磁场强度而有效地进行磁选；与磁性材料混杂在一起的非磁性材料的数量与形状，操作要求如电耗、空间要求、 结构支撑要求、磁场强度、 设备维护等；磁流体分选是利用磁流体作为分选介质，在磁场或磁场和电场的联合作用下产生“加重”作用，按固体废物各组分的磁性和密度的差异或磁性、导电性和密度的差异， 使不同组分分离的过程。磁流体是指某种能够在磁场或磁场和电场联合作用下磁化， 呈现似加重现象，对颗粒产生磁浮力作用的稳定分散液。常用的磁流体有强电解质溶液、顺磁性溶液和铁磁性胶体悬浮液。根据分离原理与介质的不同，可分为磁流体动力分选和磁流体静力分选。五、电力分选电力分选(电选 )是利用固体废物中各种组分在高压电场中电性的差异而实现分选的一种方法。根据导电性，物质分为导体、半导体和非导体三种。电选实际是分离半导体和非导体固体废物的过程。电选原理按电场特征电选机分为静电分选机和复合电场分选机。六、其他分选方法(一 )摩擦与弹跳分选1摩擦与弹跳分选原理摩擦与弹跳分选是根据固体废物中各组分的摩擦系数和碰撞系数的差异，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处理方法。不同固体废物在斜面的运动方式随颗粒的性质或密度不同而不同。纤维状废物或片状废物几乎全靠滑动，球形颗粒有滑动、滚动和弹跳三种运动方式。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速度较小，它脱离斜面抛出的初速度较小；球形颗粒由于做滑动、 滚动和弹跳相结合的运动，加速度较大，运动速度较快，它脱离斜面抛出的初速度也较大。 因此固体废物中的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，实现了彼此分离。2分选设备摩擦与弹跳分选设备有带式筛、斜板运输分选机和反弹滚筒分选机三种，如图 339 所示。颗粒废物(a)重的弹性颗粒轻的非弹性颗粒(b) 重的弹性颗粒轻的非弹性颗粒(c)图 339 摩擦与弹跳分选设备与分选原理示意图(a)带式筛； (b)斜板运输分选机；(c)反弹滚筒分选机(二 )光电分选光电分选是利用物质表面光反射特性的不同而分离物料的方法，可用于从城市垃圾中回收橡胶、塑料、金属、玻璃等物质。图 340 是光电分选过程示意图。固体废物经预先窄分级后进人料斗，由振动1 留槽均匀地逐个落人高速沟槽进料皮带上，在皮带上拉开一定距离并排队前进，从皮带首端抛人光检箱受检。 当颗粒通过光检测区时，受光源照射， 背景板显示颗粒的颜色或色调，当欲选颗粒的颜色与背景颜色不同时，反射光经光电倍增管转换为电信号(此信号随反射光的强度变化)，电子电路分析该信号后，产生控制信号驱动高频气阀，喷射出压缩空气，将电子电路分析出的异色颗粒(即欲选颗粒 )吹离原来下落轨道，加以收集。而颜色符合要求的颗粒仍按原来的轨道自由下落加以收集，从而实现分离。2 号分离物1 号分离物图340 光电分选机分选原理图七、分选效果的评价利用分选设备分离回收某种固体废物中的有价成分的分选效果，常用回收率 ( )和品位 (卢)名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - 两个指标来评价。 回收率是指单位时间内从某一排料口中排出的某一组分的质量与进入分选机的这种组分的质量之比。品位则是指某一排料口中排出的某一组分的质量与从这一排料口中排出的所有组分质量之比，晶位也即纯度。品位是质量指标，通常经过化验确定：回收率是数量指标，可通过计算确定名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -