第四章 固体废物的分选 同济大学环境科学和 与工程学院考研资料——水污染控制工程，固体废物处理和 与处置 .pptVIP

脉冲循环的分离原理 一个脉冲循环中包括这样两个过程：床面先是浮起，然后被压紧。在浮起状态，轻颗粒加速较快，运动到床面物上面；在压紧状态重颗粒比轻颗粒加速快，钻入床面物的下层中，从而使物料分层。脉冲作用使密度差异表现更明显。 摇床分选 摇床分选是使固体废物颗粒群在倾斜床面的不对称住复运动和薄层斜面水流的综合作用下按密度差异在床面上呈扇形分布而进行分选的一种方法。 摇床分选的运行原理与跳汰分选相似，目的也是使颗粒群按密度松散分层后，沿不同方向排出实现分离。该分选法按密度不同分选颗粒、但粒度和形状亦影响分选的精确性。 平面摇床的结构 水平分布—扇形分布规律 密度大粒度小的颗粒的受动摩擦力、惯性力大，纵向迁移速度快；粒度大密度小的颗粒受到水流的冲击力大，横向迁移速度快。 垂直分布—析离分层 在横向变速水流冲洗和其涡流搅拌作用下，小颗粒穿过密度相同而尺寸较大的颗粒之间的间隙并按密度分层，细而重的颗粒处于床榴底部，粗而重的颗粒在细颗粒的上面，依次向上为：粗而轻的颗粒，粗而轻的颗粒。 床条作用和最终分离 床面上的床条不仅能形成沟槽，增强水流的脉动，增加床层松散，有利于颗粒分层和析离，而且所引起的涡流能清洗出混杂在大密度颗粒层内的小密度颗粒，改善分选效果。床条高度由传动端向重产物端逐渐降低，使分好层的颗粒，依次受到冲洗。 总之，在床条间的颗粒的分层主要是由于沉降分层和析离分层的联合结果。 因此，分层后位于最上端的轻而粗的颗粒由于最先脱离床条阻挡而最早流出床面，然后是细而轻与粗而重的颗粒，最后是细而重的颗粒从床尾排出。 风力分选 风选(Wind Separation)定义： 风力分选简称风选，又称气流分选，是以空气为分选介质，将轻物料从较重物料中分离出来一种方法。 风选实质上包含两个分离过程：分离出具有低密度、空气阻力大的轻质部分(提取物)和具有高密度、空气阻力小的重质部分(排出物)；进一步将轻颗粒从气流中分离出来。后一分离步骤常由旋流器完成、与除尘原理相似。 在风选过程中应用的风压不超过1MPa，所以，实际上可以忽略空气的压缩性、而将其现为具有液体性质的介质。颗粒在水中的沉降规律也同样适用于在空气中的沉陷 但由于空气密度较小，与颗粒密度相比可忽略不计，故颗粒在空气中的沉降末速为： 从上式中可看出：当颗粒粒度一定时，密度大的颗粒沉降未速大；当颗粒密度相同时，直径大的颗粒沉降末速大。 等降比 由于颗粒的沉降末速与颗粒的密度、粒度及形状有关，因而在同一介质中，不同性质的颗粒可以具有相同的沉降末速，这样的相应颗粒称为等降颗粒。其中，密度小的颗粒粒度与密度大的颗粒粒度之比，称为等降比，用e0表示。 e0越大，越不利于按密度分级。所以，为了提高分选效率，在风选之前需要将废物进行窄分级，或经破碎使粒度均匀后，使其按密度差异进行分选。 上升气流干涉沉降 颗粒在空气中沉降所受到的阻力远小于在水中，故常采用上升气流以缩短颗粒达到沉降末速的时间和距离，颗粒实为干涉沉降。在干涉条件下，上升气流速度远小于颗粒的自由沉降末速时，颗粒群就呈悬浮状态。 颗粒群的干涉末速为： 水平气流干涉沉降 在风选中还常应用水平气流。在水平气流分选器中，物料是在空气动压力及本身重力作用下按粒度或密度进行分选的。 当水平气流速度一定，颗粒粒度相同时，密度大的颗粒沿与水平夹角较大方向运动：密度较小的颗粒则沿夹角较小的方向运动，从而达到按密度差异分选的目的。 风选设备 风选方法工艺简单。作为一种传统的分选方式，风选在国外主要用于城市垃圾的分选，将城市垃圾中以可燃世物料为主的轻组分和以无机构为主的重组分分离，以便分别回收利用或处置。 按气流吹入分选设备内的方向不同，风选设备可分为两种类型：水平气流（卧式）风选机和上升气流（立式）风选机。 水平气流分选机构造简单，维修方便，但分选精度不高，一般很少单独使用，常与破碎、筛分、立式风力分选机组成联合处理工艺。立式风力分选机则分选精度较高。 水平气流（卧式）风选机 上升气流（立式）风选机 研究表明，要使物料在分选机内达到较好的分选效果，就要使气流在分选筒内产生湍流和剪切力，从而把物料团块进行分散。为达这一目的，对分选筒进行了改造。 §4-4 磁力分选 磁力分选(Magnetic Separation) 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。 磁选包括传统的磁选（TMS）和磁流体分选（MHS）。 磁化率与磁性分类 Xm —— 磁化率，只与介质种类有关 顺磁性物质：0 Xm 1，磁化后介质磁场与外磁场方向相同，如铝、锰、铬等； 逆磁性物质： -1 Xm 0，磁化后介质磁场与外磁场方向相反，如铜、铋、锑等； 非磁性物质： Xm =0，不被磁化，如多数非金属物质； 铁磁性物质： Xm 很大且不为恒量，102-106，磁化后产