化學(xué)工業(yè)廢氣治理范文
時間:2023-11-08 17:51:10
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篇1
1.1具有毒性大的特點在化工廠排放的廢棄物中,會存在一些有毒的甚至是劇毒的污染物。例如,在排放的廢水中會含有一些氰、硫、砷,以及一些重金屬離子如鎘、鉛等這些物質(zhì)會對生物以及微生物產(chǎn)生巨大的危害。還有在排放的廢氣中會存在一些有劇毒性的氣體,如二氧化硫、氯氣、氮氧的化物、氯化氫等,能直接損害人體健康,給人們的生命安全帶來無法估量的損害,因此在化工生產(chǎn)中,廢水、廢氣、廢渣的排放必須引起我們的高度重視。
1.2具有種類多的特點化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程中排放的污染物具有種類多的特點,除了無機(jī)污染物(氰、硫、砷、鋇、鎘、鉛),還包括有機(jī)污染物(苯及其同系物、醇、醚、醛、酯、酮)以及固體污染物(粉塵、煙氣和酸霧等浮游粒子)。這些種類繁多的污染物無論對大氣、生物以及人體的健康都來了巨大的危害。這些污染物進(jìn)入水中會造成水體的富營養(yǎng)化,危害生物。進(jìn)入土壤中會使得土壤酸堿化,阻礙植物的生長。
2化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的策略研究
2.1政府要增加化工生產(chǎn)過程中節(jié)能減排的投入化工生產(chǎn)作為國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱型產(chǎn)業(yè),其發(fā)展應(yīng)該得到政府的大力支持。因此,政府應(yīng)該加強(qiáng)對相關(guān)化工產(chǎn)業(yè)污染治理的資金投入,例如設(shè)立清潔生產(chǎn)專項資金或者提供財政補(bǔ)貼。這樣在政府的大力支持與鼓勵下,化工企業(yè)才能更加致力于開發(fā)節(jié)能減排新技術(shù),從而減少化工生產(chǎn)過程中的污染排放。
2.2政府要建立相應(yīng)的環(huán)境治理與保護(hù)機(jī)構(gòu)我們知道,無論是化工行業(yè)還是其他的產(chǎn)品生產(chǎn)行業(yè)或多或少的都會對環(huán)境造成污染,因此,政府可以集中資金以及相應(yīng)的人力、物力來專門建設(shè)一個環(huán)境治理與保護(hù)的機(jī)構(gòu),專門負(fù)責(zé)對環(huán)境的評估與治理。這樣將相關(guān)的環(huán)境治理的工作人員集中,能更好的攻克環(huán)境污染的問題,提高節(jié)能、減排的效果。
2.3政府加大監(jiān)管力度政府的監(jiān)管在環(huán)境的治理中起到了重要的作用。提高環(huán)境管理部門的監(jiān)管力度,對超額排放的廢氣、廢水、廢渣進(jìn)行罰款,能有效的阻止化工生產(chǎn)過程中廢棄物的排放。并且環(huán)境監(jiān)管部門還應(yīng)該責(zé)令化工生產(chǎn)企業(yè)將生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物進(jìn)行合理的處理之后再進(jìn)行排放,這樣就能有效的減少廢棄物對環(huán)境的污染,實現(xiàn)化工生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。
2.4實施技術(shù)推進(jìn)戰(zhàn)略根據(jù)我國化學(xué)工業(yè)發(fā)展的客觀需求,按照“技術(shù)創(chuàng)新、結(jié)構(gòu)調(diào)整、管理措施、政策引導(dǎo)”相結(jié)合的總體思路,使節(jié)能減排與清潔生產(chǎn)技術(shù)得到有效落實。我們知道化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)是一個高能耗、高排放的產(chǎn)業(yè),因此在化工生產(chǎn)過程中,集中力量解決其中一些重要產(chǎn)品生產(chǎn)的技術(shù)問題,實現(xiàn)低能耗、低排放,停止其中一些污染高、經(jīng)濟(jì)效益的化工生產(chǎn),這樣才能為化工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供一個新的出路。
2.5實施技術(shù)組織戰(zhàn)略要充分發(fā)揮高校、科研設(shè)計機(jī)構(gòu)與企業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)勢,構(gòu)建壞境污染治理的技術(shù)聯(lián)盟。研究出控制排放、降低能耗的新的科學(xué)技術(shù),以此來滿足企業(yè)生產(chǎn)過程中對多種技術(shù)的需求,實現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)生產(chǎn)。
2.6制定與時俱進(jìn)的戰(zhàn)略發(fā)展方針化工行業(yè)在生產(chǎn)過程中,要以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo),時刻關(guān)注世界化學(xué)工業(yè)節(jié)能減排與清潔生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢,在企業(yè)生產(chǎn)內(nèi)部采用生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新、管理制度創(chuàng)新的綜合治理措施,來提降低化工生產(chǎn)過程中的污染排放。并在化工企業(yè)內(nèi)部逐漸建立資源節(jié)約、結(jié)構(gòu)合理、環(huán)境友好的現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)體系,實現(xiàn)我國化學(xué)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
3結(jié)束語
篇2
關(guān)鍵詞:化學(xué)工業(yè);環(huán)境;環(huán)境問題;環(huán)境保護(hù);綠色化學(xué)
化工工業(yè)造成的環(huán)境問題是當(dāng)今人類所面臨的重大課題之一,需要從人文社會科學(xué)、地理學(xué)、大氣科學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)等角度綜合研究,這就導(dǎo)致了新學(xué)科―環(huán)境科學(xué)的誕生。
中圖分類號:TQ042文獻(xiàn)識別碼:A
1. 環(huán)境問題以及對人類的影響
1.1. 環(huán)境和環(huán)境問題
隨著現(xiàn)代社會經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,環(huán)境和環(huán)境問題已越來越引起人們的普遍關(guān)注。人類與環(huán)境之間是一個有著相互作用、相互影響、相互依存關(guān)系的對立統(tǒng)一體(圖1)。
當(dāng)代社會的發(fā)展使人類與環(huán)境之間的作用與反作用不斷加劇。在人力所能及的范圍,上至太空,下至海底,人類的活動對環(huán)境的影響空前強(qiáng)化,環(huán)境污染和生態(tài)環(huán)境破壞已達(dá)到危險的程度。
我國環(huán)境保護(hù)事業(yè)起步較晚,在1973年8月召開全國第一次環(huán)境保護(hù)會議。黨的十六屆三中全會提出了科學(xué)發(fā)展觀:堅持以人為本,樹立全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)的發(fā)展觀,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、社會和人的全面發(fā)展;總理在十屆人大二次會議上政府工作報告指出:大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)和清潔生產(chǎn)。
圖1 環(huán)境與人類之活動間的關(guān)系
1.2. 環(huán)境污染給人類帶來的影響
人類活動排放各種污染物,使環(huán)境質(zhì)量下降或惡化。污染物可以通過各種媒介侵入人體,使人體的各種器官組織功能失調(diào),引發(fā)各種疾病,嚴(yán)重時導(dǎo)致死亡,這種狀況稱為“環(huán)境污染疾病”。
環(huán)境污染對人體健康的危害是極其復(fù)雜的過程,其影響具有廣泛性、長期性和潛伏性等特點,具有致癌、致畸、致突變等作用,有的污染物潛伏期達(dá)十幾年,甚至影響到子孫后代。
環(huán)境污染對人體的危害,按時間分為急性危害、慢性危害和亞急性危害。在短時間內(nèi)(或者一次性的)有害物大量侵入人體內(nèi)引起的中毒為急性中毒,如美國多諾拉煙霧事件、倫敦?zé)熿F事件等由于閉塞性換氣不良,造成急性缺氧或引起心臟病惡化而死亡。少量的有害物質(zhì)經(jīng)過長期的侵入人體所引起的中毒,稱為慢性中毒。這種慢性毒作用既是環(huán)境污染物本身在體內(nèi)逐漸積累的結(jié)果又是污染引起機(jī)體損害逐漸積累的結(jié)果。如鎘污染引起的痛痛病、氟污染導(dǎo)致氟斑牙、氟骨病等。介于急性中毒和慢性中毒之間稱為亞急性中毒。
2. 化工發(fā)展對環(huán)境的影響
化學(xué)工業(yè)包括石油化工、農(nóng)業(yè)化工、化學(xué)醫(yī)藥、高分子、 涂料和 油脂等。它們出現(xiàn)于不同歷史時期,各有不同涵義,卻又關(guān)系密切,相互滲透,具有連續(xù)性,并在其發(fā)展過程中被賦予新的內(nèi)容。
2.1 化學(xué)工業(yè)的發(fā)展
人類社會迄今已經(jīng)經(jīng)歷了四個經(jīng)濟(jì)時代的變遷,相應(yīng)的形成了狩獵采集經(jīng)濟(jì)、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)、工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息經(jīng)濟(jì)四種經(jīng)濟(jì)形態(tài)。進(jìn)入工業(yè)經(jīng)濟(jì)雖然為人類創(chuàng)造了極大的物質(zhì)基礎(chǔ),但與此同時所造成的環(huán)境問題也是不容忽視的。從化學(xué)工業(yè)的發(fā)展過程來看,化工污染大體可分為三個時期:化學(xué)工業(yè)污染的發(fā)生時期、化學(xué)工業(yè)污染的發(fā)展時期、化學(xué)工業(yè)污染的泛濫時期。
2.2 化工對環(huán)境的污染
化學(xué)工業(yè)是對環(huán)境中的各種資源進(jìn)行化學(xué)處理和轉(zhuǎn)化加工的生產(chǎn)部門,其特點是產(chǎn)品多樣化、原料路線多樣化和生產(chǎn)方法多樣化。由于其生產(chǎn)特點決定了化學(xué)工業(yè)是環(huán)境污染較為嚴(yán)重的行業(yè)?;どa(chǎn)的廢物從化學(xué)組成上講是多樣化的,而且數(shù)量也相當(dāng)大。這些廢物含量在一定濃度時大多是有害的,有的還是劇毒物質(zhì),進(jìn)入環(huán)境就會造成污染。有些化工產(chǎn)品在使用過程中又會引起一些污染,甚至比生產(chǎn)本身所造成的污染更為嚴(yán)重、更為廣泛。
2.2.1 污染物的來源
化工生產(chǎn)中,隨著化工產(chǎn)品的原料路線和生產(chǎn)工藝的不同,所排放出的污染物也多種多樣。
化學(xué)反應(yīng)不完全。化工生產(chǎn)過程中,隨著反應(yīng)條件和原料純度的不同,存在一個轉(zhuǎn)化率的問題,一般的轉(zhuǎn)化率只能達(dá)到70%~80%。因此原料不可能全部轉(zhuǎn)化為成品或半成品。余下的低濃度或成分不純的物料,常作為廢棄物排出而進(jìn)入自然環(huán)境。若化工原料為有害物質(zhì),排放后便會造成環(huán)境污染。
化學(xué)反應(yīng)的副產(chǎn)品、產(chǎn)品和中間產(chǎn)物。化工生產(chǎn)過程中,在進(jìn)行主反應(yīng)的同時,也常伴隨一些副反應(yīng)。這些副產(chǎn)品如不加以回收利用,當(dāng)作廢料排出就會污染環(huán)境。在貯存運輸過程中,產(chǎn)品或中間產(chǎn)品會出現(xiàn)各種各樣的損耗,如化學(xué)藥品、化工產(chǎn)品等因包裝不嚴(yán)密,或因容器破損而流失,或因包裝容器清洗水的排出,或在貯存過程中,有的內(nèi)部還繼續(xù)發(fā)生化學(xué)變化等情況均會造成環(huán)境污染。
化工生產(chǎn)過程中排放的廢棄物?;瘜W(xué)工業(yè)排放出的廢棄物,不外乎三種形態(tài)的物質(zhì),即廢水、廢氣和廢渣,總稱工業(yè)“三廢”。
燃燒過程。燃料燃燒可以為化工生產(chǎn)過程提供能量,以保證化工生產(chǎn)在一定的溫度和壓力下進(jìn)行。但燃燒產(chǎn)生大量煙氣和煙塵對環(huán)境產(chǎn)生極大的危害。如煙塵、臭味氣體(H2S、NH3、酚)、刺激性氣體(SO2、HF、酸霧)、有毒氣體(CO、HCN、Cl2、汞蒸氣)等
冷卻水。無論采用直接冷卻還是采用間接冷卻,都會有污染物質(zhì)排出。另外,升溫后的廢水對水中溶解氧產(chǎn)生極大影響,破壞水生生物和藻類種群的生存結(jié)構(gòu),導(dǎo)致水質(zhì)下降。
設(shè)備、管路的泄漏?;どa(chǎn)大都是在氣相和液相條件下進(jìn)行,物料大都使用管道輸送,在生產(chǎn)和輸送過程中,由于設(shè)備和管道不嚴(yán)密、密封不良、腐蝕嚴(yán)重或操作不當(dāng)?shù)仍?,往往造成物料泄漏。尤其是運轉(zhuǎn)設(shè)備和活動部件,更容易造成泄漏。由于化學(xué)物料或產(chǎn)品從設(shè)備和管道中泄漏出來不易回收而造成環(huán)境污染。
2.2.2 污染物的污染特點
化工廠一般多集中在水源較豐富的江、河、湖、海附近,生產(chǎn)中的廢水大都排入水域,因此化工產(chǎn)業(yè)對水域的污染變尤為嚴(yán)重?;の廴镜奶攸c可歸納為以下幾個方面:
(1)毒性大,有刺激或腐蝕性
化工廠排出的廢棄物中,有些是有毒或劇毒物質(zhì)如廢水中所含的氰、酚、砷、汞、鎘和鉛及無機(jī)酸、堿類等帶有刺激性、腐蝕性的物質(zhì),這此物質(zhì)對生物或微生物有毒性或劇毒性;廢氣中含有刺激性和腐蝕性氣體很多如二氧化硫、氮氧化物、氯氣、氯化氫和氟化氫等,能直接損害人體健康,腐蝕金屬、建筑物,污染土壤等
(2)種類多,危害大
化工生產(chǎn)排出的污染物種類繁多,除氰、酚、砷、汞、鎘、鉛等外,還有各種有機(jī)酸、醇、醛、酮、酯、醚和環(huán)氧化合物以及粉塵、煙氣和酸霧等浮游粒子。這些污染物對環(huán)境、對生物、對人體都有很大危害。污染物進(jìn)入水體會增加水中酸堿度或大量消耗水中的溶解氧,或造成水體富營養(yǎng)化,使水體遭到破壞。酸堿污染物進(jìn)入土壤,會使土壤遭到破壞,植物生長受到影響。大氣中的污染物濃度增加,還可能影響氣候和氣象的變化。
(3)污染后恢復(fù)困難
受化工污染物污染的水域,即使減少或停止污染物排出,要恢復(fù)到水域的原來狀態(tài),需要很長時間。特別是對于能被生物吸收的重金屬污染物質(zhì),即使停止排放后也很難消除污染。被農(nóng)藥污染的土壤,恢復(fù)原來狀態(tài)一般需要數(shù)百年。
3. 化學(xué)工業(yè)中的環(huán)境保護(hù)
在我國傳統(tǒng)工業(yè)經(jīng)濟(jì)是一種由“資源―產(chǎn)品―污染排放”單向流動的線性經(jīng)濟(jì)。其特征是高開采、低利用、高排放,通過把資源持續(xù)不斷地變成為廢物來實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的數(shù)量型增長。其結(jié)果是自然資源的過分開始,污染環(huán)境,使生態(tài)系統(tǒng)受到嚴(yán)重破壞。這種傳統(tǒng)的發(fā)展模式已經(jīng)走到了盡頭。21世紀(jì)要求從傳統(tǒng)的線形經(jīng)濟(jì)到循環(huán)經(jīng)濟(jì)的變革即可持續(xù)發(fā)展。通向可持續(xù)發(fā)展道路則要經(jīng)過以下幾個階段:末端治理―清潔生產(chǎn)―生態(tài)工業(yè)―低碳經(jīng)濟(jì)―可持續(xù)發(fā)展。
3.1 環(huán)境與化工的可持續(xù)發(fā)展
當(dāng)今的工業(yè)生產(chǎn)在滿足人類不斷增長的物質(zhì)需要的同時,也造成了資源和能源的大量消耗及對自然環(huán)境的嚴(yán)重污染,使得人類生存環(huán)境面臨著不可持續(xù)發(fā)展的危險境地。可持續(xù)發(fā)展的理論認(rèn)為:人類任何時候都不能以犧牲環(huán)境為代價去換取經(jīng)濟(jì)的一時發(fā)展,也不能以今天的發(fā)展損害明天的發(fā)展。要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,必須做到保護(hù)環(huán)境同經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展協(xié)調(diào)進(jìn)行,可持續(xù)發(fā)展的模式是一種提倡和追求“低消耗、低污染、適度消費”的模式,用它取代人類工業(yè)革命以來所形成的“高消耗、高污染、高消費”的非持續(xù)發(fā)展模式?;瘜W(xué)工業(yè)是對環(huán)境中的各種資源進(jìn)行化學(xué)處理和加工轉(zhuǎn)化的生產(chǎn)部門,其產(chǎn)品和廢棄物具有多樣化、數(shù)量大的特點。廢棄物大多有害、有毒,進(jìn)入環(huán)境會造成污染。有的化工產(chǎn)品在使用過程中造成的污染甚至比生產(chǎn)本身所造成的污染更嚴(yán)重、更廣泛。由于化學(xué)工業(yè)對環(huán)境影響巨大,所以實施可持續(xù)發(fā)展對化工生產(chǎn)尤為重要。
3.2 化工的清潔生產(chǎn)
清潔生產(chǎn)是將預(yù)防和治理污染。貫穿于整個工業(yè)生產(chǎn)過程和產(chǎn)品的消費使用過程中,盡量使之不產(chǎn)生或少產(chǎn)生廢物,以期對人類和環(huán)境不產(chǎn)生或產(chǎn)生最小的危害,這是由聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署工業(yè)與環(huán)境規(guī)劃行動中心提出的。它表述了原材料-生產(chǎn)-產(chǎn)品-消費使用的全過程的污染防治途徑。
化學(xué)工業(yè)清潔生產(chǎn)的內(nèi)容有以下幾個方面:清潔的生產(chǎn)過程、清潔的產(chǎn)品、清潔的能源、清潔后處理。
3.3 生態(tài)工業(yè)
生態(tài)工業(yè)是指仿照自然界生態(tài)過程物質(zhì)循環(huán)的方式來規(guī)劃工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的一種工業(yè)模式,在生態(tài)工業(yè)系統(tǒng)中各生產(chǎn)過程不是孤立的,而是通過物料流、能量流和信息流互相關(guān)聯(lián),一個生產(chǎn)過程的廢物可以作為另一過程的原料加以利用。生態(tài)工業(yè)追求的是系統(tǒng)內(nèi)各生產(chǎn)過程從原料、中間產(chǎn)物、廢物到產(chǎn)品的物質(zhì)循環(huán),達(dá)到資源、能源、投資的最優(yōu)利用。圖2所示為理想工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的示意圖。
圖2 理想工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)示意圖
3.4 綠色化工
綠色化學(xué)是當(dāng)今國際化學(xué)科學(xué)研究的前沿,是21世紀(jì)化學(xué)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)基礎(chǔ),其目的是將現(xiàn)有化工生產(chǎn)的技術(shù)路線從“先污染、后治理”改變?yōu)椤皬脑搭^上根除污染”。綠色化學(xué)的理想一方面是實現(xiàn)反應(yīng)的“原子經(jīng)濟(jì)”性,要求原料中的每一原子進(jìn)入產(chǎn)品,不產(chǎn)生任何廢物和副產(chǎn)品,實現(xiàn)廢物的“零排放”,并采用無毒無害的原料、催化劑和溶劑 ;另一方面是生產(chǎn)環(huán)境友好的綠色產(chǎn)品,不產(chǎn)生環(huán)境污染。目前綠色化學(xué)與化工越琰越受到各國政府、企業(yè)和學(xué)術(shù)界的關(guān)注。
綠色化工技術(shù)還包括采用無毒無害原料、催化劑和容器替代有毒有害化學(xué)物質(zhì)、清洗劑,減少和消除健康危害和環(huán)境污染的技術(shù)以及對環(huán)境友好的清潔產(chǎn)品的開發(fā)。如用超臨界二氧化碳替代有機(jī)溶劑作油漆涂料的噴霧劑和塑料發(fā)泡劑、汽車零部件和電子工業(yè)清洗劑等。
4. 結(jié)語
化學(xué)工業(yè)在世界經(jīng)濟(jì)中占有重要地位,化工同時也是產(chǎn)生污染的大戶。從綠色化學(xué)的角度來講,化學(xué)工業(yè)的快速發(fā)展,必須以搞好環(huán)境保護(hù)為前提,化工生產(chǎn)建設(shè)必須與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展。這就為化學(xué)工業(yè)的發(fā)展提出了一個更高的要求,要由傳統(tǒng)的高污染、高物耗能耗、粗放經(jīng)營狀態(tài)向以精細(xì)化學(xué)品、化工新材料、生物技術(shù)為核心的技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)變。未來的化學(xué)工業(yè)勢必不僅能為人們提供更加豐富多彩且安全可靠的產(chǎn)品,還將為改進(jìn)人類的生存環(huán)境,促進(jìn)科技進(jìn)步和其它產(chǎn)業(yè)的發(fā)展作出更大貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
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[3]. 楊永杰.化工環(huán)境保護(hù)概論.化學(xué)工業(yè)出版社 2009
篇3
1 化工對環(huán)境的污染
化學(xué)工業(yè)是對環(huán)境中的各種資源進(jìn)行化學(xué)處理和轉(zhuǎn)化加工的生產(chǎn)部門,其特點是產(chǎn)品多樣化、原料路線多樣化和生產(chǎn)方法多樣化。由于其生產(chǎn)特點決定了化學(xué)工業(yè)是環(huán)境污染較為嚴(yán)重的行業(yè)。
1. 1 污染物的來源
化工生產(chǎn)中,隨著化工產(chǎn)品的原料路線和生產(chǎn)工藝的不同,所排放出的污染物也多種多樣。
化學(xué)反應(yīng)不完全。化工生產(chǎn)過程中,隨著反應(yīng)條件和原料純度的不同,原料不可能全部轉(zhuǎn)化為成品或半成品。余下的低濃度或成分不純的物料,常作為廢棄物排出而進(jìn)入自然環(huán)境。
化學(xué)反應(yīng)的副產(chǎn)品、產(chǎn)品和中間本文由收集整理產(chǎn)物?;どa(chǎn)過程中,在進(jìn)行主反應(yīng)的同時,也常伴隨一些副反應(yīng)。這些副產(chǎn)品如不加以回收利用,當(dāng)作廢料排出就會污染環(huán)境。
化工生產(chǎn)過程中排放的廢棄物?;瘜W(xué)工業(yè)排放出的廢棄物,不外乎三種形態(tài)的物質(zhì),即廢水、廢氣和廢渣,總稱工業(yè)“三廢”。
燃料燃燒可以為化工生產(chǎn)過程提供能量,以保證化工生產(chǎn)在一定的溫度和壓力下進(jìn)行。但燃燒產(chǎn)生大量煙氣和煙塵對環(huán)境產(chǎn)生極大的危害。
無論采用直接冷卻還是采用間接冷卻,都會有污染物質(zhì)排出。另外,升溫后的廢水對水中溶解氧產(chǎn)生極大影響,破壞水生生物和藻類種群的生存結(jié)構(gòu),導(dǎo)致水質(zhì)下降。
化工生產(chǎn)大都是在氣相和液相條件下進(jìn)行,物料大都使用管道輸送,在生產(chǎn)和輸送過程中,由于設(shè)備和管道不嚴(yán)密、密封不良、腐蝕嚴(yán)重或操作不當(dāng)?shù)仍颍斐晌锪闲孤??;瘜W(xué)物料或產(chǎn)品從設(shè)備和管道中泄漏出來不易回收而造成環(huán)境污染。
1.2 污染物的污染特點
化工廠一般多集中在水源較豐富的江、河、湖、海附近,生產(chǎn)中的廢水大都排入水域,因此化工產(chǎn)業(yè)對水域的污染變尤為嚴(yán)重?;の廴镜奶攸c可歸納為以下幾個方面:
(1)毒性大,有刺激或腐蝕性
化工廠排出的廢棄物中,有些是有毒或劇毒物質(zhì)如廢水中所含的氰、酚、砷、汞、鎘和鉛及無機(jī)酸、堿類等帶有刺激性、腐蝕性的物質(zhì),這此物質(zhì)對生物或微生物有毒性或劇毒性;廢氣中含有刺激性和腐蝕性氣體很多如二氧化硫、氮氧化物、氯氣、氯化氫和氟化氫等,能直接損害人體健康,腐蝕金屬、建筑物,污染土壤等。
(2)種類多,危害大
化工生產(chǎn)排出的污染物種類繁多,除氰、酚、砷、汞、鎘、鉛等外,還有各種有機(jī)酸、醇、醛、酮、酯、醚和環(huán)氧化合物以及粉塵、煙氣和酸霧等浮游粒子。這些污染物對環(huán)境、對生物、對人體都有很大危害。污染物進(jìn)入水體會增加水中酸堿度或大量消耗水中的溶解氧,或造成水體富營養(yǎng)化,使水體遭到破壞。酸堿污染物進(jìn)入土壤,會使土壤遭到破壞,植物生長受到影響。大氣中的污染物濃度增加,還可能影響氣候和氣象的變化。
(3)污染后恢復(fù)困難
受化工污染物污染的水域,即使減少或停止污染物排出,要恢復(fù)到水域的原來狀態(tài),需要很長時間。特別是對于能被生物吸收的重金屬污染物質(zhì),即使停止排放后也很難消除污染。被農(nóng)藥污染的土壤,恢復(fù)原來狀態(tài)一般需要數(shù)百年。
2. 化學(xué)工業(yè)中的環(huán)境保護(hù)
21世紀(jì)要求從傳統(tǒng)的線形經(jīng)濟(jì)到循環(huán)經(jīng)濟(jì)的變革即可持續(xù)發(fā)展。通向可持續(xù)發(fā)展道路則要經(jīng)過以下幾個階段:末端治理—清潔生產(chǎn)—生態(tài)工業(yè)—低碳經(jīng)濟(jì)—可持續(xù)發(fā)展。
2.1 化工的清潔生產(chǎn)
清潔生產(chǎn)(cleaner production)是將預(yù)防和治理污染。貫穿于整個工業(yè)生產(chǎn)過程和產(chǎn)品的消費使用過程中,盡量使之不產(chǎn)生或少產(chǎn)生廢物,以期對人類和環(huán)境不產(chǎn)生或產(chǎn)生最小的危害,這是由聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署工業(yè)與環(huán)境規(guī)劃行動中心(un-ep ec/pac)提出的。它表述了原材料-生產(chǎn)-產(chǎn)品-消費使用的全過程的污染防治途徑。
化學(xué)工業(yè)清潔生產(chǎn)的內(nèi)容有以下幾個方面:
清潔的生產(chǎn)過程:盡量少用或不用有毒有害的原材料,選用少廢、無廢的新工藝和新技術(shù),改善、強(qiáng)化生產(chǎn)操作和控制技術(shù),完善生產(chǎn)管理,提高物料的回收利用和循環(huán)利用率;開發(fā)、采用新的催化劑和各種化學(xué)助劑,使之有利于提高物料收率、降低消耗、減少和防止污染;改進(jìn)裝置和設(shè)備,或采用新裝置、新設(shè)備,盡量減少污染;開發(fā)和采用閉路循環(huán)技術(shù),其核心在于將生產(chǎn)工藝過程中產(chǎn)生的污染物最大限度地加以回收利用和循環(huán)利用,以最大限度地減少生產(chǎn)過程中排出的三廢數(shù)量。
清潔的產(chǎn)品:產(chǎn)品設(shè)計應(yīng)考慮節(jié)約原材料和能源,少用昂貴、短缺及有毒有害的原料,改變產(chǎn)品品種結(jié)構(gòu),使之達(dá)到高質(zhì)量、低消耗、少(或無)污染;產(chǎn)品在消費使用過程中和使用后,不會對人體健康和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不良影響;產(chǎn)品的包裝安全、合理,在使用后易于回收、重復(fù)使用和再生,產(chǎn)品的使用功能和壽命合理。
清潔的能源:開發(fā)和利用各種節(jié)能技術(shù),合理利用常規(guī)能源,盡量做到高效率、低消耗;開發(fā)和利用可再生的能源和新能源,節(jié)約能源,提高其有效利用率。
清潔后處理:有效處理和綜合利用生產(chǎn)和消費過程中不可避免排出的副產(chǎn)物或廢棄物,使之減少或消除對人類和環(huán)境的危害;研究開發(fā)和利用低耗、節(jié)能、高效的三廢治理技術(shù),強(qiáng)化管理,使最后必須排放的污染物對環(huán)境的污染及對人類的危害達(dá)到許可范圍或最低限度。
清潔生產(chǎn)從狹義上講,是一種具體的技術(shù)(方法),它包括節(jié)能、降耗、節(jié)水、安全、無污染等內(nèi)容;從廣義上講,是一種包括哲學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、企業(yè)管理學(xué)、生產(chǎn)工藝學(xué)等方面的綜合科學(xué),是實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的一種新模式。
2.2 生態(tài)工業(yè)
生態(tài)工業(yè)是指仿照自然界生態(tài)過程物質(zhì)循環(huán)的方式來規(guī)劃工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的一種工業(yè)模式,在生態(tài)工業(yè)系統(tǒng)中各生產(chǎn)過程不是孤立的,而是通過物料流、能量流和信息流互相關(guān)聯(lián),一個生產(chǎn)過程的廢物可以作為另一過程的原料加以利用。生態(tài)工業(yè)追求的是系統(tǒng)內(nèi)各生產(chǎn)過程從原料、中間產(chǎn)物、廢物到產(chǎn)品的物質(zhì)循環(huán),達(dá)到資源、能源、投資的最優(yōu)利用。圖1所示為理想工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的示意圖。
生態(tài)工業(yè)的研究內(nèi)容主要包括:
(1)如何應(yīng)用系統(tǒng)工程的理論和方法研究實現(xiàn)生態(tài)工業(yè)系統(tǒng)內(nèi)各過程間的物質(zhì)集成和能量集成。生態(tài)工業(yè)的物質(zhì)集成,包括反應(yīng)過程的物質(zhì)轉(zhuǎn)化集成及凈化分離過程的物質(zhì)交換集成;生態(tài)工業(yè)的能量集成就是要實現(xiàn)對生態(tài)工業(yè)系統(tǒng)內(nèi)能量的有效利用,不僅要包括每個生產(chǎn)過程內(nèi)能量的有效利用,這通常是由蒸汽動力系統(tǒng)、熱回收換熱網(wǎng)絡(luò)等組成,而且也包括各過程之間的能量交換,也即一個生產(chǎn)過程多余的能量作為另一過程的熱源而加以利用。提高能源利用率、降低能耗不僅節(jié)約能源,同時也意味著減少環(huán)境污染。
(2)研究和建立生態(tài)工業(yè)園區(qū)信息管理和決策進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)品和過程的生命周期分析,包括從原料、工藝、產(chǎn)品到消費、回收全過程對環(huán)境影響的分析,要研究如何應(yīng)用有限的、不確定的包括經(jīng)驗性的數(shù)據(jù)即可方便地做出較為客觀的生命周期評價的方法。
(3)開發(fā)廢物資源化的新工藝,進(jìn)行環(huán)境友好的工藝替代,包括原料、催化劑、產(chǎn)品的無害化工藝,產(chǎn)品可降解工藝,材料生產(chǎn)中的“非物質(zhì)化”等。生態(tài)工業(yè)將環(huán)境問題的解決提高到了一個更高的層次,它是一個極富有吸引力的工業(yè)生產(chǎn)模式,能從根本上解決資源、能源和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展,做到人類的生產(chǎn)活動與自然協(xié)調(diào)發(fā)展。
2.3 綠色化工
綠色化學(xué)是當(dāng)今國際化學(xué)科學(xué)研究的前沿,是21世紀(jì)化學(xué)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)基礎(chǔ),其目的是將現(xiàn)有化工生產(chǎn)的技術(shù)路線從“先污染、后治理”改變?yōu)?ldquo;從源頭上根除污染”。綠色化學(xué)的理想一方面是實現(xiàn)反應(yīng)的“原子經(jīng)濟(jì)”性,要求原料中的每一原子進(jìn)入產(chǎn)品,不產(chǎn)生任何廢物和副產(chǎn)品,實現(xiàn)廢物的“零排放”,并采用無毒無害的原料、催化劑和溶劑 ;另一方面是生產(chǎn)環(huán)境友好的綠色產(chǎn)品,不產(chǎn)生環(huán)境污染。目前綠色化學(xué)與化工越來越受到各國政府、企業(yè)和學(xué)術(shù)界的關(guān)注。
綠色化工技術(shù)還包括采用無毒無害原料、催化劑和容器替代有毒有害化學(xué)物質(zhì)、清洗劑,減少和消除健康危害和環(huán)境污染的技術(shù)以及對環(huán)境友好的清潔產(chǎn)品的開發(fā)。
篇4
一、化學(xué)從生活中來
化學(xué)是一門以觀察、實驗、探究為基礎(chǔ)的科學(xué),化學(xué)知識的形成來源于自然、來源于生活,在化學(xué)教學(xué)中,教師要巧妙地運用學(xué)生在生活中的感知,以激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲,更便于化學(xué)知識的學(xué)習(xí)、掌握、運用。
1 從生活經(jīng)驗入手
初中學(xué)生已具有相當(dāng)多的生活經(jīng)驗,其中包含著大量的與化學(xué)知識有關(guān)的現(xiàn)象或問題,例如:家里使用的塑料、做衣服用的化學(xué)纖維、制造交通工具的材料、藥店里的藥品,甚至與生命有關(guān)系的遺傳物質(zhì)脫氧核糖核酸(DNA)等等。教學(xué)中一定要充分地利用生活中的化學(xué)知識,這對學(xué)習(xí)新的知識,形成新概念會有很大的幫助。
2 在生活中體驗
學(xué)生在生活中體驗化學(xué)知識,既有利于理解掌握有關(guān)的化學(xué)知識,同時有的也為學(xué)習(xí)新的知識打下良好的基礎(chǔ),例如:水的凈化、鋼鐵制品的銹蝕、燃燒與火大等等,教學(xué)中讓學(xué)生利用身邊的物質(zhì),通過體驗生活,這對教學(xué)是—個有益的補(bǔ)充。
3 在生活中學(xué)會觀察、思考
初中的新教材很多化學(xué)知識就在學(xué)生的身邊,布置一些生活中可以觀察的現(xiàn)象,讓學(xué)生思考生活中的一些問題,無疑會培養(yǎng)學(xué)生良好的自主探究的學(xué)習(xí)習(xí)慣,如:學(xué)習(xí)酸、堿、鹽的性質(zhì)及用途之前,讓學(xué)生觀察一些“胃藥”的說明書、工人給鐵制品除銹、家庭做飯的調(diào)料的作用。這樣就讓學(xué)生感到化學(xué)知識就在身邊,化學(xué)從生活-中來。
二、化學(xué)為社會所用
學(xué)習(xí)化學(xué)知識的最終目的是運用于社會、服務(wù)于社會,同時也是適應(yīng)社會,學(xué)會利用已學(xué)過的化學(xué)知識解決問題,這樣既鞏固了已學(xué)的知識,也體驗到自身的價值,激發(fā)了學(xué)習(xí)新知識、解決新問題的強(qiáng)烈欲望。
1 化學(xué)對社會發(fā)展的貢獻(xiàn)
現(xiàn)今社會,化學(xué)科學(xué)和化工技術(shù)在滿足人類社會生活需要方面起著十分重要的作用,如:農(nóng)業(yè)的肥料和農(nóng)藥需要化學(xué)工業(yè)制造;人們的衣、食、住、行、醫(yī)需要化學(xué);合成纖維;化學(xué)工業(yè)制造的建筑材料和裝飾材料;防治疾病的各種醫(yī)療器材和藥物等等,教師要充分利用這些資源,激發(fā)學(xué)生愛國的情感教育,多為社會發(fā)展做貢獻(xiàn)。
2 化學(xué)對工業(yè)品發(fā)展的貢獻(xiàn)
隨著時代的進(jìn)步,信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用都需要各式各樣的化工原料、材料和產(chǎn)品,如:從原料到化學(xué)工業(yè)加工,再到市場商品整個進(jìn)程,哪一步都離不開化學(xué)課程;新材料的出現(xiàn),常常帶來新的技術(shù)革命,進(jìn)而推動社會發(fā)展,給人類創(chuàng)造新的生活方式。因此,材料技術(shù)是人類文明發(fā)展不同階段的里程碑,而化學(xué)還是給這個工業(yè)發(fā)展的里程碑提供了理論導(dǎo)向。
篇5
關(guān)鍵詞: 活性炭吸附;水蒸汽再生;揮發(fā)性有機(jī)污染物
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.13.031
1 包裝印刷行業(yè)的VOCs 排放現(xiàn)狀和處理對策
包裝印刷生產(chǎn)過程中使用油墨、粘膠劑和有機(jī)溶劑造成了VOCs揮發(fā)。根據(jù)第一次全國污染源普查資料,包裝印刷行業(yè)主要使用的有機(jī)溶劑有:乙酸、甲苯、二甲苯、甲乙酮、異丙醇、乙酸乙酯、甲醇、高沸點石油溶劑等,其中甲苯、二甲苯毒性較大、光化學(xué)反應(yīng)活性大。
目前使用較多的VOCs的治理技術(shù)主要有活性炭和活性炭纖維吸附、溶劑吸收、降溫冷凝等回收技術(shù)和直接燃燒、催化燃燒等銷毀技術(shù)。
吸附法是利用各種固體吸附劑(如活性炭顆粒、活性炭纖維、分子篩等)對排放廢氣中的污染物進(jìn)行吸附凈化的方法。吸附技術(shù)主要包括固定床吸附技術(shù)、移動床(含轉(zhuǎn)輪)吸附技術(shù)、流化床吸附技術(shù)和變壓吸附技術(shù)等。固定床吸附/水蒸氣脫附/冷凝回收工藝和固定床吸附/熱空氣脫附/催化燃燒工藝目前在我國應(yīng)用范圍最廣,工藝設(shè)備成熟,是我國有機(jī)廢氣吸附凈化的主體工藝[1]。
2 活性炭吸附-水蒸汽再生法VOCs治理工程
常用的活性炭吸附劑有粒狀活性炭和活性炭纖維兩種,粒狀活性炭吸附法最適于處理 VOCs濃度為300×10-6~5000×10-6的有機(jī)廢氣,主要用于吸附回收脂肪和芳香族碳?xì)浠衔铩⒋蟛糠趾热軇?、常用醇類、部分酮類和酯類等;活性炭纖維吸附低濃度以至痕量的吸附質(zhì)時更有效,可用于回收苯乙烯和丙烯腈等,但費用較高[2]。吸附床一般配置2臺以上,輪換使用,當(dāng)1臺吸附床吸附的有機(jī)物達(dá)到規(guī)定的吸附量時,換到另1臺吸附床進(jìn)行吸附凈化操作,同時對1臺吸附床進(jìn)行水蒸汽脫附再生。大部分的有機(jī)物在水中的溶解度很低,與水蒸汽經(jīng)過冷凝后可以通過溶劑分離器分層分離回收。但對于醇類等易溶或與水混溶的有機(jī)物冷凝后需改用精餾塔裝置進(jìn)行分離回收[1]。整個工藝過程由PLC 程序控制,自動切換,交替進(jìn)行吸附、再生和干燥三個工藝過程的操作,典型工藝流程見圖1。
在吸附操作周期內(nèi),吸附了有機(jī)氣體后吸附床內(nèi)的溫度應(yīng)低于83℃。水蒸氣的溫度應(yīng)低于140℃,吸附器的凈化效率應(yīng)不低于90% ,已經(jīng)得到凈化的廢氣應(yīng)高空排放,排氣筒高度和污染物的排放濃度應(yīng)滿足國家、地方和行業(yè)相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。
固定床吸附器的設(shè)計方法主要有經(jīng)驗放大法、傳質(zhì)模型法、改良設(shè)計法、Bohart-Adams計算法、Hutchins計算法[3]。
3 活性炭吸附-水蒸汽再生法的工藝改進(jìn)
(1)回收冷凝熱。工業(yè)化的VOCs回收設(shè)備中,水蒸汽的用量很大,因此,可以考慮從脫附后的水蒸汽中回收冷凝熱。該方法利用脫附后的水蒸汽冷凝熱產(chǎn)生壓力低一些的水蒸汽升壓后,再回到脫附操作中使用[4]。使用這種方法,所需水蒸汽的蒸發(fā)潛熱大部分能夠回收,扣除水蒸汽升壓所需的能量,還能回收很多能量。
(2)優(yōu)化吸附溫度。溫度對活性炭吸附的影響比較大,隨著溫度的上升,吸附總量不斷下降,而在40℃以后,出現(xiàn)明顯下降??刹扇〉姆椒ㄓ校何狡鬟M(jìn)口裝換熱器和吸附床內(nèi)埋冷卻管[5]。
(3)活性炭的改性?;钚蕴课叫阅苤饕怯善涮厥獾谋砻娼Y(jié)構(gòu)特性和表面化學(xué)特性所決定的。通過物理法、化學(xué)法以及物理化學(xué)聯(lián)合處理對活性炭進(jìn)行物理結(jié)構(gòu)特性和表面化學(xué)特性的改性可以提高其對VOCs的吸附脫附性能[6]。
(4)二次污染物控制。當(dāng)使用濕法前處理裝置時,會產(chǎn)生一定量的含有機(jī)物的廢水;當(dāng)吸附劑的再生采用水蒸氣置換再生,后處理采用冷凝分離裝置時,會產(chǎn)生少量但濃度很高的有機(jī)廢水,都需要進(jìn)行處理達(dá)標(biāo)后排放。干法和濕法預(yù)處理裝置中所產(chǎn)生的粉塵和廢渣,更換下來的過濾材料、吸附劑和催化劑應(yīng)收集后進(jìn)行集中處理。
參考文獻(xiàn):
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篇6
關(guān)鍵詞:環(huán)境保護(hù) 分離技術(shù) 高梯度磁分離技術(shù) 膜分離技術(shù)
引言
氣候環(huán)境的惡化日益加劇,水環(huán)境的污染狀況也令人擔(dān)憂。農(nóng)村昔日能游泳戲水、淘米洗菜的河流、池塘,而今變成污水盛放池、垃圾填埋場。人們剛剛從非典、禽流感的陰影中走出來,太湖藍(lán)藻危機(jī)再一次是我們陷入擔(dān)憂之中。正是在這樣的背景下,人們對環(huán)境保護(hù)問題的關(guān)注,空前的集中?,F(xiàn)代化工分離工程是一門新興學(xué)科。在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用也是剛剛起步,因此,對環(huán)境分離技術(shù)的進(jìn)一步探討,對于日后環(huán)保工作的開展,具有深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。
1高梯度磁分離技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用
1.1高梯度磁分離技術(shù)的發(fā)展
磁分離技術(shù),即利用外加磁場的作用,使具備磁性的物質(zhì)得到分離。本世紀(jì)20年代,各種類型的強(qiáng)磁選機(jī)相繼問世,60年代末,第一臺高梯度磁選設(shè)備由麻省理工大學(xué)磁體實驗室科姆教授研制成功,70年代初,現(xiàn)代高梯度磁分離器出現(xiàn)。
1.2高梯度磁分離處理廢水
1.2.1鋼鐵工業(yè)廢水處理
這是目前在三廢治理中,高梯高磁分離應(yīng)用最多的領(lǐng)域。鋼鐵工業(yè)廢水中含有大量磁性微粒,可以直接采用該方法去除。70年代末,冶金部建筑研究總院環(huán)保所對高梯度磁分離處理軋鋼廢水進(jìn)行了相關(guān)研究,1980年完成了半工業(yè)試驗后,于1982年工業(yè)性正式運行。鋼鐵工業(yè)廢水處理結(jié)果見下表。
鋼鐵工業(yè)廢水處理結(jié)果
廢水名稱 原水懸浮物濃度(mg/L) 處理水懸浮物濃度(mg/L) 去除率(%) 磁場強(qiáng)度(KG) 流速(m/min)
堿式氧化爐洗滌廢水 4500 10 99.8 4.6 5
冷軋廢水 47.6 14 70.6 11.5 0.74
鐵屑池溢流廢水 150 13 91.3 19 2.7
電爐廢水 309 2.5 99.2 10 2.1
高爐煤氣洗滌器廢水 200 47 76.5 3 5
高爐洗滌器廢水 200 35 82.5 15 5
轉(zhuǎn)爐煤氣洗滌器廢水 178 5 97.2 3 7.5
轉(zhuǎn)爐洗滌器廢水 178 2 98.9 3 2.5
1.2.2城市污水處理
一般的城市污水中,含有大量的非磁性污染物,因此,在采用高梯度磁分離技術(shù)對城市污水進(jìn)行處理時,需要投加磁種與混凝劑。污水首先流經(jīng)格柵,然后流入絮凝池,再通過高梯度磁分離器。美國麻省理工學(xué)院的研究者,對城市污水投加1000ppmFeo和硫酸鋁,進(jìn)行高梯度磁分離處理,實驗結(jié)果良好。城市污水處理結(jié)果見下表。
城市污水處理結(jié)果
污染物 處理前 處理后 去除率(%)
懸浮物(mg/L) 45 9 80
色度(度) 150 20 87
濁度(JTU) 50 3 94
細(xì)菌(個/100mL) 2.8×10 1.8×10 99
磷酸鹽(ppm) 1.69 0.05 97
1.3高梯度磁分離處理廢氣
1.3.1煙氣除塵
冶金工業(yè)的粉塵污染非常嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計,一座平爐每小時排出近0.5t的鐵粉,一座33t的轉(zhuǎn)爐一年排出2500t金屬,這類煙氣中含有大量的磁性粉塵,因此,可以用高梯度磁分離技術(shù)對這類煙塵進(jìn)行處理。高梯度磁分離技術(shù),可以將氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐和電弧煉鋼爐排出的煙流中的工業(yè)粉塵去除,而且除塵效率可達(dá)99%以上。
1.3.2燃煤脫硫
在工業(yè)上,采用物理方法去除煤中的無機(jī)物時,通常要將煤粉碎后才能使用。煤本身是逆磁性的,而無機(jī)物是順磁性的,兩者的磁性不同,因此,高梯度磁分離技術(shù)就成為燃煤脫硫的一種很好的方法。一些研究表明,應(yīng)用高梯度磁分離技術(shù)可以脫去燃煤中的硫分和灰分。美國華盛頓州的塔科馬已建成了處理能力為50t/d的生產(chǎn)性裝置,對無機(jī)硫和灰分的去除率為90%以上。
2、膜分離在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用
2.1氣體膜分離在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用
氣體膜分離技術(shù)于20世紀(jì)70年代開發(fā)成功,是一項新興的高效分離技術(shù)。與其他氣體分離技術(shù)相比,它具有以下優(yōu)勢:裝置相對簡單靈活,運行費用比較低,易于推廣;操作條件溫和,被分離物質(zhì)不會發(fā)生相變,能耗較低;膜本身是環(huán)境友好型材料,分離過程不需要再外加其他的物質(zhì),因此不會對環(huán)境產(chǎn)生二次污染;可以和常規(guī)分離過程耦合,大大提高分離效率。
2.1.1有機(jī)蒸氣的分離和回收
化學(xué)、石油及合成工業(yè)排放的廢氣中含有大量有機(jī)蒸氣。有機(jī)蒸氣具有商業(yè)價值,但如果將含有機(jī)蒸氣的廢氣直接排放到大氣中,會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此,分離和回收機(jī)蒸氣有重要的意義。分離集成過程見下圖。
氣體膜分離集成過程的一般流程
混合氣體經(jīng)過壓縮后進(jìn)入冷凝器,冷凝下來的液體,有機(jī)蒸氣可直接回收,剩余氣體進(jìn)入膜組件進(jìn)行分離,未透過膜的氣體只含極少量有機(jī)蒸氣,可視具體情況排放或作進(jìn)一步的處理。
2.1.2酸性氣體的分離和回收
二氧化碳的大量排放是引起全球變暖的原因之一;而二氧化硫?qū)е滤嵊甑男纬?,并使建筑物、管道等遭到腐蝕。所以從保護(hù)環(huán)境的角度,回收二氧化碳和二氧化硫非常有必要。用于分離二氧化碳和二氧化硫的膜技術(shù)大體可分為二種:氣體吸收膜和氣體分離膜。
2.1.3氣體膜分離在環(huán)保中的應(yīng)用發(fā)展方向
首先,聚焦于高效膜材料的開發(fā);其次,開發(fā)基于膜的集成耦合技術(shù)來處理特定的環(huán)境污染物;第三,盡快將實驗室成果應(yīng)用于實際生活與工業(yè)生產(chǎn),使氣體膜分離技術(shù),在環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域真正發(fā)揮作用。
2.2液膜分離在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用
液膜分離是一種能達(dá)到專一分離目的嶄新分離技術(shù)。自六十年代首創(chuàng)以來,發(fā)展迅速,并廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)的各個領(lǐng)域。
2.2.1有機(jī)廢水的處理
隨著化學(xué)工業(yè)的高速發(fā)展,來自脫硫廠、化工廠的有機(jī)廢水對環(huán)境的污染引起了人們的極大重視。采用液膜法處理有機(jī)廢水,具有高效、快速、經(jīng)濟(jì)等特點。特別是用于處理含酚廢水,效果非常好。
2.2.2無機(jī)廢水的處理
液膜法不僅可以處理有機(jī)廢水,而且在處理無機(jī)廢水方面也可以達(dá)到很好的效果。間歇和連續(xù)性實驗結(jié)果表明,相對于目前常規(guī)的含氰污水處理方法,采用液膜法處理含氰廢水,具有設(shè)備簡單、經(jīng)濟(jì)、易達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)等優(yōu)點。
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篇7
關(guān)鍵詞:玻璃廠窯爐;二氧化硫;煙氣治理
前言
防治煙氣中二氧化硫?qū)Υ髿馕廴镜耐緩椒譃闋t前脫硫、爐中脫硫、爐后脫硫三種。
所謂濕法煙氣脫硫,其特點是脫硫系統(tǒng)位于煙道的末端、除塵器之后,靠噴淋或其他形式使煙氣跟吸收液充分接觸,通過吸收液中的堿來捕獲煙氣中的SO2,從而達(dá)到煙氣脫硫的目的。由于是氣液反應(yīng),其反應(yīng)速度快、效率高、脫硫劑利用率高,適合各種工況的煙氣脫硫。
1、二氧化硫控制技術(shù)的比較
當(dāng)前實際使用中常用的濕法煙氣脫硫技術(shù),按脫硫劑的不同,主要有石灰石/石灰―石膏法、雙堿法、氧化鎂法等。
1)、石灰石-石膏法
石灰石(石灰)―石膏濕法煙氣脫硫工藝主要是采用廉價易得的石灰石或石灰作為脫硫吸收劑,石灰石經(jīng)破碎磨細(xì)成粉狀與水混合攪拌制成吸收漿液。當(dāng)采用石灰作為吸收劑時,石灰粉經(jīng)消化處理后加水?dāng)嚢柚瞥晌諠{液。在吸收塔內(nèi),吸收漿液與煙氣接觸混合,煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的氧化空氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)被吸收脫除,最終產(chǎn)物為石膏。脫硫后的煙氣依次經(jīng)過除霧器除去霧滴,加熱器加熱升溫后,由增壓風(fēng)機(jī)經(jīng)煙囪排放,脫硫渣石膏可以綜合利用。從最近幾年的運行情況來看,該工藝的脫硫效率在90%-95%,環(huán)境特性很好。不過,設(shè)備存在一定的結(jié)垢現(xiàn)象,防腐方面的研究也有待加強(qiáng)。
2)、MgO濕法煙氣脫硫技術(shù)
該法用氧化鎂漿液[Mg(OH) 2]吸收煙氣中SO2,得到含結(jié)晶水的亞硫酸鎂和硫酸鎂的固體吸收產(chǎn)物,經(jīng)脫水、干燥和煅燒還原后,再生出氧化鎂循環(huán)吸收使用,同時副產(chǎn)高濃度SO2氣體。工藝系統(tǒng)主要包括:煙氣系統(tǒng)、SO2吸收系統(tǒng)、脫硫劑漿液制備系統(tǒng)、副產(chǎn)物處理系統(tǒng)、事故漿液系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)等。
氧化鎂法可處理大氣量的煙氣,技術(shù)成熟可靠,脫硫率≥95%,無結(jié)垢問題,可長期連續(xù)運轉(zhuǎn),煅燒氣含SO210~13%,可用于制酸或硫磺。缺點是副產(chǎn)品回收困難,并且脫硫劑氧化鎂的成本較高。
3)、雙堿法
雙堿法是先用可溶性的堿性清液作為吸收劑吸收SO2,然后再用石灰乳或石灰對吸收液進(jìn)行再生,由于在吸收和吸收液處理中,使用了不同類型的堿,故稱為雙堿法。鈉鈣雙堿法是以碳酸鈉或氫氧化鈉溶液為第一堿吸收煙氣中的S02,然后再用石灰或熟石灰作為第二堿,處理吸收液,再生后的吸收液送回吸收塔循環(huán)使用。
由于采用鈉堿液作為吸收液,不存在結(jié)垢和漿料堵塞問題,且鈉鹽吸收速率比鈣鹽速率快,所需要的液氣比低很多,可以節(jié)省動力消耗。雙堿法脫硫同樣是目前國內(nèi)的主要脫硫工藝之一,其脫硫效率≥90%。
玻璃窯爐煙氣治理難點分析
通過對國內(nèi)目前脫硫技術(shù)的了解,我們可以發(fā)現(xiàn)石灰石-石膏法、MgO法、雙堿法是目前國內(nèi)脫硫技術(shù)主流中的高效脫硫技術(shù),在大部分污染行業(yè)的煙氣治理上是滿足國內(nèi)環(huán)境保護(hù)排放標(biāo)準(zhǔn)的。但往往應(yīng)用在玻璃窯爐煙氣治理時,效果不理想,普通的石灰石-石膏法、MgO法、雙堿法技術(shù)使用后煙氣中的二氧化硫排放濃度一般在300mg/Nm3-400mg/Nm3之間,高于國家的大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(200mg/Nm3)。
要想提高現(xiàn)有的脫硫技術(shù),首先我們要先了解玻璃窯爐煙氣的特性及煙氣成分。玻璃窯爐煙氣的主要特點:煙氣溫度高、煙氣流量適中、煙氣中SO2的含量較高、粉塵的含量較低,排放二氧化硫濃度為6000mg/m3左右,排放煙塵濃度為350mg/m3左右,排放煙氣黑度為1-2級;
通過上述對玻璃窯爐煙氣特點的敘述,我們發(fā)現(xiàn)兩個問題:
1)在進(jìn)行煙氣治理的工程設(shè)計時,我們往往因為玻璃窯爐粉塵的含量較低的特點放棄除塵,而放棄除塵設(shè)備,而脫硫塔噴淋時確實能夠減低一部分粉塵,但是煙塵中所含的硅、鋁的氧化物經(jīng)過循環(huán)系統(tǒng)沉淀后總量逐漸增加,而當(dāng)其進(jìn)入吸收塔后與煙氣中的F離子形成氟化鋁絡(luò)合物,從而影響SO2的溶解吸收,影響脫硫效率。
2)玻璃窯爐煙氣中的二氧化硫濃度為6000mg/m3左右,而現(xiàn)行濕法脫硫技術(shù)一般穩(wěn)定運行時,脫硫效率為95%,按理論計算6000mg/m3×(1-95%)=300mg/m3;
2、玻璃窯爐煙氣治理的解決方法
a 增設(shè)除塵裝置。璃窯爐煙氣含酸堿度高,黏性強(qiáng),無法使用袋式除塵器,因此水膜脫硫除塵器就成為了首選。水膜脫硫除塵器的成本低,除塵效率高,能夠成功降低煙氣中的煙塵含量,避免粉塵中的硅、鋁的氧化物進(jìn)入脫硫塔。
b 同時在水膜脫硫除塵器的漿液中加入適量的堿液,能夠起到一級脫硫的作用,處理煙氣中的部分二氧化硫,稀釋空氣中的二氧化硫含量,一級脫硫效率一般能夠達(dá)到40%左右。
c 煙氣經(jīng)過過濾后進(jìn)入濕式脫硫塔,此時進(jìn)入濕式脫硫塔的二氧化硫濃度大約在6000mg/m3×(1-40%)=3600mg/m3,二級脫硫我們選擇雙堿法脫硫,雙堿法脫硫效率高,系統(tǒng)穩(wěn)定性高,投資費用低,運行費用低,并且無二次污染。同時因為二氧化硫的濃度降低,在保證脫硫系統(tǒng)的正常脫硫效率下,按理論計算3600mg/m3×(1-95%)=180mg/m3;這樣既能保證二級脫硫后達(dá)標(biāo)排放,又降低了設(shè)備的運行成本。
4、經(jīng)濟(jì)分析
雖然增設(shè)的除塵裝置,煙氣脫硫系統(tǒng)的成本有所增加。但水膜脫硫除塵器的成本較低,同時經(jīng)過了一級脫硫處理后,脫硫塔的負(fù)荷減輕,可以對二級脫硫系統(tǒng)進(jìn)行從容的布置,達(dá)到降低成本的要求。
5、結(jié)論
本文對玻璃窯爐的煙氣治理進(jìn)行了研究和分析,同時了解了目前國內(nèi)的脫硫技術(shù),并綜合現(xiàn)有的脫硫除塵技術(shù)對玻璃窯爐的煙氣治理提出了一套切實可行的治理方案。
由于時間有限和條件上的限制,本論文還有很多不足之處,有待進(jìn)一步完善。希望本論文提出的治理方案能夠在玻璃窯爐煙氣處理的工程設(shè)計和實際操作上,實現(xiàn)它的可參考價值和現(xiàn)實的指導(dǎo)意義。
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篇8
一、綠色化學(xué)的現(xiàn)代內(nèi)涵
綠色化學(xué)(Green Chemistry)概念從一提出來,就明確了它的目標(biāo),是研究和尋找能充分利用的無毒害原材料,最大限度地節(jié)約了能源,在各環(huán)節(jié)都實現(xiàn)凈化和無污染的反應(yīng)途徑。它的過程為零排放和零污染,具體內(nèi)涵體現(xiàn)在五“R”上。
1.減量(Reduction)――減量是從節(jié)省資源、少污染角度提出的,包括兩層意思:(1)減少資源用量,在保證產(chǎn)量的情況下如何減少用量,有效途徑之一是提高轉(zhuǎn)化率,減少損失率;(2)減少“三廢”排放量,主要是減少廢氣、廢水和廢渣(副產(chǎn)物)排放量,特別是排放廢水量必須降低到一定標(biāo)準(zhǔn)以下。
2.重復(fù)使用(Reuse)――重復(fù)使用不僅是降低成本的需要,而且是減廢的需要。諸如化學(xué)工業(yè)過程中的催化劑、載體等,從一開始就應(yīng)考慮有重復(fù)使用的設(shè)計。
3.回收(Recycling)――回收可以有效實現(xiàn)“省資源、少污染、減成本”的要求?;厥瞻ǎ夯厥瘴捶磻?yīng)的原料,回收副產(chǎn)物(含“三廢”),回收助溶劑、催化劑、穩(wěn)定劑等非反應(yīng)試劑?;瘜W(xué)工業(yè)產(chǎn)生中的循環(huán)操作程序就是一種常見的回收方式。
4.再生(Regeneration)――再生是變廢為寶、節(jié)省資源能源、減少污染的有效途徑。它要求化工產(chǎn)品生產(chǎn)在它設(shè)計的開始,就應(yīng)考慮到有關(guān)原材料的再生利用,特別高分子材料的再生顯得尤為重要。
5.拒用(Rejection)――拒絕使用是杜絕污染的最根本辦法,它是指對一些無法替代,又無法回收、再生和重復(fù)使用的藥品原料,拒絕在化學(xué)反應(yīng)過程中使用。在學(xué)術(shù)界日益重視的綠色化學(xué)現(xiàn)代內(nèi)涵已得到理解,綠色化學(xué)概念在工業(yè)上也已日漸得到認(rèn)可,但它的概念與內(nèi)涵在教學(xué)中也應(yīng)得到貫徹,它的應(yīng)用在實驗中也應(yīng)得到推廣。特別是中學(xué)化學(xué)教學(xué),面對的是接受啟蒙化學(xué)教育的中學(xué)生,貫徹綠色化學(xué)內(nèi)涵,推廣綠色化學(xué)成果顯得尤為重要。
二、綠色化學(xué)教育實施策略
1.宣傳綠色化學(xué),增強(qiáng)環(huán)保意識。
要讓學(xué)生把綠色化學(xué)理念變?yōu)樽杂X的行動,樹立正確對待環(huán)境的態(tài)度,培養(yǎng)學(xué)生改造和優(yōu)化環(huán)境的意識和能力,就必須讓學(xué)生接受綠色化學(xué)的思想。在教學(xué)中要充分利用教材資源,有計劃、有目的地對學(xué)生進(jìn)行宣傳教育。對學(xué)生進(jìn)行環(huán)境教育,首先要使學(xué)生對環(huán)境保護(hù)的重要性、必要性和緊迫性有清醒的認(rèn)識。環(huán)境危機(jī)意識是環(huán)境教育最適宜的切入點。利用化學(xué)學(xué)科優(yōu)勢,教師可以點帶面,介紹環(huán)境污染及其危害,逐步樹立學(xué)生的環(huán)境憂患意識,從而培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)思想及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。例如:在講化學(xué)“硫和氮的氧化物”一節(jié)時,先讓學(xué)生閱讀“圖4-19空氣質(zhì)量日報”,并讓學(xué)生相互討論工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境造成的污染的嚴(yán)重性,讓其認(rèn)識到保護(hù)環(huán)境、防止污染的重要性和緊迫性。明確發(fā)展經(jīng)濟(jì)不能走先污染再治理的老路,要提倡綠色化學(xué),從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染,從而樹立學(xué)生的綠色化學(xué)思想。
2.重視實驗教學(xué),滲透綠色化學(xué)理念。
在實驗教學(xué)中貫徹綠色化學(xué)觀點,實驗教學(xué)與綠色化學(xué)聯(lián)系最為緊密、最為直接,在實驗教學(xué)中貫徹綠色化學(xué)思想最為重要。因此,為了適應(yīng)綠色化學(xué)新要求,中學(xué)化學(xué)實驗必須進(jìn)行改革。
(1)要大力推行微型實驗。要對常見實驗儀器進(jìn)行微縮,對常用試劑要給出限量,實驗中除了可使用已研制成功的井穴板等微型儀器,還可以把容量瓶、燒瓶、啟普發(fā)生器等微型化。在微型化帶來實驗現(xiàn)象不明顯時,可借助現(xiàn)代化輔助教學(xué)手段把實驗結(jié)果放大。
(2)要努力改革實驗方式。有些顏色變化明顯的定性實驗可放在點滴板中進(jìn)行,如指示劑與酸或堿作用實驗、Fe3+的顯色實驗等,有些定性實驗可放在濾紙上完成,如電解飽和食鹽水,檢驗醛基存在等。
(3)要設(shè)法改進(jìn)和創(chuàng)造性演示有關(guān)實驗。課本中有些實驗仍有危險性,硝基苯及苯有毒,硝基苯、溴苯制備實驗可以用多媒體演示;在NO2制備、銅與濃硫酸反應(yīng)、氯氣的制備等實驗中可以連接尾氣裝置;對H2和O2、Cl2與H2等的爆鳴實驗可以進(jìn)行改進(jìn)。
(4)正確處理實驗廢棄物?;瘜W(xué)實驗產(chǎn)生的廢水、廢氣、廢渣等都會對周圍環(huán)境造成不同程度的污染。如果我們對這些廢棄物進(jìn)行合理利用,不僅可以減少對環(huán)境的污染,而且可以變廢為寶。對于廢液的處理,實驗室應(yīng)建有專門的廢酸槽和廢堿槽。在實驗操作中要求學(xué)生,每次實驗完畢后的廢液,一定要在指定處傾倒。對于含貴重金屬的廢液,要經(jīng)化學(xué)處理回收后再排放。比如做了銀鏡反應(yīng)后,試管中的銀鏡用稀硝酸清洗后的廢液可集中收集起來,可以回收其中的貴重金屬銀。對于廢氣的處理要做好尾氣的吸收或回收再利用。對于Cl2等有毒氣體的制取,要用相應(yīng)的試劑進(jìn)行尾氣處理。
3.精心設(shè)計作業(yè),鞏固綠色化學(xué)理念。
篇9
【關(guān)鍵詞】廢雜銅冶煉;煙氣排放;環(huán)保治理
1.我國廢雜銅生產(chǎn)的現(xiàn)狀
隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)對銅的需求快速增長。中國作為全球最大的銅生產(chǎn)和消費國,同時也是再生銅進(jìn)口最多的國家。有數(shù)據(jù)顯示,2010年我國再生銅產(chǎn)量占銅總產(chǎn)量的比重已達(dá)38.5%,而國內(nèi)廢銅需求大,自給率低,對外進(jìn)口依賴度高。我國銅再生產(chǎn)業(yè)近幾年發(fā)展迅速,有國有大中型企業(yè),但更多的是眾多的私營中小企業(yè)。這就造成我國目前再生銅企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模和工藝參差不齊,國有大中型企業(yè)在生產(chǎn)規(guī)模、技術(shù)、環(huán)保等方面都在我國銅再生行業(yè)中處領(lǐng)先位置,但是眾多的私營中小企業(yè)依然采用較為原始的熔煉技術(shù),環(huán)保設(shè)備基本屬于空白,廢雜銅冶煉產(chǎn)生的煙氣未經(jīng)處理就直接排放,由于煙氣中含有大量的有毒致癌物質(zhì),不僅嚴(yán)重污染了周圍的生態(tài)環(huán)境,同時也對生產(chǎn)工人造成無法挽回的職業(yè)傷害。
2.廢雜銅生產(chǎn)的方法和產(chǎn)生煙氣的過程
2.1廢雜銅冶煉的方法
廢雜銅冶煉的方法很多,在我國多見兩大類: 第一類是將高質(zhì)量的廢雜銅如廢舊電纜電線經(jīng)簡單的分揀和絕緣皮剝離后,直接冶煉成精銅或銅合金, 可稱作直接利用; 第二類是將質(zhì)量較差的廢雜銅先冶煉成陽極板,然后通過電解的方法精煉成電解銅, 被稱為間接利用。
廢雜銅生產(chǎn)陽極銅的火法工藝主要有三種:一段法,二段法和三段法。一段法是將各種雜銅按一定比例配料直接加入陽極爐精煉成陽極板;二段法是將雜銅加入鼓風(fēng)爐或轉(zhuǎn)爐熔煉成粗銅,粗銅再加入陽極爐熔煉成陽極板;三段法是將雜銅加入鼓風(fēng)爐煉成黑銅,黑銅加入轉(zhuǎn)爐煉成次粗銅,次粗銅再加入陽極爐煉成陽極板。
2.2廢雜銅生產(chǎn)過程中排放煙氣的環(huán)節(jié)和種類
銅再生企業(yè)的原料多為回收的廢雜銅?;厥諄淼膹U雜銅種類非常多,包括有金屬加工企業(yè)產(chǎn)生的邊角料和銅屑、含銅渣泥、廢電線電纜、從廢電機(jī)和廢變壓器中拆解下的銅線圈、報廢機(jī)械的銅部件、廢電子產(chǎn)品的電路板和水暖配件等。
銅再生企業(yè)存排放煙氣的環(huán)節(jié)和種類如下:
(1)預(yù)處理過程主要由廢雜銅分選、廢電纜電線絕緣的剝離采用燃燒等方法產(chǎn)生大量的顆粒物、甲苯、苯丙芘、二噁英和二氧化硫等。
(2)在熔煉過程中產(chǎn)生的煙氣。這是廢銅再生企業(yè)的主要污染源,包括顆粒污染物(主要成分是金屬氧化物和非金屬氧化物)、二氧化硫等。
3.國家相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策及行業(yè)發(fā)展規(guī)劃中的環(huán)保要求
《中國再生有色金屬產(chǎn)業(yè)“十二五”及中長期發(fā)展規(guī)劃》[1]對銅再生發(fā)展提出了相關(guān)要求:我們要加強(qiáng)環(huán)保監(jiān)管和治理。對再生有色金屬復(fù)雜物料拆解預(yù)處理、熔煉、加工及“三廢”處理等關(guān)鍵環(huán)節(jié)加強(qiáng)崗位和技能培訓(xùn),推行持證上崗制度。熔煉加工企業(yè)“三廢”必須達(dá)標(biāo)排放。在加工園區(qū)和交易市場內(nèi)建立“三廢”實時監(jiān)測系統(tǒng),加強(qiáng)安全、勞動保護(hù)和環(huán)保設(shè)施建設(shè),實現(xiàn)污染物集中處理。建立從回收、拆解、熔煉到深加工的產(chǎn)業(yè)鏈體系,發(fā)揮產(chǎn)業(yè)集群效應(yīng),推動再生有色金屬加工利用規(guī)模不斷擴(kuò)大。
隨著中東部地區(qū)持續(xù)被霧霾籠罩,多地PM2.5指數(shù)“爆表”,全國兩會期間環(huán)境問題成為代表委員熱議的話題,建議、議案、提案的焦點。這更說明環(huán)境問題的嚴(yán)重性和迫切性,今后在再生銅冶煉方面必須優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、推進(jìn)技術(shù)進(jìn)步、強(qiáng)化管理監(jiān)督、完善政策機(jī)制。
4.廢銅再生企業(yè)煙氣污染治理
作為廢銅再生企業(yè),產(chǎn)生的主要污染物有煙氣(熔煉產(chǎn)生二氧化硫和固體可吸入顆粒為主),熔煉煙氣中的主要污染物具有溫度高、顆粒大、易截留、污染物組分變化大的特點。
大型國有再生銅生產(chǎn)企業(yè)在原材料處理環(huán)節(jié)對廢雜銅進(jìn)行處理,廢舊電線電纜的外包絕緣材料采用機(jī)械法、化學(xué)法、高溫法、靜電法和低溫冷凍法這樣的工藝減少了由于燃燒絕緣層產(chǎn)生的等大量的顆粒物、甲苯、苯丙芘和二氧化硫等,同時也杜絕了有機(jī)物進(jìn)入熔煉爐,很好的解決了二噁英污染問題,而在廢氣處理上選用通用、成熟、簡便并能夠滿足上述要求的重力冷卻沉降、旋風(fēng)除塵加脈沖布袋除塵組合工藝。重力冷卻沉降與旋風(fēng)除塵主要是對廢氣進(jìn)行冷卻且去除廢氣中的大顆粒污染物,消除廢氣中的不良因素。
干法袋式除塵是利用纖維編制物制作的袋式過濾元件來捕集含塵氣體中固體顆粒物的除塵裝置。其作用原理是塵粒在繞過濾布纖維時因慣性力作用與纖維碰撞而被攔截。細(xì)微的塵粒(粒徑為1微米或更?。﹦t受氣體分子沖擊(布朗運動)不斷改變著運動方向,由于纖維間的空隙小于氣體分子布朗運動的自由路徑,塵粒便與纖維碰撞接觸而被分離出來。這種基于過濾原理的方式?jīng)Q定了它不受粉塵粒徑和鍋爐負(fù)荷變化的限制,從布袋收塵器出來的煙氣含塵濃度可降至50mg/m3以下,是目前最先進(jìn)且應(yīng)用廣泛的除塵技術(shù)。
二氧化硫是再生銅冶煉過程中煙氣的主要成分,對于二氧化硫的處理目前最為常見的是通過堿液噴淋吸收二氧化硫的方法。
濕式堿法脫硫主體設(shè)備為空塔型脫硫塔,是利用噴嘴產(chǎn)生的連續(xù)液滴與旋流煙氣產(chǎn)生高效率氣液對向接觸,通過氣液兩相的傳質(zhì)、湍流、吸收;化學(xué)反應(yīng), 從而將煙氣中的SO2和SO3固定于穩(wěn)定的硫酸鹽中。吸收劑采用氫氧化鈉(NaOH) 堿性溶液,與煙氣中SO2反應(yīng)生成亞硫酸鈉(Na2SO3)和硫酸鈉(Na2SO4),然后利用脫水設(shè)備進(jìn)行固液分離。由于氫氧化鈉(NaOH)具有活性強(qiáng),耗量低的特點,脫硫塔所配套輔助系統(tǒng)水耗、電耗和一次投資費用具有很好的經(jīng)濟(jì)性,而且藥液制備工藝較為簡單。
脫硫化學(xué)反應(yīng)機(jī)理如下:
SO+HOHSO
HSO+2NaOHNaSO+ 2HO
2NaSO+O2NaSO(少量)
我國某廠在廢雜銅冶煉中的煙氣環(huán)保治理流程簡圖:
圖1 煙氣處理工藝流程簡圖
經(jīng)環(huán)保治理后的煙氣含塵濃度及SO2濃度變化見表1。
經(jīng)環(huán)保處理后的煙氣完全達(dá)到《銅、鈷、鎳工業(yè)污染源排放標(biāo)準(zhǔn)(GB25467-2010)》要求(有色金屬熔煉爐SO2排放濃度400mg/m3,煙塵排放濃度80mg/m3)。
5.結(jié)束語
近年來,隨著社會對環(huán)境保護(hù)意識的提高,我國政府加大了對廢銅再生企業(yè)扶持力度,逐年加大環(huán)保投入,環(huán)保工作取得了長足的發(fā)展,隨著再生銅產(chǎn)業(yè)“十二五”規(guī)劃的出臺,必將有力促進(jìn)廢銅再生產(chǎn)業(yè)技術(shù)裝備和污染治理技術(shù)的進(jìn)步,改變經(jīng)濟(jì)增長粗放的模式,落實綠色發(fā)展,促進(jìn)人與自然的和諧發(fā)展。
【參考文獻(xiàn)】
[1]中國有色金屬工業(yè)協(xié)會再生金屬分會“中國再生有色金屬產(chǎn)業(yè)‘十二五’及中長期發(fā)展規(guī)劃”.
[2]劉天齊,黃小林,邢連壁等.三廢處理工程技術(shù)手冊(第1版).廢氣卷化學(xué)工業(yè)出版社,1999,5:164-171.
篇10
關(guān)鍵詞:生物技術(shù) 環(huán)境污染 治理 應(yīng)用
在我國過去幾十年的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中,由于忽視了發(fā)展中的環(huán)境保護(hù),目前環(huán)境狀況十分嚴(yán)峻。近年來雖采取了大量控制措施,但環(huán)境質(zhì)量下降的趨勢仍在繼續(xù),我國成為世界上環(huán)境污染最為嚴(yán)重的國家之一。近年來,隨著細(xì)胞融合技術(shù)、基因工程技術(shù)、分子生物技術(shù)等的發(fā)展,環(huán)境生物技術(shù)得到了進(jìn)一步的發(fā)展。由現(xiàn)代生物技術(shù)和環(huán)境工程技術(shù)相結(jié)合的環(huán)境生物技術(shù)已在環(huán)境治理上發(fā)揮著重要的作用。生物技術(shù)產(chǎn)生、發(fā)展及演變與一系列的環(huán)境污染問題有著密切的聯(lián)系。因此生物技術(shù)在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用有著深遠(yuǎn)的發(fā)展前景,特別是對于尋求用低成本解決環(huán)境問題的發(fā)展中國家具有極大潛力。
1.現(xiàn)代生物技術(shù)的概況
現(xiàn)代生物技術(shù)是應(yīng)用現(xiàn)代生物科學(xué)及工程原理,利用生命有機(jī)體來發(fā)展新產(chǎn)品或新工藝的一種技術(shù)體系。目前生物技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)醫(yī)藥衛(wèi)生、食品工業(yè)和化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,并在解決人類面臨的糧食危機(jī)、環(huán)境污染和能源危機(jī)中起到了重要作用。因此,在世界各國均重視高技術(shù)發(fā)展的當(dāng)代,生物技術(shù)最被人們看好,被列為優(yōu)先發(fā)展的領(lǐng)域,已成為21世紀(jì)最重要的技術(shù)支柱之一。
目前利用生物技術(shù)治理環(huán)境污染,與化學(xué)、物理等其他技術(shù)比較,環(huán)境生物技術(shù)具有效率高、成本低、反應(yīng)條件以及無二次污染等顯著優(yōu)點,能有效的遏制生態(tài)惡化趨勢,促進(jìn)自然資源的可持續(xù)利用。生物技術(shù)是最安全和最徹底消除污染的方法,同時還可以增強(qiáng)自然環(huán)境的自我凈化能力;是有機(jī)廢物資源化的首選技術(shù),將有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為沼氣、酒精、有機(jī)材料、蛋白等;能改造傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝,實現(xiàn)清潔生產(chǎn)過程的生態(tài)化或無廢化。
2.生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用
2.1生物技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用
利用生物技術(shù),將利用在自然條件下生長、繁殖的微生物處理廢水的技術(shù),稱為自然生物處理法,該法是利用微生物的生命活動過程對廢水中的污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化作用從而使廢水得到凈化的處理方法,該技術(shù)被認(rèn)為是一種經(jīng)濟(jì)有效的污水處理手段,它不但融合了生物自身的特點,如吸附性好、沉降性好和降解能力強(qiáng)等,而且符合生態(tài)學(xué)及可持續(xù)發(fā)展的觀點。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步、污染狀況的加劇,環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高,使廢水生物處理技術(shù)取得了很大進(jìn)展,如吸附-降解生物處理技術(shù)、厭氧折流板反應(yīng)器生物處理技術(shù)、間歇式活性污泥法生物處理技術(shù)、LINDE生物處理技術(shù)、升流式厭氧污泥床生物處理技術(shù)、廢水生物脫氮除磷技術(shù)等都得到了充分開發(fā)[1]。
2.2生物技術(shù)在廢氣凈化處理中的應(yīng)用
目前采用的方法有生物過濾、生物洗滌和生物吸附法等。生物技術(shù)法與傳統(tǒng)有機(jī)廢氣處理方法比較,具有成本低、效率高、安全性好和無二次污染等技術(shù)優(yōu)點,國內(nèi)外運用現(xiàn)代生物技術(shù)對廢氣凈化處理得到了較為理想的效果。美國學(xué)者利用微生物代謝凈化工業(yè)性惡臭氣體效果顯著,而且不產(chǎn)生二次異臭;德國研究者利用生物膜過濾處理含硫化氫的氣體,硫化氫除去率達(dá)90%以上。魏在山等利用生物膜填料塔對橡膠再生脫硫過程所產(chǎn)生的低濃度有機(jī)廢氣處理試驗結(jié)果表明:生物膜填料塔處理工業(yè)有機(jī)廢氣是可行的,當(dāng)運行條件控制適當(dāng)時,凈化效率可保持在90%以上,能夠?qū)崿F(xiàn)達(dá)標(biāo)排放,且投資省,運行費用低。
2.3生物技術(shù)在固體廢棄物處理中的應(yīng)用
目前,國內(nèi)外固體廢棄物常規(guī)處理方法主要有固積、掩埋、焚燒,其缺點是建設(shè)投資和運行費用高,在處理的過程中有同時對空氣、土壤都有不同程度的污染。固體廢棄物進(jìn)行“無害化、資源化、減量化”處理,使其成為可用于農(nóng)田的土壤改良肥料,以達(dá)到變廢為寶的目的。經(jīng)過生物技術(shù)處理的城市生活垃圾可作為作物生長的優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料,實現(xiàn)城市生活垃圾的部分資源化有利于生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)。近年來,國外采用機(jī)械快速堆肥工藝,發(fā)展用蚯蚓床處理有機(jī)垃圾和糞便、處理城市垃圾,不僅可以將城市有機(jī)廢棄物轉(zhuǎn)變?yōu)榉市Ц咔覠o臭味的蚯蚓糞土而且還能獲得大量蚯蚓作醫(yī)藥原料,加上蚯蚓體內(nèi)蛋白質(zhì)含量與魚類相當(dāng),是畜禽和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的優(yōu)良飼料,可以收到一舉數(shù)得之效果。
2.4生物技術(shù)在環(huán)境污染修復(fù)中的應(yīng)用
生物修復(fù)是指在不破壞自然生態(tài)系統(tǒng),維持其原貌的前提下,有效地利用自然凈化能力并強(qiáng)化其分解污染物的能力,使其得以修復(fù)。該法是利用生物的生命代謝活動減少存在于環(huán)境中有毒有害物質(zhì)的濃度或使其完全無害化,從而使污染了的環(huán)境能夠部分或完全恢復(fù)到原初狀態(tài)的過程,它包含有植物修復(fù)和微生物修復(fù)兩種。
生物修復(fù)技術(shù)是80年代以來產(chǎn)生和發(fā)展的清除和治理環(huán)境污染的生物工程技術(shù),生物特有的分解有毒有害物質(zhì)的能力,去除污染環(huán)境如土壤中的污染物,達(dá)到治埋環(huán)境污染的目的。生物修復(fù)技術(shù)最成功的例子是應(yīng)用投加營養(yǎng)和高效降解菌對油輪泄漏造成的污染進(jìn)行處理,取得非常明顯的效果,使得近百公里海岸的環(huán)境質(zhì)量得到明顯改善。此后該技術(shù)被不斷擴(kuò)大應(yīng)用于環(huán)境中其他污染類型的治理。國外對生物修復(fù)技術(shù)非常重視,研究證明采用微生物分解有毒有害物質(zhì)的生物修復(fù)技術(shù)是治理大面積污染區(qū)域的一種有價值的、可行的、有效的和優(yōu)越的方法。隨著生物技術(shù)的發(fā)展,生物修復(fù)的內(nèi)涵也不斷豐富,近年來還研發(fā)了真菌修復(fù)、植物修復(fù)以及無機(jī)污染物的生物修復(fù)等技術(shù)。生物修復(fù)的種類也日益增多,可分為土壤生物修復(fù)、地下水生物修復(fù)、沉積物生物修復(fù)和海洋生物修復(fù)等[2]。
3.結(jié)束語
生物技術(shù)作為一項有效的環(huán)境污染治理措施受到越來越多的關(guān)注,其在環(huán)境污染治理、生物修復(fù)技術(shù)方面都得到了廣泛的應(yīng)用并取得了一定效果。隨著技術(shù)的進(jìn)步,對難以生物降解的有機(jī)物可利用微生物的共代謝作用進(jìn)行污染物降解;還可利用微生物誘變育種、原生質(zhì)體融合和基因工程創(chuàng)建高效工程菌應(yīng)用于環(huán)境污染治理等,這些都是環(huán)境污染生物治理的有效手段。環(huán)境污染的治理和控制將隨著新理論、新方法的運用而日臻完善。
參考文獻(xiàn):
熱門標(biāo)簽
化學(xué)教學(xué)論文 化學(xué)實驗論文 化學(xué)論文 化學(xué)工程論文 化學(xué)科技論文 化學(xué)工程 化學(xué)發(fā)展論文 化學(xué)綜述論文 化學(xué)分析論文 化學(xué)研究論文 心理培訓(xùn) 人文科學(xué)概論
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