工業(yè)廢氣的處理方法范文
時(shí)間:2024-02-07 18:08:16
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篇1
關(guān)鍵詞:工業(yè)廢水;電化學(xué);處理技術(shù);方向
中圖分類號(hào):X703文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
引言
隨著我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的逐漸擴(kuò)大以及工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展,高濃度有機(jī)廢水的污染源也逐漸增多,但由于高濃度有機(jī)廢水的性質(zhì)和來源不一樣,其治理技術(shù)也不一樣。利用電解過程的化學(xué)反應(yīng).使工業(yè)污水中的有害雜質(zhì)去除的污水處理方法,稱為電化學(xué)法。在上個(gè)世紀(jì)的40年代到60年代之間,國(guó)內(nèi)外的電化學(xué)技術(shù)已逐漸使用到各種廢水之中。比如說包含有重金屬離子的屠宰、廢水、印染、制革以及電鍍這些諸多不一樣類型的工業(yè)污水.在有機(jī)電化學(xué)理論研究慢慢深入研究的背景之下,近些年來的電化學(xué)使用技術(shù)獲得較快的發(fā)展。一般使用的處理廢水的電化學(xué)技術(shù)主要包括有電化學(xué)氧化法、電凝聚法、微電解法、超聲電化學(xué)、電還原法、電氣浮法以及磁電解法等等。
工業(yè)廢水處理是指利用各種處理技術(shù)對(duì)廢水中的污染物進(jìn)行分離轉(zhuǎn)化,從而保證水體得到凈化。廢水處理技術(shù)按處理程度可劃分為一級(jí)處理,二級(jí)處理和三級(jí)處理。為了使廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),一般廢水處理過程以一級(jí)處理為預(yù)處理,二級(jí)處理為主體,必要時(shí)再進(jìn)行三級(jí)處理。
1、電化學(xué)處理技術(shù)的概念
電化學(xué)處理技術(shù)是在外加電場(chǎng)的作用之下,在電化學(xué)反應(yīng)器之內(nèi),通過化學(xué)的反應(yīng)、電化學(xué)過程或者是物理的過程,會(huì)有大量的自由基的產(chǎn)生,使用自由基的強(qiáng)氧化性對(duì)于廢水之中的污染物來進(jìn)行降解。
2、電化學(xué)水處理基本原理
污染物在電極上發(fā)生直接電化學(xué)反應(yīng)或間接電化學(xué)轉(zhuǎn)化從而被減少或去除,分為直接電解和間接電解。直接電解是指污染物在電極上直接被氧化或還原被去除。間接電解是利用電化學(xué)反應(yīng)過程中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物為催化劑或反應(yīng)劑。使污染物轉(zhuǎn)化為毒性更小的物質(zhì)。
3、電化學(xué)水處理技術(shù)
電化學(xué)水處理技術(shù)目前已經(jīng)廣泛使用到處理化工、染料、生物制藥等行業(yè)產(chǎn)生的廢水,常見技術(shù)一般有電絮凝一氣浮法、電化學(xué)氧化法、電滲析法、內(nèi)電解法等。
3.1、電凝聚一氣浮法
電凝聚—浮法:可溶性金屬電極如鐵、鋁,放入處理水,通入直流電,污染物在電極上發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),陽(yáng)極材料發(fā)生溶解,失去電子生成金屬離子,離子在溶液中水解、聚合,生成有絮凝作用的膠體產(chǎn)生凝聚作用,使一此膠態(tài)雜質(zhì)絮凝沉淀;同時(shí),陰極水電解產(chǎn)生H2,陽(yáng)極水電解析出02產(chǎn)生大量的氣泡,氣泡同懸浮顆粒接觸粘附一起而上升,把污染物可以及時(shí)的清除。
化學(xué)反應(yīng)式:陽(yáng)極:AL—3e-AL3+
AL3++3(0H)-AL(0H)3——堿性條件
AL3++3H2OAL(0H)3+H+——堿性條件
同時(shí):2H2O2O2+4H++4e-
陰極:2H2O+2e_H2+2OH_
這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于其效果較好、設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便且占地面積?。喝秉c(diǎn)是陽(yáng)極金屬材料消耗大,能耗量大,經(jīng)濟(jì)效益不夠理想,應(yīng)用上存在限制。該法的發(fā)展關(guān)鍵是發(fā)掘理想的電極材料、改善電源技術(shù),以降低電能與材料的消耗。
3.2、電化學(xué)氧化法
電化學(xué)氧化法:在有機(jī)廢水之中加入直流電,廢水之中的有機(jī)物比較容易產(chǎn)生氧化還原反應(yīng),在加入直流電使它的結(jié)構(gòu)同化學(xué)性質(zhì)之間產(chǎn)生變化,使得污染物毒性減弱甚至消失,可以增強(qiáng)污染物的可降解性。這種方法主要直接氧化過程以及間接氧化過程。
3.3、直接氧化法
直接氧化法:污染物在陽(yáng)極表面氧化轉(zhuǎn)化成毒性較低或易降解物質(zhì),甚至無害化,達(dá)到消減污染物的目的。直接氧化過污染物吸附到陽(yáng)極表面。失去電子最終被氧化去除。該法有兩個(gè)途徑:電化學(xué)轉(zhuǎn)化、電化學(xué)燃燒。
電化學(xué)轉(zhuǎn)化:有機(jī)物未被完全氧化,電極表面產(chǎn)生活性中間產(chǎn)物參與氧化污染物。將吸附在電極表面的污染物直接氧化降解成小分子。電化學(xué)燃燒:有機(jī)物徹底的氧化為穩(wěn)定無機(jī)物。使有機(jī)物完全礦化為CO2和H2O。
3.4、間接氧化法
間接氧化法:陽(yáng)極上氧化反應(yīng)產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化作用的活性物種,陽(yáng)極產(chǎn)物間接氧化處理水中的污染物,最終達(dá)到氧化降解處理污染物的目的。
間接陽(yáng)極氧化分兩類:一類是利用可逆氧化還原對(duì)間接氧化降解有機(jī)物。懸浮在水中的氧化還原物質(zhì)在電化學(xué)過程中失去電子被氧化成高價(jià)態(tài)物質(zhì),高價(jià)態(tài)物質(zhì)發(fā)生一系列反應(yīng),氧化降解有機(jī)物最終又被還原成原價(jià)態(tài)物質(zhì),這個(gè)過程循環(huán)往復(fù)氧化可以去除有機(jī)物,這是一個(gè)可逆的過程之中。而另外一類則是使用電化學(xué)反應(yīng)之中產(chǎn)生的一些中間產(chǎn)物參與到氧化污染物之中,這樣就可以有效的去除污染物。這是一個(gè)不可逆的過程。這個(gè)方法的優(yōu)點(diǎn)在于有較強(qiáng)的氧化能力,消耗化學(xué)藥劑比較少,則在一定程度以及發(fā)揮出了陽(yáng)極氧化作用比較少,又可以產(chǎn)生的氧化劑,這樣的話處理的效率就會(huì)極大地提高,它的缺點(diǎn)在于電耗比較高。
3.5、電吸附法
依據(jù)電化學(xué)的理論,在電極同電解質(zhì)溶液的兩相間可以施加低于溶液的分解電壓之時(shí),電荷就會(huì)在比較短距離之內(nèi)重新分布、排列。作為補(bǔ)償,帶電電極就會(huì)吸引溶液之中的帶相反電荷的離子,界面剩余電荷的變化可以導(dǎo)致界面雙電層電位差的變化,這樣的話就可以形成緊密的雙電層,同時(shí)在電極和電解液界面存儲(chǔ)電荷。
電吸附法可以用來分離水中低濃度的有機(jī)物以及其他物質(zhì)。處理水中的鹽類通常都是以離子狀態(tài)存在的,而水處理中電吸附技術(shù)其基本原理就是通過施加外加電壓形成靜電場(chǎng),使帶電離子向帶有相反電荷的電極方向移動(dòng),同時(shí)通過控制對(duì)于雙電層的充電以及放電,可以改變雙電層之處的離子濃度,也使得離子在雙電層內(nèi)富集,降低了溶液本體的濃度,有效實(shí)現(xiàn)對(duì)于水溶液之中低濃度有機(jī)物以及其他物質(zhì)之間的分離。這種方法具有耐受性好、特殊離子去除效果比較明顯、對(duì)顆粒污染物低、抗油類污染、操作及維護(hù)簡(jiǎn)便、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)。
3.6、電滲析法
電滲析這是一種膜分離技術(shù),把陰、陽(yáng)離子交換膜交替排列在正負(fù)電極之間,把他們隔開,來組成除鹽的淡化以及濃縮的系統(tǒng),外加電場(chǎng)作用之下,使用電位差當(dāng)做動(dòng)力,使用離子交換膜的選擇透過性,可以使得溶液之中的離子當(dāng)做作定向遷移,使用膜分離技術(shù)把電解質(zhì)分離出來,可以溶液得到濃縮以及淡化。這個(gè)方法的優(yōu)點(diǎn)在于藥劑耗量比較少、能耗比較低、機(jī)械化程度高、對(duì)于環(huán)境的污染較小、設(shè)備簡(jiǎn)單,預(yù)處理簡(jiǎn)單,缺點(diǎn)是在運(yùn)行過程中容易結(jié)垢。
3.7、內(nèi)電解法
內(nèi)電解法也稱微解法其原理是:按組成原電池的基本條件,將兩種活潑性不同的金屬或石墨用導(dǎo)線連接插入電解質(zhì)溶液中形成原電池,周圍的空間形成電場(chǎng)。外加電場(chǎng)的作用下,水中帶電的污染物分子移向與之相反電荷的電極,吸附在電極表面發(fā)生氧化還原反應(yīng),降解成小分子物質(zhì)。并且,電極反應(yīng)的產(chǎn)物以及水中污染物產(chǎn)生氧化還原的反應(yīng),產(chǎn)生吸附、絮凝沉淀等等,實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步去污的目的。
該法優(yōu)點(diǎn)是不消耗能源,可提高難降解物的可生化性,能用于脫色、去除多重污染劑成分。缺點(diǎn)是反應(yīng)速率較慢,處理水量少,反應(yīng)柱易堵塞。
3.8、電化學(xué)法
電化學(xué)法是指利用電極在廢水中發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生強(qiáng)氧化劑、氣體或絮凝劑,使廢水中污染物去除的過程。按照作用原理可將其分為電解氧化、電氣浮、電絮凝等。電解氧化又可分為直接電解和間接電解,直接電解是在電極上直接將污染物氧化或還原而去除,間接電解是利用在電場(chǎng)作用下電極表面產(chǎn)生的羥基自由基。次氯酸根等強(qiáng)氧化劑將污染物轉(zhuǎn)化為易降解或無害物質(zhì),使廢水得到凈化。電氣浮是利用電解過程產(chǎn)生的氣體,如廢水中的氯離子將導(dǎo)致氯氣溢出,使廢水中的揮發(fā)性雜質(zhì)和輕質(zhì)懸浮物浮于廢水表面,從而達(dá)到廢水凈化的作用。電絮凝是在電化學(xué)處理廢水過程中消耗鐵陽(yáng)極或鋁陽(yáng)極,使其在廢水中形成鐵鹽或鋁鹽絮凝劑,將膠體和懸浮物質(zhì)去除。
4、結(jié)語(yǔ)
電化學(xué)法在治理污水中具有許多優(yōu)勢(shì),該法一般無需添加化學(xué)用劑,可較好的避免二次污染、占地面積少、操作簡(jiǎn)便、污泥量少。但由于其反應(yīng)過程復(fù)雜、電極材料消耗大,處理效率不高一直未被廣泛利用。隨著電力工業(yè)發(fā)展,電化學(xué)理論不斷完善、新型電極材料研究不斷深入,以及同其他方法之間的聯(lián)用、電化學(xué)水處理法在將來一定會(huì)有比較廣闊的發(fā)展前景。
參考文獻(xiàn):[1]吳高明,魏松波,雷興紅,杜健敏,陸曉華.焦化廢水電化學(xué)處理技術(shù)研究進(jìn)展[J].工業(yè)水處理,2007,09:7-10
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篇2
關(guān)鍵詞:聚酯 廢水 廢氣 處理
PET生產(chǎn)是國(guó)內(nèi)最主要的聚酯產(chǎn)品,由于其優(yōu)秀的物理和化學(xué)性能而廣泛地應(yīng)用于很多領(lǐng)域,經(jīng)過幾十年的發(fā)展PET生產(chǎn)工藝和技術(shù)水平已經(jīng)趨于成熟,各個(gè)生產(chǎn)流程都得到優(yōu)化和改造。但是對(duì)于PET生產(chǎn)以及整個(gè)聚酯產(chǎn)品生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的工業(yè)廢水和廢氣處理卻僅僅處在起步階段,及時(shí)有效地處理聚酯生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的廢水和廢氣問題,能夠減小化工生產(chǎn)對(duì)環(huán)境造成的污染,為保護(hù)好環(huán)境出一份力。
一、國(guó)內(nèi)外聚酯廢水的通常處理方法
聚酯廢水排放到水流中會(huì)對(duì)水生態(tài)平衡造成危害,發(fā)生水生物大面積死亡的現(xiàn)象,嚴(yán)重地還會(huì)對(duì)生物鏈產(chǎn)生不可挽回的損害。但是聚酯廢水經(jīng)過處理將污染物分離出來以后,不但不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成危害,還會(huì)給水生物提供大量養(yǎng)分,起到變廢為寶的作用,不但能改善聚酯化工廠周邊的環(huán)境,還能減小工廠的生產(chǎn)成本。本章主要介紹了國(guó)內(nèi)和國(guó)外普遍采用的廢水處理工藝和方法。
(一)國(guó)內(nèi)聚酯廢水的處理方法
我國(guó)聚酯生產(chǎn)能力已經(jīng)步入了國(guó)際上的先列,企業(yè)生產(chǎn)工藝和設(shè)施的逐步完善使得生產(chǎn)能力也不斷增加,到目前為止,國(guó)內(nèi)化工廠普遍采用的廢水處理方式有“復(fù)合生物曝氣”、“生物浮選”和活性炭吸附等方式,從原理上可以歸納整理為三類,也就是生物處理、吸附和氧化處理。研究數(shù)據(jù)表明,不同的處理方式有著不同的優(yōu)缺點(diǎn),生物浮選處理廢水對(duì)水流的質(zhì)量和流量十分敏感,對(duì)于產(chǎn)量較大的化工廠一般不采用這種處理方式,設(shè)備的投資和運(yùn)行費(fèi)用也隨著生產(chǎn)量的提高而提高,所以大部分生產(chǎn)廠家都會(huì)根據(jù)自己的產(chǎn)能和廢水具體工藝采用合適的處理方法。
(二)國(guó)外聚酯廢水的處理方法
國(guó)外對(duì)于聚酯廢水處理已經(jīng)形成了一個(gè)完善的處理工藝,通過連續(xù)式反應(yīng)器去除聚酯廢水中的有害物,這種反應(yīng)器反應(yīng)效果好,再生率高,恢復(fù)期短,能夠有效地處理聚酯廢水;從很多方面來看國(guó)外的廢水處理技術(shù)已經(jīng)領(lǐng)先國(guó)內(nèi)很多年。國(guó)外很多生產(chǎn)廠家一般都采用化學(xué)氧化方法對(duì)聚酯工業(yè)廢水進(jìn)行預(yù)處理,或者對(duì)處理不太完善的處理后廢水進(jìn)行再處理。以保證工業(yè)廢水在排入河流等其他水流環(huán)境中不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成巨大污染。像日本株式會(huì)社采用的是向工業(yè)廢水中加入堿性化合物,將廢水中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為其他不會(huì)對(duì)生物造成損害的其他化合物,從而減少?gòu)U水中的有害物質(zhì)含量,達(dá)到排放要求。
(三)聚酯廢水處理技術(shù)的合理選擇
聚酯廢水中尤其是生產(chǎn)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的酯化水中仍然含有較大量的乙醛和乙二醇水溶液,針對(duì)這一情況一般采用精餾塔精餾的方式對(duì)工業(yè)廢水中的乙二醇進(jìn)行精餾操作,已達(dá)到回收其中一部分乙二醇的目的,也能夠有效降低排放的廢水中的有害物的含量。對(duì)于工業(yè)酯化廢水中存在的乙醛,很多化工廠都在精餾塔工藝水準(zhǔn)上進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì),可以得到質(zhì)量較高的醫(yī)用乙醛。采用回收再利用技術(shù)不僅僅能夠降低廢水中有害物質(zhì)的含量,保護(hù)環(huán)境,還能從另外一個(gè)方面增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
二、國(guó)內(nèi)外聚酯廢氣的通常處理方法
聚酯廢氣中含有大量的乙醛和乙二醇,排放到空氣中會(huì)對(duì)人體和生態(tài)環(huán)境造成危害,但是由于生產(chǎn)工藝和設(shè)備的限制,聚酯生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的廢氣大都是經(jīng)過簡(jiǎn)單的噴淋之后直接排放到空氣之中,因此需要根據(jù)產(chǎn)能、廢氣成分和設(shè)備具體狀況設(shè)計(jì)合理的廢氣處理措施才能達(dá)到處理廢氣的目的。
(一)聚酯廢氣的處理方法
一般常采用的是噴淋處理,但是噴淋處理的效果不是很明顯,往往噴淋完的廢氣中仍然含有大量的乙二醇和乙醛,依然不能夠達(dá)到排放的標(biāo)準(zhǔn)。所以優(yōu)先考慮的是燃燒廢氣的處理方式,但是燃燒尾氣的過程中容易發(fā)生爆炸現(xiàn)象,這是阻礙尾氣處理的一大因素,科學(xué)研究表明乙二醇的爆炸極限體積分?jǐn)?shù)在1.8%-15.9%之間,因此在廢氣處理過程中,可以將工藝廢氣進(jìn)行鼓風(fēng)稀釋使其乙二醇的含量小于爆炸極限體積分?jǐn)?shù),再灌入熱爐中進(jìn)行焚燒。
(二)聚酯廢氣處理技術(shù)的合理選擇
在大多數(shù)生產(chǎn)廠家都是采用噴淋和焚燒相結(jié)合的技術(shù),將噴淋后的混合蒸汽一起焚燒,能夠減少?gòu)U氣后處理成本,以較小的代價(jià)使廢氣處理能夠達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。有的企業(yè)采用的是催化劑燃燒發(fā)處理PET生產(chǎn)過程中規(guī)出現(xiàn)的廢氣,經(jīng)過催化燃燒處理后的廢氣能夠達(dá)到國(guó)家要求的廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)。使得廢氣中危險(xiǎn)化合物含量處在一個(gè)合理的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。
三、聚酯廢水廢氣處理的影響因素分析
對(duì)于聚酯生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的廢水和廢氣,影響因素眾多,一般來說在生產(chǎn)過程中設(shè)備出現(xiàn)故障會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)反應(yīng)發(fā)生異常出現(xiàn)廢水和廢氣,使得廢水和廢氣中有毒成分含量增加。我們應(yīng)當(dāng)分析廢水廢氣產(chǎn)生原因和廢水廢氣最終處理結(jié)果的影響因素,然后根據(jù)分析結(jié)果制定相應(yīng)的處理手段,最終使得廢水廢氣中有害成分含量達(dá)到國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),甚至為企業(yè)創(chuàng)造另一方面的效益。
(一)生產(chǎn)過程中不穩(wěn)定因素影響
在生產(chǎn)過程中,反應(yīng)器開車的初始階段的化合反應(yīng)剛剛進(jìn)行的時(shí)候,反應(yīng)的副反應(yīng)加劇,溶液在反應(yīng)釜中停留時(shí)間較長(zhǎng),反應(yīng)速率低等原因都直接導(dǎo)致了化學(xué)反應(yīng)不充分和不完全,而反應(yīng)的副反應(yīng)的主要產(chǎn)物是乙醛和乙二醇,這兩個(gè)產(chǎn)物正好是廢水和廢氣中最主要的有害物成分,設(shè)備停車和故障也同樣會(huì)導(dǎo)致這一現(xiàn)象的發(fā)生,因此在對(duì)開車停車和設(shè)備故障這幾個(gè)階段產(chǎn)生的廢水和廢氣要單獨(dú)處理。
(二)處理設(shè)備影響
設(shè)備是制約廢水廢氣處理水平發(fā)展的最大阻礙,由于廢水廢氣處理過程對(duì)于設(shè)備符合要求巨大導(dǎo)致成本提升,設(shè)備經(jīng)常進(jìn)行超負(fù)荷運(yùn)作也導(dǎo)致處理效率降低。設(shè)備操作參數(shù)的控制精度也不能滿足廢水廢氣的凈化需求,這些因素都導(dǎo)致聚酯生產(chǎn)廢水廢氣的處理效果。
(三)優(yōu)化措施處理
對(duì)于廢水廢氣產(chǎn)生原因分析,從根本上進(jìn)行優(yōu)化,解決聚酯生產(chǎn)過程中產(chǎn)生廢水和廢氣的因素,從上產(chǎn)工藝入手,合理優(yōu)化反應(yīng)工藝,減少在生產(chǎn)過程中廢水廢氣中乙醛和乙二醇的含量,能夠減輕廢水廢氣后期處理的壓力。加大廢水廢氣后期吸收處理手段研究力度,提高處理手段。因此優(yōu)化聚酯生產(chǎn)工藝過程、開發(fā)廢水廢氣處理手段能夠從根本上提高處理效率。
四、結(jié)束語(yǔ)
聚酯產(chǎn)品在人們?nèi)粘I钪械膽?yīng)用越來越廣泛,隨著聚酯生產(chǎn)產(chǎn)能的增加,其帶來的污染問題也需要進(jìn)一步探索和調(diào)整優(yōu)化,從根本上解決問題,在可持續(xù)發(fā)展建設(shè)提供保障。
參考文獻(xiàn)
[1]余建林.陳金義.聚酯生產(chǎn)廢水廢氣的工藝處理[J].聚酯工業(yè),2008,02:39-43.
篇3
關(guān)鍵詞:化工業(yè) 有機(jī)廢氣 處理技術(shù) 展望
1 、引言
我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展正在不斷走向深入,化工行業(yè)的增速也有目共睹,然而化工業(yè)由于行業(yè)特性的原因,如何對(duì)其產(chǎn)生的有機(jī)廢氣進(jìn)行有效的治理,從而避免對(duì)周邊環(huán)境造成損害,是一個(gè)亟待解決的問題。隨著我國(guó)科研與實(shí)踐的發(fā)展,業(yè)界已經(jīng)出現(xiàn)了不少投資少、見效快的有機(jī)廢氣處理技術(shù)。本文首先概述了目前發(fā)展比較成熟的有機(jī)廢氣的一些主要的治理方案與技術(shù),包括活性炭治理方法、吸收法以及催化劑法等,在此基礎(chǔ)上對(duì)有機(jī)廢氣治理技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了展望,并闡述了膜分離法、等離子體法以及光催化法等新的治理方法。本文的成果為化工行業(yè)對(duì)有機(jī)廢氣處理提供技術(shù)借鑒,具有比好的意義。
2、 有機(jī)廢氣處理技術(shù)概述
隨著行業(yè)實(shí)踐的發(fā)展和研究的進(jìn)展,當(dāng)前無論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外,對(duì)下列幾種有機(jī)廢氣處理技術(shù)應(yīng)用較為廣泛:
2.1活性炭法
活性炭材料具有比較好的吸附功能,能夠通過自身的吸附作用去除對(duì)象中的有害成分。結(jié)合活性炭的這個(gè)功能,可以將其應(yīng)用于有機(jī)廢氣處理之中。結(jié)合吸附品的具體吸附原理,可將其進(jìn)一步細(xì)分為基于物理原理的吸附與基于化學(xué)原理的吸附。其中以后者原理是以吸附品的疏水鍵來清除有機(jī)污染,主要適用于水體污染,因此對(duì)于有機(jī)廢氣,通常使用的是物理吸附。通常較為常用的材料包括活性炭、沸石等,此類材料的結(jié)構(gòu)通常為孔狀,因此其吸附表面積非常大。不少實(shí)踐已經(jīng)證明,在吸附體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)上,纖維狀的吸附效果最佳,因此在對(duì)有機(jī)廢氣進(jìn)行處理時(shí)應(yīng)以纖維狀材料為首選。
2.2 吸收法
這種方法是以液體的吸收劑與有機(jī)廢氣充分接觸,實(shí)現(xiàn)廢氣中有害成分的有效吸收。吸收劑的作用是可逆的,在去除其中的有害組分之后,還能夠繼續(xù)使用。通常這種方法是以水噴淋的方式實(shí)現(xiàn)吸收劑和有害廢氣的充分接觸,其原理是化學(xué)中的相似相溶。例如,通過水的作用來吸收丙酮、甲醇、醚等有害物質(zhì),通過活性基團(tuán)來吸收水溶性尚差的“三苯”物質(zhì)等。
2.3 催化氧化法
有機(jī)廢氣中,有一些揮發(fā)性有機(jī)化合物是有毒有害的,回收成本較高,因此一般對(duì)其進(jìn)行氧化處理。氧化處理的方法是:將氧氣和揮發(fā)性有機(jī)化合物進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)完畢后的生成物是二氧化碳與水,這個(gè)過程類似于燃燒的過程,因?yàn)橛袡C(jī)廢氣中的揮發(fā)性有機(jī)化合物濃度往往并不高,因此在氧化反應(yīng)的過程中不會(huì)有火焰產(chǎn)生。氧化的具體過程分為兩種情況,一是以持續(xù)加熱的方式使含揮發(fā)性有機(jī)化合物的有機(jī)廢氣逐步升溫,并漸漸到達(dá)能夠發(fā)生氧化反應(yīng)的條件;另外一種方法是在有機(jī)廢氣之中假如催化劑,一般來說以鉑、鎳等金屬充當(dāng)催化劑。在催化劑的作用之下,有機(jī)廢氣里所含有的揮發(fā)性有機(jī)化合物逐漸與氧氣發(fā)生反應(yīng)。
2.4生物法
這種處理方法首先以一定的介質(zhì)培養(yǎng)微生物,并使之處于適合微生物生長(zhǎng)的溫濕度環(huán)境,有機(jī)廢氣中的碳氮等元素能夠在微生物的作用之下逐步發(fā)生分解,并最終轉(zhuǎn)化為無害的二氧化碳、水、無機(jī)鹽等。隨著環(huán)保的呼聲日益迫切,這種方法正在得到大力的推廣。
3、有機(jī)廢氣處理技術(shù)展望
隨著科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展,不少國(guó)家對(duì)廢氣廢水的處理技術(shù)均進(jìn)行了深入的研究,并不斷開發(fā)出更加有效的新技術(shù),下面進(jìn)行闡述。
3.1 膜分離技術(shù)
這種技術(shù)是使有機(jī)廢氣途經(jīng)一個(gè)膜結(jié)構(gòu),通過該膜的半滲透性特征進(jìn)行氣體的過濾處理。在有機(jī)廢氣中包含了各種各樣的成分,這些成分的性質(zhì)有所區(qū)分,因此在半透膜之前的通過程度有所不同,通過膜的控制,能夠有效地將有機(jī)廢氣中的污染有害成分分離出來,從而達(dá)到空氣凈化的效果。
3.2等離子體技術(shù)
這種技術(shù)的目標(biāo)是構(gòu)建一個(gè)等離子體,構(gòu)建方法一般是以高壓放電的模式瞬間生成活性離子。這些活性離子能夠使有機(jī)廢氣中的碳?xì)滏I和碳碳鍵發(fā)生斷裂,從而有效地改善有機(jī)廢氣的污染性,并產(chǎn)生無害的二氧化碳和水,因?yàn)榇朔ǔ杀镜?、技術(shù)要求不高,因此正在得到大規(guī)模的推廣使用。
4、 結(jié)束語(yǔ)
只有深入研究有機(jī)廢氣的處理技術(shù),才能在化工行業(yè)高速發(fā)展壯大的同時(shí),實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的保護(hù)。當(dāng)前可選擇的有機(jī)廢氣的凈化方法非常多,并且具有各自的優(yōu)缺點(diǎn)和使用范圍,而在對(duì)其選擇時(shí),最重要的依據(jù)便是能否達(dá)到環(huán)境保護(hù)的實(shí)效性。傳統(tǒng)的有機(jī)廢氣處理方法應(yīng)用依據(jù)比較廣泛,而為了繼續(xù)節(jié)約成本、提升效果,還應(yīng)不斷地開發(fā)新的工藝。我國(guó)正處于發(fā)展的快車道,一方面必須進(jìn)行經(jīng)濟(jì)建設(shè),另一方面則應(yīng)重視環(huán)境保護(hù)。只有不斷開發(fā)更新更好的技術(shù),才能實(shí)現(xiàn)化工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,才能增強(qiáng)其綜合競(jìng)爭(zhēng)力。
參考文獻(xiàn):
[1]張旭東.工業(yè)有機(jī)廢氣污染治理技術(shù)及其進(jìn)展探討[J].環(huán)境研究與監(jiān)測(cè),2005,18(1):24-26.
篇4
[關(guān)鍵詞]工業(yè)廢氣;氯化氫;含量;分析
中圖分類號(hào):U466 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2017)14-0025-01
引言:目前,國(guó)內(nèi)普遍采用硝酸銀容量法、硫氰酸汞分光光度法和離子色譜法測(cè)定氯離子。其中硫氰酸汞分光光度法方法靈敏、顯色液穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)便,但選擇性差,且方法不易掌握;后者方法準(zhǔn)確靈敏、選擇性好、能同時(shí)測(cè)定多種陰離子,但是操作復(fù)雜,且儀器昂貴,不少地方監(jiān)測(cè)站無此儀器。經(jīng)過長(zhǎng)期摸索研究出測(cè)量車間工業(yè)廢氣中氯化氫含量的方法。此法簡(jiǎn)單容易操作,能測(cè)定和檢查工廠廢氣排放情況,為生產(chǎn)的正常運(yùn)行提供信息。工業(yè)廢氣氯化氫同時(shí)也污染環(huán)境,對(duì)設(shè)備和建筑物都具有強(qiáng)烈的腐蝕性。氯化氫氣體易揮發(fā),水溶性強(qiáng),不易被顆粒吸附,因而擴(kuò)散性較強(qiáng),能與空氣任意混和,其危害范圍廣,對(duì)氯化氫廢氣的回收及治理已引起了人們的重視。2015年1月1日新的《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》公布并實(shí)施,可見國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視。按GB3095-2012《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》,GB/T 16157-1996《固定污染源排氣中顆粒物測(cè)定與污染物采樣方法》,國(guó)家對(duì)工業(yè)向大氣中排放氯化氫廢氣含量有明確的要求。
1.關(guān)于工業(yè)廢氣的危害
對(duì)人體健康的危害:世界衛(wèi)生組織稱,2012年空氣污染造成約700萬(wàn)人死亡(部分人死亡原因與室內(nèi)/外空氣污染均有關(guān)),也就是全球每八位死者中就有一位。大氣污染物對(duì)人體的危害是多方面的,主要表現(xiàn)是呼吸道疾病與生理機(jī)能障礙,以及眼鼻等粘膜組織受到刺激而患病。
對(duì)植物的危害:大氣污染物,尤其是二氧化硫、氟化物等對(duì)植物的危害是十分嚴(yán)重的。當(dāng)污染物濃度很高時(shí),會(huì)對(duì)植物產(chǎn)生急性危害,使植物葉表面產(chǎn)生傷斑,或者直接使葉枯萎脫落;當(dāng)污染物濃度不高時(shí),會(huì)對(duì)植物產(chǎn)生慢性危害,使植物葉片褪綠,或者表面上看不見什么危害癥狀,但植物的生理機(jī)能已受到了影響,造成植物產(chǎn)量下降,品質(zhì)變壞。
對(duì)天氣和氣候的影響:大氣污染物對(duì)天氣和氣候的影響是十分顯著的。
2.實(shí)驗(yàn)部分
2.1 主要儀器
反應(yīng)管50mL三支;酸式滴定管50mL一支;堿式滴定管50mL一支;真空泵一臺(tái);氣體流量計(jì)一臺(tái);移動(dòng)電源插座一個(gè)。
2.2 試劑及溶液
硫酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液:0.5mol/L;氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液:0.5mol/L;酚酞指示劑;甲基紅―亞甲基蘭混合指示劑。
2.3 實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備
向反應(yīng)管中裝入硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液和甲基紅―亞甲基蘭混合指示劑,在尾氣中檢測(cè)成分濃度未知的情況下,均接50.0mL硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液作為吸收液。三支反應(yīng)管串連在一起作為接收器,第一個(gè)反應(yīng)管和第三個(gè)反應(yīng)管為緩沖瓶,第二個(gè)反應(yīng)管為接有吸收溶液的吸收瓶。(如果尾氣溫度較高,可適當(dāng)?shù)脑诘谝粋€(gè)緩沖瓶前增加緩沖瓶接收冷凝的液體)。
3.檢測(cè)步驟
3.1 樣品采集
向真空泵和氣體流量計(jì)中注適量蒸餾水,在檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)就近接通電源,檢查尾氣管道是否連接正常。按照尾氣管道反應(yīng)管流量計(jì)真空泵的順序用橡膠管連接在一起,記下流量計(jì)的讀數(shù)A1作為起始讀數(shù),開啟電源開始尾氣檢測(cè)。完成抽氣檢測(cè)后,關(guān)閉真空泵開關(guān),同時(shí)拆除連接設(shè)備的橡膠管,防止由于管道負(fù)壓將吸收瓶?jī)?nèi)的吸收溶液反抽入管道。記下流量計(jì)的讀數(shù)A2作為結(jié)束讀數(shù),放掉真空泵和氣體流量計(jì)中的水并沖洗干凈,收起移動(dòng)電源線。第四是取下吸收瓶和第三個(gè)反應(yīng)管洗入三角瓶中,用硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液來中和滴定剩余的吸收溶液。以此求得吸收溶液的耗量。
3.2 尾氣中氯化氫含量的計(jì)算方法
式中:V1為氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積,mL;
V2為中和滴定的硫酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積,m ;
C1為氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度,mol/L;
C2為中和滴定的硫酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度,mol/L;
M為氯化氫的摩爾質(zhì)量36.5,g/mol;
V3為流量計(jì)記錄的抽取尾氣體積,L;
V3=A2-A1。
3.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
取同一點(diǎn)的工業(yè)廢氣做樣品(在生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)過程正常運(yùn)行下進(jìn)行),按GB/T16109-1995《車間空氣中氯化氫及鹽酸的硫氰酸汞分光光度測(cè)定方法》進(jìn)行氯化氫含量測(cè)定,檢測(cè)數(shù)據(jù)如表1。
4.討論
檢測(cè)應(yīng)在生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)過程正常運(yùn)行下進(jìn)行,確保能真實(shí)反映各工廠尾氣中氯化氫含量的排放情況。向真空泵和氣體流量計(jì)中注適量蒸餾水,在檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)就近接通電源,檢查尾氣管道是否連接正常。按照尾氣管道流量計(jì)真空泵的順序用橡膠管將設(shè)備連接,接通電源抽尾氣2min,目的是:檢查設(shè)備運(yùn)行是否正常,并將尾氣管道中的氣體替換成煙囪中正在排放的氣體,以減少檢測(cè)誤差。再去抽尾氣管道中的氣體5-10min以置換尾氣管道的氣體。氣體流量計(jì)指針為勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。第五是抽取氣體至反應(yīng)管指示劑變色,或在反應(yīng)管指示劑沒有變色的情況下抽取100-300 L尾氣,控制抽氣量盡量不使指示劑變色(根據(jù)尾氣中待測(cè)物質(zhì)含量的不同可減少或增加尾氣抽取體積)。完成抽氣檢測(cè)后,關(guān)閉真空泵開關(guān),同時(shí)拆除連接設(shè)備的橡膠管,防止由于管道負(fù)壓將吸收瓶?jī)?nèi)的吸收溶液反抽入管道。用一根橡膠管將反應(yīng)管的出口和入口連接在一起,避免空氣進(jìn)入。如果樣品采集不能當(dāng)天測(cè)量,應(yīng)將樣品放入冰箱二攝氏度到五攝氏度保存,保存不得超過四十八個(gè)小時(shí)。
總結(jié):綜上所述,隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的加快,工業(yè)廢氣氯化氫給我們的健康和生存環(huán)境都帶來了很大的威脅。提高環(huán)保意識(shí)、減少未處理工業(yè)氯化氫的排放、對(duì)工業(yè)排放氯化氫進(jìn)行檢測(cè)、完善工業(yè)廢氣氯化氫的治理技術(shù)和設(shè)備是防治工業(yè)廢氣的重要措施。本實(shí)驗(yàn)建立了測(cè)定工業(yè)廢氣中氯化氫含量的測(cè)定方法,該方法操作簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確、快速,可用于工廠對(duì)工業(yè)廢氣中氯化氫含量的測(cè)定,從而控制廢氣中的氯化氫含量不要超出標(biāo)準(zhǔn)排放量,適合工業(yè)生產(chǎn)過程中的控制。
參考文獻(xiàn)
[1] 《固定污染源排氣中顆粒物測(cè)定與氣態(tài)污染物采樣方法》GB/T 16157-1996.
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篇5
[關(guān)鍵字]橡膠廢氣 催化氧化 處理
[中圖分類號(hào)]X742 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X(2013)-2-169-1
在橡膠工業(yè)生產(chǎn)中,其廢氣的90%以上為揮發(fā)性有機(jī)物,該物質(zhì)對(duì)大氣會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的危害,也影響到周邊居民的身體健康[1]。我國(guó)國(guó)內(nèi)的石油化工生產(chǎn)企業(yè)對(duì)待廢氣的方式,往往是降低濃度后進(jìn)行排放或者不經(jīng)過任何處理就直接排放,危害十分嚴(yán)重。因此,對(duì)橡膠生產(chǎn)中伴隨的廢氣進(jìn)行揮發(fā)性有機(jī)物的清理是十分重要的課題[2],本文將重點(diǎn)探討如何利用催化氧化技術(shù)對(duì)橡膠廢氣進(jìn)行有效處理。
1 橡膠生產(chǎn)的廢氣來源
在我國(guó)的石油化工生產(chǎn)企業(yè)中,橡膠的生產(chǎn)全過程具有四個(gè)步驟,(1)聚合、(2)回收、(3)凝聚,(4)后處理,后處理的主要任務(wù)是對(duì)上一個(gè)單元中的橡膠顆粒進(jìn)行脫水處理,并進(jìn)行干燥,在這個(gè)過程中一共有四處會(huì)伴隨廢氣的產(chǎn)生,分別是進(jìn)料口與螺桿擠壓機(jī)處排放的閃蒸氣,還有在利用風(fēng)力輸送固體的過程中與對(duì)固體顆粒進(jìn)行干燥的過程中產(chǎn)生的排放氣體,這四處都會(huì)產(chǎn)生相似成分的廢氣,主要成分有乙烷、水汽、油霧與伴隨揮發(fā)的固體顆粒。
2 橡膠廢氣的處理技術(shù)
在橡膠生產(chǎn)的排放廢氣上,已經(jīng)形成了些有效的處理方式,但由于處理方式不同,在處理的效果上與優(yōu)缺點(diǎn)上也不相同,這幾種方法與催化氧化方法相比都具有一定的不足。
熱力燃燒法具有較高的處理效率,可以一次處理濃度較大的廢氣,但是處理過程也需要大量燃料消耗,且必須連續(xù)進(jìn)行,伴隨氮氧化物的排放,因此成本較高;生物處理法能夠處理較低濃度的廢氣,并且具有低成本的優(yōu)勢(shì),但是在高濃度廢氣的處理效果上并不好,需要占用大量的空間,生物環(huán)境較難獲得,因此也不方便;催化氧化是一種在特定壓力和溫度條件下,運(yùn)用金屬材料作為催化劑,將橡膠廢氣中的物質(zhì)與空氣、氧氣等氧化劑物質(zhì)進(jìn)行氧化反應(yīng)的處理工藝,該種方法與上述兩種方法相比具有明顯的優(yōu)勢(shì),它的處理效率很高,可以一次處理較高濃度的廢氣,并且不需要較高的溫度條件,成本也比較低廉,唯一的缺陷是隨著處理過程的進(jìn)行,廢氣中會(huì)含有多種粒狀物使催化劑中毒,從而降低處理的效率。
催化氧化技術(shù)在橡膠廢氣中的處理也并不是單一使用的,在實(shí)際的處理過程中,必須采用多種處理方式配合使用的途徑,才能夠最有效地對(duì)廢氣進(jìn)行處理。在以催化氧化技術(shù)為主的處理工藝中,氣體總的處理流程為先進(jìn)行廢氣的收集與預(yù)處理,然后對(duì)其進(jìn)行冷凝,接著對(duì)其進(jìn)行催化氧化,最后在達(dá)標(biāo)的情況下將廢氣進(jìn)行排放。
處理技術(shù)流程為:
(1)在進(jìn)料口與擠壓機(jī)的出口處將產(chǎn)生的廢氣進(jìn)行收集,這時(shí)閃蒸氣會(huì)進(jìn)入一級(jí)的冷凝處理,在冷凝的過程中會(huì)產(chǎn)生冷凝水,冷凝水會(huì)通過特殊方式進(jìn)行收集待處理。
(2)是二級(jí)冷凝處理,也就是在上一級(jí)冷凝的基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步冷凝,以提高冷凝處理的效果,在這個(gè)處理的過程中會(huì)產(chǎn)生環(huán)乙烷,環(huán)乙烷作為一種化工原料可以進(jìn)行收集再利用,這時(shí)前兩級(jí)的廢氣已經(jīng)得到了充分的冷凝處理;除霧處理,在風(fēng)力輸送固體的過程中與吹熱風(fēng)對(duì)顆粒進(jìn)行干燥過程中產(chǎn)生的廢氣會(huì)被收集進(jìn)來進(jìn)行集中除霧處理。在除霧處理中,會(huì)產(chǎn)生橡膠生產(chǎn)中使用的填充油,在此可以進(jìn)行收集和再利用,這時(shí)所有的廢氣都已得到充分收集。
(3)收集到的廢氣會(huì)通過蒸汽換熱器的方式進(jìn)行加熱,加熱的作用是加大催化氧化的處理效率,在熱的廢氣得到催化氧化后,氣體需要進(jìn)行一次循環(huán)以降升溫后攜帶的熱量傳遞給未處理的廢氣部分,這個(gè)過程可以有效降低能耗,節(jié)約熱能成本,在利用金屬催化劑,常壓狀態(tài)下與空氣中的氧氣等氧化劑多次的催化氧化反應(yīng)處理后,廢氣可以達(dá)到化工企業(yè)的排放標(biāo)準(zhǔn),最后被排放至大氣中,也可將其送入熱風(fēng)干燥系統(tǒng)中,利用其攜帶的熱量進(jìn)行干燥處理,該處理方式可以有效降低生產(chǎn)的成本,實(shí)現(xiàn)合理化廢氣利用[3]。
表中展示了筆者所在的公司進(jìn)行的橡膠廢氣催化氧化處理對(duì)其中的非甲烷總烴與環(huán)乙烷的處理效果:
根據(jù)筆者所在的杭州梵林環(huán)保設(shè)備有限公司的處理實(shí)踐,表中呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)充分證明了催化氧化處理可以獲得良好的處理效果,在催化氧化反應(yīng)設(shè)備的入口239-257℃,出口381-455℃情況下,其催化氧化處理可以以98%的效率去除廢氣中的非甲烷總烴與環(huán)乙烷,處理后的廢氣完全達(dá)到國(guó)家所規(guī)定的《煉油與石油化學(xué)工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》要求,為石油化工企業(yè)的橡膠生產(chǎn)產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
3 總結(jié)
催化氧化技術(shù)為石油化工企業(yè)的橡膠生產(chǎn)中廢氣排放提供了有效的處理方式,通過四步的處理工藝,能夠有效減少?gòu)U氣中的揮發(fā)性有機(jī)物,減少對(duì)大氣的污染,保證了人們的身體健康,還可以為企業(yè)創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
[1]王新,方向晨,劉忠生,王海波,陳玉香.橡膠廢氣催化燃燒處理技術(shù)[J].沈陽(yáng):當(dāng)代化工,2009,38(2):191-193.
篇6
(通標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)〈上?!涤邢薰?,中國(guó) 上海 200233)
【摘要】隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的上升以及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,環(huán)境問題也日益突出,尤其是大氣污染對(duì)人們的日常生活與工作產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。國(guó)家也越來越重視對(duì)大氣污染的治理,在進(jìn)行治理之前,對(duì)大氣污染中占大很大比例的工業(yè)廢氣進(jìn)行檢測(cè)非常重要,對(duì)工業(yè)廢氣中的有毒氣體以及揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行檢測(cè)和預(yù)警,能夠幫助人們認(rèn)識(shí)工業(yè)廢氣的構(gòu)成,選擇合適的方式進(jìn)行治理。主要探討計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)廢氣檢測(cè)分析數(shù)據(jù)處理過程中的應(yīng)用,編制相關(guān)的計(jì)算機(jī)軟件對(duì)工業(yè)廢氣的相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算,最終實(shí)現(xiàn)對(duì)分析結(jié)果的打印。
關(guān)鍵詞 計(jì)算機(jī)技術(shù);工業(yè)廢氣;數(shù)據(jù)分析
嚴(yán)重的霧霾現(xiàn)象警示人們關(guān)注大氣污染的問題,由于城市規(guī)劃中形成非常集中的工業(yè)園區(qū),其產(chǎn)生的工業(yè)廢氣也相對(duì)集中,其中包含大量的氮氧化物、大顆粒物質(zhì)、為氧化硫以及揮發(fā)性的有機(jī)物(VOCs)等,對(duì)環(huán)境和人們的健康造成非常嚴(yán)重的危害。而工業(yè)廢氣的監(jiān)測(cè)主要包含對(duì)煙氣,也就是工業(yè)鍋爐和爐窯排放的廢氣以及工藝廢氣進(jìn)行監(jiān)測(cè)。實(shí)施工業(yè)廢氣監(jiān)測(cè)的結(jié)果在最終需要特殊的表現(xiàn)形式,即在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的干排氣污染區(qū)的排放濃度或者是排放速度等。要通過這樣的形式將檢測(cè)結(jié)果表現(xiàn)出來,就需要對(duì)工業(yè)廢氣的采樣體積、流量以及含濕量等指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算,其中煙氣的監(jiān)測(cè)結(jié)果表現(xiàn)還需要對(duì)過量空氣系數(shù)實(shí)施計(jì)算,所以需要一個(gè)漫長(zhǎng)的計(jì)算過程,工作量較大且耗費(fèi)的人力資源較多,同時(shí)由于手工計(jì)算的缺陷,非常容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。
當(dāng)前,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中,我們研究工作人員探索更為便捷、簡(jiǎn)單的計(jì)算方式,最后使用QBASIC語(yǔ)言編制“工業(yè)廢氣檢測(cè)分析數(shù)據(jù)處理軟件”,對(duì)監(jiān)測(cè)的結(jié)果進(jìn)行計(jì)算和處理。軟件能夠在UCDOS的中文平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)運(yùn)行,通過利用該軟件能夠?qū)⒉蓸託怏w的各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)輸入,隨后軟件進(jìn)行分析處理得到在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的工業(yè)廢氣的排放濃度以及這算濃度,同時(shí)還能夠計(jì)算出拍題的流量和排放的速度。這樣一系列的過程中可以很大程度上減輕工作人員的工作量、降低出錯(cuò)的可能性,提高計(jì)算效率和結(jié)果的質(zhì)量,保證數(shù)據(jù)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
在進(jìn)行系統(tǒng)性的研究之后發(fā)現(xiàn),本軟件能夠應(yīng)用在監(jiān)測(cè)工業(yè)廢氣過程中各種不同類型污染物的數(shù)據(jù)計(jì)算,為環(huán)境監(jiān)測(cè)分析工作者的工作提供巨大的便利,實(shí)現(xiàn)工作流程的自動(dòng)化。
1工業(yè)廢氣檢測(cè)分析數(shù)據(jù)處理軟件的應(yīng)用
對(duì)工業(yè)廢氣實(shí)施監(jiān)測(cè)的過程中從整體上可以分為三大階段,分別是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)研以及監(jiān)測(cè)準(zhǔn)備工作;參數(shù)指標(biāo)的測(cè)試以及氣體的采樣;實(shí)驗(yàn)室的分析計(jì)算和數(shù)據(jù)處理工作。在本研究中,編制的軟件值針對(duì)實(shí)驗(yàn)室的分析計(jì)算和數(shù)據(jù)處理工作展開討論。
本軟件中主要包含有四個(gè)不同的處理模塊,分別是校準(zhǔn)曲線數(shù)據(jù)處理模塊、樣品分析處理模塊、重分析處理模塊以及風(fēng)量分析處理模塊,其中樣品分析模塊主要包括分光的光度、氣相色譜法以及原子吸收光度等;重分析處理模塊則是對(duì)工業(yè)廢氣中的煙塵和粉塵進(jìn)行分析。不同的模塊具有不同的工作流程:
第一,校準(zhǔn)曲線和樣品分析模塊對(duì)氣體污染區(qū)排放濃度的計(jì)算流程,首先將必要的參數(shù)指標(biāo)輸入到軟件中,如校準(zhǔn)缺陷會(huì)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的讀數(shù),就計(jì)算得出回歸方程的系數(shù)并建立回歸方程式;而樣品分析則通過樣品系數(shù)儀器讀數(shù)、采樣氣溫氣壓流量讀數(shù)和煙氣含氧量將污染物的含量,標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積以及過量系數(shù)計(jì)算出來,其中前兩者的結(jié)果進(jìn)一步能夠得出排放的濃度,過量系數(shù)則能夠進(jìn)一步計(jì)算出折算濃度;
第二,重分析處理模塊對(duì)大氣中顆粒物排放濃度的計(jì)算,首先將采樣氣體參數(shù)中氣溫與氣壓的流量數(shù)值輸入得出標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的采樣體積;然后輸入采塵前、后重量得到塵重;輸入煙氣的含氧量得到過量系數(shù)。前兩者的計(jì)算結(jié)果能夠算出排放的濃度,而過量系數(shù)的結(jié)果可以計(jì)算出折算濃度;
第三,風(fēng)量數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下排氣流量的計(jì)算,輸入風(fēng)管的直徑、長(zhǎng)度、寬度等規(guī)格參數(shù),計(jì)算出橫斷面積;輸入排氣動(dòng)壓、溫度以及皮托管的修正系數(shù)就能夠得到平均流速;輸入大氣的氣壓與風(fēng)管的靜壓得到絕對(duì)壓力;輸入水蒸氣的氣壓、測(cè)點(diǎn)的靜壓以及干球和濕球的溫度得出排氣的含濕量。前兩項(xiàng)結(jié)果參數(shù)能夠進(jìn)一步計(jì)算出工況下的排氣流量,而后兩項(xiàng)的結(jié)果則能夠進(jìn)一步得出標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的排氣流量;
最后,基于風(fēng)量數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)污染物排放速度的計(jì)算,通過污染物的實(shí)測(cè)濃度得到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下干排氣的流量進(jìn)而計(jì)算出排放的速率。
在編寫的軟件中,每一個(gè)計(jì)算模塊中都具有輸入。修改以及存儲(chǔ)的功能,同時(shí)還可以進(jìn)行測(cè)試數(shù)據(jù)的輸出和打印。不同的模塊與功能之間通過菜單的選擇進(jìn)行控制。
2工業(yè)廢氣檢測(cè)分析數(shù)據(jù)處理軟件的優(yōu)點(diǎn)
首先,本軟件具有完善的操作頁(yè)面,操作非常方便,對(duì)于年紀(jì)稍大的環(huán)境監(jiān)測(cè)分析人員而言也沒有難度;第二,能夠?qū)崟r(shí)對(duì)數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行修改,對(duì)于計(jì)算準(zhǔn)確性的提高很有幫助;第三,能夠?qū)Ψ治鲂?zhǔn)缺陷實(shí)施截距的處理以及進(jìn)行相關(guān)系數(shù)的檢驗(yàn),對(duì)其計(jì)算質(zhì)量進(jìn)行控制。特別是本軟件中使用的數(shù)學(xué)回歸方式能夠擬合不同線性的校準(zhǔn)曲線,無論是直線還是彎曲的線都能夠?qū)崿F(xiàn)擬合,同時(shí)還引進(jìn)分析復(fù)制方程的理念,計(jì)算過程中校準(zhǔn)曲線方程能夠直接面對(duì)樣品實(shí)施分析結(jié)果的計(jì)算,因而回歸方程濃度誤差估值相較于傳統(tǒng)的回歸方式而言更加清晰、直觀的展示在監(jiān)測(cè)分析人員的面前;第四,在輸入標(biāo)準(zhǔn)樣品或者是控制樣品的參數(shù)后能夠得到測(cè)定的誤差值,能夠?qū)悠返奶幚頂?shù)據(jù)結(jié)果的質(zhì)量進(jìn)行控制;在進(jìn)行含濕量的過程中不要要工作人員查找飽和水蒸氣的氣壓,計(jì)算機(jī)軟件能夠自動(dòng)查找完成;得到的校準(zhǔn)曲線、排氣的流量以及污染物濃度值等會(huì)自動(dòng)存儲(chǔ)在磁盤當(dāng)中,隨時(shí)調(diào)取出來使用;能夠與其他軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)接,數(shù)據(jù)處理的結(jié)果如標(biāo)磚狀態(tài)下的氣流量、過量的空氣系數(shù)、污染物濃度、折算濃度以及排放的速度等數(shù)據(jù)可以在word或者是excel等辦公軟件中訪問與編輯,用戶能夠快捷的實(shí)現(xiàn)對(duì)報(bào)告書的建立與打??;最后,軟件的適用性非常強(qiáng),能夠?qū)I(yè)廢氣中各種不同種類的污染物的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,涵蓋的分析方式有原子吸收光度法、重量法以及分光光度法等。
3結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,當(dāng)前的大氣污染現(xiàn)象非常嚴(yán)重,對(duì)環(huán)境與人們的日常工作生活帶來了很大的影響,簡(jiǎn)化工業(yè)廢氣檢測(cè)分析數(shù)據(jù)處理程序,提高數(shù)據(jù)處理結(jié)果的精度和效率對(duì)于幫助檢測(cè)人員掌握實(shí)時(shí)的空氣狀況,采取有效的手段對(duì)工業(yè)廢氣進(jìn)行控制和治理具有非常重要的意義。而開發(fā)的工業(yè)廢氣檢測(cè)分析數(shù)據(jù)處理軟件基于計(jì)算機(jī)平臺(tái),在超過1000臺(tái)的臺(tái)式計(jì)算機(jī)和筆記本電腦上進(jìn)行調(diào)試,都能夠?qū)崿F(xiàn)在UCDOS中文平臺(tái)中的穩(wěn)定運(yùn)行。使用該軟件進(jìn)行了大量的工業(yè)廢氣檢測(cè)分析數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn),包括對(duì)鍋爐產(chǎn)生的延期以及大顆粒物進(jìn)行測(cè)定、對(duì)氯化氫分光光度實(shí)施測(cè)定、對(duì)印刷廠的鑄字車間實(shí)施工作空間的廢氣鉛原子吸收光度法的測(cè)定、電鍍工序中產(chǎn)生的氮氧化物的廢氣測(cè)定等,得到的計(jì)算結(jié)果與工作人員手工計(jì)算的結(jié)果是一致的,但是極大的提高了工作效率,解放計(jì)算人員的勞動(dòng)力。
參考文獻(xiàn)
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篇7
那么中國(guó)還有沒有其他氟資源的來源?答案是完全肯定的。磷礦石中也蘊(yùn)藏著大量的氟資源,世界磷礦石儲(chǔ)量約600億噸,磷礦石中的氟含量約2%~4%,磷礦石中伴生的氟占世界氟蘊(yùn)藏量的87%以上,遠(yuǎn)比螢石的儲(chǔ)量大。僅目前有實(shí)際開采價(jià)值的磷礦中就有8億~14億噸的氟資源,相當(dāng)16億~28億噸螢石的含氟量。
可以預(yù)見,在將來螢石資源枯竭時(shí),磷礦石中的氟將成為唯一的氟資源。但由于生產(chǎn)技術(shù)等原因,大多數(shù)工廠采用水來吸收含氟廢氣物,一方面吸收不完全,另一方面產(chǎn)生固體二氧化硅容易堵塞設(shè)備及管道,造成頻繁停車,影響生產(chǎn)效率。因此,研究采用新型的工藝方法已迫在眉睫。
一、含氟廢氣用途廣泛
經(jīng)反復(fù)研究發(fā)現(xiàn)采用氟化銨溶液來吸收含氟廢氣,可取得良好效果,回收產(chǎn)物經(jīng)合適處理可分別制成無機(jī)精細(xì)化工產(chǎn)品――優(yōu)質(zhì)白炭黑和高濃度吸收劑――氟化銨溶液。
前者可廣泛應(yīng)用于天然橡膠、合成橡膠、硅橡膠的補(bǔ)強(qiáng)劑、牙膏摩擦劑、涂料和不飽和樹脂增稠劑、涂料消光劑、塑料薄膜開口劑等;后者一部分可以循環(huán)利用于吸收含氟廢氣物,另一部分可以用于制備電子工業(yè)用的氟化物(無水氟化氫,氟化銨,氟化鈉,氟化鈣,三氟化鋁等高附加值化合物),這樣企業(yè)不僅可順利地完成廢氣的有效處理,同時(shí)也將其中的氟、硅元素轉(zhuǎn)化為有較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的氟鹽、白炭黑等產(chǎn)品,從而將現(xiàn)有含氟廢氣的利用提高到一個(gè)新水平。
二、含氟廢氣的吸收
依據(jù)磷化工生產(chǎn)中含氟廢氣的不同存在形態(tài)采用氟化銨進(jìn)行吸收,吸收后的尾氣中氟含量應(yīng)達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。
對(duì)于磷化工生產(chǎn)中以SiF4為主體的廢氣, 用氟化銨溶液來吸收,生產(chǎn)穩(wěn)定的氟硅酸溶液。其反應(yīng)方程式如下: SiF4+2NH4F=(NH4)2SiF6、 H2SiF6+2NH3=(NH4)2SiF6。
吸收液的主要成分為氟硅酸銨,將其氨解,即可生成二氧化硅沉淀 (即白炭黑)和氟化銨溶液。二氧化硅經(jīng)洗滌、干燥后即得到白炭黑產(chǎn)品;同時(shí),可得到高濃度的氟化銨溶液,其反應(yīng)化學(xué)方程式如下: (NH4)2SiF6+4NH3+2H2O=6NH4F+SiO2。
以高濃度的氟化銨溶液為起點(diǎn),根據(jù)市場(chǎng)的需求,可以制取其他氟系列產(chǎn)品,如氟硅酸、氟化鈉、氟化銨(氟化氫銨)、氟化鉀、氫氟酸、無水氫氟酸、電子工業(yè)氫氟酸等。
三、白炭黑的制取工藝
當(dāng)前,以氟硅酸為原料制備白炭黑的方法主要有以下幾種工藝路線。
1、采用磷肥副產(chǎn)氟硅酸與純堿反應(yīng)制備氟化鈉和白炭黑,分離出來的SiO2沉淀經(jīng)硫酸酸化、陳化、洗滌、干燥得到白炭黑。該方法雖然得到氟化鈉和白炭黑2種產(chǎn)品,但缺點(diǎn)是反應(yīng)中產(chǎn)生大量的二氧化碳?xì)怏w,生成的氟化鈉與二氧化硅采用重力分離其分離效果有限,氟損失較高,同時(shí)在洗滌過程中產(chǎn)生大量的酸性廢水,且生成的白炭黑產(chǎn)品質(zhì)量不高,比表面積偏小。
2、采用氟硅酸與碳酸氫銨反應(yīng)生成NH4F溶液和SiO2沉淀,將分離出來的SiO2沉淀經(jīng)硫酸酸化、陳化、洗滌、干燥得到白炭黑。該方法的缺點(diǎn)是反應(yīng)中產(chǎn)生大量的二氧化碳?xì)怏w,同時(shí)由于酸化操作必然在洗滌過程中產(chǎn)生大量的酸性廢水,污染環(huán)境,且所得白炭黑比表面積較低, 對(duì)橡膠的補(bǔ)強(qiáng)效果有限。
3、利用過磷酸鈣廠副產(chǎn)氟硅酸和氨水、氯化鈉及硅膠為原料,生產(chǎn)氟化鈉和具有橡膠補(bǔ)強(qiáng)作用的白炭黑,產(chǎn)品質(zhì)量符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。該方法的優(yōu)點(diǎn)是氟硅酸與硅膠的混合漿料不需分離可直接作為反應(yīng)原料,同時(shí)可實(shí)現(xiàn)氨的回收;但缺點(diǎn)是工藝路線較長(zhǎng),且助劑的加入是否會(huì)對(duì)后續(xù)工藝產(chǎn)生影響不確定。
四、氟產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)明顯
為防止和控制工業(yè)含氟廢氣的污染及危害,而氟又是重要的工業(yè)原料棄之可惜,因此選用合適的方法將含氟廢氣凈化的同時(shí)對(duì)氟加以回收利用,延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈,開發(fā)氟產(chǎn)品,從源頭上實(shí)現(xiàn)控制氟污染和利用氟資源雙贏,是環(huán)境友好型、資源節(jié)約型現(xiàn)代企業(yè)的必然選擇,也是實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)、讓氟造福人類的必然要求。
同時(shí),利用磷肥工業(yè)副產(chǎn)的氟資源生產(chǎn)高附加值氟化工產(chǎn)品,經(jīng)濟(jì)上具有明顯優(yōu)勢(shì),若再進(jìn)行硅系列產(chǎn)品的開發(fā),效益更明顯。
篇8
關(guān)鍵詞:有機(jī)廢氣;治理技術(shù)
中圖分類號(hào): C35 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
引言:大氣環(huán)境的污染是我國(guó)目前最突出的環(huán)境問題之一,工業(yè)生產(chǎn)是大氣污染的一個(gè)重要來源,這些廢氣通過人的呼吸道或者是皮膚進(jìn)入人體,給我們的身體帶來了極大的損害并且還極有可能成為永久性的病源存在于我們的身體中,當(dāng)積累一段時(shí)間后發(fā)生巨大的疾病。特別是有害氣體中的苯并芘類多環(huán)芳烴還有可能引發(fā)癌癥。現(xiàn)今的化工領(lǐng)域以及塑料制品廠當(dāng)中含有的具有毒性的有機(jī)廢氣較多,并且這些廢氣并沒有經(jīng)過有效處理就進(jìn)入大氣中,造成空氣的污染,影響空氣的質(zhì)量和人們的健康狀況。目前,我國(guó)具有了一定的有機(jī)廢氣處理技術(shù)。筆者從有機(jī)廢氣的構(gòu)成以及特點(diǎn)出發(fā)就有機(jī)廢氣的處理方法提出了自己見解。
1、概述
有機(jī)廢氣是指碳烴化合物、苯、醇類、酮類、酚類、醛類、醋類、胺類、睛氰等有機(jī)化合物。這些化合物對(duì)我們生活、工作的環(huán)境均產(chǎn)生危害。有機(jī)廢氣治理是指用多種技術(shù)措施,通過不同途徑減少石油損耗、減少有機(jī)溶劑用量或排氣凈化以消除有機(jī)廢氣污染。有機(jī)廢氣污染源分布廣泛,為防止污染,除減少石油損耗、減少有機(jī)溶劑用量以減少有機(jī)廢氣的產(chǎn)生和排放外,排氣凈化是目前切實(shí)可行的治理途徑。
2、有機(jī)廢氣的來源
有機(jī)廢氣主要來源于石油和化工行業(yè)生產(chǎn)過程中排放的廢氣,特點(diǎn)是數(shù)量較大,有機(jī)物含量波動(dòng)性大、可燃、有一定毒性,有的還有惡臭,而氯氟烴的排放還會(huì)引起臭氧層的破壞。石油和化工工廠、存放設(shè)施;印刷及其他與石油和化工有關(guān)的行業(yè);使用石油、石油化工產(chǎn)品、化工產(chǎn)品的場(chǎng)合和燃燒設(shè)備;以石油產(chǎn)品為燃料的各種交通工具都是產(chǎn)生有機(jī)廢氣的源頭。有機(jī)廢氣的來源和污染途徑見表1。
3、有機(jī)廢氣對(duì)人體的危害
有機(jī)廢氣對(duì)人體的危害是多方面的,不同行業(yè)有機(jī)物廢氣的毒性也是各不相同的 ,其中工業(yè)廢氣中常見的部分有機(jī)廢氣對(duì)人體的危害情況見表 2。
4、有機(jī)廢氣的處理方法
4.1光分解法
光分解有機(jī)廢氣的形式主要有以下兩個(gè)方面:
一是利用光照進(jìn)行分解有機(jī)廢氣,當(dāng)光照的波長(zhǎng)達(dá)到了一定的時(shí)候,有機(jī)廢氣都得到分解。
二是用我們的催化劑通過光照的形式進(jìn)行有機(jī)廢氣的分解。據(jù)了解,當(dāng)我們的有機(jī)氯化物和氟氯烴如果在185mm的紫外線照射下,這兩種有害物質(zhì)就能夠在很短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行分解,這是一種運(yùn)用光分解的方法。如果我們加入了鹵代物將會(huì)對(duì)有機(jī)廢氣的分解更加快。同時(shí),三氯乙烯能夠在幾秒鐘的時(shí)間內(nèi)得到分解,并分解成氧氣、氟氣等。但是我們的光分解常常也會(huì)產(chǎn)生一些中間物質(zhì),但是這些中間物質(zhì)往往能夠通過我們的氫氧化鈉溶液進(jìn)行處理或者也可以采用延長(zhǎng)我們光的照射時(shí)間進(jìn)行處理。
三是運(yùn)用光催化降解也是我們可以長(zhǎng)期運(yùn)用的一定光分解技術(shù),這種技術(shù)是通過我們的紫外線對(duì)TiO2進(jìn)行照射激活,使我們的H2O生成為我們的OH自由基,然后這些自由基就會(huì)將有機(jī)廢氣化解為CO2和H2O。
4.2吸附法
吸附技術(shù)是利用某些具有吸附能力的物質(zhì)如活性炭、分子篩、硅膠、多孔粘土礦石、高聚物吸附樹脂等吸附劑,吸附有害物質(zhì)而達(dá)到消除污染的目的。吸附技術(shù)幾乎適用于所有氣相污染物,一般用于處理低中濃度的氣相污染物。
4.2.1直接吸附法
通過活性炭進(jìn)行直接吸附對(duì)有機(jī)廢氣的吸附力度十分大,通過活性炭吸附可以說能夠達(dá)到96%以上的吸附率,并且這種方法簡(jiǎn)單,投資較小。但由于直接吸附法所采用的活性炭飽和后一般都不能夠再生,因此要保證活性炭的吸附效果,必須要及時(shí)更換活性炭。于是更換活性炭也會(huì)存在二次污染等問題,并且更換的活性炭較多,運(yùn)費(fèi)較高。
4.2.2吸附―再生法(recovery)
該法利用纖維活性炭或顆?;钚蕴康任絼┪接袡C(jī)廢氣,接近飽和后用過熱蒸汽反吹活性炭進(jìn)行脫附再生,水蒸氣與脫附出來的“三苯”氣體經(jīng)冷凝、分離,可回收“三苯”液體。本法的優(yōu)點(diǎn)是:脫附速度快,冷凝吸附的效果十分好,但是也有如下幾個(gè)方面的缺點(diǎn):
一是要求我們必須具有一定的蒸汽。
二是這種方法腐蝕性高,容易腐蝕機(jī)器。
三是如果有機(jī)廢氣可溶,我們的回收液需要進(jìn)行二次分離。
四是我們活性炭當(dāng)中殘留的水分將會(huì)影響我們后面的吸附效果,因此我們還必須對(duì)殘留的水分弄干,在進(jìn)行第二次的吸附,這樣成本就比較高見圖1。
該工藝適用于中高濃度,中小風(fēng)量,有回收價(jià)值的廢氣治理,目前國(guó)內(nèi)工藝技術(shù)仍有待于提高。對(duì)于本方案中較大風(fēng)量、較低濃度的混合有機(jī)廢氣,運(yùn)行成本高、回收價(jià)值小,不宜選用該工藝。
圖1 吸附-再生-溶劑回收工藝
4.2.3吸附―催化氧化
這種方法就是運(yùn)用我們的新型活性炭對(duì)那些濃度較低的有機(jī)廢氣進(jìn)行吸附,然后吸附達(dá)到了一定的飽和度后在運(yùn)用我們的熱空氣進(jìn)行加熱活性炭,讓吸附進(jìn)來的“三苯”等廢氣徹底的脫離出來,最后進(jìn)入我們的催化燃燒床進(jìn)行所謂的無焰燃燒達(dá)到凈化處理的目的,我們也可以將我們的熱氣體進(jìn)行循環(huán)使用和回收使用。這種方法是把我們低濃度的有機(jī)廢氣通過我們的活性炭濃縮成高濃度的有機(jī)廢氣,最后在將其燃燒進(jìn)行徹底凈化。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是把各個(gè)吸附方法進(jìn)行了結(jié)合使用,解決了治理濃度較低、大風(fēng)量等有機(jī)廢氣的問題,缺點(diǎn)是沒有了吸附法和催化劑法的優(yōu)點(diǎn),這種方法的運(yùn)用十分廣泛,在國(guó)內(nèi)屬于比較成熟的方法。有機(jī)廢氣中的雜質(zhì)較多,并且這些雜質(zhì)容易引起催化劑的中毒,雜質(zhì)中的磷、鉛、錫、汞等都極有可能引起催化劑中毒。我們?cè)谶\(yùn)用催化劑的時(shí)候可以加上一定的載體,這樣不但可以節(jié)省催化劑還能夠增大催化劑的使用面積,讓催化劑減少燒結(jié),使催化劑的穩(wěn)定性得到提高。一般我們常用的催化劑的載體有石棉、陶土、活性炭等物質(zhì),特別是陶瓷載體應(yīng)用較廣。
4.3生物法
該法實(shí)質(zhì)上是通過微生物的代謝活動(dòng)將復(fù)雜的有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)楹?jiǎn)單、無毒的無機(jī)物和其它細(xì)胞質(zhì)。經(jīng)歷的步驟如下:
一是有機(jī)物首先由氣膜擴(kuò)散至液膜,跟水相進(jìn)行接觸,并溶解于其中。
二是液膜和生物膜之間存在濃度差,在此推動(dòng)力的作用下,有機(jī)物擴(kuò)散至生物膜,進(jìn)而被微生物捕獲并加以吸收。
三是微生物自身進(jìn)行活動(dòng),可以將進(jìn)入的有機(jī)污染物當(dāng)做營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和能量來源進(jìn)行分解,經(jīng)過復(fù)雜的生化反應(yīng)。有機(jī)物最終變?yōu)闊o害的CO2和H2O等無機(jī)物。
生物凈化就是我們通常所說的一種氧化的過程:生物凈化依附在活性微生物以及潮濕介質(zhì)上的有機(jī)物質(zhì)作為我們生命的能源進(jìn)行及時(shí)的轉(zhuǎn)化,它一般將其轉(zhuǎn)化為無機(jī)物(CO2、H2O)或者是我們常見的細(xì)胞物質(zhì)?,F(xiàn)階段的生物凈化的工藝主要包括三種:生物過濾法、生物滴濾床和生物洗滌床。
結(jié)語(yǔ):要提高有機(jī)廢氣的治理技術(shù),應(yīng)該加強(qiáng)有機(jī)廢氣傳統(tǒng)處理技術(shù)改進(jìn),增強(qiáng)處理效率,并節(jié)約成本,對(duì)于新發(fā)展技術(shù),也應(yīng)加強(qiáng)研究,盡快在工業(yè)上推廣應(yīng)用,對(duì)于有機(jī)廢氣成分復(fù)雜的,可運(yùn)用聯(lián)合工藝或者綜合處理技術(shù),有效處理掉有機(jī)廢氣,確保生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定持續(xù)性。
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篇9
關(guān)鍵詞:工業(yè)廢氣;排放量;影響因素
空氣是人類生存必不可少的屏障,倘若工業(yè)廢氣中的大量有害物質(zhì)進(jìn)入空氣,會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生嚴(yán)重的威脅,使得呼吸道等疾病的發(fā)生率顯著提高,因此,對(duì)于環(huán)境問題與經(jīng)濟(jì)效益的協(xié)同發(fā)展一直備受各界研究人員的關(guān)注。
在我國(guó)工業(yè)的現(xiàn)代化建設(shè)道路上,出現(xiàn)的環(huán)境污染問題屢見不鮮,由于工業(yè)污染等對(duì)人們賴以生存的環(huán)境造成的污染已經(jīng)影響到人類的生活,因此,有關(guān)部門需要加大進(jìn)行工業(yè)廢氣排放先關(guān)管理力度使得經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益得意協(xié)同發(fā)展,因此,文章對(duì)于工業(yè)廢氣排放量的影響因素所進(jìn)行的研究具有重要的意義。
一、研究工業(yè)廢氣排放與環(huán)境效益關(guān)系的有關(guān)文獻(xiàn)
針對(duì)工業(yè)廢氣排放量影響因素,國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者進(jìn)行了大量的研究,這些研究主要從三個(gè)方面開展,第一方面,研究人員認(rèn)為污染和經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)系遵從U型曲線,即庫(kù)茲涅茨環(huán)境曲線,之后有關(guān)學(xué)者針對(duì)這一觀點(diǎn)進(jìn)行了深入研究,認(rèn)為有效的政策以及廢氣排放技術(shù)工藝等的改良可以顯著降低污染的發(fā)生;第二方面研究人員主要使用VAR模型進(jìn)行不同區(qū)域的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境污染關(guān)系的分析,這方面的研究是建立在協(xié)整理論和格蘭杰因果檢驗(yàn)的基礎(chǔ)之上所進(jìn)行的反洗研究;第三方面的研究主要采用灰色關(guān)聯(lián)分析法來進(jìn)行環(huán)境以及經(jīng)濟(jì)的協(xié)整性關(guān)系研究,側(cè)重兩者之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。
二、工業(yè)廢氣排放量數(shù)據(jù)分析
1、數(shù)據(jù)來源的分析
由于工業(yè)廢氣排放量主要與電力消費(fèi)量和企業(yè)個(gè)數(shù)以及工業(yè)中產(chǎn)值有關(guān),因此文章以電力消費(fèi)量和企業(yè)個(gè)數(shù)以及工業(yè)中產(chǎn)值為自變量,以工業(yè)廢氣排放量為因變量進(jìn)行進(jìn)一步的分析,對(duì)工業(yè)廢氣排放量與各個(gè)自變量電力消費(fèi)量、企業(yè)個(gè)數(shù)、工業(yè)中產(chǎn)值之間的關(guān)系,并且在這些基礎(chǔ)上使用面板數(shù)據(jù)建立回歸模型。
2、對(duì)各個(gè)變量進(jìn)行說明
研究中使用的自變量為電力消費(fèi)量、企業(yè)個(gè)數(shù)、工業(yè)中產(chǎn)值,其中自變量電力消費(fèi)量X1的單位為千瓦/小時(shí),企業(yè)個(gè)數(shù)X2的單位為個(gè),工業(yè)中產(chǎn)值X3的單位為億元,研究中的因變量工業(yè)廢氣排放量Y的單位為萬(wàn)噸,筆者將這些自變量以及變量取對(duì)數(shù)后使用MATLAB進(jìn)行直方圖的描畫,取對(duì)數(shù)后的結(jié)果如圖1所示,自變量數(shù)據(jù)的直方圖結(jié)果顯示明顯的非正太性,圖1表示的是自變量數(shù)據(jù)取對(duì)數(shù)后的直方圖,整體上趨于正太分布,所以研究采取各自變量的對(duì)數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行建模,生成序列LNX1=LOG(X1),LNX2=LOG(X2),LNX3=LOG(X3),以及LNX4=LOG(X4)。
3、序列的平穩(wěn)性檢驗(yàn)
為避免不平穩(wěn)序列造成的偽回歸問題,需要對(duì)生成的序列進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗(yàn),第一步進(jìn)行單位根檢驗(yàn),根據(jù)單位根是否相同面板單位根檢驗(yàn)有不同的方法,對(duì)生成的4個(gè)序列進(jìn)行不同單位根的檢驗(yàn)結(jié)果顯示P值>0.05,這一結(jié)果表明了者4個(gè)序列是非平穩(wěn)的,因此下一步需要對(duì)這4個(gè)序列做查分運(yùn)算,進(jìn)行差分運(yùn)算之后再次進(jìn)行面板單位根檢驗(yàn),結(jié)果顯示P值
4、面板協(xié)整檢驗(yàn)
進(jìn)行協(xié)整檢驗(yàn)的目的是為了確定各個(gè)變量之間是否存在長(zhǎng)期的關(guān)系,研究采用Joansen面板協(xié)整性檢驗(yàn)對(duì)上述LNX1、LNX2、LNX3以及LNY的協(xié)整關(guān)系進(jìn)行檢驗(yàn),結(jié)果表明變量之間存在4個(gè)協(xié)整關(guān)系。
三、建立和分析面板數(shù)據(jù)模型
1、建立隨機(jī)效應(yīng)模型
建立并檢驗(yàn)隨機(jī)效應(yīng)模型,采用的檢驗(yàn)方法為Hausman檢驗(yàn)法,Hausman檢驗(yàn)法的使用前提為模型所包含的隨機(jī)效應(yīng)應(yīng)該與解釋變量有關(guān),經(jīng)過相關(guān)的建設(shè)以及驗(yàn)證結(jié)果表明選擇的指標(biāo)不能建立隨機(jī)效應(yīng)模型。
2、建立固定效應(yīng)模型
經(jīng)過Hausman檢驗(yàn)法的檢驗(yàn)結(jié)果表明所選指標(biāo)無法建立隨機(jī)效應(yīng)模型,所以進(jìn)行固定效應(yīng)模型的建立,采用Eviews 7.2進(jìn)行固定模型的檢驗(yàn),結(jié)果表明固定效應(yīng)模型成立。
3、對(duì)所建立的模型進(jìn)行說明
研究所采用的固定效應(yīng)模型建立的回歸方程經(jīng)Eviews 7.2檢驗(yàn),對(duì)輸出的結(jié)果進(jìn)行分析說明了方程具有顯著性,回歸方程的擬合效果高達(dá)99%。
根據(jù)模型的回歸方程,自變量電力消耗量X1每增大1%,因變量工業(yè)廢氣排放量Y增大0.647%;自變量企業(yè)單位個(gè)數(shù)X2每增大1%,因變量工業(yè)廢氣排放量Y增大0.140%,;自變量電力消耗量X3每增大1%,因變量工業(yè)廢氣排放量Y增大0.217%,上述結(jié)果說明隨著自變量電力消耗量、企業(yè)單位個(gè)數(shù)、電力消耗量的增大,因變量工業(yè)廢氣排放量增大,與實(shí)際的結(jié)果相符。
四、模型評(píng)價(jià)
研究通過數(shù)據(jù)面板模型建立了各影響因素與工業(yè)廢氣排放量的模型,第一步進(jìn)行各自序列的平穩(wěn)性進(jìn)行分析,因?yàn)榻?jīng)過數(shù)據(jù)面板單位根檢驗(yàn)別表明數(shù)據(jù)的非平穩(wěn)性故而進(jìn)行了1階的差分處理將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為平穩(wěn)序列,后進(jìn)行協(xié)整性檢驗(yàn)并最終建立了固定效應(yīng)模型。
通過Eviews 7.2檢驗(yàn)表明,最終模型的回歸方程具有顯著性,且擬合率高達(dá)99%,由Eviews 7.2的輸出結(jié)果得知自變量電力消耗量、企業(yè)單位個(gè)數(shù)、電力消耗量的增大,因變量工業(yè)廢氣排放量增大,與實(shí)際的結(jié)果相符。
五、提出建議
根據(jù)建立的模型分析結(jié)果顯示,隨著電力消耗量、企業(yè)單位個(gè)數(shù)、電力消耗量的增大,我國(guó)的工業(yè)廢氣排放量增大呈現(xiàn)增長(zhǎng)的趨勢(shì),并且經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度較快的地區(qū)如、北京和經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)較好的地區(qū)如北京、上海等地區(qū)的固定影響較大。針對(duì)得出的結(jié)論,提出以下的建議。
1、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)
應(yīng)該對(duì)傳統(tǒng)的污染嚴(yán)重地產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造或者逐步的進(jìn)行淘汰,對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,建立起效益高、消耗低的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、倡導(dǎo)生態(tài)經(jīng)濟(jì)和低碳經(jīng)濟(jì)以及循環(huán)經(jīng)濟(jì)。
2、適當(dāng)?shù)膶?duì)工廠數(shù)量進(jìn)行控制
企業(yè)個(gè)數(shù)對(duì)工業(yè)廢氣排放量的影響相當(dāng)大,企業(yè)個(gè)數(shù)過大會(huì)對(duì)增大對(duì)自然資源的消耗以及需要排放的廢氣總量,因此,需要適量的進(jìn)行工廠個(gè)數(shù)的控制,同時(shí)需要嚴(yán)密觀測(cè)空氣質(zhì)量,讓工廠的經(jīng)濟(jì)效益與空氣質(zhì)量得以協(xié)調(diào)發(fā)展。
3、提倡環(huán)保技術(shù)
鼓勵(lì)企業(yè)進(jìn)行環(huán)保技術(shù)的開發(fā)以及使用,可以通過設(shè)置獎(jiǎng)勵(lì)政策來激勵(lì)企業(yè)的環(huán)保工作,同時(shí)需要提高環(huán)保意識(shí),進(jìn)行有關(guān)工作的宣傳教育等。
4、改善工業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)
根據(jù)研究結(jié)果,經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度較快的地區(qū)如、北京和經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)較好的地區(qū)如北京、上海等地區(qū)的固定影響較大,為避免這些地區(qū)對(duì)于環(huán)境的污染過大,需要盡量將工業(yè)發(fā)展轉(zhuǎn)移到固定影響結(jié)果為正數(shù)的地區(qū),以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和效益的和諧和平衡。
篇10
【關(guān)鍵詞】三廢治理;循環(huán)經(jīng)濟(jì);環(huán)境保護(hù)
1 三廢的處理需從全球的平衡來考慮
環(huán)境的惡化是隨著人口的增加和工業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn)而發(fā)展的,因此在考慮環(huán)境治理時(shí),首先面對(duì)的是三廢處理,即廢氣、廢水及廢渣的處理。人們長(zhǎng)期認(rèn)為三廢主要來自于工業(yè),但隨著城市人口的集中,農(nóng)藥、化肥、復(fù)合飼料的大量使用,城市三廢和農(nóng)業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)的三廢大幅增加,三廢不再是僅由工業(yè)產(chǎn)生。三廢處理目前不外物理、化學(xué)和生物方法,去路不外是固化堆存、分離排放、稀釋排放和綜合利用。堆存的廢渣產(chǎn)生的污染是驚人的。固體堆放量最大的是尾礦壩,攀枝花的尾礦使金沙江下游都受到污染,某放射礦提取后廢渣的儲(chǔ)渣壩由于浸漏和溢流使周圍稻田瘋長(zhǎng)而顆粒無收,加拿大堆放后的廢輪胎將水源污染等,不乏其例。
城市垃圾的堆埋,占用大量土地,對(duì)水、氣的污染也同樣嚴(yán)重。青島去機(jī)場(chǎng)的海濱路由于垃圾堆放,使人們長(zhǎng)時(shí)間行進(jìn)在臭氣中。城市垃圾的堆埋和燃燒都產(chǎn)生大量的CO2、CO和CH4氣體,甚至包括SOx、NOx、CO2的排放已成為嚴(yán)重的污染,國(guó)際能源機(jī)構(gòu)一項(xiàng)調(diào)查顯示:美國(guó)、中國(guó)、俄羅斯和日本的CO2排放量幾乎占全球總量的一半,美國(guó)占23.7%,中國(guó)占13.16%,俄羅斯占7%,日本占5.2%,甲烷氣給全球氣候帶來極大影響,溫室效應(yīng)除對(duì)人類有直接影響外,還會(huì)帶來水災(zāi)、火災(zāi)損失。
2 環(huán)境生物技術(shù)在“三廢”治理中的應(yīng)用
2.1 廢水的生物處理技術(shù)
廢水生物處理技術(shù)主要是利用微生物的生命活動(dòng)過程,對(duì)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。該方法的主要特征是應(yīng)用微生物特別是細(xì)菌,并在為充分發(fā)揮微生物的作用而專門設(shè)計(jì)的生化反應(yīng)器中,將廢水中的污染物轉(zhuǎn)化為微生物細(xì)胞以及簡(jiǎn)單形式的無機(jī)物。根據(jù)微生物在廢水所處的狀態(tài)或存在的形式,廢水生物處理可分為懸浮生長(zhǎng)法和附著生長(zhǎng)法兩大類。其中活性污泥法是典型懸浮生長(zhǎng)工藝,而生物膜法則是目前典型的附著生長(zhǎng)法?;钚晕勰喾ㄊ翘幚沓鞘形鬯顝V泛使用的方法。它能從污水中去除溶解的和膠體的可生物降解有機(jī)物以及能被活性污泥吸附的懸浮固體和其他一些物質(zhì)。無機(jī)鹽類(磷和氮的化合物)也能部分地被去除。類似的工業(yè)廢水也可用活性污泥法處理。自1912年開始至今,活性污泥法的研究經(jīng)過100余年的發(fā)展,在理論和實(shí)踐上都取得了很大的進(jìn)步。例如為了提高溶解氧的濃度和利用率,采用了漸減曝氣、純氧曝氣和深井曝氣;在混合特征方面,改傳統(tǒng)的推流式為完全混合式、粉末活性炭法、混凝劑活性污泥法、氧化溝法、AB法、SBR法、分建式吸附再生工藝等;在進(jìn)水方面,改一點(diǎn)進(jìn)水為多點(diǎn)、逐點(diǎn)和中間進(jìn)水;為除氮除磷采用A/O法和A/A/O法等。
2.2 廢氣的生物治理技術(shù)
清潔的空氣是人類和生物賴以生存的環(huán)境要素之一。然而,隨著有機(jī)合成工業(yè)和石油化學(xué)工業(yè)的迅速發(fā)展,進(jìn)入大氣的有機(jī)化合物越來越多,這類物質(zhì)往往帶有惡臭,不僅對(duì)感官有刺激作用,而且不少有機(jī)化合物具有一定毒性,從而對(duì)人體和環(huán)境產(chǎn)生很大的危害。廢氣的生物處理是利用微生物新陳代謝過程中需要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)這一特點(diǎn),把廢氣中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化成少害甚至無害的物質(zhì)。微生物對(duì)各類污染物均有較強(qiáng)、較快的適應(yīng)性,并可將其作為代謝底物降解、轉(zhuǎn)化。同常規(guī)的有機(jī)廢氣處理技術(shù)相比,生物技術(shù)具有效果好、投資及運(yùn)行費(fèi)用低、安全性好、無二次污染、易于管理等優(yōu)點(diǎn),尤其在處理低濃度(小于3mg/L)、生物降解性好的有機(jī)廢氣時(shí)更顯其優(yōu)越性。根據(jù)微生物在廢氣處理過程中存在的形式,可將處理方法分為生物吸收法和生物過濾法兩類。生物吸收法即微生物及營(yíng)養(yǎng)物配料存在于液體中,氣體中的有機(jī)物通過與懸浮液接觸后轉(zhuǎn)移至液體中而被微生物降解。生物過濾法則是微生物附著生長(zhǎng)于固體介質(zhì)(填料)上,廢氣通過由介質(zhì)構(gòu)成的固定床層時(shí)被吸附或吸收,最終被微生物降解。
生物吸收裝置主要包括吸收器和廢水生物處理反應(yīng)器。生物懸浮液自吸收器頂部噴淋而下,廢氣從吸收器底部通入,與水逆流接觸,污染物被生物懸浮液吸收后由吸收器頂部排出。污染了的水從吸收器底部流出,進(jìn)入生物反應(yīng)器經(jīng)微生物再生后循環(huán)使用。被吸收的有機(jī)物通過微生物氧化作用,最終被生物反應(yīng)器中活性污泥懸液除去。生物吸收法處理廢氣,其去除效率除了與污泥的MLSS濃度、pH值、溶解氧等因素有關(guān),還與污泥的馴化與否、營(yíng)養(yǎng)鹽的投加量及投加時(shí)間有關(guān)。生物吸收法用來處理含胺、酚和乙醛等污染物的氣體,可達(dá)到高于95%的去除率。
2.3 固體廢棄物的生物治理技術(shù)
固體廢棄物是指人類在生產(chǎn)建設(shè)、日常生活和其他活動(dòng)中產(chǎn)生的,在一定時(shí)間和地點(diǎn)無法利用而被丟棄的,以固態(tài)和泥狀存在的物質(zhì)。固體廢棄物的生物治理技術(shù),是指依靠自然界廣泛分布的微生物的作用,通過生物轉(zhuǎn)化,將固體廢物中易于生物降解的有機(jī)組分轉(zhuǎn)化為腐殖質(zhì)肥料、沼氣或其他化學(xué)轉(zhuǎn)化產(chǎn)品,如飼料蛋白、乙醇或糖類,從而達(dá)到固體廢棄物無害化的一種處理方法。該方法主要適用于有機(jī)固體廢物中的輕有機(jī)組分,因此處理之前,應(yīng)盡可能對(duì)固體廢物做預(yù)處理,使其中的輕組分富集起來,以利于集中處理。這一技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)是可以回收利用最后產(chǎn)品,達(dá)到固體廢物的資源化利用。該方法主要包括堆肥化及填埋技術(shù)等。堆肥化是指在人工控制條件下,通過自然界廣泛存在的真菌、放線菌、細(xì)菌等微生物,使固體廢物中可生物降解的有機(jī)組分分解轉(zhuǎn)化為比較穩(wěn)定的腐殖質(zhì)的微生物過程。適用于堆肥化處理的廢物主要有城市垃圾、糞便、城市及某些工業(yè)廢水處理過程中產(chǎn)生的污泥、農(nóng)林廢物等。現(xiàn)代化的堆肥工藝,特別是城市垃圾堆肥工藝大多是好氧堆肥,即以好氧菌為主對(duì)廢物進(jìn)行氧化、吸收與分解。而在厭氧堆肥系統(tǒng)中,空氣與發(fā)酵原料隔絕,堆制溫度低,成品肥中氮素保留較多,但堆制周期長(zhǎng),且異味強(qiáng)烈,分解不夠充分。
填埋技術(shù)是將固體廢棄物鋪成一定厚度的薄層,加以壓實(shí),并覆蓋土壤。向大型化發(fā)展的固體廢棄物填埋場(chǎng)既是處理效率有保證、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可靠,又是適合環(huán)境要求的處理方法。填埋場(chǎng)實(shí)際上是一個(gè)大型生物反應(yīng)器,它是通過有目的的控制手段強(qiáng)化微生物過程從而加速垃圾中易降解和中等易降解有機(jī)組分轉(zhuǎn)化和穩(wěn)定的一種垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)運(yùn)行方式。
3 總結(jié)
環(huán)境工程中處理廢水、廢氣和固體廢棄物的方法很多,其中生物處理法占據(jù)著十分重要的位置。它與物理法、化學(xué)法相比,具有經(jīng)濟(jì)、高效的優(yōu)點(diǎn),更重要的是可達(dá)到無害化。環(huán)境生物技術(shù)是在現(xiàn)代生物技術(shù)和環(huán)境工程事業(yè)蓬勃發(fā)展的基礎(chǔ)上應(yīng)運(yùn)而生的新興交叉學(xué)科,它在“三廢”治理中已得到了廣泛的應(yīng)用,是當(dāng)代環(huán)境學(xué)科發(fā)展的主導(dǎo)方向之一。隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)越來越密切的關(guān)注,環(huán)境生物技術(shù)必將在污染治理中發(fā)揮更大的作用。
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