化工企業(yè)大氣污染防治提升技術(shù)研究
時(shí)間:2022-05-26 10:55:53
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摘要:人類(lèi)的生存問(wèn)題與良好的環(huán)境密不可分。近年來(lái),環(huán)保成為國(guó)家和社會(huì)關(guān)注的重要問(wèn)題。化工生產(chǎn)中的原料、生產(chǎn)方式、生產(chǎn)工藝技術(shù)決定了對(duì)環(huán)境造成污染程度。本文圍繞生態(tài)環(huán)保理念下的化工企業(yè)大氣污染防治技術(shù)進(jìn)行了探討,旨在提升化工企業(yè)大氣污染防控水平,推動(dòng)行業(yè)健康發(fā)展。
關(guān)鍵詞:大氣污染;化工企業(yè);環(huán)保
化工企業(yè)生產(chǎn)原輔料包括多種化學(xué)試劑,這些化學(xué)試劑部分具有無(wú)害性,部分具有一定的有害性。因生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)方式不同,產(chǎn)生的副產(chǎn)物及污染物也有所差異。在日益收緊的環(huán)保政策以及公眾環(huán)保意識(shí)日益提升的情況下,化工企業(yè)面臨的環(huán)保壓力也越來(lái)越大。在大力提倡生態(tài)文明、可持續(xù)發(fā)展的時(shí)代主題下,化工企業(yè)要采取切實(shí)措施,實(shí)現(xiàn)自身發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的和諧統(tǒng)一。
1化工企業(yè)環(huán)保問(wèn)題
(1)化工行業(yè)污染物減排任務(wù)艱巨?;て髽I(yè)是耗水大戶(hù),同時(shí)也廢水排放大戶(hù)。雖然近年來(lái)環(huán)境管理收緊,廢水排放量降低,但廢水中化學(xué)需氧量和氨氮等污染物含量仍較高。(2)化工企業(yè)違法成本增大。化工企業(yè)不顧環(huán)保只注重追求經(jīng)濟(jì)效益,偷排廢棄物將受到更加嚴(yán)厲的懲罰。新環(huán)境保護(hù)法中明確提出了違法企業(yè)實(shí)施按日計(jì)罰,對(duì)違法排污企業(yè)罰款數(shù)額上不封頂。除了罰款以外,嚴(yán)重情形還將追究刑事責(zé)任。這使得化工企業(yè)面臨的違法成本更高,風(fēng)險(xiǎn)更大。(3)化工企業(yè)污染物處理設(shè)施運(yùn)行效率低?;て髽I(yè)因環(huán)保意識(shí)缺乏,在污染物處理工藝設(shè)備設(shè)施方面投入不足。部分化工企業(yè)僅僅采取簡(jiǎn)單的控污措施,這些措施得到的處理效果達(dá)不到國(guó)家規(guī)定的污染物排放指標(biāo)。隨著環(huán)保監(jiān)管越來(lái)越嚴(yán)格,化工企業(yè)必須加強(qiáng)污染物處理設(shè)備設(shè)施的完善提升。(4)化工企業(yè)缺乏專(zhuān)業(yè)的環(huán)保技術(shù)人才,環(huán)保技術(shù)創(chuàng)新不足。傳統(tǒng)化工企業(yè)對(duì)環(huán)境保護(hù)的意識(shí)淡漠,主要關(guān)注投入在產(chǎn)品生產(chǎn)銷(xiāo)售方面。而在生態(tài)環(huán)保理念下,化工企業(yè)過(guò)去的環(huán)境治理技術(shù)已經(jīng)不能滿(mǎn)足新的生態(tài)環(huán)境排放要求。企業(yè)缺乏專(zhuān)業(yè)的環(huán)保技術(shù)人才,環(huán)境治理技術(shù)落后,這些都是化工企業(yè)環(huán)境治理和環(huán)保管理水平提升的阻力[1]。
2大氣污染危害
化工企業(yè)排放的大氣污染物主要是酸堿廢氣和有機(jī)廢氣,這類(lèi)廢氣超量排放將給環(huán)境帶來(lái)連鎖性危害。具體包括溫室效應(yīng)、厄爾尼諾現(xiàn)象、酸雨、臭氧層空洞、霧霾等。這些環(huán)境問(wèn)題都是直接或間接由廢氣超標(biāo)、超量排放所引起的。自然環(huán)境的破壞造成了生物多樣性破壞、生態(tài)鏈斷裂、生態(tài)系統(tǒng)失衡、病毒繁衍,給人類(lèi)健康、安全生存帶來(lái)危害。
3有機(jī)廢氣治理技術(shù)
有機(jī)廢氣指的是揮發(fā)性有機(jī)物(VOCS)。這類(lèi)廢氣通常是在化工生產(chǎn)工藝中作為載體使用的溶劑揮發(fā)產(chǎn)生的。(1)熱破壞技術(shù):該技術(shù)直接燃燒(RTO)有機(jī)廢氣,或者在催化劑(RCO)作用下加快反應(yīng)速率降低有機(jī)廢氣濃度。直接燃燒技術(shù)處理效率高,可達(dá)到99%,是高濃度小流量有機(jī)廢氣治理較好的選擇。(2)吸附技術(shù):該技術(shù)是一種相對(duì)成熟的技術(shù),處理效率較高,能耗較低,可以對(duì)有機(jī)廢氣進(jìn)行有效處理,對(duì)低濃度大流量的有機(jī)廢氣處理較適用。采用該技術(shù)需要綜合考量設(shè)備體積占據(jù)空間。該技術(shù)應(yīng)用效果在很大程度上取決于吸附介質(zhì)的吸附效率,通常采用的吸附介質(zhì)如活性炭,優(yōu)點(diǎn)是細(xì)孔結(jié)構(gòu)好,比表面積大?;钚蕴拷?jīng)過(guò)氧化鐵處理或者經(jīng)過(guò)臭氧處理后,具有的吸附性能要優(yōu)于未處理的活性炭,對(duì)有機(jī)廢氣處理更高效。(3)生物處理技術(shù):該技術(shù)是近代興起的一種大氣污染處理技術(shù),主要采用微生物自身的新陳代謝過(guò)程將有機(jī)廢氣中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)。具體方式包括生物過(guò)濾的方式、生物洗滌方式、生物滴濾方式等。從技術(shù)原理分析,大致包括三個(gè)階段,第一個(gè)階段是廢氣中的有機(jī)物與水接觸并溶解在水中;第二個(gè)階段是溶解在水中的有機(jī)物逐漸擴(kuò)散到生物膜中,然后被生物膜上的微生物吸收;第三個(gè)階段是微生物吸收有機(jī)廢氣后進(jìn)行自身新陳代謝,有機(jī)物被降解轉(zhuǎn)化為水、二氧化碳等無(wú)害物質(zhì)。該技術(shù)適應(yīng)性強(qiáng),工藝簡(jiǎn)單,設(shè)備設(shè)施投資少,運(yùn)行成本低。在應(yīng)用中需要考慮有機(jī)廢氣的組分、濃度以及總量,使有機(jī)廢氣與微生物代謝活性有效匹配,實(shí)現(xiàn)理想的處理效果。(4)變壓吸附分離凈化技術(shù):該技術(shù)利用固體材料的吸附作用同時(shí)結(jié)合氣體壓力變化來(lái)處理有機(jī)廢氣。原理是利用物理法來(lái)凈化有機(jī)廢氣,使用的固體材料包括沸石分子篩。分子篩在選擇性上可以進(jìn)行處理使其對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)有選擇性吸附,同時(shí)通過(guò)對(duì)分子篩處理還可以提高吸附量,這也是沸石分子篩在有機(jī)廢氣處理方面的優(yōu)勢(shì)。在實(shí)際的應(yīng)用中,沸石分子篩吸附有機(jī)廢氣后,剩余的有機(jī)廢氣進(jìn)入到下一個(gè)處理工藝,吸附后的沸石分子篩在特定工序下可以進(jìn)行再生轉(zhuǎn)化,恢復(fù)吸附劑吸附能力,降低成本,保持吸附效率。(5)氧化技術(shù):該技術(shù)是揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)與氧氣發(fā)生反應(yīng)生成無(wú)害的水和二氧化碳。具體包括催化氧化和熱氧化。前者是廢氣中的有機(jī)物以微小顆粒的方式依附在催化劑上,然后借助Pt、Pd等催化劑進(jìn)行處理。在實(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)注意采取避免催化劑中毒的措施。熱氧化根據(jù)熱量回收方式的不同又可分為蓄熱熱氧化、間壁熱氧化。熱氧化技術(shù)應(yīng)用中,有機(jī)廢氣處理效率主要與三個(gè)因素有關(guān),分布式反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、湍流混合情況,三者是相互聯(lián)系的,需要找到三個(gè)因素的優(yōu)化組合。氧化技術(shù)可以與催化劑結(jié)合,降低熱氧化反應(yīng)溫度,提高有機(jī)廢氣處理效率[2]。
4顆粒物控制技術(shù)
化工企業(yè)原料混合、燃料燃燒過(guò)程產(chǎn)生的氣體含有粉塵。目前對(duì)此采取的處理技術(shù)主要是除塵器。如濕式除塵器是將含塵氣體和水進(jìn)行接觸,水滴運(yùn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)與氣體中的粉塵碰撞,從而捕集粉塵使粒徑增大。高能濕式除塵器的顆粒物凈化效果可達(dá)到99.5%以上。濕式除塵技術(shù)與傳統(tǒng)的靜電除塵技術(shù)和布袋除塵技術(shù)相比,適用范圍更廣,對(duì)高溫氣體、高濕氣體、高比電阻氣體以及易燃易爆氣體均適用,安全性更高。實(shí)際應(yīng)用中,濕式除塵技術(shù)根據(jù)設(shè)備類(lèi)型的不同又包括重力噴霧洗滌器、旋風(fēng)洗滌器、填料洗滌器、板式洗滌器、文丘里洗滌器等。根據(jù)粉塵顆粒捕集方式的不同,濕式除塵技術(shù)又包括液膜捕塵技術(shù)、液滴捕塵技術(shù)、氣泡捕塵技術(shù)。除塵技術(shù)應(yīng)用效率高低主要取決于以下因素:粉塵受力情況、粉塵慣性碰撞參數(shù)、接觸功率、分割粒徑[3]。
5二噁英及重金屬控制技術(shù)
二噁英控制主要是從二噁英產(chǎn)生的來(lái)源進(jìn)行控制。如改善燃燒工藝條件來(lái)控制二噁英產(chǎn)生。具體可通過(guò)調(diào)整燃燒溫度、燃料停留時(shí)間、氧氣與燃料之間的混合情況、燃料預(yù)處理、燃料投放頻率和投放量、氧氣供給頻率和供給量等。改善和調(diào)整工藝參數(shù)和條件是遏制二噁英生成,降低二噁英濃度的主要途徑。此外,在廢氣進(jìn)入燃燒區(qū)域前對(duì)飛灰顆粒進(jìn)行提前分離可以有效降低二噁英產(chǎn)生量。對(duì)重金屬?gòu)U氣的處理技術(shù)包括通用方法和特殊方法。通用方法可以對(duì)大多數(shù)重金屬進(jìn)行凈化處理,如活性炭吸附法。特殊方法是針對(duì)不同重金屬?gòu)U氣及生產(chǎn)工藝采取的治理工藝。如對(duì)化工生產(chǎn)中的含汞廢氣,可采用在鍋爐燃燒過(guò)程中添加石灰石的方式降低廢氣中汞含量,同時(shí)結(jié)合除塵器技術(shù)進(jìn)行汞的凈化。對(duì)氯化汞生產(chǎn)廢氣可采用氨液吸收。對(duì)雷汞廢氣可采用消化吸收法凈化。蓄電池生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生含鉛煙氣可采用多級(jí)處理技術(shù),首先使用除塵技術(shù)去除大顆粒,然后再使用化學(xué)試劑對(duì)鉛進(jìn)行去除。對(duì)含砷廢氣的處理技術(shù)可先對(duì)煙氣進(jìn)行冷凝,然后利用除塵器進(jìn)行初步凈化,最后尾氣進(jìn)入噴霧塔用石灰乳進(jìn)行洗滌。
6結(jié)語(yǔ)
綜上所述,化工企業(yè)廢氣處理提升是自身內(nèi)部發(fā)展的要求,也是外部政策環(huán)境的要求。在生態(tài)環(huán)保理念下,積極學(xué)習(xí)和應(yīng)用廢氣處理新技術(shù)方法,找到有效措施,才能走上健康環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展道路。
參考文獻(xiàn):
[1]陳凱.環(huán)境工程中大氣污染的防控措施分析[J].綠色環(huán)保建材,2019(12):62.
[2]張花.淺論石油化工企業(yè)廢氣污染治理與控制技術(shù)措施[J].化工管理,2019(05):158-159.
[3]陳富凱.石化企業(yè)的大氣污染防治策略[J].化工設(shè)計(jì)通訊,2020(02):199+212.
作者:薛紅俊 孫茹 單位:無(wú)錫市清之源環(huán)境服務(wù)有限責(zé)任公司