化学工业废气治理汇总十篇

时间:2023-12-05 09:48:25

化学工业废气治理

化学工业废气治理篇(1)

当前工业废气污染已经成为大气污染的主要来源,其对环境造成了严重的伤害。当前国家加大了对环境污染的治理力度,而治理工业废气污染成为当前环境保护工作的一个重要组成部分。工业废气污染治理技术经过多年的发展,形成了一系列的相对成熟的治理技术。本文笔者分析了当前工业废气污染存在的危害性,并对工业废气污染治理技术应用和发展的意义进行探讨,同时结合多年的工作经验,对近年来在治理工业废气污染方面所采用的技术进行研究。

一、工业废气污染的危害

1、工业废气污染对人体造成伤害。工业生产过程中产生的废气不经过处理,直接排放到大气中,会对人体造成严重的伤害。其中最主要的体现是,人体吸入工业废气会造成呼吸道疾病与生理性能停滞,甚至会出现致癌或者眼睛失明等现象。

2、工业废气污染对植物造成危害。工业废气中含有大量污染物,尤其是尤其是二氧化硫、氟化物等,这些会对植物的危害是十分严重的。不仅会造成植物叶枝脱落,还会造成植物尤其的农作物的减产。此外,会影响到植物进行光合作用,也间接影响到人类的生存环境。

3、工业废气污染会对全球气候环境造成影响。工业废气污染作为大气污染的一个主要来源,它对大气环境的污染已经超越了国界,危害已经遍及全球。工业废气污染对全球环境的影响主要表现在以下三个方面:一是加速全球臭氧层的破坏;二是工业废气污染会形成酸雨,造成农作物减产,建筑物等腐蚀;三是工业废气污染会使全球气候变暖,两极冰雪融化等,严重破坏生态环境。

二、研究工业废气污染治理技术的应用和发展的意义。

由于城市化和工业化进程的加快,工业生产活动中排放的废气越来越多,已经给人类的生存环境带来了严重的污染。研究工业废气污染治理技术的应用和发展,一方面可以为人类的生存环境的改善提供帮助,更好地提高人们的生活质量;另一方面可以增强企业自身的环保意识,降低企业的能耗和环保投入资金,实现政府、社会以及企业之间多赢的局面。

三、当前工业废气污染治理技术探讨

工业废气一般分为固体颗粒粉尘污染物和气体污染物,因而工业废气污染治理技术也要针对污染物的不同而不同。当前比较成熟的工业废气污染治理技术主要有以下几种:

1、吸附法。吸附法主要是利用某些具有较强吸附能力的固体吸附剂(譬如活性炭、分子筛、硅胶等)吸附工业废气中的有害成分而达到消除有害污染的目的。这种方法具有设备简单、应用范围广、净化效率高的特点,是一种传统的废气治理技术,也是目前应用最广的治理技术,但是该技术存在投资后运行费用较高且有产生二次污染的缺陷。

2、吸收法。吸收法是利用某种特定的化学液体来对工业废气进行吸收,再利用有机分子和吸收剂物理性质的差异进行分离的废气污染物控制技术。但是该方法具有较大的局限性,主要适用于浓度较高、温度较低和压力较高情况下废气污染物的处理。同时这种方法的回收率太低,由于前期投资及运行成本都很高,导致经济效益不明显。

3、催化燃烧法。催化燃烧法主要是借助某种催化剂来分解或者使工业废气燃烧后变成无害气体。这种方法使用设备简单,投资少,见效快,基本上不会造成二次污染。缺点是不能对废气中的有机物质进行回收,只有投入,而不产生任何经济效益。

4、生物法。生物法起初主要应用于脱臭。近年来随着对工业废气污染治理技术研究的不断深入,该法也逐步应用于有机废气污染物治理。这种方法与先前的常规治理技术相比,具有设备简单,投资运行费用低,无二次污染等优点,但是也具有一定的局限性,该方法只能在处理低浓度、易生物降解的有机废气污染物时才具其经济性,也就是说此方法不具有普遍适用性。

5、光分解法。光分解法主要是在光照环境下,借助催化剂(如TiO2)介质材料产生正负电子荷,将空气分解为氢氧根离子,从而产生分解还原作用.因此可以将各种有害化学物质、恶臭物质分解或无害化处理达到净化空气、抗污除臭的作用。光分解废气的有两种形式,一种是用特定波长的光直接照射,使废气直接分解;另一种是在光照条件下,借助催化剂的作用对气体进行分解。这种方法主要是一些技术比较先进的国家研究效果比较突出,而我国在这方面的研究还有待进一步的开拓。

四、工业废气污染治理技术展望。

工业废气污染治理在环保治理工程领域开展时间不是很长,目前虽然各种治理技术复杂多样,但是由于某些工艺还不够成熟,或多或少都会存在一定的缺陷。随着环保技术的不断发展,工业废气污染治理技术将会朝着多样化、低成本、低能耗、管理维护简单等方向发展。

五、结语

随着工业化进程的加快,工业生产活动产生的废气污染日益严峻,虽然国家近年来加大了环境治理力度,采用了一些废气污染治理技术,但是由于我国工业废气治理、净化技术水平与发达国家相比还存在较大差距,技术效率、规模效率不高,持续研究开发能力有待进一步提高。因此,为了进一步提高我国工业废气治理水平,我们要加快工业废气污染治理技术的研发、创新及应用水平,促进新技术、新工艺、新装备快速市场化。

参考文献

[1]徐磊,黄学敏,曹晓强.生物法在处理有机废气中的研究现状及展望[J].山西建筑,2007,33(11):364-365.

[2]贺文力.试论工业废气的危害及其主要防治方法[J].科技与创新,2014年11期.

[3]韩明远.试析治理工业废气污染技术的有效应用[J].民营科技,2015年08期.

化学工业废气治理篇(2)

Abstract: The environment problem has been a national and even global within the scope of the issues of common concern, especially because of the rapid development of the modern economy, a lot of new economic industry interests seek are built on the basis of the cost of environmental pollution. According to the industrial operation situation of some emissions more, China promulgated the volatile pollutants emission standard, this article from the waste management business development as well as the current market environment characteristics of the management and technology management situation analysis, points out some problems in the development of the industry, and puts forward the corresponding solutions. Personal recommendations.

Key words: waste gas treatment; industry development; control technology; Prospect

中图分类号:S888.74+8

一.我国废气治理行业发展的基础环境

2011年是我国“十二五”规划执行的起始年,从国家的部委到各地的政府机关,都对“十二五”的计划执行持有坚决的信心,在废气污染的治理方面,“十二五”规划中提出了要对工业生产和出现气体污染及排气工序的厂区所排出的毒气及挥发性污染气体的控制管理进行加强,像一些较为典型的石化产业在半成品的加工,成品的生产、于是以及贮存过程中产生的挥发性污染气体的排放控制等。在化学溶剂的选择方面则倾向于属性温和、低毒害、低挥发性的产品,从而使得精细化工行业的废气污染排放得到一定的控制。

在“十二五”的建设期间,通过这样长期有效的污染控制管理,我国的废气污染治理工作将会取得十分喜人的成绩,其实我国开展废气污染排放控制管理工作已经有了三十多个年头,但是由于技术和经验的不足,因此相关的废气污染治理的重点都放在了除尘、脱硝及脱硫工作上,同时由于管理标准和体制的不完善和不健全,污染性较强的废气排放控制管理没有得到有效的治理。现如今,我国提出了国家空气质量提高联防联控的设计规划,将废气排放污染的控制管理工作设立为联防联控的重点工作内容之一。以下是笔者所了解到的国家颁布的相关标准:《大气污染物综合排放标准》(GB 16297-1996)、《饮食业油烟排放标准(试行)》(GB 18483-2001)、《储油库大气污染物排放标准》(GB 20950-2007)、《炼焦炉大气污染物排放标准》(GB 16171-2012)、《汽油运输大气污染排放标准》(GB 20951-2007)、《加油站大气污染排放标准》(GB 20952-2007)等等,涉及到废气污染排放并纳入制定相关控制标准的行业有:人造板工业、橡胶制品工业、电子工业、皮革制造工业、服装干洗业、涂装工业以及铸造工业等等,由此不难看出,废气排放污染较重的单位都属于工业性质,而随着今后的时展,需要废气控制管理的行业将逐渐增多,民众环保意识的增进一方面督促了国家环境管理部门工作的执法力度,另一方面也使得相关的废气污染治理行业发展更为迅速。

二.废气治理行业相关技术的近期发展

2.1治理技术的行业核心技术的介绍

这两种核心处理技术对废气污染中的粉尘、酸碱废气和有机废气都起到了基本处理的作用,能够在初步处理的环节完成一部分的简单的净化工序,为后期的升级处理打好基础。以下是两种核心技术的详细介绍。

2.1.1回收技术应用

所谓回收技术,顾名思义,就是将排放出来的废气通过一定的方法进行回收处理。比较常用的是物理回收方法,通过温度、压强的改变或利用一些具有选择性的吸附剂和渗透膜来分离排出气体中的污染物成分包括粉尘、酸碱废气和有机废气等等,该项分离方法中,所应用到的技术类别涉及到了吸收技术、吸附技术、蒸汽平衡技术、冷凝技术以及膜分离技术等等,回收过程使用过的有机溶剂可以通过集中处理后进行分离提纯,或者直接应用与对于质量方面的要求不那么严格的生产环节。从上述内容中,我们可以知道,回收技术属于物理技术应用,科技的飞速进步决定了物理分离技术的发展,这种分离方式相对来说不存在二次污染,因此受欢迎程度较高。

2.1.2销毁技术应用

销毁技术不同于回收技术,该处理过程中所应用到的都是通过生化或化学反应来完成的,通过光、热、催化剂促进分解以及微生物化合等技术,将废气中的污染废气和化学反应产生的酸碱废气转变为水和二氧化碳等一些无毒无害的小分子化合物。销毁技术施行的过程中主要是通过催化燃烧、高温焚化、低温等离子破坏、生物氧化以及光催化氧化技术的应用而完成的,需要特别提出的就是,催化燃烧技术、吸附技术和高温焚烧技术是较为传统的化学废气控制管理技术,同时也是应用最为广泛的三类控制管理技术。而吸收技术由于其处理工序的特殊性,因此可能造成一定程度的二次污染,在安全性能的表现方面差强人意,所以现如今的有机废气控制管理的过程中已经摒弃了这种处理方法,只将其作为辅的前期或后期的废气处理工序。像一些漆雾、粉尘酸性和碱性化合物的处理属于前期处理应用,等离子体破坏所产生的二次污染的吸收则属于后期吸收技术的应用。

2.2新型废气控制管理技术性质极其优势分析

下面所介绍的废气控制管理技术是指在完成了初步的废气污染处理过程后,废气中的粉尘等大颗粒物质以被去除的状况下进行的有机废气处理方法。

2.2.1低温等离子体净化法

这种废气控制管理技术是近些年兴起的一种新型处理技术。作为物质以固体、液体、气体三种形态存在以外的第四种形态,电子、离子、中性粒子和自由基是等离子体构成的四大成:所谓低温等离子体净化法就是利用某一介质在放电的过程中所产生的等离子体以极快的速度对废气中的气体分子进行反复冲击,从而使其内部的成分被激活、电离最终被裂解发生一系列的氧化反应,经过一系列的处理动作,污染物内部的化学键被打破,让污染物从大分子性质的化合物转变成无毒无害的小分子物质,最终完成污染物的转化处理。

在废气控制管理工作的进行中,利用低温等离子技术进行废气净化具备许多优势:1.系统动力消耗较低。由于等离子物质的分子体积小,因此在等离子体反应器的内部运作过程中阻力的大小几乎可以忽略不计,使得系统的动力消耗方面预留了很大的空间;2.处理反应装置的拆装简便。该处理技术的反应发生装置是采用模块化结构,除了整体造价低廉以外,还可以进行反复迁移拆装利用;3.装置开启关闭的实效性高。该处理反应方面没有温度上的要求,因此不需要任何预热工序,需要进行处理时不需要预留加热时间,可即时开启或关闭装置;4.抗干扰能力强。由于处理反应的环境密闭性较强,所以处理过程中不会受到其他颗粒物产生的干扰;5.反应装置的空间占用较少,能够节省处理空间。

2.2.2生物治理技术法

生物治理的技术方法是这几种新型治理方法中应用效果最佳的一种,工业废气中许多无机蒸汽中多少都会含有一定酸碱性化合物,而通过生物滤池的处理,能够对这些酸碱气体进行稀释处理,再通过其他废气处理手段对废气进行更深层的处理。

生物治理技法的优势在于,处理装置简单,无论是设备的投资还是处理工序的运作方面,其整体费用支出方面的资金消耗较少,并且生物治理技术法处理过程中的二次污染情况也较为乐观,绿色环保是其最大的优点。我国在生物科技方面的发展已经得到了一定的认可,并且对于生物菌落和填料的研究发展正在逐步展开。

废气治理行业市场的自身特点

3.1“十二五”对我国废气控制管理市场发展的推进

五年计划的实行和发展是我国民众实现政治权利的主要体现,“十二五”期间,国家的环保规划相继出台,引发了社会及民众对于环保事业的关注,而废气治理行业治理市场的发展也不负众望,呈现出积极向上的良好状态。但是在这种发展状况下,国家相关的管理部门和污染企业自身还是存在许多不足之处,因为刚刚进入“十二五”的规划阶段,因此一些地方政府部门对环保政策的出台还颁布还处于研究阶段,极少数的政府部门出台了相关的限制条款和处罚文件。污染企业方面则表现为对废气控制管理知识和思想的缺乏,在相关的控制管理技术方面缺乏明确的鉴别能力,主动要求进行废气控制管理的企业很少,并且受到了营业效益的限制,资金费用的利用空间方面较为匮乏。

3.2国家已设置重污染工业园区的治理试验点

任何一项与国家控制管理政策相关的颁布和实施,都会采取试验点规划的形式来进行试验,笔者所知的试验场地就有浙江台州的黄岩、椒江和林海川南园区,这些试验场中的治理技术应用项目包括蓄热式催化燃烧、蓄热式热力燃烧、低温等离子体净化、生物滴滤、光电催化等,整体试验区的废气控制管理已经全面展开。除此以外,在主城区和数十家医药化工企业设置了6个环境监测点,对当地的废气治理行业起到了很好的促进作用,加速了各地政府的废气污染治理工作进程,提高相关部门的工作热情。截止到2013年3月,浙江台州试验区的废气污染治理工作已经取得了良好的进展。

3.3国内外废气治理行业的竞争概况

相对于欧美国家和一些较为发达的东方国家,我国废气污染治理行业起步较迟。早在20世纪80年代初期,我国的制造业正值大兴发展的时期,制衣制鞋业所排出的工业废气污染十分严重,对民众的身体健康产生了极大的威胁,就此引起了广大群体的注意。当我国的制造业到达顶峰,也就是20世纪90年代时,我国出台了一系列关于大气污染物综合排放标准,并对一些较为典型的制造区域和工厂进行环境改造。由于地理环境和商业发展便利等原因,我国的制造业区域逐渐向沿海地区转移,同时制药原料加工、皮革、印刷、家具以及电子等一些重污染制造行业也涌入了我国的沿海地区,相较于80年代初期发展起来的制造业而言,这些新兴产业的废气污染程度更为严重,并且与其相关的污染控制管理的基础费用也较为昂贵。纵观我国整体的废气污染治理行业的发展历史,与发达国家相比较,治理的技术和发展至少落后了二十多年。

而在技术的引进方面,因为我国的物价水平偏低,因此制造行业的利润收入并不多,而要想引进发达国家的废气污染处理技术并加以运用,那么在成本和运作方面的费用将会是一笔很大的开支,所以我国绝大部分的民营或国营企业都不会直接引进国外的废气污染治理技术和设备。除了费用成本过高以外,我国的废气控制管理的法律法规体系制度也不够健全,各地政府的管理监督没有到位,要求标准的控制方面也算不上严格。因此,我国废气污染控制管理行业的发展下步计划应该是对国外的先进处理技术进行引进,然后与国内的处理技术进行适当地融合调整,进而形成一套适中的废气治理方法。

单纯的就治理技术方面来说,我国近二十年的研究发展过程中,在一些主流的废气治理技巧上,如催化燃烧技术和活性炭纤维吸附回收技术方面的研究已经取得了较大的进步,很大程度上已经可与国外的技术水平相媲美,并且在治理成本的控制方面还略胜一筹。而一些高端电子生产业的废气污染处理方面,我国还不具备独立处理的能力和技能,因此一些相关的国外企业凭借自身略微领先的治理技术和管理理念,运用各种商业竞争方法打入我国废气治理行业的内部市场当中,这样的竞争情况,一方面对我国废气治理行业的发展带来了一定的压力,另一方面也起到了积极正面的敦促推进作用。

归纳总结

综上所述,我国废气治理行业的发展前途还是十分乐观的,近二三十年的奋发努力,我国已经从一个毫无环境治理概念的工业落后国转变成了一个能够依靠自己的智慧和力量进行污染治理的经济强国。本文将我国废气污染治理行业的近况介绍作为开场,顺次讲述了我国废气污染治理相关标准的颁布执行、治理技术的应用优势、各项新型治理技术的研究发展、治理试验区的设立及效果以及国内外废气治理行业的竞争状况等等,字里行间中透露出了笔者对于我国废气治理行业当前所有成就的自豪以及对未来展望的祝福和期待,相信在不久的将来,我国的废气治理技术一定会攀上世界环境治理行业的顶峰,为国家的进步发展贡献出自己的一份力量。

【参考文献】

[1]宋华,王保伟,许根慧. 低温等离子体处理挥发性有机物的研究进展[J]. 化学工业与工程. 2007(04)

化学工业废气治理篇(3)

随着人民生活水平的不断提高,精细化工产业已成为国民经济重要的组成部分。相应的化工企业生产过程中难以避免地会产生大量含有挥发性有机化合物的废气,这类废气中常含有烃类、醇类、酮类、醛类等对人体健康和生态环境造成危害的物质[1,2]。因此,对有机废气进行科学的治理能降低工业生产对环境的不利影响,提高企业的经济、环境和社会效益[3,4]。本文对某精细化工企业废气整治工程进行技术分析,探讨解决企业废气处理问题的有效方案,从而实现企业的可持续发展。

江苏某精细化工企业长期从事精细化工产品生产,现有肟系列高端精细化工产品项目(年产1万吨丁酮肟、3000吨固体硫酸羟胺、3000吨固体盐酸羟胺、4000吨甲基三丁酮肟基硅烷)。生产过程中产生废气主要为氨、丁酮肟、叔丁醇、异辛醇、丁酮等多种挥发性有机气体。各车间虽已配备了废气治理相关设施,但气体收集不完善且处理效果欠佳,难以满足现行的大气污染排放标准,因此需要对企业废气排放M行进一步整治。

1 企业废气处理现状

废气的产生按照产品和废气产生位置的不同分为丁酮肟车间、固体硫酸羟胺车间、固体盐酸羟胺车间、甲基三丁酮肟基硅烷车间、储罐区、危废仓库等共六个区域。各车间废气排放及处理技术分别为:

丁酮肟车间:液氨蒸发器蒸发过程中会产生一定量的含氨尾气,用高纯水来吸收含氨尾气,吸收后的氨水回于氨肟化反应,未吸收的含氨废气通过管道排空,进入二级冷凝器冷凝后接入活性炭吸附塔吸附处理后排气筒排放。精馏塔中未被冷凝下来的丁酮肟废通过冷凝器管路收集,通过活性炭吸附后由排气筒排放。

固体硫酸羟胺车间:水解反应釜中反应过程产生的气体经三级冷凝后,未被冷凝下来的废气经过真空泵前二级冷凝和真空泵后一级冷凝后直接排空,未设置排气筒。

甲基三丁酮肟基硅烷车间:经一次精馏后的粗产品再进入两级精馏,精馏过程会产生一定量的废气,经三级冷凝处理后,未被冷凝下来的废气通过排空阀排放。

固体盐酸羟胺车间:水解反应过程中未被冷凝下来的废气排放,被冷凝分离出的盐酸羟胺溶液采用气流干燥,气流干燥时产生一定量的粉尘,产生粉尘采用布袋除尘,除尘下来产品回到产品包装工序,未吸收下来的废气排放。

储罐区:储罐区主要用来对原料、中间产物和产品进行储存的场所,现有储罐均存储易挥发物料,设置冷凝装置,呼吸废气冷凝后放空。

危险废物区:其排放的废气通过引风机收集后通过活性炭吸附处理。

通过对企业废气处理现状进行评估,目前主要问题为一部分生产环节产生的废气收集处理不当。企业废气处理现状问题汇总表如表1。

2 废气整治方案

针对企业废气处理现状提出废气治理的整改方案。

丁酮肟车间、固体硫酸羟胺车间、固体盐酸羟胺车间、甲基三丁酮肟基硅烷车间和储罐区经现有工艺、设备处理后,污染物均能满足排放要求,废气处理措施不变,需进一步完善排气筒方案,将原有排气筒合并为3个15m高排气筒。

危废仓库废气所配置的风机、活性炭吸附装置偏小,需要重新增设风机及活性炭吸附装置,需新增2套集气罩,1台风量4000m3/h 风机以及2台0.3t活性炭吸附塔(1用1备)。

3 废气整治效果

通过企业废气专项整治工程,现有处理装置运行后氨排放量由整改前的0.255t/a减少为0.058t/a;丁酮肟由1.447t/a减少为1.067t/a;叔丁醇由0.28t/a减少为0.067t/a;异辛醇由0.659t/a减少为0.194t/a;非甲烷总烃由3.282t/a减少为2.413t/a。企业全部排放废气以VOCs计算,整改前的VOCs排放总量为11.561t/a,整改后排放总量降低为5.484t/a,实现减排6.077t/a,降低了55%,外排废气达到大气排放标准。

此外,危废库废气整改前为无组织排放,整改后成为有组织排放,其废气产生量以VOCs计为0.5995t/a,排放量为0.3326t/a。

4 结束语

经过上述废气专项整治工程改造后,企业肟系列高端精细化工产品生产过程中产生的废气污染大大减少,处理后废气能达标排放,实现了VOCs减排,具有较好的环境效益和经济效益。该工程对类似废气治理具有较大的实际参考价值,具有良好的应用前景。

参考文献

[1]周春何,彭飞燕.有机废气的净化治理与回收探究[J].资源节约与环保,2015(3):203-203.

化学工业废气治理篇(4)

1.前言

随着汽车、家电等行业迅速发展,电镀工业也步入较为快速的发展阶段。电镀工业对国民经济的发展有着举足轻重的作用。电镀工艺是在基础建材如钢材表面涂镀金属涂层,以此改变基础建材的表面性质,使建材的抗腐蚀性增强、硬度增加,并大幅提高建材的导电性及耐热性,同时还能使建材表面更加美观。电镀工艺的实质是电化学加工,其具有独特的技术经济优势,因此难以被其他技术完全取代。在电镀项目中,电镀工艺会使用不同种类的助剂,如:活化剂和重金属盐等,其中重金属会对人体和自然环境产生巨大威胁,而且各种类型的助剂会构成一个繁琐复杂的系统结构,其会加剧重金属产生的危害[1]。电镀产生的污染物除了重金属外,还包括废气、废水及其他种类的固体废弃物,其已经成为重度污染行业。我们必须掌握电镀项目的污染特征,并在此基础上采取科学有效的防治对策。

2.电镀项目的污染特征

2.1电镀废水

电镀废水指电镀项目进行生产活动所排放的废水,一般分为含氰废水、含铬废水、含镍废水、含油废水及综合废水[2]。电镀项目产生的废水主要来源于清洗镀件,还有一少部分来自镀液的过滤及治理工艺。各种重金属离子、添加剂、酸性物质和碱性物质是电镀废水的主要成分,其中既包括无机污染物又包括有机污染物。

电镀项目产生的废水必须经过处理并达到可排放标准后方可外排。目前,针对电镀项目所产生的废水,已有多种成熟的处理技术,如:化学法、电解法、生物处理法等。还有一些电镀项目的生产线会对可排废水进行进一步处理,待其达到回用要求后重复利用,以达到废水零排放的目的。

2.2电镀废气

电镀项目的酸洗工序和活化工序会生成酸雾废气,主要成分为氯化氢、铬酸雾、硫酸雾及氮氧化物等,具体酸雾种类会随酸洗工艺的不同而有差别[3]。

目前,净化回收和组合治理等是治理电镀项目所产生废气的主要技术,并且每种技术都有与之匹配的设备。此外,还有很多企业利用碱液中和酸雾废气,以此达到处理电镀废气的目的。

2.3固体废物

电镀项目产生的固体废弃物主要包括废弃的电镀液、废水处理产生的污泥和槽液的过滤渣等[3]。其中电镀污泥通常数量较为庞大,必须引起高度重视,应对其进行妥善处理。电镀项目产生某些固体废物是《国家危险物名录》中规定的危险废物,其中含有重金属成分,必须由具备相关资质的企业单位进行回收、处理。

3.污染防治对策技术

污染防治对策主要指针对电镀工艺所产生的各种污染物而采取的科学有效的污染治理活动。

3.1电镀废水防治对策技术

电镀项目产生的废水包含铬、镍、铜、锌等重金属污染物,其中铬和镍是第一类污染物,所以必须对含铬废水及含镍废水进行单独处理。本文介绍的电镀废水治理技术为膜处理工艺,其主要思路如下:

首先分离镀件预处理废水和电镀清洗废水,然后根据电镀种类的不同分别对废水进行处理。由于镀镍产线的毒性较大,故需对其采取封闭运行模式,且实现含镍废水零排放。

针对含铬废水,首先应对其进行还原,随后采取“膜过滤浓缩”方法处理还原后的含铬废水,经过此步骤后便产生以下两种形式的物质:透过水和浓缩液。透过水可以再次用于生产,浓缩液可以利用专业设备将其烘干,于是便实现了含铬废水的零排放。

含锌废水的治理措施包括化学手段和物理手段,其中化学方法指絮凝和沉淀等,物理手段指捕集、吸附重金属离子,经处理达标后即可排放。

对于含氰铜废水的处理可分为以下四个步骤:第一,需对其进行微电解处理;第二,进行二级破氰;第三,絮凝及化学沉淀;最后,捕集并吸附金属离子。

传统的电镀废水治理技术采用单一的化学处理方式,不但浪费水资源,而且容易导致二次污染。该项电镀废水防治技术,弥补了传统治理工艺的不足,同时还能回收水资源及金属资源。

3.2电镀废气防治对策技术

活化槽及电镀槽是电镀工艺不可或缺的装置,而该装置在运行中会生成各种酸雾,如:盐酸雾、硫酸雾等。为了从源头控制电镀酸雾的产生,应在电镀过程中使用酸雾抑制剂,该抑制剂可以控制酸挥发。另外,为了收集挥发的酸雾,需将集气罩安装于活化槽和电镀槽的上方,并在槽的两侧安装吸风设备。经过收集的电镀废气便可送至处理设备进行废气处理。

废气处理设备包括酸雾净化器和碱吸收装置。首先电镀酸雾由酸雾净化器进行净化处理,随后吸风设备将净化后的电镀酸雾引入碱吸收装置,在该装置内电镀酸雾与氢氧化钠溶液发生中和反应,由此便可去除电镀酸雾。除了酸雾外,电镀废气还包括烃类物质,对于该类电镀废气,则可利用活性炭将其吸收。

3.3固体废物防治对策技术

首先将电镀项目产生的固体废物根据《国家危险物名录》进行分类,并对危险废物和一般固体废物采取不同的处理方式。企业(单位)必须对电镀过程产生的全部固体废物进行百分之百处理,不能直接外排。

国家规定的危险废物,必须将其交予具备相关资质的企业单位进行处理。对于具有可回收利用价值的一般固体废物,如:废弃的包装材料等,相关部门可对其进行回收再利用。其他工业固体废弃物按照当地规定进行统一处理。

4.结束语

电镀行业为其他行业提供各种表面处理产品,因此各行业对电镀行业的依赖性较大,但其污染严重,因此电镀行业在面临机遇的同时遭遇挑战。电镀项目的污染等级属于重度污染,企业(单位)必须重视电镀项目对环境产生的影响,全面了解电镀项目的污染特征,并在此基础上从源头、过程、末端等各阶段采取有效的污染防治技术,减少电镀项目对环境的危害。

参考文献

化学工业废气治理篇(5)

化工企业生产中会产生较多废气,具有种类多、毒性大以及数量大等特点,对环境影响严重,必须要对排放的废气进行有效收集与综合治理,降低对环境产生的污染。在针对化工企业废气治理进行研究时,需要结合生产特点,选择合适高效的处理技术,做好各项影响因素的综合分析,提高工程设计方案的合理性与可操作性。

1化工企业常用废气处理技术

1.1吸附处理

吸附处理技术主要适应于具有低浓度挥发性有机化合物废气的治理,原理即利用吸附剂对VOC进行吸附净化,然后重新将废气排放到大气环境中[1]。常用吸附剂如颗粒活性炭、活性炭纤维、硅胶以及沸石等,其中活性炭成本低且具有良好吸附效果,已经被广泛应用到废气处理中。

1.2吸收处理

吸收处理技术应用原理是利用VOC化学性质与物理性质,通过化学吸附剂或水,与待处理废气进行充分接触后,将可溶于吸收液的VOCs从废气中分离出来并进入吸收液。常用工艺如填料塔、喷淋塔等,处理设备大多结构简单,且成本低,在化工企业废气治理中应用比较广泛。

1.3氧化处理

主要包括直接燃烧法与催化燃烧法两种,降解原理是高温氧化、热分解以及热裂解。其中,直接燃烧法主要利用高温对VOCs进行氧化,即在高温、过量空气以及湍流条件下对VOCs进行充分燃烧,降解效率可以达到95%~99%[2-3]。而催化燃烧法即利用催化剂,在低温条件将有机废气中含有的碳氢化合物迅速氧化成水与二氧化碳。

1.4生物法

生物法的应用需要在湿度控制器内进行加湿处理,并使其通过生物床布气板,使废气沿着滤料向上均匀移动。待处理的气相逐次通过吸附、扩散效应以及平流效应等,且与滤料表面活性生物层微生物进行反应,将废气中含有的有机物降解为水与二氧化碳。与其他废气治理技术相比,此种技术可以适应于大量废气处理,其成本低,不会出现二次污染,具有较高的应用效率。

2化工企业废气综合治理工程设计

2.1工程概述

以某化工企业为例进行废气综合治理分析,该企业生产能力为年产六万吨饱和聚酯树脂。生产所排放废气具有异味,对于生产废气的处理采取了收集集中处理方式,具有良好效果。但是从整体上来看,该企业还存在生产废气污染问题,对周边大气环境具有一定影响。以提高废气治理效果为目的,采用氧化处理法,编制工程设计方案。

2.2工程设计方案分析

利用螺旋输送机在反应釜上方输入新戊二醇,且加入少量催化剂与水,用导热油加热,当新戊二醇全部溶化后进行搅拌。然后同样方式向反应釜内加入对二甲苯与三羟甲基丙烷粉末,向其中通入氮气置换釜内空气。升温回流,待反应釜逐步脱水、酯化反应,当物料温度达到250℃后,进行下一步缩聚反应。上述反应完成后可生成高分子线性树脂。待反应釜内反应物呈现澄清状态,且酸值符合要求后,降低温度到200℃,加入苯二甲酸与已二酸,升温到240℃酯化封端。1h酯化水反应,酸值与粘度符合要求后,开启真空泵0.5h,抽出未反应小分子,加入促进剂,将反应后树脂过滤冷却后切片,即为饱和树脂。

(1)屋顶集气罩

对生产车间屋顶设置多个集气罩,确保全密封加盖处理,即便焚烧系统所需空气量降低,造成系统正压时,也不会出现气体泄漏情况,提高生产废气收集效果。同时,为降低后期检修难度,可以就全密闭罩开设一个类似于反应釜加料口的检查盖,维修时只需要打开即可,正常生产时全部密闭。

(2)一楼集气间

在生产过程中,一楼集气间有可能出现负压或者正压状态,其中负压状态时,不会出现废气泄露情况;但是当焚烧炉空气供给量要求较小,出现正压时,很容易出现废气泄露问题,造成周围大气污染。因此需要进行密封优化设计,可以采用气体存储量大的缓冲罐,确保废气在正压状态下也不会外泄。设计时针对现有混凝土集气间做进一步密闭优化,重点检查门结构,将其改成检查人孔,采用人孔盖的方式开闭,确保废气不会泄露。

(3)车间废气排放

该企业为降低生产废气对周边环境的影响,对生产车间进行了密封处理,但是仍存在泄露问题。在对生产那航屋顶集气罩与一楼集气间进行密闭改造优化后,避免废气外泄情况的发生。但是需要注意焚烧气量与废气量不平衡状态时,废气无出路会造成局部正压增大,存在一定安全威胁。对于焚烧,当空气量波动时,可以通过实际进风口补充新鲜空气来达到要求,进风口设计要求只能向系统内进风,不能向外漏风。

3结语

化工企业废气处理是生产系统优化的要点,应结合现存系统存在的不足进行优化,从多个角度出发,即选择合适废气处理工艺的同时,对生产环境进行改造,减小废气对环境的污染。

参考文献:

[1]徐遵主.某化工企业废气综合治理工程设计[D].浙江大学,2014.

化学工业废气治理篇(6)

石油化工行业是我国国民经济的支柱产业之一,相关企业运营生产过程中会产生大量含有挥发性有机化合物的废气,对人体健康和大气环境造成影响[1,2]。因此,针对类似化工企业废气排放进行科学的治理,降低其对环境的危害是环境工作者关注的焦点[3,4]。本文针对某石油化工企业废气污染治理与控制技术措施进行研究,探讨废气处理的有效方案,从而实现为类似企业的废气污染治理提供思路和依据。

江苏某石油化工企业长期专业从事液化石油气(碳四)加工企业的原料及下游产品的供应销售,现已形成年产9万吨异辛烷(烷基化油)产品生产规模。项目主要以异丁烷和丁烯(包括1-丁烯、异丁烯、反-2-丁烯、顺-2-丁烯)为原料,在浓硫酸的催化作用下,经烷基化反应等过程生成异辛烷(烷基化油)产品。其生产工艺包括水洗、脱水、脱轻烃、烷基化反应、闪蒸、产品精制(酸洗、碱洗、水洗)、异丁烷精馏、正丁烷精馏等流程。生产过程中a生废气中主要含有丙烯、丙烷、异丁烷、正丁烷、二甲醚等多种挥发性有机气体。各车间虽已配备了废气治理相关设施,但仍难以满足现行的大气污染排放标准,因此需要对企业废气排放进行进一步治理。

1 企业废气处理现状

企业的废气主要来源于异辛烷生产车间、罐区、污水处理区等区域。针对每个区域废气特点,采用不同的废气治理方案及措施。

异辛烷生产车间主要废气为不凝气,主要污染物为非甲烷总烃(包括丙烷、丙烯、异丁烷、正丁烷等)。针对不凝气的性质及其资源利用价值,对废气污染物治理方案及措施见图1:

企业罐区主要由各种原料罐、中间产物罐、废水脱气罐、中和酸罐、中和碱罐、酸雾碱洗分液罐等组成。针对正常工况下各类储罐蒸发损耗造成的大气环境污染,企业采取使用浮顶罐、安装呼吸阀挡板、高温时采取水喷淋以及加强管理等有效措施,使罐区内物料蒸发的损耗降至最低,减少对环境的污染。当储罐发生故障,罐内的可燃气体通过风管输送至地面火炬焚烧处理。

污水处理区在废水治理过程中,会有硫化氢等污染物产生,但企业目前对这部分无组织废气收集处理情况很差,存在没有加盖收集无组织废气、没有废气处理设施等问题。

2 废气整治方案

通过对企业现有废气处理状况进行分析发现,企业对工艺有组织废气处理工艺合理、处理设施完备,废气能得到有效处理。但对无组织废气,尤其是污水处理区产生的硫化氢等废气处理措施并不完善,需要加以改善。

结合企业污水处理区内无组织废气的现状,采取的改造措施包括:(1)对污水处理区厌氧池池顶、气浮装置应该加盖收集无组织废气,减少无组织排放量;(2)根据实际收集风量采用合适管径风管输送废气至处理装置中;(3)采用切实可行的处理工艺对其进行处理。

由于污水处理区废气主要污染物为硫化氢等废气,采用其他处理工艺如生物过滤等易受到温度、pH值、设备占地面积、调试时间等限制而不适合采用。因此,针对废气特点,结合企业实际,采用活性炭吸附工艺进行处理。具体措施为在污水处理站厌氧池顶、气浮设备加盖密闭,臭气通过引风机使加盖密封空间形成负压,把密封空间内挥发出的臭气(硫化氢等)通过主风管进入活性碳吸附塔后,进行处理,处理后的废气通过15米高排气筒排放。

污水处理区废气改造项目所需的主体设备参数见表1。

通过对污水处理区废气处理设施的改善,污水处理区无组织硫化氢废气的排放浓度从初始的0.625mg/m3下降到0.27mg/m3,去除率达到56.8%,达到了大气污染物排放标准,有效的改善了周边环境的空气质量。

3 结束语

经过上述废气治理工程改造后,企业生产过程中产生的废气污染大大减少,处理后废气能达标排放,对周边大气环境影响变小。在后续的生产管理过程中,企业需重视废气处理装置的日常维护和保养工作,制定相关的管理制度,指定专人负责监督和检查,确保设施的正常运转。同时,企业应积极推行清洁生产,及时根据行业发展动向,优先采用环保型原辅材料、生产工艺和装备,当有新的清洁生产工艺出现,及时对项目进行技术改造,从源头控制污染废气的产生,减少废气污染物的排放。

通过对企业生产流程废气污染治理和控制技术的改造,使得企业生产具有良好的环境效益和经济效益,本工程废气污染治理措施的采用能够对类似石油化工企业的废气治理具有较大的参考价值,具有较好的应用意义。

参考文献

[1]刘芝林.某化工生产企业废气综合治理工程设计[D].浙江大学,2015.

化学工业废气治理篇(7)

中图分类号:X701 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2014)34-0212-01

在所有化工行业中,以医药化工生产产生的有机废气处理最为困难,并且因有机废气所具有的特点,在对环境造成污染的同时也会危害人体健康,一直以来都备受相关部门重视。为实现医药化工生产的环保性,必须要对现有的废气处理措施进行分析,从所存问题着手,通过研究确定出更有效的处理措施,争取能够提高处理溶剂废气的有效性,降低废气对人体健康的影响。

一、 医药化工有机气体形成原因

1.医药化工溶剂

医药化工在研制过程中会形成溶剂废气,并且其中部分溶剂废气会以废气的方式排放,溶剂废气进入大气环境中,就会造成环境污染。与普通化工废气不同,医药化工溶剂废气为有机废气,其中含有甲苯、甲醇、丙酮以及二氯甲烷等物质,对空气环境污染效果更严重[1]。因此,医药化工行业在生产过程中,必须要加强对溶剂废气的管理,以免其排放到空气中对人体健康造成影响。

2.医药化工溶剂废气排放规律

医药化工溶剂废气的排放,最为常见的为间接性排放,排放过程并不规律,废气含有的污染性质以及浓度都比较高,其排放会对环境造成严重的影响,例如空气中会存有异味,并且因为其为有机性废气,在空气中扩散速度更快,为废气排放管理工作增加了难度。

3.医药化工溶剂废气排放特征

医药化工行业产生的有机废气,主要与研制过程中的物质相关,在废气排放上具有排放量大、多点性排放等特点,因为排放的无规律性不但增加了管理的困难性,同时也增加了对人们健康的威胁性[2]。在医药研制生产过程中,所需要的溶剂量巨大,相应产生的溶剂废气也较多,在造成环境污染的同时,也会降低生产效率。

二、医药化工废气处理现存问题

虽然在环保理念下,更多的医药化工企业意识到加强溶剂废气管理的必要性,也采取了相应的措施,并取得了一定的成果,但是从整体上看,对医药化工有机废气处理的效果并不乐观,目前仍存在一定的问题。现在存在部分废气污染严重的医药化工企业,在废气治理后效果并不满足要求而被迫关闭。绝大多数医药化工企业建立了清洁生产审核制度,并且冷凝法回收溶剂也已经得到了广泛的应用,更能够实现对溶剂的有效回收,不但能够减少溶剂废气的排放,同时也可以在提高产品生产效率的同时减少溶剂消耗[3]。

从我国医药化工行业溶剂废气整治工作来看,与国外发达国家相比在处理效果上还存在很大的距离。现在我国医药化工行业对溶剂废气的处理主要采取活性炭吸附方式,此种处理方式需要配置蒸汽进行脱附,并且需要浓缩-催化燃烧装置的配合,整个处理工艺相对复杂,并且成本高、操作复杂。正因为活性炭处理措施所具有的缺点,很多医药化工企业为节省成本,选择不配置脱附与浓缩-催化燃烧装置,即便是活性炭吸收饱和后也不进行脱附或者更换,废气治理效果低下。医药化工行业溶剂废气治理成本高,收效低,更使得部分企业直接放弃对此方面的进一步研究,整个处理效果停滞不前,成为制约废气处理发展的主要阻碍。

三、医药化工溶剂废气处理方法分析

1.吸收法

吸收法是气态污染物处理中比较常用的一种处理手段,以吸收过程来区分,可以分为化学吸收与物理吸收两种,主要是以气体混合物中不同组分在液体溶剂中溶解度不同,或者溶剂废气与吸收剂发生化学反应的方式来完成污染物的分离,达到净化废气的目的[4]。此种方法中选用的吸收剂一般为液体类物质,例如水、液体石油以及表面活性剂等混合试剂对溶剂废气进行吸收。

2.热破坏法

此种方法主要应用于低浓度有机废气,以操作过程来区分,可以分为催化氧化燃烧与直接火焰燃烧两种,其中直接火焰燃烧法已经得到广泛应用,并且具有投资少的特点,需要在适当的温度以及保留时间条件下进行,具有较好的热处理效果。而催化氧化燃烧能够有效降低有机物起燃温度,利用催化剂,将有机物置于气流中进行加热处理,保证其能够在短时间内完成化学反应,将废气中含有的有机污染物去除。比较常用的催化剂有贵金属与非贵金属以及盐类等物质,催化剂种类的选择在整个废气处理中起到的作用巨大,需要结合实际需求来选择。

3.生物处理法

随着科学技术的快速发展,生物处理法现在已经被广泛的应用到医药化工废气处理中,此种方法实质上是一种氧化分解的过程。整个过程中微生物以废气中含有的有机成分作为碳源与氮源资源,然后对其进行代谢降解,将有机物分解成二氧化碳、水以及无机盐等无害物质,进而达到废气净化的目的。现在废气处理经常应用的生物处理装置有生物洗涤器、生物滤池以及生物滴滤塔等。生物处理法主要适用于浓度较低的有机废气处理,现在生物处理技术研究已经相对成熟,并且具有设备简单、操作方便以及成本低等优点。其中,对于浓度相对较高的有机废气,在处理时经常会因为滤床中颗粒物积累过多而出现堵塞情况,形成较大的阻力,降低处理效率,还需要针对其中存在的不足继续进行研究。

4.吸附法

吸附法即通过一种物质吸附在另一种物质表面上缓慢作用的过程,起到吸附作用的吸附剂需要具备疏松多孔的结构,并且化学性质应该稳定,不易发生化学反应,另外还需要其比表面积大,可以完成多个位点对气体污染物的全面吸附,现在比较常用的吸附剂包括硅胶、人工沸石、活性炭以及氧化铝等。此种废气处理方式工艺相对成熟,并且能耗较低,能够有效应用于污染物种类较少的废气中。

结束语

医药化工行业在生产过程中会应用到大量溶剂,这就产生大量溶剂废气,并且在其处理上具有更大难度,对空气环境以及人体健康威胁比较大,因此要结合其特点对现存的问题进行分析,选择切实可行的处理措施,争取不断提高其处理效果。

参考文献

[1] 冯元群,康颖,吴斌,刘劲松.医药化工行业溶剂废气治理存在的问题及防治对策[J].环境污染与防治.2010,(04):65-66.

化学工业废气治理篇(8)

关键词:废水治理;曝气;废气治理;降解

引言

纺织业是中国纺织传统行业,是中国几千年文化的一个重要代表。中国的服饰文化是古代文化传承的一个重要载体,在几千年的变化与延续中,纺织行业也由手工化开始向工业化转变。进入21世纪后,中国的纺织业更是蓬勃发展,据相关数据统计,2011年我国纺织工业产品出口总值占到全国贸易出口总额的17%,纺织品出口额度随着时间的推移,增长趋势日益强劲[1]。

在纺织行业日益增长的同时,却又为环境带来了严重的污染问题。纺织工业被纳入中国传统污染行业已经不再鲜为人知,纺织工业成为中国制造业中工业链最长、最复杂的行业之一。印染行业耗水、耗电、高污染的特点,导致其每年都会有大量的废水、废气及废渣等污染物排出。随着国家环保要求的不断提高,对于该行业的环保控制力度也越来越强[2]。

纺织工艺流程长而复杂的特点,赋予了该行业产生的污染物种类特殊性。排放的废水中含有大量的浆料、染料、助剂以及表面活性剂等物质,导致废水的碱性和色度都偏高,BOD/COD比值低等特点,使得废水的处理在一定程度上存在很多亟待解决的难题[3]。特别是在2012年《纺织染整工业水污染物排放标准》完成修订后,各项限值都在原来标准(1992年版)基础上加严,特别是如何降低COD排放数值已成为生产企业最重视的问题。

纺织过程中除了产生废水外,也存在大量的大气污染物。高耗能主要体现在纺织行业的加工过程中,特别是一些功能性面料的制造,一般都要经历较高的温度方能达到预期的效果。而在这些高温加热过程中,大量的有机助剂会出现挥发现象,使得在整个工艺的各个环节中,都会出现废气排放现象,特别是工业VOCs的排放。而且,在废水处理中的曝气处理工序,也存在大量的非甲烷总烃的排放物问题,由于国内一直缺乏相关大气排放标准对其限制,致使污染从水中转移至大气中。

纺织工业的固体废物排放则主要集中在废水处理过程中出现的沉淀物以及一些废弃的面料。根据我国印染企业的废水处理现状,废水处理中经过混凝沉淀的产物,以及后续生化、物化产生的污泥,至今为止,仍没有找到一种最佳重复利用的方法[4]。规模较大的企业,将其压制成块,重新回炉进行焚烧;规模较小的企业,甚至选择直接填埋等手段,这些无疑会对环境造成二次污染,进而污染地下水。

纺织印染工业废水、废气、废渣的排放已经是一种普遍现象,尽管现有的技术已经能在很大程度上将这些污染物质进行降解,但是最终仍然会有废物排放到环境中。纺织印染的三废之间,已经形成了一种不可逆转的传递趋势。固体废物污染土壤中的水,废水处理中产生的废气污染大气。在《纺织印染工业大气污染物排放标准》正式出台后,如何在现有废水、固废治理技术的基础上,切断易受污染介质之间的传递,将成为印染废水、固废治理环保工作人员的一个重要实现目标。

1 印染废水治理现状

纺织印染工业复杂,不同的工序产生的废水种类不同,同时依据我国纺织印染行业规模小、分布相对集中的现状,现有印染企业的主要污水处理方式也就不同。主要选择的处理方式有三种:一是就地在生物废水处理厂中进行集中处理;二是在场外的市政府水处理厂进行集中处理;三是对于特定的单独的废水流可由地方自行处理[5]。

染料和助剂是纺织印染废水中的主要污染物质。印染加工主要涵盖4个工序:预处理阶段、染色工序、印花工序及功能后整理工序,这些工序均会出现废水的排放现象,由于印染废水主要是各类废水的综合排放,具有水量大、成分复杂等特点,运用简单的生物处理很难达到预期效果。目前主要的处理手段有物理法、化学法、生物法。

1.1 物理法

在印染废水的治理过程中,采用最多的是物理吸附法和物理膜分离法。物理吸附法的原理是运用比表面积大的多孔物质作为吸附剂,将废水中的污染物质进行吸附,实现废水的过滤。活性炭对于水溶性的染料具有较好的吸附作用,因此常被用于废水的脱色吸附剂[6]。活性炭吸附饱和后需要进行再生化处理,其处理费用昂贵,一般适用于深度处理或者浓度低、水量小的废水处理。

物理膜分离法是运用不同孔径大小的半透膜,在分子水平上将不同粒径大小的混合物进行分离和过滤。常见的过滤膜有微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)、反渗透膜(RO)等,膜分离方法具有出水稳定、悬浮物截留效率高等优点,但是这种处理技术对于装备的自动性能要求较高,分离膜的重复性利用率低,加之其处理成本较高,使得这种处理技术还无法得到大面积的推广和应用[7]。

1.2 化学法

印染废水的化学处理法主要包括化学混凝法、臭氧氧化法和光催化氧化法。化学混凝法主要依靠分子间的相互作用,将废水中的小分子悬浮物、胶体物质通过化学物质的作用形成大分子颗粒物,后加以聚沉或气浮去除。常见的混凝剂主要有有机絮凝剂、无机絮凝剂和生物絮凝剂。有机絮凝剂上的特殊化学基团,赋予它具有絮凝、分散、增稠、粘结、凝胶等功能。无机絮凝剂一般多为金属盐类,如PAC、PFC等,这种处理方式在现有的印染废水处理手段中,运用相对比较广泛[8]。生物絮凝剂有微生物产生,它可以将水体中不易降解的固体悬浮物颗粒凝聚、沉淀。混凝法处理成本小,操作管理简便,在目前的废水处理中,应用较广,但是也存在缺点。运用混凝法需要对泥渣进行二次处理,同时对于水溶性较高的染料脱色效果较差。

臭氧氧化法是国际上应用范围较广的一种水处理方式,臭氧作为一种强氧化剂,在用于处理废水色度和降低COD值方面具有较大优势。臭氧可以通过直接与水中有机物进行氧化反应或者通过分解为羟基自由基·OH 与有机物发生反应。氧化反应是通过使水中大分子难降解的有机物不饱和键断裂,变为小分子物质,达到脱色和去除污染物的目的[9]。这种方法的优点是工艺简单紧凑,自动化控制程度高,便于集中废水的处理。但也存在弊端,通过臭氧的曝气处理,水体中的污染物被源源不断地吹扫到大气中,水体中的污染被转移至大气中,对大气易造成二次污染[10],见图1和图2。

图1 曝气池

图2 气浮池

光催化氧化法是通过光的催化作用,使得光催化剂被激发,从而产生电子/空穴对,空穴与液相生成·OH,通过自由基的氧化作用使有机物变成CO2和H2O。半导体催化剂中TiO2最为常用,其具有催化效率高、稳定性好的优点。但是对太阳光的利用率过低,限制了光催化氧化法在废水处理中的应用[11]。

1.3 生物法

生物法是指由生物催化的复杂化合物的分解过程。通过微生物去除水中的污染物质,主要分为厌氧生物法及好氧生物法两种。

厌氧生物处理是在厌氧条件下,形成了厌氧微生物所需要的营养条件和环境条件,利用这类微生物分解废水中的有机物,并产生甲烷和二氧化碳。厌氧处理过程中由于缺氧、游离氨和温度等因素的作用,可杀死污水和污泥中的病原菌、病毒和寄生虫卵;一般不需投加氮、磷等营养物质。同时,厌氧处理也存在一些缺陷,主要有:经厌氧生物处理后的废水还存在一定的BOD及COD,必须再进行需氧生物处理才能达到排放标准[12]。厌氧降解的最终产物中有少量氨和硫化氢,出水伴有臭味,在排放前还要进行需氧生物处理。

好氧生物处理是在有氧的情况下,借好氧微生物的作用来进行的。在处理过程中,污水中的溶解性有机物质透过细菌的细胞壁和细胞膜而为细菌所吸收;固体和胶体的有机物先附着在细菌细胞外,由细菌所分泌的胞外酶分解为溶解性物质,再渗入细胞。好氧生物处理分为接触氧化法、活性污泥法、生物滤池、生物膜法等,好氧生物法对于水中有机污染物有较好的降解效果。生物法的优点是工艺简单、操作方便、运行成本低等优点;但是生物法对进水浓度有一定要求,对色度去除效果差,有污泥二次污染和出水难以达标的缺点。

以上所述方法,都是废水处理的主要手段,在实际应用中,考虑到废水种类的复杂性,特别是对于集中排放的废水处理而言,通常是物理、化学、生物方法联用,方能有效实现达标排放[13]。现有印染废水的处理工艺见图3。

图3 印染废水处理工艺流程

2 印染废水标准要求再现新高

随着环保标准的越来越严格、纺织印染加工业不断扩大,废水处理技术也在不断改进。我国于1992年就已经开始对印染废水的整治与监控,历经20年后的2012年,《纺织染整工业水污染物排放标准》再次进行修订,修订后的标准限值比原来的限值都要低。

对比1992年制定的废水排放标准,2012年新修订的标准不仅在标准适用范围发生变化,在污染因子种类、排放限值和污染因子的检测方法等方面都做了相关调整。修订后的标准对污染因子的控制主要有以下三个方面[14-15]:

(1)1992版标准中规定的目标污染因子共9种;2012版新增总氮、总磷、二氧化氯和可吸附有机卤素(AOX)4项污染因子。

针对原有的污染物排放限值要求更高,括号中数值为1992版最严指标限值。见表1。

表1 《纺织染整工业水污染物排放标准》对现有企业的污染因子排放控制限值对比

(3)1992版标准根据企业水污染物排放途径不同实行分级监管;修订后的标准将分级监管改为“现有、新建企业排放限值和特别排放限值”。

相对1992年制定的废水排放标准,2012版标准控制的目标污染因子种类更多,排放限值要求更高,对印染废水污染物的处理技术要求更高。

依据2012年《纺织染整工业水污染物排放标准》编制说明中提到的关于废水达标处理技术,主要涵盖废水色度、COD、氨氮和总氮、苯胺类等污染物质。在废水色度处理上,通过水解酸化和好氧处理,色度一般在70~80 倍;采用强化水解酸化,必要时再加脱色剂,可以达到40 倍的标准设定值。在COD处理手段上,采用pH调整和物化加药—水解酸化—好氧—二沉池—沉淀—生物滤池工艺处理,可达到COD排放浓度100mg/L的标准;通过加强预处理,如强化水解酸化、物化处理和增加深度处理,如生物滤池、生物碳技术等,可以达到COD排放浓度80mg/L的标准;如果在常规处理后,采用膜技术(超滤、反渗透)、活性炭吸附、硅藻土吸附或超低负荷运行等可以达到COD排放浓度60mg/L的标准。在总氮和总磷处理上,通过硝化和反硝化可以去除废水中的氨氮和总氮,同时通过减少含氮化合物的使用可以达到标准设定值。在二氧化氯处理手段上,新标准中规定现有企业、新建企业和特别排放限值自标准实施之日起排放限值均为0.5mg/L。二氧化氯采用预曝气可以达到排放标准设定值。

从标准中提出的达标技术手段可以看出,主要还是采用常规的废水手段,并未考虑到污染的转移情况,特别是在很多曝气池和厌氧池处理过程中,降解的最终产物中有氨、硫化氢、甲硫醇、甲硫醚等有害气体[16],使出水有刺鼻异味气体。水中污染物虽然会减少,却在无形之中,为大气又带来一个新的污染源。

图4 退浆加料后废水中产生废气的成分分析图

运用最新的VOCs质谱检测手段(SPIMS-1000)可以快速地分析出废水中产生的废气成分,图4即为退浆废水加处理料后产生的气体污染物质分析谱图。从质谱图中可以看出退浆废水中挥发出来的气体成分还是比较复杂的,另外其浓度也相对较大。

3 《纺织印染工业大气污染物排放标准》促进水污染处理手段的改进

随着我国大气环境污染现状越来越严峻、雾霾天气的频繁出现,国家对于大气污染的监控力度不断升温,大气污染物的来源主要有工业企业生产、城镇建设所造成的污染,包括燃煤污染、汽车尾气排放、工业废气排放、恶臭气体、建设扬尘等,其中工业排放是最重要的因素。依据2013年环保部大气治理项目覆盖纺织印染、制药、农药和包装印刷4个行业,纺织印染工业大气污染物首次被提到了国家环保层面,《纺织印染工业大气污染物排放标准》的提出与实施将更加有利于中国纺织行业的可持续发展,在国家纺织贸易中提升我国“绿色”纺织的经济地位和核心竞争力。据相关报道,该标准预计将在2016年开始正式实施。

考虑到纺织印染的复杂性,新标准的实施将着力于污染源的控制上,做到从源头开始杜绝污染物的产生,废水处理工艺流程中出现的废气排放问题也会成为标准实施的一块绊脚石,如何在实现废水处理的同时,也能防止对大气造成二次污染,是对印染废水处理环保工作人员提出的新要求,同时环保标准的严格也将催生纺织专业化的环保技术产业的产生。

4 废水、废气处理,循环回收是关键

面对现有的污染监控现状,如何权衡好废水处理和废气处理的关系,是关乎标准是否能有效实施的重要原则之一。无论是对于废水治理专业人员还是对于废气治理人员来说,都将是一个新的挑战。废水、废气处理,循环回收才是关键。废水分质用水是一项比较成熟的处理方式,不仅可以做到污染物低排放,还可以实现资源再回收利用。在纺织印染废气标准还没有正式出台前,对于废气污染物的循环利用探索相对较少,加之现有的废气处理手段成本较高,如何实现循环回收必将是废气处理的主要趋势。

我国印染行业每天有400多万吨的废水排放,占工业废水排放量的1/10,且每年要耗用100多亿吨清洁水,是耗水总量较大的产业,其废水的回收与循环利用一直是我国废水处理技术的一个重要突破点[17]。集中排放的印染废水具有高浓度、高色度、高pH值、难降解和多变化等特性,实行分质用水,不仅可以减少处理的能耗和成本,还可以实现废水的再利用,符合资源循环利用的原则。

印染废水分质用水的一个典型案例就是在退浆废水的处理过程中,退浆废水水量较少,一般只占印染废水排放量的15%左右,但在整个印染工序的COD总排放量中,退浆废水COD占了50%~55%。退浆废水的主要成分有浆料、退浆剂和弱酸等,其中PVA是高聚物,化学性质稳定、BOD5/COD仅0.064,难生物降解,且价格昂贵,流失会造成经济损失。PVA属于大分子物质,其分子量在11万左右,采用相应的膜分离可以成功地处理退浆废水,不需外加其他药品和设备。透过水返回退浆浴重新用于退浆,浓缩液进入混合槽,调整到合适浓度再用于上浆或作为化工资源回收利用[18]。

环保标准的实行并不是为了压制污染的企业,而是对企业发展起到正确引导作用。在印染大气污染物标准的制定和实施过程中,传统的废水环保治理技术需要关注的方面应该更多。标准限制是行业规范自我的主力军,随着印染废气标准的实施,必将催生更多废水治理技术的蜕变。

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化学工业废气治理篇(9)

中图分类号:X701 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)07-0001-01

1 引言

近啄辏我国的雾霾天气越来越多,主要是因为工业排放的废弃,也就说工业废气是造成大气污染的主要原因。那么在治理的时候,我们需要做好对细节的分析,尽可能保证在根源上,对雾霾进行简单的控制。我们在对空气进行治理的时候,也是为了满足时展的需要,我们国家需要加大对治理技术的研究,尽可能确保我们的工业朝着可持续方向发展。

2 工业废气治理技术效率的现状分析

工业在发展的时候,虽然产生了巨大的污染,我们也加大了对治理措施的研究,我们常用的治理措施包括生物分解法、活性炭吸附法、等离子法、植物喷洒液除臭法和UV光解净化法。我们在对工业废气进行治理的时候,需要我们加大对细节的分析,其中要是对废弃的成分进行分析,按照其组成的成分,采用相适应的治理措施。总之,我们在对工业废气进行治理的时候,治理理念就是“具体问题,具体分析”。

我们在对以往的治理方法进行分析的时候,也是为了顺应时代的变化,但是传统的治理措施并不能够加大对细节的掌控且治理的效率较为低下。但是由于受到技术的限制,没有新型的技术进行治理,就只能依靠上述五种技术进行治理,其中我们对UV光解技术依旧是摸索阶段,我们需要进行简单的分析:

上述五种方法中,前四种的工业废气治理技术效率较第五种而言较为低下,且成本相对较高,其优点在于便于应用,人工技术要求比较低。因此受到现在的很多企业的青睐,在废气治理过程中仍然以采用前四种技术为主,对UV光解技术的应用尚在尝试阶段。其原因在于:我国的治理技术发展较为落后,不能够正常的解决问题。还有治理技术的成本较高,很多企业不愿在废弃治理方面投入过多的成本。所以导致,有很多的企业在开展实际工作的时候,不能正常的保护环境。但是由于近几年,我国政府对相关政府的要求越来越严格,为了满足政府的要求,相关的企业只是选择一些成本较小的技术,也就是我们上述的几个技术。还有就是,我们在治理废弃的时候,不能够加大对新技术的应用,主要是因为我们没有对新型技术进行研发。在对工业废气的治理技术进行创新的时候,需要我们加大对创新型人才的应用。但是,就目前而言,我们创新型人才较少,为了提高废气治理的质量,我们需要加大力度,培养一些新型人才,提高废气治理的质量。培养新型的人才,需要对人才融入一些新型的理念,确保创新人员能够具备环保的理念。

3 工业废气治理技术效率的影响因素

(1)废气治理技术应用率与创新率低。我们以往在进行废弃治理的时候,因为治理技术较为落后且治理的效果也不是十分明显。传统的治理技术成本较高,但是治理的效果不明显。由于治理技术较为落后,导致废弃的根源得不到治理,也就是在治理的时候,有些效果但是还会出现污染的现象。这种治理技术知识起到治标不治本的作用。还有虽然国外已经研制出了一些先进的技术,但是在我国的应用还是较少。

(2)政府强制力度不够,企业的废气治理责任意识较差。随着深化改革,我国正在对产业结构进行调整。虽然我国的国民经济还是要依靠工业来支撑,但是更多的是发展一些服务业。工业在发展的过程中,不断的排除废弃,对大气的环境造成了十分恶劣的影响。工业在最初发展时候,对环境的而影响较小,破坏程度较浅。

(3)工业能源结构以煤炭为主,新能源的利用率不高。为了缓解对环境的污染,我们需要加大对新型能源的应用。近几年,我们加大新型能源O研究和开发。我国的工业能源大多数是煤炭,煤炭经过燃烧之后,产生的污染物排放到大气中,竟会影响空气的质量。政府需要加大对新型能源的宣传,尽可能使用新型能源。新型的能源包括水能、生物能等等。

4 结语

综上所述,工业产生的废气严重影响着大气的环境且会对人的身体健康产生巨大的影响。为了保证人们的身体健康,我们需要加大对新型技术的影响,对工业废气进行治理。政府需要重视废弃治理的工作,需要加大对新型技术的融入。

参考文献

[1]田光辉.中国工业污染的区域差异及其影响因素研究[D].河南大学,2015.

化学工业废气治理篇(10)

关键词: 危险化学品;尾气;治理;装置

Key words: hazardous chemicals;tail gas;treat;device

中图分类号:TQ02 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)01-0319-02

0 引言

近年来,挥发性有机废气(VOCs)对大气污染的问题越来越受到人们的关注,这些废气广泛来自于化工生产、工业制造、喷漆涂装车间、仓储车间、印刷厂、垃圾填埋厂等,根据不同的废气来源、组成,可选择设计不同的废气治理技术,主要的治理方法有吸收法、吸附法、燃烧法、催化氧化、冷凝法、生物降解法等。

危险化学品仓库中,因储存的化学品种类繁多,又是通过自行挥发的无组织排放而产生的废气,有着浓度低、组分杂的特点,因此基本无任何回收价值,针对此类废气,经济而不造成二次污染的治理手段并且并不多,因排放的废气中所含的有机物浓度较低,往往略接近于排放标准,又因废气中的有机物无任何回收的经济价值,因此绝大多数企业为应付环保部门检测,均采用了最简单而经济的加大风量稀释排放的方法,虽然基本实现了达标排放,但是有毒有害的有机物废气仍然源源不断地排放到我们赖以生存的大气环境中,严重破坏着生态环境,危害了人类身体健康,也制约着国民经济的良性健康发展。

本研究拟针对性设计出一种经济、合理的治理方案,既能使有机废气达标排放,又不造成二次污染,尽可能使其对大气环境造成的污染降低到最小,为国家“蓝天工程”的全面落实做出一份贡献。

1 常用治理方法

有机废气的治理方法,本质上可分为回收法和消除法。回收法主要有吸附法、冷凝法、吸收法、膜分离法等。消除法主要有催化氧化法、燃烧法,生物降解法、低温等离子技术等。

1.1 传统回收法 吸附法是利用吸附材料较大比表面积和密集的微孔结构,对有机物分子具有特殊的吸附性能原理,进行对有机废气的净化,能耗低、工艺成熟、去除率高、净化彻底,有很好的环境和经济效益,但缺点是吸附容量有限,容易吸附饱和,且当废气中有胶粒物质或其他杂质时,吸附剂易中毒,且容易造成二次污染,这些因素都在一定程度上制约了其发展应用;冷凝法是最简单的回收技术,适用于浓度高、露点低的有机废气,但存在着能耗巨大、运行成本过高的缺陷;吸收法是利用液体吸收剂与有机废气相似相容的原理,达到净化废气的目的,但是吸收剂容易饱和,治理效果也不彻底,也容易造成二次污染;膜分离法的基本原理基于气体中各组分透过膜的速度不同而将废气中的有机物和空气分开,虽然其回收率较高,但其废气处理量及投资成本制约了其工艺的进一步发展。

1.2 传统消除法 燃烧法是利用有机废气可燃的特性对其进行直接燃烧的工艺,但反应温度较高,因此能耗较大,过高的温度对环境也造成了一定安全隐患;催化燃烧法是目前应用比较广泛也是研究较多的治理方法,有机化合物在催化剂的催化作用下达到起燃温度后发生氧化、热分解及热裂解反应,最后生成二氧化碳和水等无毒无害物质,但催化剂遇磷、铅、砷、锡、亚铁离子及卤素易使催化剂失活,即所谓的催化剂中毒;生物降解法是指将微生物附着在多孔介质填料表面,然后对吸附在填料表面的有机物进行降解,处理工艺较简单,运行成本也很低,但微生物的降解速率较低,因此设备体积较大,这在一定程度上限制了其应用发展;目前的低温等离子技术仅可对少数种类的有机物废气起到一定的治理净化作用,其稳定性及更大的工业应用推广还有待于技术的进一步完善;微波空气净化技术、光催化及电催化等新兴技术也有较多文献报道,但均处于实验室小型反应向大规模工业化发展的阶段。

2 采用方案研究

针对危险化学品仓库产生的组分杂,浓度低的有机废气,因无任何回收价值,故不适合采用回收法。鉴于危险化学品仓库的废气虽然组分较杂,主要成分为苯系物、醚类、酮类及醇类等挥发性较大的溶剂,也未经过任何反应工艺,故没有是催化剂失活的成分存在,比较适合催化燃烧工艺,但如果因此而盲目地采用催化燃烧法,也会导致工艺运行成本巨大,给企业造成不小的负担。基于上述传统治理方案比较,可采用吸附-催化燃烧组合工艺,取长补短,将吸附饱和的吸附性材料脱附后,集中进入催化燃烧反应炉,脱附后浓缩的高浓度有机废气具有较高的温度,可以接近或达到起燃温度,在一定的温度补偿下即可进行催化燃烧反应,此组合工艺既避免了活性炭二次污染的缺陷,又降低了运行的能耗,使两种工艺优势充分发挥,达到了有效治理污染并节约能源的目的。

2.1 装置 本装置由两大主体工艺组成,吸附工艺及催化燃烧工艺,吸附工艺由两个替换使用的吸附塔组成,塔内装填可再生使用的蜂窝活性炭;脱附时产生的高浓度高温废气进入催化燃烧炉,发生催化燃烧反应,得到了二氧化碳、水等无毒无害物质,最后在催化燃烧炉尾端再设置一热交换器,有效利用了排出的尾气的余热,节约了能源。

2.2 工艺流程介绍 图1所示为本方案吸附-催化燃烧工艺流程图,危险化学品仓库的中含有机废气的尾气在风机1a的抽送作用下,通过风管,进入吸附塔4a(吸附塔有两个4a,4b,一用一备,塔内装填可再生的蜂窝状活性炭),有机废气被活性炭高效吸附,最后尾气达标排放。

当一个吸附塔内的活性炭吸附饱和时,关闭吸附塔4a的进出口风阀,打开吸附塔4b的进出口风阀,切换使用吸附塔4b。

吸附塔4a中吸附饱和的活性炭可以活化再生。打开加热器2及风机1b,将达到一定温度的热空气在风机的吹送作用下进入吸附塔4a中,饱和的活性炭受热后脱附,高浓度的高温有机废气进入到催化燃烧炉中,通过焚烧炉的热补偿以及催化剂的作用发生催化燃烧,反应生成了二氧化碳和水等无毒无害物质而排放。本装置在催化燃烧炉后端设置了一个热转化器,用于将燃烧炉中排出的余热重新回到加热器中,用于吸附塔的脱附,既减少了热排放,又节约了能源的消耗。

3 结束语

通过比较传统的几种治理尾气的工艺,选择并设计了吸附-催化燃烧组合工艺及装置,弥补了两种工艺的各自缺陷,有效的治理了危险化学品仓库的尾气排放污染,又在催化燃烧炉尾端设置了一个热转化器,有效利用了余热,既减少了热排放,又节约了能源的消耗,更好地保护了生态环境。

如今我国的国民经济生产总值与消耗能源的比值,比发达国家低很多,因而提高能源利用率,减少能量损耗,降低废气排放总量,迫在眉睫。

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