三废问题及其处理情况的综合应用

2024-04-11

三废问题及其处理情况的综合应用(精选4篇)

篇1:三废问题及其处理情况的综合应用

三废问题及其处理情况的综合应用

环境是人类赖以生存的场所,保护环境是每个公民应尽的责任. 随着生活水平的.提高,环境保护与污染治理越来越受到人们的关注.目前存在的环境问题,主要是经济发展方式不当造成的,今后环保工作要努力促进经济发展方式的转变,重点作好工业三废处理问题,在污染防治上,最根本的及时是要控制和削弱污染物排放总量,改善环境质量.

作 者:陈露怡 作者单位:暨南大学,510632刊 名:现代经济信息英文刊名:MODERN ECONOMIC INFORMATION年,卷(期):“”(8)分类号:X3关键词:主成分分析 聚类分析 散点图

篇2:三废问题及其处理情况的综合应用

环境是人类赖以生存与发展的终极物质来源,同时还承受着人类活动所产生的废弃物的种种作用。造成环境污染的因素很多,其中化学污染物对环境的污染很大,不容忽视。由于化学反应的复杂性和化工分离方法的多样性,化工生产过程中会产生废气、废水和废渣等化学污染物,即“三废”。“三废”的形成和排放,不仅是资源的浪费,而且造成了环境污染。

化学工业产生的废气不经处理排入大气会造成大气污染。在大气污染中,二氧化硫、;硫化氢、氮氧化合物、氨、一氧化碳、氯气、氯化氢和多环芳烃等物质的危害最大。例如,硫酸生产的吸收过程中,其尾气中仍有二氧化硫和三氧化硫的酸雾排出;生产丙烯腈过程中产生的副产物乙腈、氢氰酸、乙醛是有毒的,虽经回收,仍有少量排出;催化剂的制造过程中汞、镉、锰、锌、镍等金属及其化合物会以粉尘形式排入大气。大气污染使人体健康受到危害、农作物减产、甚至枯死,给人类的生存造成很大的威胁。

工业上处理有害废气的方法主要有吸收控制法、吸附控制法及化学控制法等。例如,二氧化硫常采用石灰乳或是苛性钠与纯碱的混合物反应去除,氮氧化合物可采用碱溶液吸收除去,二氧化碳和氯化氢可用乙醇胺或用水吸收除去,效果都很好。碳氢化合物的蒸汽、硫化氢等气体可以采用吸附控制法。常用的吸附剂有活性炭、活性氧化铝、硅胶以及分子筛等。碳氢化合物也常用热燃烧、催化燃烧和火炬等化学控制法去除。例如在铂催化剂存在下,通入空气燃烧,将含有丙烯腈和氢氰酸的尾气中的污染物除去,使排放气体达到标准。

水在化工生产中的应用非常普遍,其用量和排放量都比较大。不同的生产过程废水的性质和排放量不同。废水成分复杂多变,主要包括各种有机物和汞、镉、鉻等金属及化合物。废水不经处理排放,不仅浪费水资源,而且污染环境。有效的处理废水,提高水的利用率,对节约和保护淡水资源具有十分重要的意义。

废水的处理方法很多,一般根据废水的性质、数量以及要求的排放标准,采用多种方法综合处理。按废水处理的程度,废水处理工艺分为一级处理、二级处理和三级处理。

一级处理主要是除去粒径较大的悬浮状固体颗粒、胶体和悬浮油类。一级处理工艺过程由筛虑、沉降和浮选等物理过程串联组成。二级处理主要是采用一些物理化学方法,如萃取、汽提、中和、氧化还原,并采用好氧或厌氧生物处理法,分离、氧化剂生物降解有机物及部分胶体污染物。二级处理是污水处理主体部分。三级处理属于深度处理,进一步除去二级处理未能除去的污染物。常采用的方法有化学沉淀、反渗透、电渗析、离子交换、生物脱氮等多种。

废渣不仅占用大量的土地而且造成地表水、土壤和大气环境的污染,必须净化处理。化工废渣主要有炉灰渣、电石渣、页岩渣、无机酸渣、含油含碳及其他可燃性物质、报废的催化剂、活性炭及其他添加剂和污水处理的剩余活性污泥等。废渣处理方法主要有化学与生物处理、脱水法、焚烧法和填埋法等。

废渣是二次再生资源,根据废渣的种类、性质,回收其中的有用物质和能量,实现综合利用。例如,从石油化工的固体废弃物中回收有机物、盐类;从含贵重金属的废催化剂中回收贵重金属;从含酚类废渣中回收酚类化合物;含有难以回收的可燃性物质的固体废渣,可通过燃烧回收其中的能量;含有土壤所需元素的废渣处理后可生产土壤改良剂、调节剂等;污水处理厂剩余的活性污泥,可生产有机肥料;将有用物质回收、有害物质除去之后的废渣,如炉渣、电石渣等可作

为建筑、道路的填充材料。

值得注意的是,对废气、废水与废渣的控制和处理,必须从生产的源头上进行控制和预防。“三废”的控制应按照减少污染源、排放物循环、排放物的治理和排放等四个环节的次序,从产品的开发、工程设计和生产等多方面统筹考虑。

提高化学合成的原子利用率,使原料分子中的原子全部转化为产品,不产生和少产生副产物或废物,是实现废物“零排放”的根本措施。提高化学反应的原子利用率,需要开发新的催化材料、开发新的反应途径和减少合成反应的步骤、开发和采用新的合成原材料。

例如环氧乙烷的合成过程中,乙烯经氧氯化反应生成氯乙醇,再经氢氧化钙皂化得到环氧乙烷的传统工艺,原子利用率仅为25%;乙烯以银作为催化剂直接氧化生产环氧乙烷的现代化学工艺,原子利用率达到100%;后者原子利用率远高于前者,实现了绿色化工的工艺路线。又如,碳酸二甲酯的生产以前需要用剧毒性气体——光气(碳酰氯)为原料;近年来,成功开发了以一氧化碳、甲醇和氧气为原料,以氧化亚铜为催化剂合成碳酸二甲酯的工艺路线,实现了化工原料的绿色化。此外,加强废料的回收,循环使用或综合利用,也是减少资源浪费和环境污染的重要措施。

化工生产完成由原料到产品的转化要通过化工工艺来实现。化工工艺即化工生产技术,指将原料物质经过化学反应转变为产品的方法和过程,其中包括实现这种转变的全部化学和物理的措施。随着化工生产的发展,各种经验的积累和各种化学定律的发现和提出,使人们的认识水平提高,产生了化学工艺学这门学科。化学工艺学与化学工业是紧密联系、相互依存、相互促进的,化学工业的发展促进了化学工艺学不断发展和完善,化学工艺学也反过来促进了化学工业的迅速发展和提高。

化工工艺具有个别生产的特殊性,即生产不同的化工产品要采用不同的化工工艺。但化学工艺学所涉及的范畴是相同的,一般包括原料的选择和预处理、生产方法的选择、设备的结构和操作、催化剂的选择和使用、操作条件及其他物料的影响、流程的组织及生产的控制、产品的规格和副产物的分离与利用、能量的回收和利用以及不同工艺路线和流程的技术经济评价。

篇3:化工三废处理技术及其应用研究

化工污染物一般分为三种,分别是废水,废气,固废(也就是固体废弃物)“三废”。三废排放对人类生存环境和健康以及生活质量造成很大的危害,所以排放之前要进行处理,达到排放标准才能排放,进而防止环境污染和破坏,保护生活环境。治理三废问题是目前急需解决的问题,是化工正常生产的前提条件。

1 化工三种废弃物的来源

化工三废是在化工生产过程产生的,废弃物的产生主要决定于三个方面的因素,工艺路线、原辅料和生产设备。工艺路线的选择至关重要,它直接影响到三废的产生强度和种类。原材料的选择会影响化学反应能量消耗和副反应的调控,怎样选取恰当的催化剂改进反应条件和改善反应速率,这样就可以节约能源和降低污染。生产设备、仪表的设计如果不符合科学或者是不够精密,也能影响到工艺指标的稳定性和控制,造成转化率和选择性降低、反应进行的不完全,造成更多的三废排放,也会因密封精度不够发生泄露增加废气的无组织排放。

2 国内化工三废处理技术概述

随着我国经济的快速发展,化工产品的需求量不断增长,化学废物的排放量也快速增加,对人们生活质量造成严重影响。怎样成功解决好化工三废问题,已成为关乎国计民生的关键课题。

(1)化工废水也就是在化工生产过程中的设备清洗水、工艺产生的废水、排凝水等,其具有较复杂的结构和成分,颜色多样、色度比较高、高毒性。当前,国内化工废水处理方式一般分为以下几种:化学法、物理法、物理化学法、还包括化学沉淀法、生物法和微电解法。

(2)化工废气是在化工生产中排放出来的有毒、有害,且有一定的污染性的气体,这些气体的味道恶臭而且有一定腐蚀性,往往有易燃易爆的特征。废气的处理方法一般有生物法、燃烧法、吸附法还有膜分离法、吸收法、冷凝法和催化法等。

(3)固废即在化学生产中产生的废泥浆、半固态或者是固体废物,一般包含废催化剂、废吸附剂、灰渣、污泥、报废设备等。固废的种类很多、量大,有复杂的化学性质,如果没有妥善解决好,可能会导致大气、水以及土壤的严重污染。对固废的解决方法一般来说有固化处理、堆肥以及填埋、焚烧等等方法,如果处理方法适当,也可以对固废资源化处理。

3 化工三废处理技术的应用研究

利用先进的科学技术对三废进行处理前景非常可观。如:生物降解法就是采用微生物的生命活动来成功的降解三废;推广气体肥料,不但可以处理好温室气体的排放,给公司提供效益,而且还减少化肥的使用率和增加作物产量。诚然,对化工三废的最基本且有效果的的方法是利用新型的工艺、新型的技术、研发新型能源以及新产品,改革创新管理模式,提升生产效率、降低单个产品的废弃物排放量、提高综合利用三废的能力。

发展绿色化学。当前绿色化学的发展一般而言有以下几个方面:第一方面,研发高效催化剂改善生产条件进而可以提升产品转化率;第二方面,研发绿色环保新原料新产品,争取在无毒无害的条件下制造出绿色产品;第三方面,研发新型能源和节能技术设备或者工艺;第四方面,促进对环境友好的替代品健康发展。

4 化工三废处理技术发展战略——精细化工和绿色化学发展策略

①跟传统的化工工艺不一样,精细化工即是高新技术产业,也是密集型产业。精细化工企业广泛采用新工艺、新能源和新材料,不断增加科研技术方面的投入、推广先进技术,从而保障化工产业朝多元化方向健康发展。这些手段对于化工三废处理作用非常大。举例说来,精细化工可以采用生物降解技术,通过微生物活性特征降解处理化工三废;大力推行二氧化碳气体肥料的使用,这个方法不但可以减小温室效应,且对增收农作物有利。

②绿色化学指的是在产品设计环节、制造环节及应用环节,通过新原料的应用,有效降低有害物质的产生。现阶段,绿色化学的发展方向如下,一是通过高选择性、高效催化剂的研发,全面提高产品转化率,有效改善生产条件;二是通过开发环保、绿色的新产品、新原料,尽量在无毒无害环境下生产绿色产品;三是积极开发利用太阳能、风能等资源。

5 结语

综上所述,化工三废的处理与人们生活息息相关,处理化工三废问题不容忽视。针对我国化工企业发展现状以及化工三废处理技术现状,深入探究化工三废处理技术及其发展前景,具有重要的社会意义。

参考文献

[1]郑海燕,应桃开.化学实验“三废”处理与环境教育[J].成都教育学院学报,2005,19(8):94.

篇4:三废问题及其处理情况的综合应用

化工污染物主要是废水, 废气, 固废 (固体废弃物) “三废”。三废排放严重危害人类生存环境和健康以及生活质量, 因此在排放前应予处理达到排放标准, 从而控制环境污染, 保护生存条件。治理三废的问题迫在眉睫, 是化工生产的正常运作的前提[1]。

1 化工三废的来源

化工三废来源于化工生产过程, 三废的产生主要取决于三个方面, 工艺路线、原辅料以及生产设备。其中工艺路线的选择尤为重要, 将直接决定三废的产生强度和种类。原辅料选择将影响化学反应能耗和副反应的控制, 如选择适当的催化剂可以改善反应条件和反应速率, 起到节能和减少污染的目的。生产设备、仪表的设计不够科学或精密, 会影响工艺指标的稳定和控制, 因此转化率和选择性下降、反应不完全, 导致三废的增加, 也会因密封精度不够发生泄露增加废气的无组织排放。

2 化工三废处理技术的概况

随着生活质量的提高, 人们对大量优质的化工产品的需求与化工生产造成的三废的排放是目前面临的矛盾。人们在享受化工生产所带来的便利, 同时要面对与自己需求相矛盾的环境问题。因此, 如何有效的处理三废是关乎民生的大问题。

2.1 废水处理技术

化工废水是化工生产过程中产生的工艺废水、设备冲洗水、排凝水等被污染的水, 具有成分和结构复杂、毒性大、B/C低难以生化、恶臭性、色度高等特点。在化工中根据污染物的特征采取不同的处理工艺。化工废水处理方法主要有物理法、化学法、物理化学法、生物法、化学沉淀法[2]、微电解法、以及多种处理方法的组合处理法。

化工作为用水大户, 新鲜水用量大、重复利用率低、污水量大, 不仅浪费水资源、造成环境污染, 且水资源的短缺导致成本的上升和经营的威胁。为保持可持续发展及减少水资源的浪费, 提高经济效益和社会效益, 许多化工企业已开始研究落实污水回用, 甚至污水“零”排放。如煤化工过程中针对高COD、高氨氮的工艺废水, 采取“隔油+混凝沉淀+水解酸化+多级A/O生化+接触氧化+催化氧化+超滤+反渗透”组合处理法实现污水回用。

2.2 废气处理技术

化工废气是指在化工生产中排出的污染大气的有毒有害的气体, 具有易燃易爆性、毒性、腐蚀性、恶臭、浮游粒子种类多等特点。根据化工行业的不同产生的化工废气组成差别很大。通常包括SO2、NOx、COx、Cl2、硫化氢、氯化氢、NH3等呈酸碱性污染物和甲烷等挥发性有机物以及粉尘。

对气态的污染物, 如SO2、NOx、COx一般采用膜分离、冷凝、生物、吸附、燃烧、吸收、催化等方法进行处理[3]。如, 利用氨水对SO2的吸收反应原理的氨法脱硫技术用于SO2的治理;以氨为还原剂的选择性催化还原法 (SCR) 脱硝技术用于NOx的治理;克劳斯-加氢-还原-吸收 (Clous-SSR) 脱硫工艺用于煤化工过程中产生的酸性气中H2S的治理。

以Clous-SSR工艺为例, 酸性气中的H2S与空气燃烧产生克劳斯反应所需的SO2, 在催化剂的作用下, H2S和SO2发生克劳斯反应生成的单质S, 主要化学反应如下:

克劳斯反应尾气中少量硫化物在加氢催化剂的作用下发生加氢反应最终转化为H2S, 再用MDEA溶液吸收返回Claus硫磺回收装置, 主要化学反应式如下:

粉尘的治理根据装置类型大致分为机械式除尘器、过滤式除尘器、洗涤除尘器、静电除尘器以及组合式除尘器等。如, 起源于日本日立公司的转动极板技术的旋转电极电除尘器。

根据大气污染物的排放形式不同又可以将这些大气污染物的产生源分为有组织排放源和无组织排放源。经过几十年的发展, 目前国内利用上述废气处理技术处理有组织排放源的技术比较成熟, 也得到了普及。但是在无组织排放源的治理上国内起步较晚, 仍明显落后国外发达国家。目前国内在大气污染源无组织排放源的治理方面引进、发展和采取的措施主要有尾气回收系统 (VRU) 、泄漏检测与维修 (LDAR) 、浮顶罐及储罐的氮气密封、机泵的双密封、密闭采样系统以及安全泄压排放密闭措施等。山东青岛的一家外资企业在建厂初期就安装了尾气回收系统 (VRU) 、实施了泄漏检测与维修 (LDAR) , 在废气无组织排放的控制上收到了很好的效果。

2.3 固废处理技术

化工固废主要是指化工生产过程中产生的固体状、半固体状和浆状废弃物, 其中主要包扩化工生产或废水处理等辅助生产过程中产生的灰渣、副产物、不合格产物、废吸附剂、废催化剂、废药剂、废润滑油、污泥、废盐、报废设备等。化工固废有量大、种类多、有毒物质多、化学性质复杂、可资源化物资多等特点。这些固废如不妥善处理, 就会影响身体健康, 污染土壤、水体、大气环境, 浪费和占用资源, 破坏生产生活安全。因此, 需要妥善处置实现固废的无害化、资源化和减量化。对这些固废传统的处置方法有焚烧、填埋、堆肥和固化处理。如果用适当的处理技术从中回收有用的物质和能源将会使得固废处理更加资源化[4]。在固废的资源化方面主要有:第一, 物质回收, 是指从废物中回收有利用价值的物质, 如粉煤灰用于建筑材料的生产原料、废催化剂的再生等;第二, 物质转换, 主要是利用无用的废弃物转化为可以使用的新形态的物质, 如有机废弃物的再生产和生物降解;第三, 能量转换, 主要是回收废弃物所含的热值用于生产电能或热能, 如垃圾发电等。

2.4 化工三废处理技术展望

发展先进的科学技术手段对三废进行处理是非常有前景的行业。比如生物降解法, 利用微生物的生命活动有效降解处理三废;又如通过推广CO2气体肥料, 不仅解决了温室气体的排放, 为企业创造了效益, 还减少了化肥的使用以及农作物的增产。

当然控制化工三废的最根本有效的途经是采用新工艺、新技术、开发新能源和新产品, 创新管理模式提高生产效率、减少单位产品三废排放量、提高三废的综合利用率、减少对矿物能源的依赖, 最终实现节能减排和绿色化学。绿色化学是指在化学品的设计、制造和使用时采用的一系列新原理, 以便减少或消除有害物质的使用和产生[5]。目前绿色化学的发展主要有以下几个方向:第一, 通过研发高效、高选择性的催化剂改善生产条件、提高产品转化率;第二, 开发符合绿色、环保的新原料、新产品和新反应, 努力做到用无毒无害原料在无毒无害的条件下生产出无毒无害的绿色产品;第三, 开发利用新能源和研发节能工艺、设备;第四, 推广再生材料、可降解材料的利用和三废的资源化利用;第五, 推进环境友好型替代品的发展。

3 结语

综上所述, 三废污染的防治与每个人的生存健康息息相关, 化学工业三废治理的问题不容忽视。发展绿色化学是解决三废治理问题的根本。绿色化学的发展对消除环境污染、保护人类健康和生存环境、降低环境保护成本意义重大。绿色化学正在证明发展化学工业和保护环境并不矛盾, 通过绿色化学可以做到环境和经济效益的双重最优化。

摘要:随着化工规模的不断提升, 伴随而来的是化工三废的大量排放。本文首先介绍了化工三废的危害, 并系统地综述了化工三废处理技术及其发展, 最后论述了三废治理以及环境保护的必要性。

关键词:三废,污染,废水,废气,固废,治理

参考文献

[1]杨艳丽.化工企业三废处理技术及其展望[J].资源与环境, 2012, 08, 213.

[2]严忠浩.人工生态系统与“三废”处理[J].职业与健康, 1994, 05, 19.

[3]王恒颖, 孙珮石, 王洁, 杨常亮, 常学秀.微生物法处理SO2、NOx废气研究概要.中国环境科学学会学术年会优秀论文集, 2007.

[4]郑海燕, 应桃开.化学实验“三废”处理与环境教育[J].成都教育学院学报, 2005, 19 (8) , 94.

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