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化工業的迅速發展是推動經濟發展的重點之一,它為其他行業的發展打下基礎,是判斷國家經濟發展狀況的指標。我國工業場所數量越來越多,然而在化工業的生產過程中會伴隨著大量廢水的排放,廢水中常含著許多具有毒性的污染物質,若是缺乏處理或是處理不當就排放到環境中,對環境中的各類生物的生長會產生不良影響,危害到接觸污染物的人類的健康甚至是生命。因此,要根據不同化工產業排放的不同廢水污染物的特點,合理應用各類化工廢水處理技術,將化工廢水中的具有毒性的難以自然降解的物質進行處理,減少因化工廢水排放造成的污染,避免產生社會危害。因此,人們都致力于開發出新的化工廢水處理技術,處理效果好、成本低的化工廢水處理技術的研究越來越多。
1. 現有常用化工廢水處理技術
我國化工廢水中,常常含有大量的有毒物質,不同的化工產業廢水中的有毒物質不同,且一種廢水中所含有毒物質有時不只一種,大多都是多環芳烴、有機物質、重金屬化合物等不能自然降解的物質;廢水中鹽分含量一般大于1%,能抑制水中生物對有機物質的降解;廢水排放的量及廢水中有毒物質的量經常變化。為了將這些有毒物質除去,在廢水處理中常常使用以下幾種處理技術:
1.1物理法
濾過法、沉淀法、氣浮法和吸附法等是常用的物理處理方法,主要是通過物理手段實現固液分離,從而去除廢水中的顆粒性物質,操作比較簡單,但是這種方法對于廢水中的溶解性污染物無法清除,因此多用于預處理以及深處理當中。
1.2化學法
化學氧化法、混凝沉淀法、微電解技術等是常用的化學處理方法,是通過各類化學反應,達到清除廢水中的各類雜質、解除或減小廢水毒性的目的。化學氧化法是利用氧化反應,如利用氧化劑對廢水中的污染物質進行氧化,使廢水中的污染物質變成較易于降解的物質,解除或者減小污染物的毒性,這種方式適用于污染物為還原性強的廢水的處理。氧化劑的氧化性強弱對廢水處理的效果影響比較大,常用的較好的氧化劑有臭氧和氯氣,處理廢水污染物的能力較強,但是成本花費高。混凝沉淀法是利用化學投放具有凝聚作用的化學物質,對廢水中的細小顆粒及膠體沉淀去除,同時對廢水的顏色、微生物和較大分子有機物進行清除,然而這種方式對廢水的pH值、溫度、水量等要求較高,多用于預處理和深處理。微電解技術是利用原電池原理,對廢水中的污染物質進行電化學作用,使污染物性質發生改變。電解過程中,同時會產生具有消毒作用的?OH和活性率,可進一步清除廢水中的細菌。微電解技術多用于生物難降解的廢水,而且利用了工業生產中的固體廢棄物,實現了廢物利用,但是微電解技術的研究還稍顯不足,還只能對特殊類別的工業廢水進行處理,還沒形成一套完整的技術和理論。
1.3生物法
常用生物法有投放優勢菌法、共代謝法、活性污泥法和生物膜法,是通過微生物的新陳代謝作用,對廢水中的有機物進行生物轉化,使有機物變性、失去毒性,從而達到去除污染物的目的。投放優勢菌法是選用降解能力較高的菌株,將其投放到廢水處理系統中,讓其對廢水中的污染物進行降解。共代謝法是利用微生物的協同代謝,使不能直接被微生物降解的污染物與微生物降解產物形成共基質條件,將不能直接被降解的物質降解,促進廢水的處理效率。活性污泥法是利用微生物絮體形成的活性污泥,將廢水中的污染物進行吸附和降解。生物膜法是利用生物膜,將廢水中的污染物進行吸附和氧化,從而將廢水進行處理。生物法的成本比較低,操作也比較簡單。但是歲廢水的pH值、溫度、水量的要求較高,且單獨使用生物法的技術處理難度較大,一般會將其與物理化學方法結合使用。
1.4綜合技術
綜合技術是多種技術的結合使用。生物法常常需要與其他方法結合使用,以提高化工廢水處理的效果,這里主要探討物理法和化學法的綜合使用。萃取法、離子交換法和膜分離法等是常用的綜合技術。萃取法是利用污染物在水中和萃取劑中的溶解度不同,使其從廢水中分離,從而從廢水中去除污染物。離子交換法利用水中的離子和離子交換劑相互反應,使有害離子物質從水中去除。膜分離法是利用半透膜,對廢水中的分子進行過濾,進行反滲透,去除水中的固體物質和膠狀物質,這種方法簡單方便,但是選擇性較強,花費較多,易于發生再次污染。
2.化工廢水處理技術的進展
2.1物理法的進展
目前,人們研究用磁種的剩磁,將其與混凝劑一起使用,增強混凝劑吸附作用,提高顆粒性物質的去除效率,接著用磁分離器使污染物中的有機物分解,這種方法在國外已經開始運用。人們還研究利用聲波技術,通過控制聲波的頻率而對有機物實現分離。非平衡等離子體技術是利用等離子體對有機物進行分解,等離子體可通過高壓脈沖放電或者輝光放電產生。
2.2化學法進展
在化學氧化法方面,對光化學氧化、電化學氧化、聲化學氧化進行研究,在光化學氧化方面進展較大。紫外光催化法是一種光化學氧化法,利用紫外光將廢水中的有機物質進行氧化,已有成功運用的實例。濕化氧化是利用高溫高壓,將廢水中有機物進行氧化,可以用于處理高濃度的難降解廢水,在國外已有應用。超臨界水氧化法是利用水的臨界點,將有機物分解為水和二氧化碳,處理能力強大,被視為最值得研究的化工廢水處理技術。
2.3生物法的進展
自然界的微生物對廢水中的污染物降解能力比較差,利用高效優勢菌菌株選育對細菌進行篩選,選出高效優勢菌,可以提高細菌的降解效率。而為了提高高效菌的濃度,利用固定化生物技術,將篩選出的高效菌中的降解活性物質進行固定化,保持菌株的高效降解能力。
3.總結
化工廢水處理技術近年來得到了更多的運用,也得到了更多的發展。目前國內主要使用物理、化學和生物的方法對化工廢水進行處理,但是單一的方法難以實現廢水處理目的,常常需要多種技術結合。在今后的研究中,要更加科學地結合各類技術,發展新的技術,提高廢水處理效果、減少除了成本,解決難降解物質的處理問題。■
參考文獻
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關鍵詞:醫藥化工;有機廢氣;處理
近年來,我國的經濟發展水平逐步加快,為了滿足市場經濟發展,醫藥化工企業的生產產能和制造效率日益增加,在此過程中帶來了嚴重的廢氣污染問題,尤其是醫療、石油化工等產業中排出的有機廢氣,其數量極大,且長期無法降解,這也是目前醫藥化工領域對于有機廢氣處理的一大難問題。由于化學和制藥企業在生產過程中所形成的廢物有著不易分解,污染物范圍廣,廢氣排放量大等特征[1]。因此,有機廢氣不但對環境造成了嚴重污染,還嚴重危及人們的身體健康。所以,為了更好地促進醫藥化工行業的長遠發展,必須對有機廢氣進行有效處理。
1醫藥化工企業的有機廢氣污染概況、組成以及關鍵技術
1.1醫藥化工企業有機廢氣的排放概況
當前,市場經濟高速發展,醫藥化學工業的發展也越來越快,導致有機廢氣的排放量急劇增加,且對有機廢氣的處理難度也相應加大。產生這種現象的主要原因大致有以下兩點:第一,傳統醫藥及化工行業的廢物排出方法為間歇性排出,因此,排出的大量高濃度的工業廢水會造成嚴重的空氣污染。例如,醫藥化工企業的周圍往往會有強烈的臭味產生,雖然這種臭味刺激性很強,但一旦進入了空氣中就會在很短的時間內迅速揮發掉,這也是空氣污染治理非常困難的原因;第二,醫藥化學工業排放的廢氣成分主要取決于其生產所用的原材料,所以,醫藥化學工業的廢氣排放也會因生產原材料的不同而有所不同。醫藥化工行業的有機廢氣主要和化學產品中的基本物質相關,其污染的主要特征是排放量大,污染點多,且會產生無規則的溶劑廢氣污染。而醫藥和化工廢氣污染的另一個特征則是排出過程無規律,時間間隔不穩定,且停留時間隨意變化,給廢氣管理造成了阻礙,并影響了后期處理工作的開展[2]。
1.2醫藥和化學工業有機廢氣組成分析
在醫藥工業的生產加工等環節中,最不可忽視的因素是溶劑,受藥品特性的影響,在制造環節中很多溶劑極易通過空氣揮發出去,進而排放出大量的廢氣,這些廢氣會嚴重污染環境。這些廢氣的主要成分包括甲苯、二氯甲烷以及丙酮等。試驗結果證實,排出的廢氣含量與周圍環境的污染程度成正比,一旦有機廢氣和空氣接觸,就會產生化學反應,從而形成惡臭等氣味;當人們聞到這種臭味時,身體會受到不同程度的影響。同時,由于有機廢氣的擴散速度和揮發速率都特別快,當工作人員長期處于這樣的環境時,就會嚴重損害其身體健康。
1.3醫藥化工行業有機廢氣治理的關鍵技術
目前,國內外已研發出多種有機廢氣的處理技術,并獲得了顯著成效。其主要技術包括冷凝法、吸附法、焚燒法和生物處理法[3]。①冷凝方法是一項廢氣預處理技術,該技術在處理含有水蒸氣較多的廢氣時,有較大的優越性,且能高效地利用廢氣中的有用溶劑,進而使廢氣中的廢水也能夠得到相應處理。但該工藝技術極易受廢氣冷卻水溫的影響,當廢氣含量較低時,再使用該工藝技術會產生不必要的資源耗費。②吸附法是一種利用吸收塔對有機廢氣進行生物處理的技術,該技術在處理溶水更高的廢氣時有較大的技術優越性,其處理過程也比較安全,是一項應用廣泛的廢氣處理技術。③化學焚燒法是對有機廢氣進行焚燒處理,該方法在處理可燃廢氣方面具有較大的優越性,同時,它還能利用化學催化劑使廢氣中的有機氣體迅速溶解,因此,可獲得較好的處理效率。然而,該法不適用于處理含硫元素、溴元素等高毒性化合物的汽車廢氣。④生物法是利用微生物對有機廢氣中所含的污染物進行化學處理,然后采用生物吸收、溶解等方式,使污染物逐步轉變為安全、無毒的物質。該方法的優點是所需資源較少,但用到的設備較多,占用土地面積較大,所以不適合所有的醫藥化工企業[4]。
2醫藥化工行業有機廢氣治理存在的問題
2.1廢氣處理措施的效率不高
目前,處理有機廢氣的主要方式包括冷凝法和吸附法。從工藝上講,這種兩方式在工藝技術上都相當成熟,對有機廢氣的處理效率也較高,但從實際的工作狀況來看,由于冷凝法冷卻效果改變幅度過大,導致冷卻成本較高,而吸附法投入較大,相應增加了整個醫療成本,因此,這兩種廢氣處理的效益都不高,且也不利于醫療領域化工行業未來的可持續發展。
2.2缺乏相應的管控措施
當前,政府部門對有機廢氣的管控與處理逐漸重視起來,但其管控措施只在大中型醫藥化工企業中十分突出。而對于很多小企業雖然在環境保護和廢氣管理方面作了部分調整,但因公司實力有限,政策調整力度又不大,導致對于有機廢氣的處理問題不能獲得完全緩解。在現實執行過程中,由于缺乏相應的管控措施,導致部分監理人員對廢氣污染問題沒有按相關規定嚴格執行,且還有一些醫藥化工企業不顧社會效益,只在有關環保部門突擊檢查時調整排污條件,降低廢氣排放量,而在相關部門檢測后仍然按以前方式排污[5],導致有機廢氣的污染現象沒有得到有效改善。
2.3缺乏先進的處理技術
在醫藥化工行業中,所形成的有機廢氣存在著容易擴散、高濃度、不易降解等特性,因此,有機廢氣的處理工作困難很多,由于對其的處理技術要求較高,所以需要各公司在處理工藝上投入巨大的人力與財力。目前,國內廢氣處理技術水平和過去相比有了很大的提高,但在實際操作過程中仍存在諸多不足。如部分公司在進行廢氣治理時,仍應用傳統的冷卻技術和沖洗技術,導致廢氣治理效率較低。相關研究表明,大部分的醫藥化工企業在進行廢氣處理時,一般都使用傳統的吸附工藝。因為傳統活性炭、濾棉等材質的吸附法處理成本相對較低,但如果廢氣中的污染物超標,會導致濾芯等材料的處理能力隨著吸附率的增大而產生飽和效應,就可能產生效率迅速降低的現象。因大部分吸附劑都是無法再生的,且在使用吸附法處理化學廢氣的過程中,作業人員也非常容易中毒,所以該辦法的使用效益并不理想。而且,對于非水溶性溶劑廢氣的處理設備構造較為簡單,具有明顯弊端,很難長時間應用。此外,大部分情況下,企業都是在面對環境檢測時才使用設備,更多的情況是用環保設備應對環保檢查,而后續的處理卻不能保證同樣的標準,從而造成嚴重污染環境[6]。
2.4環境監管難度大,成本高隨著我國醫藥化學工業的快速發展,化工產品的更換越來越頻繁,導致醫藥化學工業出現了小、多、散亂的特征。由于這些中小企業布局的特殊性,產業內部結構競爭十分激烈,導致這些企業的經營方式存在兩面性,且對于環保部門的監管工作也是這樣。所以,環保部門的監管工作難度較大,必須投入更多的人力、物力與財力,來對這些分散的中小企業的進行管理和監察。
3醫藥化工行業有機廢氣治理的對策分析
3.1要采用更科學的排放標準
當前,要解決好在醫藥化工行業生產過程中產生的大量有機廢氣的問題,需要全面掌握其特性,并提出有針對性地解決對策,要建立合理的污染準則,限制有機廢氣的排放量,以此降低對自然環境帶來的嚴重污染。在這一階段,限制有機廢氣的污染與釋放時間是制藥化學工業中最關鍵的任務之一。因此,要科學合理地治理有機廢氣的污染情況,建立科學合理的污染規范是非常關鍵的一環。
3.2推廣并使用先進的處理技術
針對醫藥與化學工業在制造過程中產生的有機廢氣,除了要建立適當的規范之外,還應合理使用各種先進的處理技術。如熱破壞法,這種方法一般用于處理部分含量較少的有機廢氣,其效果較好,在其應用過程中主要用到催化氧化焚燒和直接火焰焚燒。催化法燃燒是利用空氣與催化劑的反應來減小有機廢氣的起燃程度,然后再通過對空氣加熱使有機廢氣進行化學反應,最后成功地消除廢氣中的污染。而直接燃燒法的處理效果也比較徹底,該方法的優點是投入小、使用時間長,在短時間和高溫的條件下,其處理效果就可達到99%。生物處理技術是通過運用微生物技術對廢氣中的生物進行重組,同時也利用生物進行代謝降解的處理,使處理后的產物對水、生物等污染較少,或以零污染的形式存在。其主要裝置包括氣體洗滌器、濾池處理等。而該方式和熱破壞法一樣,在低濃度有機廢氣的處理中效能很高,且操作簡便,成本較低,所以使用范圍十分廣闊。有機廢氣的處理方法若采用一成不變的方式就會不利于醫藥化工行業的技術進步和創新,所以,應加強對傳統廢氣的處理方法進行技術革新。當前,已經有不少以生物治理為主的凈化方案投入到了科學研究與實驗中,通過利用生物菌株凈化廢氣,在節省處理成本的同時,也提高了有機廢氣的處理效率。和傳統的活性炭吸附法比較,該技術在廢氣處理中更具生物活性,且處理效果也更高效,在其在末端處理方面也經常使用此類方式來取代傳統的處理方式,因為該方式具有很強的凈化能力。因此,相關部門要加強發展、研究新型科學技術,堅持創新的思路,以及大力推廣并使用先進的處理技術。
3.3提高國家藥品化工行業市場的準入門檻
對于提升中國醫藥化工行業的市場準入門檻,需要建立科學、合理的規范。在實際工作中,要針對以往醫藥化工企業有機廢氣治理和控制經驗,再根據目前有機廢氣的產生和治理過程的具體特征,積極、合理地運用最先進的有機廢氣處理技術,并提出更有效的治理辦法。要制定和貫徹科學、有效的作業標準,從實際出發。一方面,企業要明確內部的質量管理責任;另一方面,企業管理者也要對公司的生產工藝流程作出嚴格規范,并確保公司在生產過程中的排污管理上均能達到合格規范;同時,政府還要規范在制藥化學品領域的生產人員技術水平,以保證生產者能夠運用符合標準的工藝生產流程。
3.4建立嚴格的控制機制
長期以來,有機廢氣的污染問題一直制約著醫藥行業的發展,若要更好地解決將這一問題,應從政府各部門在廢氣污染管控與治理的角度出發。通過調查發現,在經濟發展緩慢的區域,醫藥化工企業往往扮演著重要角色,導致各地政府部門對環保違法行為和環境污染現象視而不見。這些舉措在短時間內會促進當地的經濟發展,但從長期考慮,廢氣污染帶來的環境污染是長久的、難以恢復的,會嚴重危害居民的身體健康。因此,各地政府部門應改變思維,對環保違法者加強查處力度,嚴格控制有機廢氣的排放量。
4結論
綜上所述,由于醫藥化工是化工行業中非常關鍵的分支,關乎著人類的生活健康,所以要避免有機廢氣對生態環境造成影響。針對我國醫藥及化工行業的有機廢氣污染的實際情況,要運用先進的處理方式,再依據科學合理的排放規范進行有機廢氣的治理。在企業未來的發展中,要順應時代的發展趨勢,不斷地變革和創新企業現行的管理體系和技術手段。由于醫藥化工行業有機廢氣的危險性很大,不僅處理過程繁瑣,其處理難度也較大,所以需要選用最合理的方式加以處理,并最大程度地減少有機廢氣對環境所產生的影響,以此為保護生態環境和人們的身體健康作出努力。
參考文獻:
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關鍵詞:石油化工企業;廢氣;污染治理
石油化工行業是我國國民經濟的支柱產業之一,相關企業運營生產過程中會產生大量含有揮發性有機化合物的廢氣,對人體健康和大氣環境造成影響[1,2]。因此,針對類似化工企業廢氣排放進行科學的治理,降低其對環境的危害是環境工作者關注的焦點[3,4]。本文針對某石油化工企業廢氣污染治理與控制技術措施進行研究,探討廢氣處理的有效方案,從而實現為類似企業的廢氣污染治理提供思路和依據。江蘇某石油化工企業長期專業從事液化石油氣(碳四)加工企業的原料及下游產品的供應銷售,現已形成年產9萬噸異辛烷(烷基化油)產品生產規模。項目主要以異丁烷和丁烯(包括1-丁烯、異丁烯、反-2-丁烯、順-2-丁烯)為原料,在濃硫酸的催化作用下,經烷基化反應等過程生成異辛烷(烷基化油)產品。其生產工藝包括水洗、脫水、脫輕烴、烷基化反應、閃蒸、產品精制(酸洗、堿洗、水洗)、異丁烷精餾、正丁烷精餾等流程。生產過程中產生廢氣中主要含有丙烯、丙烷、異丁烷、正丁烷、二甲醚等多種揮發性有機氣體。各車間雖已配備了廢氣治理相關設施,但仍難以滿足現行的大氣污染排放標準,因此需要對企業廢氣排放進行進一步治理。
1企業廢氣處理現狀
企業的廢氣主要來源于異辛烷生產車間、罐區、污水處理區等區域。針對每個區域廢氣特點,采用不同的廢氣治理方案及措施。異辛烷生產車間主要廢氣為不凝氣,主要污染物為非甲烷總烴(包括丙烷、丙烯、異丁烷、正丁烷等)。針對不凝氣的性質及其資源利用價值,對廢氣污染物治理方案及措施見圖1:企業罐區主要由各種原料罐、中間產物罐、廢水脫氣罐、中和酸罐、中和堿罐、酸霧堿洗分液罐等組成。針對正常工況下各類儲罐蒸發損耗造成的大氣環境污染,企業采取使用浮頂罐、安裝呼吸閥擋板、高溫時采取水噴淋以及加強管理等有效措施,使罐區內物料蒸發的損耗降至最低,減少對環境的污染。當儲罐發生故障,罐內的可燃氣體通過風管輸送至地面火炬焚燒處理。污水處理區在廢水治理過程中,會有硫化氫等污染物產生,但企業目前對這部分無組織廢氣收集處理情況很差,存在沒有加蓋收集無組織廢氣、沒有廢氣處理設施等問題。
2廢氣整治方案
通過對企業現有廢氣處理狀況進行分析發現,企業對工藝有組織廢氣處理工藝合理、處理設施完備,廢氣能得到有效處理。但對無組織廢氣,尤其是污水處理區產生的硫化氫等廢氣處理措施并不完善,需要加以改善。結合企業污水處理區內無組織廢氣的現狀,采取的改造措施包括:(1)對污水處理區厭氧池池頂、氣浮裝置應該加蓋收集無組織廢氣,減少無組織排放量;(2)根據實際收集風量采用合適管徑風管輸送廢氣至處理裝置中;(3)采用切實可行的處理工藝對其進行處理。由于污水處理區廢氣主要污染物為硫化氫等廢氣,采用其他處理工藝如生物過濾等易受到溫度、pH值、設備占地面積、調試時間等限制而不適合采用。因此,針對廢氣特點,結合企業實際,采用活性炭吸附工藝進行處理。具體措施為在污水處理站厭氧池頂、氣浮設備加蓋密閉,臭氣通過引風機使加蓋密封空間形成負壓,把密封空間內揮發出的臭氣(硫化氫等)通過主風管進入活性碳吸附塔后,進行處理,處理后的廢氣通過15米高排氣筒排放。污水處理區廢氣改造項目所需的主體設備參數見表1。通過對污水處理區廢氣處理設施的改善,污水處理區無組織硫化氫廢氣的排放濃度從初始的0.625mg/m3下降到0.27mg/m3,去除率達到56.8%,達到了大氣污染物排放標準,有效的改善了周邊環境的空氣質量。
3結束語
經過上述廢氣治理工程改造后,企業生產過程中產生的廢氣污染大大減少,處理后廢氣能達標排放,對周邊大氣環境影響變小。在后續的生產管理過程中,企業需重視廢氣處理裝置的日常維護和保養工作,制定相關的管理制度,指定專人負責監督和檢查,確保設施的正常運轉。同時,企業應積極推行清潔生產,及時根據行業發展動向,優先采用環保型原輔材料、生產工藝和裝備,當有新的清潔生產工藝出現,及時對項目進行技術改造,從源頭控制污染廢氣的產生,減少廢氣污染物的排放。通過對企業生產流程廢氣污染治理和控制技術的改造,使得企業生產具有良好的環境效益和經濟效益,本工程廢氣污染治理措施的采用能夠對類似石油化工企業的廢氣治理具有較大的參考價值,具有較好的應用意義。
參考文獻
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摘要:實驗采用生物洗滌處理含苯酚廢氣,結果表明;長期運行的去除效率平均在97%,消除負荷30g/(m3
>> 生物質苯酚液化影響因素的研究 合成革廢氣的治理技術研究 有機廢氣治理技術的研究進展 齒輪箱廠噴漆廢氣治理工程研究 工業廢氣治理技術效率及其影響因素研究 鉛酸蓄電池生產過程中含鉛廢氣污染物治理技術現狀 鋁加工過程中含氟廢氣處理措施研究 生物法治理“三高”煉油污水惡臭氣體技術研究 RTO技術治理揮發性有機廢氣工程應用研究 石油化工企業廢氣污染治理與控制技術措施研究 生物凈化有機廢氣技術研究進展 生物膜法處理有機廢氣的研究 復合材料固定微生物處理廢氣的研究進展 高效復合菌對氯代苯酚類化合物的微生物修復研究 洗滌 利用磷化工含氟廢氣制備氫氟酸 含硫廢堿液生物脫硫影響因素研究 含微量Nd鎂基生物材料的研究現狀 淺析有機廢氣治理技術 淺析有機廢氣的治理 常見問題解答 當前所在位置:中國 > 政治 > 生物洗滌法治理含苯酚廢氣研究 生物洗滌法治理含苯酚廢氣研究 雜志之家、寫作服務和雜志訂閱支持對公帳戶付款!安全又可靠! document.write("作者:未知 如您是作者,請告知我們")
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文獻標識碼;A
文章編號:1001―6929(2004)04―0051―03
關鍵詞:石油化工;廢氣處理;脫硫;脫硝
1廢氣污染的源頭
石油化工企業廢氣污染源頭依次由石油工業以及化工單位生產過程開展研究。石油工業實際上就是一個煉油的過程,因為煉油的工藝和操作十分復雜,在煉油的整個過程當中將會產生大量的廢氣,其中包含鍋爐和加熱爐以及焚燒爐等一系列的加熱、燃燒設備所產生的燃燒煙氣,催化裂化設備在催化過程中制造出來的廢氣,氧化瀝青產生的尾氣。在實施含有硫污水馓逡約拔財回收,脫硫和加氫精制各種過程中制造出來的廢氣等。
2廢氣污染類型
因為生產工藝十分復雜,其產生廢氣的源頭很多,導致石油化工單位廢氣成分格外復雜。既包含多種有機和無機化合物,同時還包含大量大分子顆粒物,這些有害氣體在大氣環境中根據相應的形式進行排列和組合。
在廢氣當中存在的有機化合物,重點是烯烴和烷烴和芳香烴這些碳氫化合物。并且,在煉油的時候,也會產生部分含有氮或者是硫的有機化合物。而因為一些有機化合物特別的理化特點,特別是包含硫的有機物,時常會產生具有強烈刺激性的氣味,對于人體帶來無法估計的危害,就算是有機物不存在強烈的刺激性氣味,也不能證明其不帶有毒性。同時,有機化合物大部分是小分子這種類型的化合物,可以打破人體原有的保護屏障,引發細胞產生癌變。
廢氣當中包含的無機化合物大部分是由氧化物的模式存在,即NOX和SOX。比如,二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等等。當中二氧化硫和一氧、二氧化氮都是導致酸雨出現的關鍵因素。而二氧化碳濃度持續提升,是導致氣候溫度提升的主要因素。而針對這些化合物實施科學的處理,則能夠獲得較高的經濟收益。例如,一氧和二氧化氮應該使用在肥料和硝酸,還有炸藥生產當中,這也表明怎樣合理處理轉化廢氣屬于必須要深入研究的課題。
2.脫硝技術現狀與分析
2.1吸附法
吸附法也是一種較成熟的脫硝方法,主要采用吸附劑對高濃度氮氧化物進行吸附處理,應用范圍較窄,主要使用的吸附劑有:活性炭、分子篩等,其中分子篩技術僅限于清潔氣體NOx的脫除,活性炭技術主要多用于回收高濃度SO2工藝或同時脫硫脫硝工藝中。
2.2水吸收法
此法吸收效率低,一般為30%一50%,僅用于氣量小、凈化要求不高的場合,由于水與NO二反應產生HNO2和HN03,產生的HNOZ不穩定,快速分解放出NO,因此常壓下該法效率很低,不能凈化含NO為主的NOx,該法操作壓力大,操作費、設備費較高。一般用作工業多級廢氣治理的最后一道工序。
2.3等離子體法
該方法是目前正處于研究實驗階段的新型脫硝方法。主要包括離子束法、脈沖電暈法,該法能以錢鹽的形式回收NOx,制成肥料,但需要大型電子加速器,電力消耗多,經濟性有待驗證,是目前行業較關注的一種技術,技術尚未成熟,并且主要研究方向以干法同時脫硫脫硝為主。
2.4光催化氧化法
該方法為發展中的一種空氣凈化技術,反應溫度溫和,能耗低,二次污染少,即利用光催化效應去除NOx,該方法還不夠成熟,去除效率有待研究。
3.脫硫技術
煙氣脫硫技術就是利用二氧化硫的酸性性質,使用另一種堿性物質吸收煙氣中的二氧化硫,從而達到煙氣脫硫的目的。根據脫硫中堿性物質的三種狀態,脫硫方法分為干法、濕法和半干法。
濕法脫硫顧名思義就是把含有二氧化硫的煙氣通過堿性溶液,使之發生反應,把氣態的二氧化硫變為液態含硫化合物。濕法脫硫效率高、速度快、穩定可靠,但是耗水量大,需要的資金投入較多。
干法脫硫就是用干燥的堿性物質固體來吸收二氧化硫,這種方法完全不用水參加反應,一直處于干燥狀態。干法脫硫技術成本低、投入少,是一種節約型的脫硫技術,但是脫硫的效果不是很好。
而半干法脫硫就是把含有二氧化硫的氣體相機通過固、液、氣三種狀態的堿性吸收物質。這種方法工藝簡單、投資較少適合含硫量較低的煤燃燒產生的煙氣脫硫。
3.脫硫脫硝技術集成工藝的原理
脫硫脫硝技術集成工藝滿足了同時脫硫脫硝的需求,并且在進行脫硫脫硝處理后還能獲得一些副產物。脫硫脫硝技術集成工藝設備簡單但可靠、投入資金較少,經濟適用。固相吸收脫硫脫硝工藝、活性炭吸收脫硫脫硝工藝、氧化銅脫硫脫硝工藝是脫硫脫硝集成工藝主要運用的三種方法。脫硫脫硝的反應原理:利用活性炭的吸附能力,吸收煙氣中的二氧化硫、水同時與氧氣結合反應,并在反應中加入含氮的堿性氣體,這就是活性炭吸收脫硫脫硝工藝的反應原理。氧化銅脫硫脫硝工藝是以氧化銅為活性物質,在高溫條件下與含硫物質發生反應再與含氮物質發生反應。脫硫脫硝一體化的集成技術應用最多的是一些使用化石能源較多的行業。脫硫脫硝技術集成工藝以簡單可靠、效率高、占地面積小、啟動資金少的優勢而在工業、發電、交通行業里得到大量應用。目前發展的脫硫脫硝一體化工藝技術在經濟、技術、環境等方面都取得了巨大的成果。
4.脫硫脫硝方法應用與前景分析
4.1同時脫硫脫硝技術
濕法同時脫硫脫硝技術已在試驗階段如火如茶地進行,也是環保行業研究的主流技術之一,該法在日本及美國地區已開始使用,其結合了干法脫硝與濕法脫硫技術的特點,在低投資、低運行成本的基礎上提出的,可實現同時高效率的脫硫脫硝,是環保行業最有前途的技術之一。
4.2濕法脫硝技術
受到氮氧化物溶解性的限制,濕法脫硝技術的單獨使用依然沒有太大競爭力,就目前應用效果較好的尿素吸收法,仍限制于其反應速度慢等因素上,但在氮氧化物氣量小的條件下,由于其投資成本及運行成本較低,尿素法脫硝仍然在濕法脫硝行業中應用廣泛。
4.3干法煙氣脫硝技術
SCR仍是我國的主流脫硝技術,該法是目前最成熟的煙氣脫硝技術,它是一種爐后脫硝,國內目前90%的脫硝工程采用SCR技術,在“十二五”及“十三五”期間,仍有99.9%的脫硝選用SCR技術,因此,該法在未來新型脫硝方法未應用成熟之前,依然是脫硝主流技術。一般來說,該法目前主要在小型燃煤機組的脫硝效率較高,由于其工藝溫度的限制,不能廣泛應用于大量的大型燃煤機組,多用作低氮燃燒技術的補充手段,主要以其投資低,占地小等特點應用于老廠房的改造,新廠主要配合使用,因此,該法一般不作為單獨的脫硝方法,而與SGR及其他脫硝技術聯合使用實例較多。
結束語
通過對石油化工企業廢氣處理脫硫脫硝工藝方法的分析和闡述,了解到石油化工企業廢氣對于人們以及生活環境都會造成嚴重的危害。必須要采取有效的工藝方式,對于廢氣進行脫硫脫硝,減少廢氣帶來的污染。因此,希望通過闡述脫硫脫銷方法,能夠給石油化工廢氣處理脫硫脫銷方面提供參考和幫助。
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關鍵詞:揮發性有機物;環境保護;新鄉
揮發性有機物,常用VOCs表示。VOC的主要成分有:烴類、鹵代烴、氧烴和氮烴,它包括:苯系物、有機氯化物、氟里昂系列、有機酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烴化合物等。在室外,主要來自燃料燃燒和交通運輸產生的工業廢氣、汽車尾氣、光化學污染等;而在室內則主要來自燃煤和天然氣等燃燒產物、吸煙、采暖和烹調等的煙霧,建筑和裝飾材料、家具、 家用電器、清潔劑和人體本身的排放等。在室內裝飾過程中,VOC主要來自油漆、涂料和膠粘劑。在了解了什么是揮發性有機物之后,我們再來談一下它對人們身體產生的危害。揮發性VOC的危害很明顯,當居室中VOC濃度超過一定濃度時,在短時間內人們感到頭痛、惡心、嘔吐、四肢乏力;嚴重時會抽搐、昏迷、記憶力減退。VOC傷害人的肝臟、腎臟、大腦和神經系統。居室內VOC污染已引起各國重視。揮發性TVOC對人體健康的影響主要是刺激眼睛和呼吸道,使皮膚過敏,使人產生頭痛、咽痛與乏力,其中還包含了很多致癌物質。
接下來我們需要做的就是如何來解決揮發性有機物給環境保護帶來的危害。下面我們通過對新鄉四區六縣二市的化工、醫藥、塑料制品、噴漆、印刷等相關企業的實地考察結合目前的社會現狀制定出以下幾個步驟來解決揮發性有機物給環境保護帶來的危害。
一、制定工作思路及目標
堅持突出重點、分步推進,注重過程控制與末端治理相結合,分階段完成VOCs污染整治任務,大幅減少重點行業VOCs排放,促進環境空氣質量改善。化工企業通過源頭控制、工藝改進、設備泄漏檢測與修復(LDAR)、生產環節和廢水廢液廢渣系統密閉性改造、罐型和裝卸方式改進等措施,表面涂裝企業通過改用環境友好型涂料、提高噴涂效率、安裝末端廢氣處理設施等措施,包裝印刷企業通過改用環境友好型油墨、在末端建立密閉廢氣收集系統、有機溶劑回收利用等措施,全過程控制和減少VOCs排放。到2016年底,基本完成化工、表面涂裝、包裝印刷等行業VOCs污染治理,企業工藝裝備、污染治理水平和環境監管能力大幅提升,重點治理項目全部完成,已建成治理設施穩定運行,穩定達到相關控制標準和要求。
二、治理標準及要求
為了更好的對不同行業的揮發性有機物進行治理,分別對不同的行業提出不同的標準和要求,其中主要提到的是化工行業、表面涂裝行業和包裝印刷行業等幾個行業。
1、化工行業
全面推行“泄漏檢測與修復(LDAR)”;加強有組織工藝廢氣排放控制;嚴格控制儲存、裝卸損失;加強廢水廢液廢渣系統逸散廢氣治理;加強非正常工況污染控制;建立VOCs監測監控體系;大力推進清潔生產。
2、表面涂裝行業
提高低揮發性有機物含量的涂料使用比例;積極推廣綠色涂裝工藝;加強工藝廢氣逸散控制;開展工藝廢氣治理。
3、包裝印刷行業
注重源頭污染預防;加強工藝廢氣逸散控制;開展工藝廢氣治理。
三、防治技術及保障措施
1、在石油煉制與石油化工行業,鼓勵采用先進的清潔生產技術,提高原油的轉化和利用效率。對泵、壓縮機、閥門、法蘭等易發生泄漏的設備與管線組件,制定泄漏檢測與修復(LDAR)計劃,定期檢測、及時修復,防止或減少跑、冒、滴、漏現象;對生產裝置排放的含VOCs工藝排氣宜優先回收利用,不能(或不能完全)回收利用的經處理后達標排放;應急情況下的泄放氣可導入燃燒塔(火炬),經過充分燃燒后排放;廢水收集和處理過程產生的含VOCs廢氣經收集處理后達標排放。
2、在煤炭加工與轉化行業,鼓勵采用先進的清潔生產技術,實現煤炭高效、清潔轉化,并重點識別、排查工藝裝置和管線組件中VOCs泄漏的易發位置,制定預防VOCs泄漏和處置緊急事件的措施。
3、在油類(燃油、溶劑)的儲存、運輸和銷售過程中的VOCs污染防治技術措施包括:儲油庫、加油站和油罐車宜配備相應的油氣收集系統,儲油庫、加油站宜配備相應的油氣回收系統;油類(燃油、溶劑等)儲罐宜采用高效密封的內(外)浮頂罐,當采用固定頂罐時,通過密閉排氣系統將含VOCs氣體輸送至回收設備;油類(燃油、溶劑等)運載工具(汽車油罐車、鐵路油槽車、油輪等)在裝載過程中排放的VOCs密閉收集輸送至回收設備,也可返回儲罐或送入氣體管網。
4、涂料、油墨、膠粘劑、農藥等以VOCs為原料的生產行業的VOCs污染防治技術措施包括:鼓勵符合環境標志產品技術要求的水基型、無有機溶劑型、低有機溶劑型的涂料、油墨和膠粘劑等的生產和銷售;鼓勵采用密閉一體化生產技術,并對生產過程中產生的廢氣分類收集后處理。
5、在涂裝、印刷、粘合、工業清洗等含VOCs產品的使用過程中的VOCs污染防治技術措施包括:鼓勵使用通過環境標志產品認證的環保型涂料、油墨、膠粘劑和清洗劑;根據涂裝工藝的不同,鼓勵使用水性涂料、高固份涂料、粉末涂料、紫外光固化(UV)涂料等環保型涂料;推廣采用靜電噴涂、淋涂、輥涂、浸涂等效率較高的涂裝工藝;應盡量避免無VOCs凈化、回收措施的露天噴涂作業;在印刷工藝中推廣使用水性油墨,印鐵制罐行業鼓勵使用紫外光固化(UV)油墨,書刊印刷行業鼓勵使用預涂膜技術;鼓勵在人造板、制鞋、皮革制品、包裝材料等粘合過程中使用水基型、熱熔型等環保型膠粘劑,在復合膜的生產中推廣無溶劑復合及共擠出復合技術;淘汰以三氟三氯乙烷、甲基氯仿和四氯化碳為清洗劑或溶劑的生產工藝。清洗過程中產生的廢溶劑宜密閉收集,有回收價值的廢溶劑經處理后回用,其他廢溶劑應妥善處置;含VOCs產品的使用過程中,應采取廢氣收集措施,提高廢氣收集效率,減少廢氣的無組織排放與逸散,并對收集后的廢氣進行回收或處理后達標排放。
6、在建筑裝飾裝修、服裝干洗、餐飲油煙等生活源的VOCs污染防治技術措施包括:.在建筑裝飾裝修行業推廣使用符合環境標志產品技術要求的建筑涂料、低有機溶劑型木器漆和膠粘劑,逐步減少有機溶劑型涂料的使用;在服裝干洗行業應淘汰開啟式干洗機的生產和使用,推廣使用配備壓縮機制冷溶劑回收系統的封閉式干洗機,鼓勵使用配備活性炭吸附裝置的干洗機;在餐飲服務行業鼓勵使用管道煤氣、天然氣、電等清潔能源;倡導低油煙、低污染、低能耗的飲食方式。
為了保證能夠順利執行上述的防治技術措施,還得有相應的保障措施:
1、加強組織領導。各級環保部門要按照任務要求,根據實際情況將治理任務分解落實到各有關單位和企業,明確治理要求和時間節點,全面推進VOCs綜合整治工作。VOCs排放企業應積極履行治污減排的主體責任,制定企業VOCs治理、清潔生產改造等相關整治方案,建設并運行VOCs控制或凈化處理設施,確保按期完成整治任務,穩定達標排放。重點行業VOCs綜合整治進展情況作為大氣污染防治考核的重要內容,納入年度任務考核。
2、規范企業內部管理。加強企業VOCs排放環境管理,建立完善的“一廠一檔”,主要包括:環保設施建設檔案,VOCs污染防治設施運行記錄,企業VOCs定期監測報告,回收利用率統計及相關證明材料、處理率及相關證明材料,吸附劑、催化劑或吸收液的購買、更換臺帳,與VOCs排放相關的原輔料、溶劑的使用、產品生產及輸出、廢氣處理等信息材料,以備查證。
3、嚴格監督執法。各地環境監測部門應對列入名錄的重點企業每年進行一次監督性監測,并將監測結果向社會公開。環境監察部門要將VOCs治理設施的運行和治理設施耗材的采購、更換流轉等列為現場執法重點。重點石油化工企業有組織廢氣排放必須安裝在線連續監測設備,廠界安裝特征污染物環境監測設施,并與環保部門聯網,實時監控VOCs污染防治裝置運行情況,確保VOCs處理裝置穩定有效運行。對不能達標排放、閑置治理設施或不符合有關規定的企業要依法進行查處。
4、加大資金投入。建立政府、企業、社會多元化投資機制,拓寬融資渠道。VOCs排放控制和污染治理資金以企業自籌為主,政府投入的大氣污染防治資金可用于支持VOCs行業治理,優先支持環境監測監控體系建設。各地應積極完善有利于VOCs污染減排的財政、信貸和土地等環境和經濟政策,加大財政投入力度,采取“以獎代補”、“以獎促防”、“以獎促治”等形式,支持企業開展VOCs污染防治工作。積極引導銀行、融資租賃公司等金融機構加大對VOCs污染防治的信貸支持。
5、加強宣傳教育。充分發揮新聞媒體在大氣環境保護中的作用,深入開展環境宣傳教育活動,普及大氣環境保護知識,積極宣傳VOCs污染防治的重要性、緊迫性及可采取的措施,提升全民環境保護意識,不斷增強公眾參與環境保護的能力。
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【關鍵詞】煉油化工 化驗 無污染
【中圖分類號】TQ015.9【文獻標識碼】A【文章編號】1672-5158(2013)02-0026-01
煉油化工化驗單位是集化驗、環境監測、化學研究等部門為一體的單位,其中具備了多種化學化驗室、化學研究室等。煉油化工單位化驗在環境污染的預防與治理的過程共也起到關鍵性的作用,其所測定的一系列化學物質濃度的數值也為煉油化工的日常運作提供了基本依據。然而,由于要測定化學物質的濃度,所以煉油化工自身所排放的化學物質給環境帶來了非常大的危害。我們必須重視這一問題,所以我們應當實施相應的對策來解決。只有解決了這些危害,煉油化工化驗單位才有資格達到無污染化驗。
1、煉油化工的涵義
煉油化工是指以石油天然氣為原料,生產基本有機化工原料,并進一步合成多種化工產品的工業。其原料來源主要有天然氣、煉廠氣、液體石油產品。石油產品又可以稱之為油品,它的主要成分有燃料油、油、液化石油氣、石油焦炭、石蠟和瀝青等,燃料油包括汽油、煤油和柴油等。這些產品被加工的過程常稱之為石油煉制,簡稱為煉油,石油化工產品由煉油過程所提供的原料進一步化學加工來獲取。裂解反應是強烈的吸熱反應,因此原料在管式爐中經過700一80OC甚至1000C以上的高溫加熱,所得裂解產物通常稱為石油化工一級產品,通常稱為三烯、三苯、一炔。石油化工的一級產品再經過一系列加工則可得二級產品。以基本化工原料生產多種有機化工原料及合成材料為生產石油化工產品的第二步。可以對有機化工原料繼續加工,因此可以得到更多的化工產品,但是這些產品基本上不屬于石油化工的范圍。
2、煉油化工的幾種危害
2.1 水體污染
煉油過程有諸多過程,這些生產過程中會產生大量的工業廢水,主要的污染物是石油類、硫化物、酚類化合物、懸浮物等。煉油所產生廢水的質量都不固定,不同的煉油廠因為加工原油的種類不同、煉油生產程序和規模不同,產生廢水的特點也不盡相同。我國煉油廠的廢水按其可處理性能和可回用性能,通常分為含油廢水、含硫廢水、含鹽廢水、生活污水和其他廢水這四類。從廢水的水質來說石油化工廢水可分為含有廢水、高濃度有機廢水、氯堿廢水、含酸廢水、生產廢水等其他污水。隨著石油的大規模勘探、開采,石油化工業的發展及其產品的廣泛應用,石油及石油化工產品對于地下水的污染已成為不可忽視的問題。
2.2 土壤污染
大部分石油類污染在土壤中都發生吸附解吸作用,進而影響著它們在土壤中的遷移、生物降解和光降解。在生產石油化產品的過程中,會產生大量的廢水,有害的廢泥漿和其他一些污染物,如果處理不好就會污染周邊土壤,而且石油本身就含有對人和動物有害的物質,一旦道發生泄漏,將對生活在油氣田附近的人和動物構成致命威脅。石油管道的泄漏也會嚴重破壞生態,曾有美國環保人士估算,如果阿拉斯加陸地石油管道發生泄漏,至少會形成半英里款、30英里長的污染帶,石油會迅速滲透到土壤中,殺死土壤中的微生物,從而改變土壤成分,改變地嚴重污染會導致石油烴的某些成分在糧食中堆積,從而影響糧食的品質,并通過食物鏈來危害人類健康。
2.3 空氣污染
石油煉制裝置的加工能力通常為百萬噸級,因此廢氣排放量大。廢氣按生產行業可分為石油煉制廢氣、石油化工廢氣。這兩大生產行業所產生的廢氣有可分為燃燒煙氣、生產工業廢氣、火炬廢氣和無組織排放廢氣。石油煉制廢氣主要來自燃燒煙氣和工業尾氣,主要是經常性的固定性能源。石油化工行業廢氣主要有燃燒煙氣、工業尾氣和裝置設備紙漏的烯類氣體、煎炸處理裝置、污水處理廠等散發的惡臭氣體等。此外,輕質油晶及揮發性化學藥劑和溶劑貯存的過程中也會產生發散的惡臭和有害氣體,對大氣造成污染。污染物成分復雜、毒性強、種類多、排放集中,危害性甚大。排放的污染物質在距生產裝置2千米處還可檢出。還有石油燃燒時會生成一種物質,很容易被大氣中的飄塵吸附,通過呼吸進人人體,在肺泡和支氣管壁上長期滯留,可誘發癌變。
3、實施無污染化驗的措施
3.1 防高熱物體
高熱物體,是指在一定環境中能夠像可燃物傳遞熱量,并導致可燃物著火的這種具有較高溫度的物體。高熱物及高溫表面包括高溫蒸汽管道表面,高溫氣體、液體管道及熱交換器的金屬表面,加熱爐、干燥爐爐壁,裂解爐、加熱釜、沸熱鍋等,這些高熱物體及其表面不僅溫度高、體積大,而且散發熱量多,都可以成為燃燒爆炸的點火源。所以,我們要采取有效的隔熱措施,來阻止其與易燃物料接觸,進而防止可燃物及其其他粉塵落于其上。
3.2 防火
石油化工產品生產的過程中,促成火災爆炸的原因涉及的面很廣,原因也有很多,為了預防火災或爆炸事故的發生,我們首先要做的就是加強對著火源的控制,防止與可燃物、助燃物形成燃燒爆炸系統,消除和嚴格控制一切足以導致起火爆炸的著火源。明火、高熱物體及高溫表面、摩擦和碰撞、絕熱壓縮、自行發熱、電氣火花、靜電火花、雷擊和光熱射線等都可以引起火災爆炸事故。明火,包括吸煙和生產中的明火的控制吸煙引起火災是眾所周知的,香煙的燃燒溫度,在吸煙時為650一800C,自燃時溫度為450一SOOC,且可以燃燒很長時間,所以,在可能有火災爆炸危險性的場所應禁止吸煙。
3.3 防雷電
雷電是天空中雷云的一種放電現象。當雷云對地面建筑物或者是物體進行放電時,雷電流可達幾十至幾百kA,這樣大的電流,即使持續時間非常短,但是也能在放電通道上產生大量熱,溫度可達幾萬C,可以引起廠房著火,引起可燃、易燃物品爆炸起火,也可造成電氣火災。
總之,我國煉油工程項目風險管理研究的時間還比較短,要想達到無污染化驗還需一定時間的技術實施。就存在的這些問題,首先應該要認識到石油化工存在的危害,樹立防災減災的意識,采取正確的規劃對策,從而使石油化工化驗單位達到真正的無污染化驗。
參考文獻
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【關鍵詞】清潔生產;煤化工企業;廢水
一、前言
煤化工是以石油為原料,以裂解、精煉、分餾、重整和合成等工藝為主的一系列有機物加工過程。目前我國煤化工企業總體上存在著加工工藝相對落后、裝置規模小且加工企業過于分散、加工深度不夠、加工:過程環境污染嚴重的情況,很多污染物濃度高且難降解,污染物多為有毒有害的有機物和無機物,對環境污染嚴重。造成煤炭資源利用率極低,資源浪費大、經濟效益差等許多突出問題。而且許多都沒有焦爐煤氣凈化利用和煤焦油回收裝置。由于煤化工產業多數停留在焦炭生產上,最起碼的焦爐煤氣都未利用,以它們為原料的二次、三次加工都無法展開,更談不上產業鏈后面的精細加工,由此造成環境污染非常嚴重。改變這種現狀的最好辦法就是發展從源頭根除環境污染的清潔技術,用清潔生產模式取代粗放經營的傳統生產模式。清潔生產強調加強科學管理和科技進步,改變了過去被動的、滯后的污染控制手段,是新型工業化實現經濟與環境可持續發展的根本途徑。
二、煤化工企業實行清潔生產的作用
1、開展清潔生產是控制環境污染的有效手段
清潔生產徹底改變了過去被動的、滯后的污染控制手段,強調在污染產生之前就予以削減,即在產品及其生產過程并在服務中減少污染物的產生和對環境的不利影響。這一主動行動,經近幾年國內外的許多實踐證明,具有效率高、可帶來經濟效益、容易為企業接受等特點,因而實行清沽生產將是控制環境污染的一項有效手段。
2、開展清潔生產可減輕末端治理的負擔
末端治理作為目前國內外控制污染最重要的手段,對保護環境起到了極為重要的作用。然而,隨著工業化發展速度的加快,末端治理這一污染控制模式的種種弊端逐漸顯露出來。末端治理存在污染物轉移等問題,不能徹底解決環境污染;在整個清潔生產過程中節約原材料和能源,淘汰有毒原材料,減降所有廢棄物的數量和毒性廢棄物的無害化、減量化處理。對無法回用于生產的最終廢棄物應進行無害化、減量化處理,再排放至環境中,加快環境的自凈速度。從原材料提煉到產品最終處置的安全生命周期中減少對環境的不利影響。
3、開展清潔生產可提高企業市場競爭力
清潔生產是一個系統工程,一方面它提倡通過工藝改造、設備更新、廢棄物回收利用等途徑,實現“節能、降耗、減污、增效’,從而降低生產成本,提高企業的綜合效益,另一方面它強調提高企業的管理水平,提高包括管理人員、工程技術人員、操作工人在內的所有員工在經濟觀念、環境意識、參與管理意識、技術水平、職業道德等方面的素質。同時,清潔生產還可有效改善操作工人的勞動環境和操作條件,減輕生產過程對員工健康的影響,并能為企業樹立良好的社會形象,促使公眾支持其產品,提高企業的市場競爭力。
4、清潔生產能帶來巨大的經濟、社會和環境效益
清潔生產的本質在于實行污染預防和全過程控制,是污染預防和控制的最佳方式。清潔生產是從產品設計、替代有毒有害原材料,優化生產工藝和技術設備、物料循環和廢物綜合利用多個環節人手,通過不斷加強科學管理和科技進步,達到“節能、降耗增效”目的,在提高資源利用率的同時,削減排放量,實現經濟效益、環境效益與社會效益相統一。
三、煤化工企業的清潔生產措施
1、采用先進的工藝設備
煤焦采用"低水分煤焦"法,煤焦塔頂部設有折流式木結構捕塵裝置。預留干煤焦,替代傳統濕煤焦工藝。干煤焦是在密閉系統內完成煤焦過程,利用循環惰性氣體做熱載體,由循環風機將冷的循環氣體輸入紅焦冷卻室冷卻高溫焦炭后排出,基本消除酚、HCN、H2S、NH3的排放,減少焦塵排放,減少煤焦用水。干煤焦還提高焦炭質量,回收大量蒸汽,節能降耗。
2、加強廢水的利用與控制
煤化工廢水成分復雜、污染物濃度高及難降解,對環境污染嚴重,單一的處理工藝很難達到水質排放要求。試驗表明,采用復合絮凝劑的處理效果優于只使用單一絮凝劑,有學者采用無機高分子絮凝劑、鐵基絮凝劑和有機高分子絮凝劑的復合使用進行煉油污水氣浮絮凝工業試驗,處理效果好。有學者用H2O/UV對煤化工廢水進行預處理和深度處理,污染物去除率隨H2O用量的增加而升高,隨pH的升高而降低,堿度過高會嚴重影響去除效果。還有學者采用水解酸化-好氧生物處理-曝氣生物濾池聯用的HOBAF工藝處理煤化工廢水,處理效率高,出水水質好,揮發酚及硫化物的去除率均在90%以上,實現了生產用水全面循環使用及生產廢水的零排放,從源頭上杜絕了生產廢水的產生與排放,解決了高濃度有機廢水末端治理設施投資大、運轉費用高、處理后難以達標排放的重大難題。
3、廢氣污染防治
(1)采用雙層爐排循環反燒節能環保鍋爐更換替代原有老燃煤鍋爐,使用低硫低灰燃煤,由此提高鍋爐燃煤燃燒效率,減少燃煤廢氣的產生與排放,實現鍋爐廢氣達標排放。(2)新增環保型密封儲油槽3座,以杜絕儲存的煤焦油散發出異味,保證了廠內職工及周圍的居民不受異味污染的侵害。(3)改造蒸汽加溫管線,提高油水分離器和重油處理的效率,以此杜絕跑、冒、滴、漏導致的廢氣和惡臭逸散。(4)將廢氣循環池進行封閉,并遷移到遠離民宅的地方,以此減少民宅附近異味的產生,以杜絕異味對周圍居民生活產生影響。(5)將原料全部用篷布遮蓋,產品的包裝全部采用雙層包裝,避免生產原料和產品產生異味和揚塵。上述措施從源頭上進一步控制了鍋爐廢氣、揚塵、無組織排放廢氣和惡臭對周圍環境空氣的影響,實現了鍋爐廢氣、無組織排放廢氣和惡臭的達標排放。
4、噪聲污染防治
(1)將產生噪聲的過磅房及磅秤遷移到遠離民居的一方,杜絕了電子磅的板材噪聲擾動影響周圍居民。(2)在廠區靠近民居一面建造雙層防火隔音墻,雙層墻體既有很好的防火功能,也有良好的隔音效果,確保廠界噪聲達標,保證生產噪聲不影響周圍居民的生活。(3)真空泵搬至遠離民居的地方,杜絕了真空泵工作時的噪音對周圍居民生活的影響。通過實施上述噪聲治理措施,項目實施單位對項目噪聲源進行了行之有效的治理,基本上消除了本項目噪聲對外環境的影響,實現了廠界噪聲達標排放。
5、廢渣合理處置
煤化工企業是資源綜合利用型循環經濟企業,整個生產過程中,除鍋爐、窯爐燃煤產生煤渣外,其它生產原料全部轉化為產品,無其它固廢產生。產生的煤渣不外排,全部外售給有關企業作為建筑材料生產煤渣磚,既避免了煤渣對外環境的污染,又為企業帶來一定的經濟效益。
四、結語
總之,清潔生產是對傳統的末端治理手段的根本變革,是污染防治的最佳模式。煤化工的清潔生產已經在一些發達國家中取得了明顯的成效,是企業可持續發展戰略的重要組成部分,清潔生產能使煤化工企業減少污染物甚至消除污染物的產生和排放,達到“節能、降耗、減污、防污、增效”的目的。今后,煤化工企業應該依據清潔生產的理論,按照資源最優化、消耗最小化、過程無害化、技術可行化的要求,積極推進化工清潔生產,實現煤化工產業科學有序和可持續發展。
參考文獻:
[1]蘇亞欣,毛亞如,徐璋.燃煤氮氧化物排放控制技術[M].北京:化學工業出版社,2005.
[2]胡衛新,張潔,王興涌.清潔生產:化學工業的可持續發展道路[J].工業安全與環保,2005,31(6):46-47.
關鍵詞:鐵路罐車;罐車清洗;清洗工藝
鐵路罐車作為運輸液體物料的重要工具,在石油、化工等領域有著廣泛的應用。根據鐵路運輸管理和化工產品運輸管理規定,鐵路罐車每周轉三次必須清洗一次,罐車在廠修、段修及物料換裝前都要清洗內部,按平均每臺每年洗車1.5次計算,鐵路罐車洗車工作量也是非常的大。目前國內大多數洗罐站仍然采用人工清洗、蒸汽蒸煮的清洗工藝。這種清洗工藝造成大量的環境污染、水資源浪費和能源浪費,對入罐車內部清洗的工人也有一定的人身危害,作業效率較低,已經很難滿足《鐵路罐車清洗設施設計規范》(GB50507-2010)下高效、環保、節能、安全可靠的罐車清洗要求。筆者結合自身工作,在北部灣新增鐵路罐車清洗保養站可行性研究工作基礎上探討合理的罐車清洗工藝流程。
1.罐車清洗方法
鐵路罐車按其清洗目的可分為換裝清洗和檢修清洗,按清洗的機械化程度分為人工清洗和機械清洗,按清潔程度分為普通清洗和特別清洗。
早些年代建設的洗罐站大多數都采用人工清洗的方法,由工人佩戴清洗設施及保護設施進入罐車內部進行清掃,清洗時間較長,一輛罐車人工普通洗需110min,而特洗則需180min。長時間的罐內作業對工人素質有較高的要求,也存在一定的安全隱患。新建的大中型洗罐站已經開始使用機械化的清洗設施來代替或部分代替人工入罐清洗作業,大大的減少了工人作業強度,提高罐車清洗效率。
2.鐵路罐車清洗工藝
2.1洗車作業工序
筆者在北部灣新增鐵路罐車清洗保養站可行性研究方案中采用機械清洗為主,輔以人工清掃 .其洗車程序可分為抽殘油(液)、沖洗、吹風干燥及后處理質檢四個工序。在設計中采用了四個工序在四個車位流水作業工序,按4輛罐車一個編組單元統一作業。
2.2清洗工藝流程
針對不同洗車工藝配備相應洗車設備。牽引機將列車定位后,由三維吊將罐內洗車設備經人孔放入罐車內,由控制系統控制罐內設備進行洗車作業。
罐車清洗工藝:使用牽引機將鐵路罐車牽引至洗車臺位,將防靜電接地線與裝易燃易爆介質的鐵路罐車相連,對車內的殘液進行處理,然后根據罐車充裝的不同介質選擇合適的洗滌方法,洗滌完后向罐車內加入適量清水進行稀釋,利用真空系統通過虹吸罐將洗滌廢水排入污水池、部分廢氣進入真空泵后,放空。將罐車內的混合氣體用空氣置換出來,打開排風機,經引風管道將氣體送至廢氣處理系統。然后對罐車內部氣體進行氣體檢測,檢驗合格,人員佩戴長管空氣呼吸器進入罐車內進行人工清掃。再吹熱風進行罐車內壁干燥,然后專業人員質量檢驗蓋章,合格后罐車出庫。
同時對需廠修及已使用15年以上的罐車,清洗完畢后需對罐車進行保壓試驗,預留水壓保壓試驗臺,罐車清洗完成后加水保壓(0.15Mpa),水壓完成后打壓水經過管道送回循環水池循環利用,水排凈后通風15min,然后進行熱風干燥,最后進行質檢,合格蓋章后方可出站。
3.常用罐車清洗
按罐車殘余介質(輕油、重油、化工品等)種類對盛裝輕油、重油和常規化工品的鐵路罐車清洗做詳細論述,將清洗步驟如下:
殘余介質為輕油:①抽殘油,利用真空系統通過虹吸罐將殘油抽出;②將水溫控制在60~80℃,加清洗劑或堿液清洗30分鐘;③用60~80℃熱水沖洗30分鐘;④罐內混合氣體通過空氣置換系統使混合氣體進入油液分離裝置,將油分離出來,同時罐內進行通風干燥;⑤工作人員帶長管呼吸裝置進罐清掃檢查;⑥關閉人孔,質檢出站。
殘余介質為重油:①抽殘油,如殘油硬化或較粘稠,利用蒸汽蒸熏軟化后在進行抽殘油工作,殘油回收后放置于殘油存儲間;②高壓水清洗1小時,水壓控制在30Mpa左右,水溫控制在60~80℃;③保持水溫加清洗劑清洗25分鐘;④再用60~80℃熱水沖洗25分鐘;⑤罐內混合氣體通過空氣置換系統使混合氣體進入油液分離裝置,將油分離出來,同時罐內進行通風干燥;⑥工作人員帶長管呼吸裝置進罐清掃檢查;⑦關閉人孔,質檢出站。
殘余介質為化工品:①抽殘液,殘液硬化或較粘稠,利用蒸汽蒸熏軟化后在進行抽殘液工作,利用真空系統通過虹吸罐將殘液吸至殘液罐;②高壓水清洗1小時,水壓控制在30Mpa左右,水溫控制在60~80℃;③保持水溫加清洗劑清洗25分鐘;④再用60~80℃沖洗25分鐘;⑤罐內混合氣體通過空氣置換系統使廢氣進入廢氣處理系統,處理達標后排放,同時罐車內通風干燥;⑥工作人員帶長管呼吸裝置進罐清掃檢查;⑦關閉人孔,質檢出站。
對絕大多數罐車均可按上述步驟完成對罐車清洗工作,對有要求特洗的罐車適當延長清洗時間,可按上述清洗時間的1.5倍進行清洗。
4.配套系統
完整的罐車清洗工藝需配套建設相應的輔助生產系統,含加壓熱水給水系統、通風干燥系統、真空系統、廢氣處理系統、氣體檢測系統、循環水系統、蒸汽系統、污水處理系統、熱風系統、視屏監控系統、火災報警系統等。各系統間協調有序的作業模式將很好的完成高效、安全的洗車作業。
配套系統的建設也是一項復雜的工作,本文僅對污水處理和廢氣處理做簡要的論述。
污水處理:罐車洗滌過程中產生的污水按有機物污水(油類)和酸堿污水(化工品類)兩條途徑進行污水處理。
廢氣處理:罐車洗滌過程中產生的廢氣,置換出來進入廢氣處理系統。
5.結語
鐵路罐車清洗作業已經從人工洗車逐漸過渡到機械洗車,一套完整高效的洗車工藝將大大改善罐車洗車作業的勞動條件,提高洗車效率,很好的保護環境,節約能源。
參考文獻:
[1]謝淼.石化用鐵路罐車清洗技術的節能發展[J].《化工進展》,2009,28.