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化工污染的来源范文1
[关键词] 重金属污染 土壤 水 防治
[中图分类号] X52 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 (2013)08-0230-01
重金属对水体及土壤的污染形势是很严峻的,据资料显示,每年我国有1200万吨粮食收到不同程度的不同重金属的污染,直接经济损失超过200亿元,每年能多养活4000万人,并且这一数字还在逐年增长,这些污染大都是由于土壤或灌溉用水受重金属污染而造成,重金属污染有着较强的不可预见性,因此对其防治有很大的困难,而预防才是王道。
一、重金属的来源及其种类
1.重金属的来源
重金属的主要来源还是工业污染,当然,或多或少也有来自交通以及我们生活垃圾的污染,在工业污染中,来自化工行业的污染占了相当大的比例,其次就是发电厂、钢铁厂,最常见的就是工业中的三废:废水、废弃、废渣,三废当中含有大量的重金属及其化合物,不经处理便直接排放,直接导致水资源和土壤污染,当人们用了这种被污染的水去灌溉庄稼,在被污染的土地上种庄稼,就会严重影响庄稼的收成,重金属也就随植物链传到人类,对人们的健康造成了严重的影响[1]。近几年,有环保学者提出:中国的化工企业的工艺、设备、技术研发较落后,是造成污染严重的主要原因,而人为的环保意识以及地方保护环保意识的淡薄,加剧了污染,强化治理迫在眉睫。生产企业应放眼未来,倡导环保,化工生产过程尽量使用少污染和无污染的原材料。
2.重金属的分类
2.1汞污染
汞是一种唯一的在常温下为液态的金属,在自然界中普遍存在,一般动物植物中都含有微量的汞,因此我们的食物中,都有微量的汞存在,可以通过排泄、毛发等代谢,不影响健康。
但是,随着工农业的迅速发展,目前国内对汞的需求量还是很高的,问题在于这些重金属用完之后生成的其氧化物或杂质如何处理,过量的汞如何处理,这些都是问题的关键之处,据调查,每年因汞中毒而死亡的人数并不在少数,如何防范含汞废水进入农业用水系统,已经迫在眉睫,是我们不得不去面对的问题。
2.3铅污染
铅是一种柔软的白色金属,是我国最早发现的元素之一,很容易生锈,但不失光泽,铅在工业中最重要的用途就是制造蓄电池,因此,水资源和土壤中铅污染的主要来源就是人们对废弃蓄电池的随意丢弃,而铅的化合物,常被用于合成五彩缤纷的颜料,在铅的众多化合物中,最重要的就是四乙基铅,常用于汽油防爆剂,铅的毒性随量而增大,其主要是通过人的皮肤接触,或者是消化道、呼吸道等进入人体器官,铅含量多者可引起器官病变,铅的主要毒性表现在贫血,神经受到损伤或者造成肾功能不全,生活中的铅给我们带来了无限的色彩和快乐,但是食物中的铅却能给人带来痛苦。
二、重金属对水体及土壤污染现状
1.重金属对水体污染现状
水体中重金属污染物的来源十分广泛,最主要的是工矿企业排放的废物和污水。由于这些工厂排放的污染物数量大,分布范围广,因而受污染的区域很大,较难控制,危害严重[2]。重金属在人体内能和蛋白质及各种酶发生强烈的相互作用,使它们失去活性,也可能在人体的某些器官中富集,如果超过人体所能耐受的限度,会造成人体急性中毒、亚急性中毒、慢性中毒等,对人体会造成很大的危害。在我国,最近的一起重金属污染事件是2011年3月中旬,浙江台州市路桥区峰江街道,一座建在居民区中央的“台州市速起蓄电池有限公司” 引起168名居民血铅超标,是近几年来浙江发生的最严重的一次重金属污染事件,其原因就是电池公司将含有大量铅的废水排入河渠,渗入地下,居民喝了地下水之后铅严重超标,而作为最大的洋垃圾市场,台州市每年从垃圾中拆解的价值高达200亿人民币,但是拆解之后的剩余物却随意丢弃,丢弃的重金属垃圾对空气和水资源造成了严重的污染。目前,我国的重金属对水体的污染正在逐年加剧,如若不采取措施,不过十几年的时间,我们将生活在一个被重金属污染的世界,想治理都治理不完。
二、重金属对水体污染的防治措施
1.加快含重金属废水废气治理
废水和废气是化工行业最普遍的污染物,也是和人类息息相关的一些污染,针对这些废水和废气,怎么处理成为了一个棘手的问题,对于废水的处理,目前,有三种最为让人接受的方法,物理处理法,即利用污染物的物化性质来除掉废水中的污染物,化学处理法,是指利用化学反应原理处理或回收废水中的溶解物或胶体中的物质,包括中和,氧化,还原絮凝法。最后一种方法是生化处理法,这种方法是指利用微生物在废水中对有机物进行氧化分解的新陈代谢过程,包括活性污泥法,生物滤池,氧化塘等方法。
2.强化含重金属固体废物污染防治
固体废弃物是化工三废中种类最多数量最大的一种污染物,其每年排出的数量有数亿吨,破坏了植被,排入水源,对农业用水造成了严重的污染,进一步转化就会进入大气,化工废渣的种类繁多,成分复杂,处理方法并不像废水废气那样有成套的系统和装置。而是根据其化学组成选用不同的方法,对于有机化工废物的处理,目前,采用较多的方法有热分解法,焚烧法和再生利用法,近几年发展最受欢迎的是再生利用法,将废物经过多次的回收利用,将其中有用成分提取出来,加工成其他产品。其次就是对无极废物的处理,其主要方法有3种,分别是可以作为二次原料资源,或者是提取其中的有用成分用于农业生产,对那些没有什么利用价值或者已经提取有用成分的部分废物,可以再加工为建筑材料。
三、结论
目前,我国重金属对水体污染已经相当严重了,尤其是化工行业,是最主要的重金属污染源中,如若不及时治理,将对国民经济造成严重损失,对人们的身心健康造成巨大的伤害,因此,解决重金属污染问题已经迫在眉睫。
参考文献
[1] 李然. 水环境中重金属污染研究概述. 四川环境, 1997(16): 18-22.
[2] 李振. 浅谈重金属水污染现状及监测进展. 企业论道.
化工污染的来源范文2
【关键词】污染;石油化工企业;防治
1.石油化工污染物
在石油、石油产品在冶炼、开采、加工和运输的过程中,产生大量含油废水、有害泥浆以及其他有毒有害物质,它们污染土壤、空气、水源,这就是石油污染。石化企业的污染物主要分为有机物和无机物。无机物机物包括:硫化物(硫化氢、二氧化硫、二氧化碳)、氮化物(二氧化氮、硫化铵)、卤化物(氯、氯化氢、溴)。有机物包括:烃类、硫醇类、胺类等。石油的燃烧产生的硫的氧化物会严重污染大气。石油企业会在生产中还会产生大量的工业废水,其中包括硫、氰、苯、醇、醚、醛、有机磷、金属盐。这些化学废物会排入江河湖海。数据表明,每年注人海洋的石油和石油产品为200~1000万吨,石油污染物为160~200万吨.除此以外,比较典型的污染源是泄油,例如,油轮“威望”号泄露6.3万吨重油; “埃里卡”号油轮泄漏1万多吨重油;“伏尔加石油” 油轮泄漏3000吨左右重油。 除了油轮泄油,还有钻井平台爆炸导致泄油,最为著名的是发生在2010 年墨西哥湾的“深水地平线”钻井平台发生爆炸,原油大量泄漏,事后进行统计污染带长达 100多公里,造成水体严重污染,周边生物影响重大。
石油的工业废物、油轮泄油、井喷已经成为石油污染物最主要的来源。
2.石化企业污染危害
对于自然环境而言,主要污染土壤、水源和大气。污染物进入土壤后,其中的微生物、土壤成分、地表生态都会发生巨大改变。严重污染地区可能会多年影响植被生长。石油污染物普遍油性较大,一旦形成水面油膜水中生物极易缺氧而死。油类破坏海鸟生活环境,导致海鸟死亡和种群数量下降,曾有油轮泄油导致2.5万只海鸟死亡的案例。又如,埃克森公司“瓦尔德斯”号油轮泄漏5万吨原油后,造成沿海1300公里区域鲑鱼和鲱鱼灭绝性的伤害。空气颗粒物的增多还会导致,太阳辐射量减少、降水增加、气温增加造成”热岛效应”和“温室效应”。还有硫氮化合物导致的酸雨,氮氧化物和烃类气体参与化学反应造成光化学烟雾污染的污染。
除了对自然的影响,石油化工排出的污染物也影响人体健康,硫氧化物以及吸附毒害物质的细小颗粒,会诱发慢性呼吸道疾病引起肺心性疾病。石油烃类污染物随着水体、土壤、大气进入动物体内后,通过食物链进入哺乳类动物及人类体内,会造成生物突变、畸形、癌症和其他不可预测的疾病,对人类伤害严重。
3.污染防治
3.1土壤治理
过去,热处理和化学浸出法一直是处理污染的主要手段但是效果不佳,用这种方法治理污染成本贵、后遗症严重。从20世纪开始,土壤的生物修复技术进入人们的眼球,近几年,该技术也取得进步走向成熟。例如埃索研究和工程公司(美国)研制的“细菌播种法”就有效的用生物修复法治理污染土壤。生物修复是利用生物的生命代谢活动使污染土壤恢复的过程。目前,治理石油烃类污染土壤的生物修复技术主要有两类:一类是微生物修复技术,另一类是植物修复法。
3.2水体治理
一直以来,除了臭氧氧化技术以外还没有更好的方法。其原理重要是把苯系物和稠环芳烃类逐步转化为酯、醛、酮类和烷烃类。、芳香烃物多具有较大的毒性和致癌性,而烷烃、酯类和其他低分子物质的危害性小得多。可以想见,虽然臭氧氧化法把危害性大的污染物转化为危害小的污染物.但污染没有得到根本治愈,但目前还没有更好的方法,只能将臭氧氧化技术和其他技术共同使用,以求最大化治理。
3.3空气治理
减少污染物排放量,这首先从能源结构改起,目前无污染能源技术较成熟的包括太阳能、风能、水能。这些能源如果用来发电可以代替一大部分煤炭燃烧,减少硫氮化合物和细小颗粒污染物的产生,如果仍旧用煤炭,需改进燃烧技术进行脱硫燃烧。使用除尘消烟、冷凝、液体吸收、回收处理等技术消除污染物,减少污染物进入大气,是污染在大气可承受的数量之下,拒绝超负荷排污。
合理规划工业区与非工业区,尤其注意人流密集的居民区的污染物数量,尽量减少生物与污染物接触,防止毒害产品进入食物链。城区与工业区规划等要合理,不要太集中,交叉工业区尤为需要注意,厂址必须合理的分散开,否则局部地区污染严重更难治理,不能形成不可修复的污染。
绿化造林是防止空气污染的绝佳方法,树木有降低风速使大粒灰尘下降的作用。有些树木还可以吸收部分毒害气体,也可以减缓全球变暖的步伐。 [科]
【参考文献】
[1]王良均等.石油化工废水处理设计手册.中国石化出版社,1996.
化工污染的来源范文3
关键词:灾害种类;灾害性; 防灾对策
Abstract: in the contemporary social development, we need to know what is the petroleum chemical; It is to our life dangers. Disaster prevention and mitigation petrochemical production is one of the important content. Petroleum chemical hazard and characteristics of most of the lifeline project involving the security of network systems survival problems. In the petroleum chemical industry production planning chienchung, it is necessary to know the dangers of petroleum chemical industry, from combining theory with practice research and implementation of disaster prevention and mitigation measures.
Keywords: disaster species; The disaster; Disaster prevention countermeasures
中图分类号:[X937]文献标识码:A文章编号:
1什么是石油化工
石油化工是指以石油天然气为原料,生产基本有机化工原料,并进一步合成多种化工产品的工业。其原料来源主要有天然气、炼厂气、液体石油产生石油产品又称油品,主要包括各种燃料油(汽油、煤油、柴油等)和油以及液化石油气、石油焦碳、石蜡、沥青等。生产这些产品的加工过程常被称为石油炼制,简称炼油。石油化工产品以炼油过程提供的原料油进一步化学加工获得。生产石油化工产品的第一步是对原料油和气(如丙烷、汽油、柴油等)进行裂解,裂解反应是强烈的吸热反应,因此原料在管式炉(或蓄热炉)中经过700~800℃甚至1000℃以上的高温加热,所得裂解产物通常称为石油化工一级产品,通常称为三烯、三苯、一炔、一萘(乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯、乙炔和 萘)。石油化工的一级产品再经过一系列加工则可得二级产品,如乙醇、丙酮、苯酚等二三十种重要有机原料。生产石油化工产品的第二步是以基本化工原料生产多种有机化工原料(约200种)及合成材料 (塑料、合成纤维、合成橡胶)。有机化工原料继续加工可制得更多品种的化工产品,习惯上不属于石油化工的范围。
2石油化工的几种危害
石油化工的主要企业是石油开采、储运炼制。它们是我国国民经济的重要支柱。由于产业结构的特殊性,石油化工的危害较其他工业相对严重。在石油化工危害主要有以下几种:
2.1水体污染
污染主要有海洋、江河湖泊、地下水污染。石油污染最主要发生在海洋。据统计,每年通过各种渠道泄入海洋的石油和石油产品,约占全世界石油总产量石油及石油产品对水体的的0.5%,倾注到海洋的石油量达200-1000万吨,由于航运而排入海洋的石油污染物达160-200万吨,其中1/3左右是游轮在海上发生事故导致石油泄漏造成的。我国海上各种溢油事故每年约发生500起,沿海地区海水含油量已超过国家规定的海水水质2-8倍,海洋石油污染十分严重。海洋石油污染危害是多方面的,如在水面形成油膜,阻碍了水体与大气之间的气体交换;油类粘附在鱼类、藻类和浮游生物上,致使海洋生物死亡,并破坏海鸟生活环境,导致海鸟死亡和种群数量下降。石油污染还会使水产品品质下降,造成经济损失。河流湖泊水体污染主要是受炼制石油产生的废水以及石油产品造成的。在炼油工业中,有大量含油废水排出,由于排放量大,常超出水体的自净能力,易形成油污染。另外,油轮洗舱水以及船舶在水域中航行时所产生的主要污染物油污,也会对水域造成污染。这些污染使河流、湖泊水体以及底泥的物理、化学性质或生物群落组成发生变化,从而降低了水体的使用价值,甚至危害到人的健康。随着石油的大规模勘探、开采,石油化工业的发展及其产品的广泛应用,石油及石油化工产品对于地下水的污染已成为不可忽视的问题。石油和石油化工产品,经常以非水相液体(NAPL)的形式污染土壤、含水和地下水。当NAPL的密度大于水的密度时,污染物将穿过地表土壤及含水层到达隔水底板,即潜没在地下水中,并沿隔水底板横向扩展;当NAPL密度小于水的密度时,污染物的垂向移在地下水面受阻,而沿地下水面(主要在水的非饱和带)横向广泛扩展。NAPL可被孔隙介质长期束缚,其可溶性成份还会逐渐扩散至地下水中,从而成为一种持久性的污染源。
2.2空气污染
石油炼制装置的加工能力通常为百万吨级,因此废气排放量大,污染物成分复杂、毒性强、种类多、排放集中,危害性甚大。排放的污染物质在距生产装置2千米处还可检出。例如,炼油厂催化裂化装置排出的再生烟气含粉尘、一氧化碳、氮氧化物和二氧化硫,由于排放高度一般在100米左右,污染物扩散范围较大。根据对胜利炼油厂催化裂化装里下风向500米处进行测试,二氧化硫浓度为0.巧毫克/立方米,氮氧化物为0.079毫克/立方米,一氧化碳为0.211毫克/立方米。炼油厂添加剂生产装置间歇排放的含氛化氢气体,排放时在距装置200米处空气中氯化氢浓度为0.92毫克/立方米,附近的居民可以闻到令人不愉快的气味。
石油嫌烧时会生成一种叫苯并花的物质,很容易被大气中的飘尘吸附,通过呼吸进人人体,在肺泡和支气管壁上长期滞留,可诱发癌变。
2.3地质破坏。
泛滥的开采石油化工的工程,也会对地质产生危害,对建筑物的破坏。由于油田往往地处开发后进地方,自然条件恶劣,滑坡、泥石流、地裂缝等对油田基地、长输管道可能造成破坏;膨胀土、盐渍土、软土地基对工程建设危害很大。油田开发注水,可以诱发地震群,引起地面隆起、地面下沉,造成大量钻井套管变形和损坏。当出现地裂缝时又会诱发井喷,造成环境污染等严重后果。
化工污染的来源范文4
1.1水质评价结果
2010~2012年水质监测结果显示,牛栏江干流上游段水质较差,下游水质较好。德泽以上四营、石家湾、七星桥三个断面水质普遍超标,2010~2012年各断面年平均水质类别均为Ⅳ~劣Ⅴ类,主要超标项目有总磷(TP)、5d生化需氧量(BOD5)及氨氮(NH3-N)等。德泽断面2010年水质较差,各水期水质类别在Ⅳ~劣Ⅴ类,主要超标项目为总磷(TP);2011年各水期水质类别均达到了Ⅲ类,2012年达到Ⅱ类。德泽以下断面2010年枯期总磷(TP)超标,2011年、2012年各水期均达标。综合牛栏江干流水质评价结果,总磷(TP)是影响德泽断面水质类别的主要因子。
1.2各水期主要污染物沿程变化
2012年四营水文站至黄梨树水文站间牛栏江干流5d生化需氧量(BOD5)、总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH3-N)等主要污染物各水期沿程变化。干流主要污染物5d生化需氧量(BOD5)、总氮(TN)、氨氮(NH3-N)均在上游段较高,且汛期浓度高于非汛期,至德泽后下降并趋于平稳;但总磷(TP)在七星桥段存在一个较高的峰值,且在上段是非汛期浓度高于汛期,至德泽以后下降。总体来看,牛栏江干流水质在四营至七星段污染较为严重,主要是由流域内嵩明、寻甸两地的工、农业污染所致。
1.3总磷污染年际变化
牛栏江干流近几年总磷(TP)在牛栏江干流各主要控制断面的变化情况。2009~2011年,总磷污染在七星桥断面最为突出,其年均值远高于其它断面。牛栏江干流总磷(TP)的污染较为突出,且总磷污染主要集中在七星桥断面。
2污染来源研究与分析
2.1暴雨径流过程水质分析
暴雨径流污染情况与区域水土流失及农村生活面污染源密切相关。牛栏江德泽以上区域农村人口71.58万人,占牛栏江—滇池补水工程区涉及6县(区)总人口的81.4%。工程区6县(区)水土现状流失面积占总面积的52.6%,多年平均侵蚀量为2206.01×104t,平均侵蚀模数1520t/km2•a,属水土流失重灾区。2009、2010年对牛栏江四营、七星桥断面的暴雨径流过程水质监测结果表明,在暴雨过程中,总氮(TN)、高锰酸盐指数(CODMn)、悬浮物(SS)等指标显著增加,其中总氮(TN)最高增加315%,高锰酸盐指数(CODMn)最高增加141.9%;总磷(TP)浓度则变化不明显或是有所减小。因此,牛栏江四营至七星桥段总氮、高锰酸盐指数等污染物与暴雨径流带入河流的面源污染有相关关系,而该段总磷污染与暴雨径流带入河流的面源污染则无明显相关,该河段的总磷应主要来自于流域内工业企业的废污水排放。
2.2支流水质分析
监测结果表明,牛栏江下游支流水质好于上游支流,2012年杨林河、东河、尹武河、黑滩河的水质较好,全年各水期水质为Ⅱ~Ⅲ类;前进河的水质较差,2012年全年各水期水质为Ⅳ~劣Ⅴ类,主要超标项目为总磷;汇入前进河的二级支流老河、汇入马龙河的二级支流横山河和尹堡河污染较严重,主要超标项目有总磷(TP)、5d生化需氧量(BOD5)、氨氮(NH3-N)等,其中尹堡河及前进河源头三月三水库的总磷污染突出。这几条污染较为严重的支流均位于石家湾岔河口与七星桥断面之间。由此表明,七星桥断面的总磷污染主要来源于其上游支流。
2.3牛栏江流域水污染特征和污染来源
(1)牛栏江干流下游水质好于上游,以七星桥断面污染最为严重;2003~2010年,干流整体水质有逐步恶化趋势;2010年较上年度水质恶化趋势较为明显;2011~2012年水质好转。
(2)各污染指标中,以总磷(TP)污染最为突出,且总磷污染主要集中在七星桥附近河段;2010年七星桥以下河段总磷浓度较2009年增加幅度较大。对暴雨径流过程的监测及对流域状况的综合分析表明,总磷污染主要来自点源污染。
(3)牛栏江一级支流以前进河、弥良河的水质最差,二级支流横山河、尹堡河、老河污染较严重。其中前进河和尹堡河总磷污染突出。
(4)德泽断面2010年平均水质为Ⅴ类,对其水质影响较大的污染因子是总磷(TP)。2011年以来,该断面平均水质为Ⅱ至Ⅲ类。
(5)牛栏江干流总磷(TP)污染主要来自于七星桥段的工业点源排放,氨氮(NH3-N)、总氮(TN)、高锰酸盐指数(CODMn)等则主要来源于流域内城镇生活污染和面源污染。
3污染源调查和治理情况
3.1污染源调查
依据以上的分析结果,有的放矢地着重对前进河、马龙河等流域内含磷工业污染源开展了调查。调查结果表明,前进河上游三月三水库汇水区内有寻甸龙蟒磷化工企业的磷石膏渣场。龙蟒化工以生产饲料磷酸盐为主,产生的含磷废渣为含水量在80%以上的湿渣,弃渣场设计堆存量为4574.64×104m3,使用期限为18年,2007年建成投入使用;现在的堆存量在400×104m3左右,渣场下方建有渗滤池,废渣渗滤液收集在池内,再回到厂内循环使用。但由于渗滤池及渣场管理问题,含磷废液渗入地下,再经落水洞进入三月三水库,导致前进河源头磷污染严重。聂鼠龙河流经云南常青树化工厂,该化工厂是以生产磷酸为主,产生的含磷废渣为干渣,堆存量已经超过设计堆存量,致使含磷污染物进入水体。马龙河支流尹堡河流域内建有马龙工业园区,其中有马龙产业集团生产黄磷的废渣堆场、中轻依兰集团的含磷废水排放等主要污染源。
3.2水环境治理情况
2011年以来,相关部门筛选排查了162家重点涉水企业,对磷化工、电镀、造纸、焦化等重点行业进行了整治,督促一大批企业完成了废水“零排放”改造,并淘汰、关停了20多家涉水企业。完成寻甸工业园区、杨林工业园区废水零排放工程,建成寻甸工业园区金所片区1×104m3/d的污水处理厂;建成嵩明杨林工业园区5000m3/d的污水处理厂,及2×104m3/d园区循环利用节水工程。特别是在查明了流域内总磷的主要来源后,这些重点工业企业的污染状况引起当地政府部门高度重视,相关部门采取挂牌督办的方式,组成工作组进驻寻甸龙蟒磷化工有限责任公司、云南常青树化工有限公司、中轻依兰集团、马龙产业集团等重点企业,责令企业调整生产,限期实现废水零排放,整治渣场并定期观测渣场对地下水的影响。水质监测分析结果一方面为牛栏江流域水污染治理指出了明确的方向,另一方面也及时反应了水环境治理的效果。监测结果表明,2011年以来,在目标明确地对流域内涉磷重点企业进行整治后,牛栏江干流水质明显好转,总磷浓度大幅下降。
4水资源保护对策和建议
对长期的水质监测结果进行分析,牛栏江—滇池补水工程水源区的水资源质量保护还存在一些问题,主要是干流上游及上游各支流的水质达标情况较差;流域内总磷的污染控制尚不稳定,部分断面仍有超标现象;总氮、5d生化需氧量等指标的超标现象仍较为严重。目前牛栏江沿河局部工业点源污染得到了一定控制,但流域内面源污染仍应引起重视。继续加强对工业企业的监管力度,加大农业面源和城镇生活污水的治理,是今后牛栏江流域污染防治的一项长期任务。
(1)牛栏江流域的主要面源污染主要来自城乡生活污水、垃圾和农业生产,应切实加快城镇“两污”设施建设的进度,有效整治农业面源。
(2)继续加强工业污染治理和监管,加大对流域内重点企业的环境监察及监测力度,发现问题立即限期整改,并督促落实整改措施;严格环保审批手续,有效控制工业园区污染。
)为了避免先污染后治理的困境,应本着科学定位、统筹规划、适度开发、可持续发展的原则制定流域、区域发展的长期规划,并同步进行环保规划、水资源利用规划等。目前,在牛栏江水环境治理及保护工作中,应加快工业产业结构调整,有效控制污染物的排放量,减轻污染压力。
化工污染的来源范文5
关键词:煤化工;企业废水;处理技术;研究进展
煤炭资源是我国重要的能源之一,而且我国煤炭资源的储量居世界前列。随着我国社会经济的发展,煤资源的消费结构和方式也发生了较大的变化,但是还存在煤炭利用效率不高的现象,加剧了环境污染的现象。煤化工技术是指以原煤为原料,采用化学等方法等技术措施,使煤炭转化为气态、液态和固态的产品的过程[1]。煤化工所涉及的产品众多,提升了煤炭的利用效率,是推动煤炭能源高效利用的重要途径。但是,煤化工企业的发展,却带来了水污染的问题,煤化工企业用水量大,产生的废水成分复杂,而且毒性大,若不进行有效的处理,对周围环境将造成严重的损害,此外,还会造成水资源的浪费,在一些缺水地区,既不经济也不合理。因此,研究和开发科学高效的煤化工废水处理技术,不仅能够促进煤化工行业的发展,减少环境的污染,而且能够最大限度的利用水资源。
1煤化工企业废水的特点
煤化工企业产生的废水水量大、成分复杂,按来源可分为焦化废水、气化废水和液化废水。焦化废水是在煤焦化的过程中产生的废水,主要产生于炼焦用水、煤气净化、产物提炼等过程中[2]。该类废水的特点是,水量大、COD和氨氮浓度高,而且废水中含有长链、杂环化合物,此外还有苯、酮、萘等一些多环化合物,该类物质难以生物降解,而且具有致畸、致癌特性。气化废水是煤气化过程中获得天然气或者煤气过程中产生的废水,主要含有洗涤污水、冷凝废水和蒸馏废水等。该类废水的主要特点是COD、氨氮、酚类、油类等污染物浓度高,此外,废水中的一些物质对微生物的生长具有毒害和抑制作用。液化废水时在煤进行液化生产过程中产生的废水,该类废水的特点是污染物含量高,无机盐含量低。
2煤化工企业废水的处理技术
2.1预处理技术
煤化工产生的废水中酚和氨的含量较高,此外还有油类物质,经过预处理,这些物质可被回收利用,而且还能降低对后续处理工艺的污染负荷,使污水处理系统更为稳定。
2.1.1脱酚
煤化工废水中所含有的酚,可利用具有高比表面积的吸附材料进行脱酚处理,当吸附材料吸附饱和后,在利用有机溶剂或蒸汽对吸附剂进行解脱再生[3]。常用的吸附材料有改性的膨润土、活性炭以及大孔的吸附树脂。天然的膨润土在其表面具有亲水性的硅氧结构,对水中有机物的吸附性差。因此,在利用膨润土作为吸附剂时通常对其进行改性在加以利用。有研究者对天然的膨润土和经过改性的有机膨润土的脱酚性能进行了研究,结果表明改性后的膨润土吸附活化能更大,达到平衡的时间较小,吸附酚的量更大。活性炭也是常用的吸附剂之一,活性炭的具有高比表面积、表面的孔结构发达,而且价格相对低廉。因此,在煤化工废水脱酚处理中常用活性炭为吸附剂。有研究者利用活性炭吸附浓度为60mg/L的苯酚,在温度为30℃,pH值为6.0的条件下,苯酚去除率为86%。还有研究者采用活性炭纤维来作为煤化工废水脱酚的吸附材料,该材料具有吸附和解吸速度快,再生条件好的优点。随着高分子材料技术的发展,新型的吸附材料展现出了更为优越的吸附性能,例如大孔吸附树脂的应用,大孔吸附树脂与吸附物质之间靠范德华力来吸附,其表面还有巨大的比表面积,相比活性炭等吸附材料,它具有空分布窄,容易解脱等优点。
2.1.2除油
煤化工企业产生的废水中含有一定的油类,油类物质将会黏附在菌胶团的表面,进而阻碍了可溶性有机物进入到微生物的细胞壁,从而影响了生物处理工艺的效果,因此在进入生化处理单元前应对煤化工废水进行出油,以提高后续的处理效果。通常情况下,生化处理废水要求进水中含油量需小于50mg/L。在煤化工废水的油类物质通常采用隔油池和气浮法来进行控制[4]。
2.1.3蒸氨
煤化工废水氨氮的浓度很高,主要来源于煤制气反应中高温裂解和煤制气反应剩余的氨水。高浓度的氨氮,在进行生化处理过程中会抑制硝化细菌的活性,进而导致生活处理工艺处理效果不佳,不能保证出水氨氮达标。目前脱氨的过程主要采用水蒸气汽提法,将煤化工产生的废水中通入大量的高温蒸汽,使其充分的接触,以此将废水中的氨氮进行吹脱,这样可以有效的降低废水中氨氮浓度。吹脱出的氨氮在经过分离、蒸馏等步骤进行回收再利用。
2.2深度处理技术
煤化工废水中污染物浓度极高,成分复杂,而且难以降解。煤化工废水经过预处理后COD、氨氮等污染物的浓度得到了一定程度的降解,而难降解有机物在生化处理过程中几乎没有被降解,因此经过生化出后还需对其进行深度处理,进而满足出水的排放标准。目前在煤化工废水处理中应用最多的深度处理技术是高级氧化技术,主要有臭氧氧化技术、非均相催化臭氧氧化技术、超临界水氧化技术、光催化氧化技术等[5]。
2.2.1臭氧氧化技术
臭氧是一种强化剂,其氧化过程有两种途径,一种是直接通过分子臭氧氧化,另一种是间接的通过臭氧分解并生成羟基自由基来进行氧化[6]。臭氧氧化技术可以降低煤化工废水中的COD,同时还能够降低水中的色度和浊度,同时在该过程中不产生二次污染。有研究表明,在内循环的反应器中,利用臭氧对煤化工废水进行深度处理,COD的去除率可到40%~50%,其中对酚类和杂环类有机物效果最好。随着对臭氧氧化技术的深入研究发现,臭氧在单独使用过程中,有机物和臭氧反应后通常会生成醛和羧酸,而这两种物质不能再和臭氧继续反应,进而限制了臭氧的矿化作用,降低了臭氧的处理效果。因此,研究者采取了其他的措施以提高臭氧的氧化作用,有研究者采用UV与臭氧联用来进行废水的处理,结果表明臭氧的氧化能力比单独使用时提高了10倍以上,极大地改善了臭氧的氧化能力。
2.2.2非均相催化臭氧氧化技术
非均相催化臭氧氧化技术是建立在臭氧氧化的基础之上的一类新型的高级氧化技术,是臭氧在特定的催化剂作用下产生高效的羟基自由基对有机物进行氧化分解,主要使用的催化剂有金属氧化物、金属改性的沸石、活性炭等[7]。目前研究最多的是金属氧化物,例如Al2O3、TiO2等。此外,影响其氧化效果的因素还有pH值和温度。pH值主要是影响OH的产生,pH值升高有助于提高OH的产生,进而提高氧化能力。在催化氧化过程中,催化剂不仅起到催化的作用,而且还具有吸附作用,pH值的变化将影响金属氧化表面的电荷的转移,进而影响了对有机物的吸附能力。
2.2.3超临界水氧化技术
超临界水氧化技术是利用水在超临界状态下,具有非极性有机溶剂的性质,进而对有机物进行氧化分解的技术。该技术具有反应效率高,处理彻底。反应器结构简单等优势,但是由于超临界状态的水具有严重的腐蚀性,无机盐在反应过程中会结晶析出,进而导致设备和管道堵塞等问题,最终提高了超临界废水的处理成本,影响了工业化应用的进程。
2.2.4光催化氧化技术
光催化氧化技术是利用半导体材料,在紫外光照射下将吸附于材料表面的氧化剂进行激发,进而产生具有强化性能的羟基自由基,然后利用羟基自由基对有机物进行氧化分解。TiO2是应用最多的光催化剂,有研究者利用光催化技术处理模拟的苯酚废水,结果表明,TiO2的投加量为2g/L、pH值为3,光照2.5h的条件下,苯酚的去除效果最佳,可达到96%。TiO2光催化技术对难降解有机物的处理效果十分显著,但是现阶段还未能应用于煤化工废水的处理中,原因在于该催化剂不能充分的利用太阳能,反应器设计难以符合实际的应用。相信随着技术的发展,这些问题终将会被解决,给煤化工废水处理技术带来新的突破。
3结语
煤化工技术给煤炭资源的利用带来了新的发展方向,提高了煤炭的利用效率。但是煤化工企业产生的废水又给我们提出了一个新的难题,由于其水量大,污染物浓度高,而且成分复杂,毒性大,单一的处理技术根本不能满足要求。建议企业和研究机构在结合实际工程的前提下,加大对煤化工废水处理技术的研究,努力及早实现处理效率高、环境友好的废水处理技术,以带动煤化工行业向着更高的方向发展。
作者:巨润科 单位:佛山市新泰隆环保设备制造有限公司
参考文献:
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[3]章莉娟,冯建中,杨楚芬,等.煤气化废水萃取脱酚工艺研究[J].环境化学2006,25(4):488-490.
[4]王京.浅析煤化工废水处理工艺[J].广西轻工业,2009,11(3):99-100.
[5]游建军,熊珊,贺前锋.煤化工废水处理技术研究及应用分析[J].科技信息,2013(2):365-370.
化工污染的来源范文6
[关键词] 节能减排 化工行业 探讨
1 引言
化工业已经被列为福建省和泉州市的第一支柱产业。《海峡西岸经济区建设纲要(试行)》指出要围绕加快“炼化一体化”项目的建设,重点发展石油化工,合成树脂、合成纤维、合成橡胶及其深加工,精细化工等主导产品,成为建设海峡西岸经济区的主要任务。目前泉州市化学工业使用的工艺技术和生产的产品,大多数技术含量低、污染严重。因此,以科学技术和科学管理为手段,用节能减排生产模式取代粗放经营的传统生产模式,使污染物的产生量和排放量都减少到最低限度,实现企业生产过程中的节能减排,是我市化工行业可持续发展的途径[1]。
2 化工企业开展节能减排的“瓶颈”
我市化工型企业占有相当大的比重,在开展节能减排方面存在着困境:(1)长期以来没有进行充分的科学规划,化工企业布局分散,大多数只能单独分散进行污染治理,造成重复投资和能源的浪费;(2)由于生产规模小,产品的原材料能耗高,操作自动化、机械化程度低,管理方式落后,造成“三废”产生量多、物料流失多,污染严重;(3)中小化工企业由于历史原因,一直承担着大吨位、高消耗、高污染、低效益的基本化工原料产品的生产,如合成氨、赖氨酸、涂料、油漆等,绝大部分还没有向技术含量高、经济效益好、污染程度较轻的方向进行产业结构调整。
3 化工行业开展节能减排的主要途径
根据化工企业节能减排方面的实例,从产业规划、产业结构、企业生产、企业管理方面探讨化工企业节能减排的一些途径。
3.1 产业规划方面
近年来,规划建设中的湄洲湾石化工业园区,包括南岸的泉港石化基地、惠安泉惠石化基地等都具备与泉港对接建设石化上、下游项目的条件。泉州如何以“炼化一体化”工程的开工为契机,将分散的、无序的化工企业,组合成产业链,为企业与企业之间的合作开发提供便利的条件,实现能源最优化和污染物集中的控制,是化工行业从合理规划、优化选址的角度,实现节能减排的先决条件。
3.1.1 规划理念
用循环经济和产业生态学的理论为指导,将区域环境保护与环境污染综合整治充分融合到规划中去,通过促进产业结构调整和布局的合理化,推动循环经济发展,以实现化工行业与区域环境的协调发展。
3.1.2 规划原则
3.1.2.1 物质循环再生、能量梯级利用原则。按照循环经济理念和产业生态学,使上游企业的产品和“废料”成为下游企业的原料。通过园区成员间副产物和废物交换、能量和水的梯级利用、基础设施和其他设施的共享来实现整体在经济和环境的融合,使资源在经济系统内部达到最佳配置和利用,最大程度地降低经济活动对环境影响的强度。
3.1.2.2 系统性原则。遵循系统工程的分析方法来进行,不仅考虑空间上的系统性,还考虑发展阶段上的系统性。
3.1.2.3 经济可持续发展,调整产品结构,促进产业耦合。通过化工产业园的规划,使工业园区域内的企业之间建立一种协调的关系,进行产业结构和布局的优化,使产业发展融入到区域整体生态化建设的过程中去,企业在区域经济过程中发挥不同的经济和生态功能,避免低水平的重复建设和资源的过度耗竭,促进区域经济可持续发展。
3.1.2.4 管理绿色化,运行市场化。建立能够综合考虑生产过程与生态环境保护的绿色管理机制。颁布和实施绿色管理政策和管理制度来鼓励和诱导企业实行清洁生产、废物交换、资源综合利用。在制定发展规划、各项政策和确定产业发展导向的基础上,将以市场机制为导向的运行机制贯穿到化工新城整体建设过程中,以市场利益来驱动企业间的物质流。落实化工新城的相关建设项目,保证物质、能量、信息网(链)不断发展扩大,增加生产过程的稳定性。
3.1.2.5 产业链稳定性原则。规划的化工新城产品链能体现柔性的原则,具有市场竞争和非正常运行的抵抗性以及能够持续发展,高度稳定性的产业链[2-3]。
3.1.3 规划模式
泉州市应以石油化工乙烯项目带动炼化一体化技术升级成为龙头,配置下游衍生(横向宽度)和延伸(纵向长度)产业,推动封闭回路系统的“配置型”;在企业间完成副产品交易,形成“废弃物交换型”;将周边的中小型化工企业迁入经串联形成“网络型”。规划化工产业园以福建炼化项目为龙头,以福建湄洲湾氯碱工业有限公司等现有项目为基础,通过各个系统之间中间产品、产品或废物的相互交换而形成工业生态链(网),使园区内资源得到最佳配置、副产品和废物得到有效利用,环境污染降低到最低水平,显现较好的经济效益,进而拉动泉州地区经济的发展,辐射东南沿海地区。
3.1.4 产业规划策略
以建立产业共生、共存的工业生态链为指导思想,以“原料―工业生产―产品使用―废品回收―二次资源”的新观念,替代“先污染,后治理”的粗放式经营模式,以“源头预防及生产过程控制”的清洁工艺取代“末端治理为主”的被动环保策略,走节能减排可持续发展的道路[4]。利用福建炼化一体化强大的产业基础和条件,以产业关联度为依据,把泉港石化园区内各个互相作用的公司和工业视为工业生产环境,建立相关产业网络体系,将各个专业公司有机地联合成一个综合生产体系,统一组织物料的纵向和横向联合,形成生产链和生产网络,确保原料的充分利用,并消化各种废料、废品,实现物料的再循环(如图1所示)。推进园区人流、物流、价值流和能量流在整个工业生态经济系统中合理流动和转换增值,实现化工行业合理规划,优化布局,从而促进化工行业的节能减排。
3.2 产业结构
长期以来,石油和化学工业经济增长主要靠高投入、高消费资源来支撑,这种粗放型的经济增长方式,相应带来了经济效益差、环境污染严重的弊端,也使发展受到严重制约,难以为继。结构调整是实现节能的一项重要措施。
3.2.1 淘汰落后生产力
对于落后的生产工艺、技术、设备应加大淘汰力度,引导企业向节能减排转型。对不按期淘汰的企业,政府要依法予以关停,对没有完成淘汰落后产能任务的地区,严格控制国家安排投资的项目,实行项目“区域限批”。
3.2.2 提高准入门槛,鼓励先进生产力
国家发改委制定产业结构调整暂行规定和产业结构调整指导目录,遏制高耗能、高资源消耗、高污染的企业和产品的发展;研究制定能耗高、产品过剩的产品结构调整办法,严格限制高能耗、高水耗、高污染和浪费资源的产品和行业的盲目发展与重复建设,提高行业准入门槛。通过技术进步改造传统的产业和推进结构升级,加快产业结构、产品结构调整,使之从能源、资源高消耗型转变为节能型。
3.3 企业生产
3.3.1 使用清洁能源,减少污染物排放
化工行业是一个能源消耗巨大的行业,生产过程中的热量来源主要是通过锅炉及导热油炉燃烧产生的热量供给。传统的锅炉及导热油炉主要以煤、石油作为燃料。我国煤的含硫量高,绝大部分的煤不经过处理就直接进入工业窑炉、工业锅炉内燃烧,产生的SO2等有害物质又直接排放到大气中。表1是对煤、轻柴油及天然气的各项性能作比较。
从表1可知,选用污染物排放量很小的天然气作为供热能源是从根本上实现节能减排的直接途径。化工作为能耗大的企业,从能源使用方面入手切实解决环境污染问题,是实现节能减排的根本。目前,泉州大部分新建的化工项目及石化小区均规划采用清洁的天然气作为供热能源,以天然气逐步淘汰燃煤锅炉,减少大气污染物――二氧化硫的排放。
3.3.2 废物再利用,构建循环经济[4]
一个工厂的废弃物可能是下一个工厂直接的原料,因而可以对生产过程中的废物进行再利用,构建循环经济。提倡工厂之间相互利用废弃物,是企业节能减排的重要途径。由于化工行业中化学反应过程中会生成副产物或多余的高温蒸汽,有的企业直接放空,形成了巨大的能源浪费,若将这部分副产物或热量重新回用到生产过程当中或是用来发电制暖[5],不仅节约能源,为企业带来经济效益,并且减少污染物的排放。
华邦树脂有限公司将顺酐生产车间产生的多余放空的热蒸汽通过管道输送到与之邻近的化工企业作为供热来源,实现了生产过程余热再利用。华邦公司自2005年投产以来,顺酐生产车间产生的多余热蒸汽(43200吨蒸汽/年)直接放空。现在与之邻近的可发性聚苯乙烯企业筹划建设,生产过程需要供热蒸汽40000吨/年,两家公司互相合作可以满足可发性聚苯乙烯生产所需蒸汽量。这样与华邦树脂公司邻近的化工企业,就不用建设燃油锅炉用于供热,不仅节约能源、创造了经济效益,而且减少了大气污染物的排放。
福建湄洲湾氯碱工业有限公司离子膜烧碱生产系统中产生的多余放空氢气,一直得不到充分利用,造成资源浪费。2005年曙辉化工有限公司选址于泉港石化工业区仙境片,在规划建设初期利用地理优势,利用福建湄洲湾氯碱工业有限公司离子膜法烧碱放空氢气,由福建湄洲湾氯碱工业有限公司送至氢气柜,经氢压机加压后进氢气缓冲罐后直接送入双氧水车间氢化塔内作为原料,实现了企业与企业之间相互利用废物。使企业节约了资源,减少了污染物排放。
3.3.3 选用适当的环保技术,减少污染物排放
化工行业在生产过程中,“三废”的排放量大,若全部实行末端集中治理势必要投入大量资金,既增加处理难度,又加大运行费用。这就需要从控制源头做起,从改进生产工艺着手来削减污染量。如树脂生产采用计算机控制系统,可以做到计量准确、反应灵敏、避免涨溢现象;氨基树脂生产,由于车间甲醇气体的浓度很高,排放废水COD浓度高达2.0×105~3.5×105mg/L,可以通过改变投料顺序,大幅度降低甲醛的挥发量;氨基废水可实行静置分离回收水溶性树脂,余液再在碱性条件下多级精馏,可回收89%以上的甲醛、丁醇,基本实现废物重新利用;铅催干剂可通过改进生产工艺,废水全部回用,不仅提高产品合格率,而且废水实现零排放。
化工行业生产装置所排放的生产废水以浓度高、污染物种类多的有机物为主,由于排放废水浓度高,给末端治理带来一定的难度,所以根据产污环节的特点,不同的废水选择采用不同的处理工艺进行污水处理,可以大大提高企业污染物的削减量。表2以华景树脂、曙辉双氧水、通用树脂、欧昌树脂等化工企业为例,分析在企业污水经污水处理设施处理前后污染物的排放情况。由表2可知,企业废水经污水处理设施处理后,COD排放量由1873.9kg/d降为42.425kg/d,削减率为97.7%,污染物的排放量大大减少。
3.4 企业管理
3.4.1 提高职工的节能减排意识
充分发挥工会组织优势,利用各种宣传阵地,宣传国家有关节能环保的法律、法规和政策,开展资源警示教育,不断增强广大职工的忧患意识、危机意识和责任感、使命感,积极投身到节能减排活动。在广大职工中积极倡导节约型的生产方式和消费方式,自觉养成节能环保的好习惯[5]。
3.4.2 发动职工参与企业节能减排管理
充分发动广大职工围绕企业生产经营的每个环节,找漏洞,找原因,提出针对性的意见和建议,增强企业节能减排意识,完善管理制度,制定奖励措施,促进节能减排;从细微处着手,采取措施杜绝跑冒滴漏现象,减少资源浪费;改进和完善工艺设计,提高资源利用率;采用先进技术,加强“三废”利用和处理,促进环境保护。
4 化工行业开展节能减排的意义
4.1 提高企业的竞争力
减少资源和能源的使用,降低生产成本,从而提高企业的经济效益,这是摆脱化工行业面临的能耗高、产品转化率低、经济效益差的必由之路,有助于提高企业在市场上的竞争力。
4.2 推进企业间的技术改造
推进企业与企业之间采用“原子经济”反应技术,即原料中的每一个原子转化成产品,不产生任何废物的“零排放”。使原来高能耗、高污染型化工企业向低能耗、低污染的新型化工企业转型。
参考文献
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