化工污染的来源范文
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篇1
关键词:炼焦化工 经济效益 环境问题
近年来,炼焦化工工业在我国得到了快速的发展,炼焦化工工业的发展促进了我国钢铁工业的发展,同时也大大地增加了我国焦炭的产量,缩小了我国与世界工业的差距。
一、炼焦化工带来的经济效益
1.炼焦化工促进了钢铁工业经济的发展
2.炼焦化工增加了焦炭的出口量
炼焦化工的发展不仅增加了焦炭的产量,而且还增加了焦炭的出口量,这在一定程度上促进了我国国外贸易的发展。焦炭出口量的增加使得我国的焦炭出口量占据了世界的大部分,这使得世界上大部分国家的焦炭都来自于我国,使我国的焦炭遍布了全世界的各个角落。虽然近些年来很多国家因为环保问题限制了我国的焦炭出口,但是世界焦炭的需求仍然阻挡不了我国焦炭出口量的增加,而且随着焦炭需求量的不断增大,焦炭的价格不断地走高,这在一定程度上促进了我国的经济发展,我们应该充分地认识到炼焦化工工业给我国带来的这种经济效益。
3.炼焦化工为我国提供很多化工产品以及大量煤气
众所周知,炼焦化工能够为相关的产业提供它们所需的焦炭,能够创造一定的经济效益。而炼焦化工为我国提供很多化工产品以及大量煤气常常受到了人们的忽视,其实炼焦化工所创造的经济效益里很大一部分是化工产品和大量煤气。因为我国的人口比较多,需求量相对较大,这在一定程度上促进了炼焦化工的发展,而更重要的是炼焦化工为我国提供很多化工产品以及大量煤气所带来的经济效益。
二、炼焦化工所带来的环境问题
1.炼焦化工所带来的大气污染
炼焦化工工业在给人们带来了很大的经济效益的同时,也给人们带来了很大的环境问题,其中最严重的是我们熟知的大气污染问题。
第一,热电站所带来的大气污染。一般的炼焦化工企业都具备一个排烟口,而这个排烟口是污染的来源之一,这个排烟口主要排放很多有害的气体,这些气体不仅对炼焦化工企业热电站周边的环境产生很大的影响,而且对人们的身体健康产生很大的影响,这些有害气体会导致人们产生很严重的疾病。
第二,贮藏煤炭的空间所带来的大气污染。我们所熟知的贮藏煤炭的空间主要是煤炭粉碎室、煤场等等一些储藏煤的室内空间,这些储藏煤的室内空间所带来的大气污染对我们的环境的影响也很大,储藏煤的室内空间产生的大气污染物主要是煤尘。我们知道普通的灰尘对我们的环境和人体的危害都极其之大,而作为重点污染物的煤尘对我们的环境和人体的危害就更大了,它不仅会污染周围的环境,使炼焦化工企业的贮藏煤炭的空间的周边环境都产生大量的不干净的煤尘,周边环境的能见度大大降低,而且也会导致炼焦化工企业的贮藏煤炭的空间的周边居民以及相关工作人员产生严重的呼吸道疾病。
第三,炼焦具体操作的空间所带来的大气污染。炼焦废气来源于煤的干馏、结焦等化学加工转化过程中产生的烟尘、煤尘、飞灰;结焦过程中泄露的粗煤气,其中主要污染物因子有苯化芘等苯系列物和氰、硫氧化物、碳清化合物等;空气与焦炉煤气燃烧生成的SO2、NO2、CO2等,出焦时灼热的焦炭与空气接触骤然生成CO、CO2、NO2等。气体污染物具有排污环节多、强度大、种类繁杂、毒性大的特点。数据显示每生产1吨焦炭要产生400立方米左右煤气,大量的粉尘、一氧化碳及有毒气体被排放到大气中,其中含有多种致癌物质。焦化废气中的粉尘及烟尘在微风的气候条件下会扩散到空气中,随风飘散,造成较远距离的空气污染,使企业周围的空气质量恶化,损害居住人们的健康。而苯可溶物、苯并芘是严重的致癌物质,导致焦炉工人肺癌的发病率较高。
2.炼焦化工所带来的水体污染
炼焦化工工业在给人们的环境带来大气污染的同时也给人们的环境带来了很严重的水体污染。水体污染是指煤制焦、煤气净化及焦化产品回收等过程中产生的废水污染。,以下是具体的水体污染的来源:
第一,炼焦化工工业的操作空间所带来的水体污染。炼焦化工工业的操作空间是重点的污染源,它不仅能够带来很严重的大气污染,而且能够给我们的环境带来很严重的水体污染,水体污染主要来源于炼焦化工工业的操作空间里的上升水管和炼焦化工工业的操作空间里的桥管水管。而炼焦化工工业的操作空间里的上升水管和炼焦化工工业的操作空间里的桥管水管所带来的污水主要是煤尘废水。
第二,炼焦化工工业的净化空间所带来的水体污染。炼焦化工工业的净化空间也是重点的污染源之一,炼焦化工工业的净化空间所带来的水体污染物主要是粗苯污水,粗苯污水在这些水体污染物当中属于严重的污染物,因为它所带来的污染问题很严重,对于人的身体来说,它具有致命的作用,而对于炼焦化工工业的周边环境来说,粗苯污水能够摧毁一切植物和一些微弱的动物。只有充分地认识到了炼焦化工工业的净化空间所带来的水体污染以及粗苯污水的严重危害性,我们才能够更好地改进我们的炼焦化工工艺和改进我们的设备。
三、炼焦化工所带来的噪声污染
炼焦企业的噪声污染问题一般不会对城市或周边居民产生影响。但局部的高噪声设备比较多,如处理不当不仅对操作工人造成危害也会在厂区内形成高噪声污染。高于85分贝的设备主要有煤气鼓风机、焦油水泵、粉碎机、振动筛等。其中以鼓风机的噪声最为严重,高达110分贝接近人的听力极限。长期接触会造成听力损伤以及神经衰弱等病症。
四、结语
综上所述,炼焦化工工业的快速发展对我国来说有利亦有弊,它能够为带来很大的经济效益,推动我国经济的发展,但是它也会对我们的环境产生很严重的污染问题,而对于这些污染问题,我们应该理性地对待,也应该结合企业自身的情况去积极地解决这些污染问题,争取做到“低污染,高发展”,只有这样,我国的炼焦化工工业才能得到长足的发展。
参考文献
篇2
[关键词]煤化工 环境保护 循环经济
[中图分类号] TQ54 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-7-266-1
0引言
重工业是支撑国民经济的基础产业,其中化工行业发展的历史久远,种类繁多,生产的工艺技术含量也愈加高,但是化工行业生产材料本身的性质,使得生产过程中会产生许多污染物质,为保护环境增加了困难[1]。而煤化工行业,则是以煤炭为原料的,经过化学工业的处理,过程中产生的各类物质以及副产品的工业,在化学反应过程中可能产生的气态的、固态的以及液态的产品或半产品都是煤化工产业的经济效益来源,在此基础上,再进行深加工,进一步转换成化工产品以及能源等。煤化工产品在我们生活中的应用很多,日常生活中的燃气、液化气等等很多都是煤化工的产出物。
1煤化工行业的发展现状
煤化工行业是煤炭产业链中的一环,是承接着煤炭和化工生产的中间环节,也是我国现今市场中能源供给的重要来源。随着对能源需求的不断上升,对煤化工产业的发展提供了巨大机遇的同时,也提出了更多的要求。
1.1传统煤化工的发展现状
传统煤化工产业是我国国民经济的重要支柱,一直以来,我国在合成氨、焦炭等传统化工产业产品的生产中都为世界产量最高,被广泛应用于农业、钢铁锻造和建筑建材以及轻工业等。但是金融危机以后,对传统煤化工产业产生了不小的影响,而环境保护意识的加强和新兴技术的发展也使得产业结构落后的传统煤化工面临巨大的挑战。
1.2新型煤化工的发展现状
我国新型煤化工的发展时间并不长,仍然处于起步阶段,只建设了一些示范单位。新型煤化工的内容主要包括煤制烯烃、煤制油、煤制天然气和煤制乙二醇等,其主要包括的技术有空分技术、气化技术、合成技术等[2]。新型煤化工产业虽然是个年轻的产业,但是因为“站在巨人的肩膀上”,基于我国传统煤化工产业的资源和经验的支持,在“十一五”期间得到了长足的发展,并取得了世界范围的煤化工领域内的突破,首次实现了煤基路线烯烃生产,相信在日后的发展中,在得到更广泛应用的同时也会有更高层次的突破。
生态发展和环境保护是当今世界共同的时代主题,保证煤化工行业健康、无污染、可持续的发展是煤化工行业的发展方向,节能减排,创建资源节约型和环境友好型“两型”企业是国际经济发展的方向,更是中国经济发展的政策要求。只有不断进行技术创新,勇于探索,才能实现煤化工企业的快速良好的发展。
2煤化工行业产生的环境问题
煤炭是由有机物和无机物共同构成的,在煤化工生产的焦化、气化、液化过程中,都会产生大量的废弃物,包括废气、废水、废渣等,排放的废气物对空气、土壤以及水资源都有较大的污染。而煤化工工业的流程复杂,设备相对石化也并不甚完善,在回收环节时无法做到尽善尽美,不可避免地会产生环境问题。
在焦化时,装煤和运送环节产生粉尘,因为在户外作业,较难实现收集和除尘,直接飘散在空气中,对作业人员的身体带来很大的损伤,而炼化过程中产生的有毒气体和废水,经过澄清和分离后排放依旧有残留,因为成分复杂,工艺繁复,投入资金多,很多煤化工企业的投入也不到位。
气化主要是将固体的燃料和液态的燃料在气化剂的作用下合成能源的过程,气化后的煤渣和有害气体的产生是不可避免的。相对来说,液化的过程产生的废气物较少[3]。这些生产过程中,产业链上出现的问题是环境污染的重要来源,也是煤化工企业保护环境头痛的环节,至今尚未找到较好的解决问题的方法。
3对策
保护环境归根结底是治理污染,只有从源头上切断污染环境的“罪魁祸首”,“斩草除根”方能一劳永逸,永绝后患。因此,除却在煤化工的废物排放上下功夫之外,最主要的是在各个环节上,预防和治理相结合,从循环利用的观念出发,变废为宝,一方面有效减缓了环境污染的问题,另一方面也为煤化工行业增加效益。
循环利用,创建环境友好型产业,分为五个阶段,即源头预防阶段,过程控制阶段,污染治理阶段,循环利用阶段,环境管理阶段。
源头预防即是保证煤化工生产时要达到一定的清洁标准,从源头开始防治污染。而过程控制阶段则是根据相关规定,在生产过程中对产品、半产品、副产品以及废弃物进行实时监测,一方面保证了产品的质量,另一方面也使得需要排放的废气物符合清洁和环境承受力的排放标准。污染治理阶段是关键的一环,在此过程中,要求煤化工产业排放的废物在国家规定指标之内,方便后期的环境管理环节,也为后面的循环利用环节打下良好的基础。而循环利用阶段是所有环节中的重中之重,这一阶段主要是将整个生产过程中的物质流、水流、能流进行整合,经过处理后得到合理的利用,合理资源的配置,形成整个生产环节的循环,做到即节约成本又能实现环境保护[4]。最后的环境管理,除却对排放物和产品以及流程的管理,还有对人员的环境保护意识的培养和管理,加大环境保护、节能减排、生态低碳意识的宣传。
4结语
综上所述,煤化工是我国重点发展的产业,也是我们生活中密不可分的工业,但是不得不注意到的是,煤炭化工行业在生产出大量产品的前提下,也产生了很多污染物,对越来越脆弱的环境增加了负担,与生态环保的时代主题不相符合,所以,在大力发展煤化工产业的同时,如何解决污染问题,实现经济发展与环境保护两全的发展模式,是当务之急。按照科学发展的要求,适度地发展煤化工行业,促进煤化工行业的可持续发展,实现经济发展与环境保护双赢和社会的和谐稳定,创建资源节约型和环境保护型的“两型”煤化工产业。
参考文献
[1]张国恩.发展循环经济,努力实验煤炭企业的可持续发展[J].破产保护与利用,2009,100(5):4-6.
[2]国家环境保护总局监督管理司.化工、石化及医药行业建设项目环境影响评价[M].北京:中国环境科学出版社,2003:364-375.
篇3
关键词:植物;重金属;含量;标准;污染
随着现代工业及科学技术的发展,环境污染加剧,各种污染问题越来越严重,而重金属污染也是最大污染源之一。土壤是一种极为重要、富有生命的有限资源,它处于自然环境的中心位置,承担着环境中大约90%的来自各方面的污染物。因为土壤资源大量的开发利用,化学产品的使用和污泥污水的农用,重金属不断积累在土壤中,这不仅影响土壤本身,还会通过土壤-植物系统将重金属转移到植物中,进而通过食物链进入到动物及人体中,危害其健康[1-3]。因重金属在土壤-植物生产污染的过程具有长期性、隐蔽性和不可逆性的特点,一旦通过食物链进入生物体内,就难以排出[4,5]。文章以云南曲靖某有色化工企业的周边绿色植物和曲靖某农贸市场的蔬菜为研究对象,采集了植物和蔬菜样品共9份,分别测定各植物样品中Cr、Cu、Fe、Zn、Mn、Pb、Cd 7种重金属的含量,对该地区周边土壤受重金属影响的程度和对该地区的环境质量进行评价。
1 实验部分
1.1 植物样品的采集和测定方法
1.1.1 植物样品采集
(1)采集对象:曲靖某有色金属冶炼业为主的化工企业的周边绿色植物和曲靖某农贸市场的蔬菜。
(2)采集方法:化工企业周边的蒿子、野葵花植株和菠菜连根采集,卷心菜、大豆叶、青菜采集其茎叶部分,并装袋;到农贸市场采购菠菜、青菜、卷心菜。
(3)采集数量:考虑到植物烘干后体积有较大的缩小且防止实验过程意外情况发生,每个样品都采集了约500g。
1.1.2 植物样品风干、制备和保存
采集的植物样品必须进行规范处理后才能进行测定分析,植物样品的处理按照以下步骤进行:
(1)去除采集回的植物样品上的杂物,用清水仔细洗净。
(2)将植物样品置于洁净塑料纸上摊成薄层,于室外通风晒干。
(3)样品晒干后再用烘箱于50℃烘至恒重,将其用研钵研细,用80目孔径筛子筛滤,将滤出的细粉末密封袋中置于干燥器中待用,样品袋上贴上标签,注明样号、采样地点。
1.1.3 样品测定方法
本研究是用硝酸-高氯酸消化各植物样品后,用TAS-990F火焰原子吸收分光光度计对植物样品金属含量进行测定。
1.2 标准系列液的制备
(1)标准系列储备液的制备
AAS储备液的浓度均为lmg・mL-1。
(2)标准溶液配制
分别向100mL容量瓶中移入10mL上述各标准储备液,加入5滴6mol・mL-1的盐酸,用二次蒸馏水稀释至刻度线,各元素标准溶液如上依次配制。
(3)标准系列液配制
向100mL容量瓶中用量管分别移入1mL、2mL、3mL、4mL、5mL上述标准溶液,用二次蒸馏水稀释至刻度线,各元素标准系列溶液如上依次配。
1.3 实验样品的制备
用电子天平准确称取2.000g各已研细的样品于50mL洁净的烧杯中,每个样品平行称取两份。各样品中加入24mL混酸(HNO3:HClO4=5:1),加盖玻璃盖浸泡过夜,再置于50℃电热板上消解,消解至白烟散尽消化液样品略呈浅黄色(若消化液呈棕黑色,使其冷却后加混合酸继续消解),当烧杯中溶液剩余1mL时停止加热,然后冷却,用蒸馏水润洗烧杯多次,完全滤入50mL的容量瓶中,用润洗溶液和蒸馏水定容至刻度线,混匀,同时作空白对照。各样品平行处理两份。
1.4 样品测定
标准工作曲线的绘制:
根据实验要求,将上述配制的7种元素的标准系列液用TAS-990F火焰原子吸收分光光度计测定其吸收值,以各个元素浓度含量为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制各元素工作曲线。
在仪器操作方法与绘制标准曲线相同条件下,直接在标准曲线上查得Cr、Cu、Fe、Zn、Mn、Pb、Cd各植物样品试液的浓度,植物样品中污染物的检测结果规定用mg/kg。
含量(mg/kg)=CV/m
式中:C-从标准曲线上查得元素的质量浓度,μg/mL;m-称量植物样品质量,g;V-植物样品试液的总体积,mL。
2 结果与讨论
2.1 样品中各重金属测试结果
在选定仪器工作条件下,用TAS-990F火焰原子吸收分光光度计测定样品中重金属元素浓度含量,实验结果见表1和表2。
根据表2各蔬菜样品(干重)重金属含量测定结果换算出其鲜重时的重金属的含量,其结果如表3所示。
2.2 重金属含量的分析
(1)由以上研究结果可知,同一种类植物和蔬菜对不同的重金属元素的富集能力不同:
a.蒿子和野葵植株Fe>Mn>Zn>Cd>Pb>Cu>Cr;
b.大豆叶Fe>Zn>Mn>Cd>Pb>Cr>Cu;
c.青菜Fe>Zn>Cd>Pb>Mn>Cr>Cu;
d.菠菜Fe>Zn>Cd>Mn>Pb>Cr>Cu;
e.卷心菜Fe>Zn>Mn>Cd>Cr>Pb>Cu;
f.农家青菜Fe>Mn>Cd>Zn>Cu>Pb>Cr;
g.农家卷心菜Fe>Mn>Cd>Zn>Pb>Cu>Cr;
h.农家菠菜Fe>Zn>Mn>Cd>Pb>Cu>Cr。
(2)不同种类的植物和蔬菜对同一种重金属元素的富集能力也不同,蒿子、大豆叶、农家菠菜对Fe的富集能力较强;菠菜、卷心菜、大豆叶对Zn的富集能力较强;蒿子、野葵植株、卷心菜均对Mn、Pb的富集能力较强;青菜、卷心菜、蒿子对Cd的富集能力较强;野葵植株、青菜、菠菜对Cr的富集能力较强;野葵植株、蒿子、大豆叶对Cr的富集能力较强。
(3)蔬菜中重金属Cr、Cu、Fe、Zn、Mn、Pb、Cd 7种元素均有积累,其中Cu、Zn含量较低,远低于标准限量值,且为蔬菜生长必需元素,不会对人体健康产生危害。部分蔬菜中Fe、Mn、Pb、Cr、Cd含量超过食品卫生标准,所测6种蔬菜样品中Cd含量均严重超标,对比国家食品卫生标准,蔬菜样品中的Pb、Cd含量高于Fe,较易被生物富集。
(4)有色化工企业的周边绿色蔬菜中Pb、Cd、Cr含量均高于农贸市场的蔬菜。众所周知,蔬菜中的重金属主要来源于整个生命周期过程中土壤、水和大气环境中重金属,有色化工企业的周边绿色蔬菜主要来源于该郊区蔬菜生产基地,由大气沉降物和污水排放中带入的Pb、Cd、Cr污染物也在不断增加,所以尽管所测结果Fe是易被蔬菜吸收富集的元素,但蔬菜中Pb、Cd污染超标现象更为严重。
3 结束语
通过对以植物和蔬菜9种样品的测定结果分析和评价表明,对于农贸市场所测的白菜、菠菜、卷心菜样品中Pb、Cd含量均远高于标准限量值,白菜和卷心菜中Fe、Mn含量略高,其可能受农用化肥、农药喷施和污水灌溉影响较大。
有色化工企业的周边绿色蔬菜和植物中重金属含量均偏高,其周边蔬菜中Pb、Cr、Cd的含量严重超过食品卫生标准,其他元素都有不同程度的超标。一般情况下,若元素间的含量显著相关,说明它们出自同一污染源的可能性较大,该化工企业化工生产过程中排放的各类废弃物对其周边环境造成了一定程度的污染。
参考文献
[1]郑喜坤,鲁安怀,高翔,等.土壤中重金属污染现状与防治方法[J].土壤与环境,2002,11(1):79-84.
[2]夏利亚,米俊卿.土壤重金属污染及防治对策[J].能源环境保护,2011,25(4):54-58.
[3]吴广枫,许建军,石英.农产品质量安全及其检测技术[M].北京:化学工业出版社,2007:80-81.
[4]王维岗,亚库甫江.环境中重金属污染物来源和毒理作用[J].新疆农业科技,2002,2:39-40.
篇4
论文摘要:目的分析涅水六价铬(Cr6+)污染现状及污染源。方法将涅水源头区的哈勒涧河上游设为对照点,按涅水流向将A泉、涅海渠、哆吧水源地、扎马降、酉钢桥设为调查点,于1996-2003年采集上述地区的水样并对Cr6+含录进行分析、结果1999-2003年A泉Cr6+平均含录为45.192mg/L,涅水上游涅海渠、下游扎马降、酉钢桥断而水中Cr6+含录逐年上升,哈勒涧河上游至2003年为i1一仍未检出Cr6+,2003年哆吧水源地首次检出Cr6+(0.007mg/L)、结论A泉附近的青海海北化下厂是涅水上游Cr6+污染的主要来源。
湟水作为黄河的一级支流,是青海省东部地区的主要河流之一。1996年以来环保、水利等部门在涅水的多个段而检出六价铬Cr6+,部分时间段其浓度超过国家地表水环境质量标准。2003年西宁哆吧水源地水井内又检出Cr6+。为摸清Cr6+的污染来源,为下一步污染源治理提供科学决策依据,消除饮用水源地的Cr6+污染威胁,我们对湟水上游主要段而及相关水源地水中Cr6+含量进行较长时间的监测和污染源分析工作。
1材料与方法
1.1调查范围
根据涅水各段而历年监测结果、湟水水系状况分析和工业污染调查背景资料,将湟水上游的海晏县、西海镇和哈勒涧河上游段至涅水小峡口确定为木次调查的区域。按水流方向将A泉、湟海渠、扎马隆和西钢桥作为主要调查点,将位于湟水源头区的哈勒涧河上游段作为对照点,见图1.
1.2Cr6+的监测方法
采用国家环境保护局规定的一苯碳酞一肌分光光度法测定水中Cr6+的含量[1].
1.3工业污染源调查范围
根据湟水各段而Cr6+监测值和工业分布情况确定处于涅水上游的西海镇为起点。起点以卜沿涅水流向至西宁小峡口的汇入湟水的各支流所包括的流域范围内的各工业企业,特别是将有可能生产和外排含Cr6+的有关企业列为本次调查的重点对象。沿湟水涉及调查的州、市、县为海北州、湟源县、湟中县和西宁市区。
2结果与讨论
2.1湟水各段而Cr6+含量
表1显示,湟水源头区哈勒涧河上游段而,即木次调查的地表水对照段而,水中均未检出Cr''''6+,表明到目前为止对照段而及其上游尚未受到Cr6+的污染,河水处于清洁状态。位于青海海北化工厂西侧约800m处
的金银滩草原A泉受青海海北化工厂铬化合物的污染,其Cr6+含量范围为25.0081.20mg/L,平均超出GB/T14848-1993地下水质量标准中三类标准(蕊0.05mg/L)的900倍以上,最高超标达1623倍,说明该泉水己受到严重污染,并呈现逐年升高之势,沿河而下的扎马隆段(该段而为国家控制清洁对照点)和西钢桥段而也基本呈逐年上升趋势。在枯水期,扎马隆、西钢段而经常出现水体Cr6+含量超出GB3838-2002《地表水环境质量标准》111类标准现象,说明涅水己经受到Cr6+的污染。1997年以来水利厅每月1次的水质监测资料显示,受青海海北化工厂铬化合物污染的影响,涅水西宁段地表水Cr6+浓度有逐年升高的趋势,尤其在涅水枯水期Cr6+超标史加严重,超标持续时间也越来越长。1997年全年仅有1个月的监测值超标,而2000年达到9个月监测值超标。2003年5月,6月连续两次在西宁哆吧水厂靠涅水岸的1号井内首次检出Cr}+,浓度分别为0.007和0.006mg/L,虽均未超出GB3838-2002标准,但己对水源地的安全构成威胁。2003年5月与1号并同时采样监测的涅水哆吧段地表水Cr6+浓度为0.159mg/L,超出GB3838-2002中Cr6+III类标准(0.05mg/L)的2倍。
2.2污染源的确定与分析
污染源调查显示,涅水西钢段以上涅水流域内除原青海海北化工厂外,未发现其它可能对涅水有Cr6+污染贡献的排污单位,即原海北化工厂是调查区内涅水上游段唯一有含Cr6+污染物外排的污染源。我们对该厂的详查也说明了这一点。该厂位于海北州涅水源头区金银滩草原上.基上为卵砾类上1989-1999年生产红矾钠过程中,因管理不善、治理污染设施未投入使用等原因,造成大量含高浓度Cr6+生产废水、部分母液直排外环境;临时堆渣场、该厂破产后丢弃的工业含铬原辅材料和留存于厂区的生产废弃物经淋、渗等方式极易进入地下水,因为该区地下水位埋深为0-9.5m,表而为砂卵砾石层而无隔水层分布,极易造成地下水污染,含Cr6+化合物随地下水流向山东向西,在距厂区以西约0.8km处周围形成泉群(主要以A泉为主)外泄,经沼泽约以12.7x104m3/d的流量排入涅海渠和哈勒涧河。该泉水的多年监测显示,泉水中Cr6+超标平均在900倍以上,己成为排入地表水体的主要污染源。我们根据生产工艺及可能的污染途径对该厂排放的Cr6+进行了平衡测算,结果显示现滞留于金银滩含水层中的CT''''6+量约为978.61t。调查还显示,该区域的地下水与地表水之间的关系十分密切,而哈勒涧河是黄河上游一级支流涅水的源头;哈勒涧河下游的东大滩水库是饮用水、工农业用水的重要水源;涅水下游的哆吧水源地又是为西宁市供水的主要水源之一,均属环保敏感区域,对水质要求较高,属于需要特别保护的区域。取水于哈勒涧河的的涅海渠Cr6+浓度为0.188mg/L,而对所灌溉的农田、农作物、生态灌溉区和灌溉区内人群的污染影响也不可忽视。原青海海北化工厂留存于环境中大量含Cr6+污染物就是随水流经以上涅水区域对涅水干流和水源地造成污染的。
综合以上分析可知,原青海海北化工厂受Cr6+污染的厂房及土壤和已渗入地下的Cr6+化合物是造成厂区周围地下水、涅水上游段地表水和西宁哆吧水源Cr6+含量升高的直接原因,其对环境的威胁极大。防止Cr6+对水环境污染的加剧,治理污染源已显得十分迫切。只有加快对海北化工厂的污染治理,彻底铲除Cr6+污染源,才能有效扼制Cr6+污染在涅水流域的持续发生和确保饮用水源地的安全。有关部门还应对此继续子以高度重视。
篇5
石油化工业作为国民经济的基础性产业,对我国现代化建设有着非常重要的影响。在生产过程中消耗的水资源以及造成水污染问题是亟需解决的问题。对石油化工污水进行了简介,阐述了石油化工污水处理流程,对石油化工污水处理技术进行了详细探讨。
关键词:
石油化工;污水处理;技术
作为国民经济支柱性的产业,石油化工在我国现代化建设中的作用非常重要。水是影响石油化工企业发展的重要因素。随着我国石油化工业的迅猛发展,不断提高加工的深度,石油化工的污水越来越多,呈现出污水水质越来越复杂,污染物种类增加的特征。我国十二五要求提高环境保护意识,因此,石油化工污水处理日益受到人们的重视。
1石油化工污水概述
石油是石油化工行业的主要原料,石油化工通过裂解、分馏、精炼、重整以及合成等工艺,实现对有机物的加工。生产石油化工产品具有过程长、装置多、污水量大的特点。石油化工污水中典型的污染物包括石油类、氨氮、CODCr,硫、氰化物等。另外,由于企业产品不同,因此污水中还存在和产品有关的污染物,包括杂环化合物、多环芳烃化合物等,这样无疑使得污水的水质更加服务,并且也使得有毒物质含量增加。
2石油化工污水处理流程
石油化工业在最开始发展时期,因为节水意识不足,因此,石油化工企业生产装置进行进水管线的设置时,通常采用并联设置的方式,对于每一个装置都采用新鲜水,产生的污水一起向污水处理设施进行排放。当前石油化工工艺不断发展,同时,人们环保意识不断增强,对于石油化工中的一些对水质要求并不高的生产工艺,将其他生产工艺中的污水按照一定比例和新鲜水进行混合,从而作为这些工艺的进水。随着水处理技术的不断发展,对石油化工生产工艺中排水水质复杂并且难以处理的工艺而言,和排水工艺简单的水质基于水质不同进行不同处理,这样能够使得污水处理的经济性增加。将石油化工企业的污水通过适当的深度处理,能够将其作为其他工艺的进水,这样能够使得整个工艺过程中水的效率提高。石油化工污水的基本工艺包括隔油、气浮、生物处理以及后处理。在这个过程中,产生的底泥、浮油以及剩余的污泥通过浓缩或者脱水之后被焚烧或者进行综合利用。
3石油化工污水处理技术
3.1石油化工中含油污水的处理石油化工过程中产生的含油污水具有极大的污染性,比如康菲漏油事件严重危害了水体。在水面上,含油污水形成了一层油膜,使得氧气进入水体的时候受到阻碍,进而使得水体缺氧,无疑会造成水体中的鱼类由于缺氧而死亡。另外,含油污水能够使得孵化的育苗出现畸形问题,威胁着鱼类的繁殖。对于石油化工中的含油污水的处理方法通常包括了物理化学法、化学法以及生物法等。水力旋流分离、臭氧氧化分离、膜分离等都是常见的物理化学处理含油污水的方法。生物法则包括了好氧处理法、厌氧处理法和组合工艺等,比如水解酸化——好氧生物处理——曝气生物滤池组合的方式。另外,通过电化学——厌氧生物法——好氧二级生物处理工艺相组合的方式对含油污水进行处理也是常见的物理化学与生物法组合的方法。
3.2石油化工中含硫污水的处理炼油厂二次加工装置中分离罐的排水、富气洗涤水等都是石油化工产生的含硫污水的主要来源。H2S、氨气等污染物在含硫污水中的含量比较高,能够使得水中的溶解氧被消耗,使得水体中的生物由于缺氧而死亡。空气氧化与水蒸气汽提是处理含硫污水的主要的方法。空气氧化法处理含硫污水的优势是操作比较简单,费用比较低,其不足适合于处理含硫量较低的污水,不能脱除氰化物以及氮。水蒸气汽提法被应用在含硫量比较高的污水处理中,这类污水通常含有酚类及乳化油等,在汽提塔中进入酚类及乳化油等物质时,使得汽提塔塔釜出现积油的现象,使得气液平衡受到破坏,进而使得污水处理的效果受到影响。基于此,当前科研的一个重点和热点问题就是对于高含硫污水的经济高效处理工艺的研究。
3.3石油化工中含环烷酸污水的处理就重质原油来说,大部分是环烷基原油,其中包含了很多环烷酸。石油化工中产生的含环烷酸废水主要是来自于回收环烷酸的装置产生的污水,比如通过硫酸酸化法以及CO2吸收法回收环烷酸。在环烷酸污水中COD具有较高的含量,通常为几万-几十万mg/L。由于环烷酸属于表面活性剂以及强乳化剂,能够使得曝气池中有大量的泡沫产生,从而造成水体中的微生物死亡,使得水质不断恶化。当前处理石油化工中含环烷酸污水的工艺包括萃取、活性炭吸附以及气相催化氧化法等。当前对于石油化工中含环烷酸污水处理的研究相对较少,工艺还不完善,有待于深入研究。
3.4石油化工中含酚污水的处理石油化工中的含酚污水的危害比较大,并且来源广,当酚类在水体中的含量不低于10mg/L时,能够使得水中的鱼类大量死亡,并且酚是致癌物质,所以,国家对酚类的排放有严格的标准。石油化工中含酚污水的处理,一般采用蒸汽脱酚、萃取等物理方法、生物法以及化学氧化法等。当污水含酚超过1000mg/L时,需要在装置进行回收或者预处理。当前含酚污水的处理工艺还不完善,并且大都能耗比较高,成本高。因此,研究处理含酚污水高效经济的工艺技术是当前研究的热门内容。
4结束语
石油化工污水的成分比较复杂,污染物浓度较高,同时降解难,对环境具有严重的污染,因此,通过对高效、节能、经济的污水处理技术的应用,使得石油化工污水处理技术得到整体发展。与此同时,石油化工企业需要对污水回收技术进行研究,积极推行清洁生产,通过“多元化用水、污污分治”的理念,使得石油化工污水治理的效率以及效果提高;在石油化工企业积极推行清洁生产,基于循环经济的观点,对污染物在源头以及生产过程中进行控制与削减,最终使得石油化工污水的处理效率提高。
参考文献:
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[2]赵天亮,陈芳媛,宁平等.工业含酚废水治理进展及前景[J].环境科学技术,2008,31(06):64-66.
篇6
【关键词】 产业结构 环境税 CGE模型
一、引言
近年来,随着西部大开放战略的实施,云南省的经济得到了较快发展,但存在着经济增长模式相对粗放、产业布局不合理等问题。这些问题使得云南省资源环境压力日益加大,为了全省经济的可持续发展,必须考虑环境的可承载能力,进行产业结构的优化升级。作为宏观调控手段之一的环境税的开征显得尤为必要。目前我国环境税已进入税收立法和税制设计的重要阶段,未来几年逐步推出和推广环境税已成定论。那么,开征环境税对云南的经济发展到底存在何种影响?对产业结构优化升级是否有积极意义呢?对此,本文将构建CGE模型进行模拟研究分析,以期为云南省乃至全国开征环境税提供借鉴。
之所以选用CGE模型是因为相比于传统的研究模型,CGE模型有更好的广泛性和适用性。西班牙学者F.J.Andre等利用CGE模型评估了在安达卢西亚进行环境税改革的环境和经济效应,结果显示,利用环境税去补偿雇员工资税时,“就业双重红利”很可能出现;Wissema以爱尔兰为研究对象,构建了一个碳税与能源税CGE模型,分析得出在10—15欧元每吨二氧化碳的税率利于碳排放的减少;日本学者Shiro Taked在一个多部门动态CGE模型中引入了二氧化碳税,模拟结果表明:当用环境税替代资本税时会出现环境改善和国民收入的持续增长。国内很多学者利用CGE模型对国内征收二氧化碳税或二氧化硫税的效应进行模拟,王德发在上海2002年投入产出表数据的基础上,创建了一个比较静态CGE模型,分析了在消费环节加征5%的煤炭税对经济和社会产生的政策效应;武业军和宣晓伟则利用CGE模型分析了在中国征收硫税对整个中国GDP以及工业产值的影响;魏涛远等在CGE模型基础上分析了征收碳税对中国经济与温室气体排放的影响。
二、CGE模型的构建
1、数据来源及假设条件
本文综合考虑对GDP的贡献率和对环境的影响,基于云南省2007年的投入产出表,选取了10个部门的投入产出数据作为模型的原始数据来源。这10个部门包括:01农林牧渔业、02食品制造及烟草加工业、03化学工业、04金属冶炼及压延加工业、05燃气生产和供应业、06交通运输及仓储业、07信息传输、计算机服务和软件业、08住宿和餐饮业、09房地产业、10租赁和商务服务业。
假定市场中只有一个消费者,每个部门只有一个竞争性企业,且只生产一种产品,一个企业所生产的产品将作为另一企业的生产资料,除此之外,还包括劳动力和资本两个生产要素,即假设s为投入要素个数,k为部门个数,则s=12,k=10。假设水污染税所增加的成本直接反映在价格的提高上,将税率这一变量通过价格作用引入CGE模型中。
2、模型的构建
为了分析水污染税税率对云南省产业结构的影响,将构建包括生产行为、消费行为、价格方程、市场均衡以及宏观闭合五部分的区域性CGE模型,通过这几方面的联立方程求解,对所得结果进行分析。
(1)生产者行为方程。本文选取柯布道格拉斯生产函数来表述生产者的生产行为。方程假设:s为投入要素(包括资本和劳动力)的个数;k为部门个数。Xij为j部门对i要 3、数据处理与税率设置
本文所用数据来源于2007年的云南省投入产出表,并将原始数据做相应处理得到模型中使用的参数值,将参数值代入模型中,利用matlab软件计算可解得方程。
(1)模型中的参数值。模型中涉及的参数?琢ij为直接消耗系数,是指在生产经营过程中第j部门产品的单位总产出中所直接消耗的第i部门生产的其作为中间投入的价值量,可表达为:?琢ij=Xij/Xj,根据云南省2007年投入产出表的数据,我们可以求得Xij、Xj的值,并求得?琢ij 的值,如表1所示。
亦可通过投入产出表求得模型中所用到的其他参数:Xij/Xi,Fi/Xi,XMi//Xi的取值,如表2所示。
(2)水污染税税率的选取。对污水企业征收水污染税,会引起征税企业产品价格的变化,从而使得以此产品作为中间投入的各部门投入要素的相对价格发生变化,导致各部门的要素投入量、消费者的需求量、各部门的产出价格和产出水平等因素发生相应地变化,最终引导云南省产业结构的调整。本文将水污染税模拟税率设置为5%,10%,15%,模拟不同税率设计对云南省产业结构的影响。
三、模拟结果及分析
在10个部门中,化学工业、食品制造及烟草加工业、金属冶炼及压延加工业属于水污染较多的行业,且总体看来,化学工业产品作为中间资料在其他部门中的投入大于另两部门产品作为中间资料在其他部门的投入,即平均而言,α3j>α2j,α3j>α4j。所以以下模拟分析均以征收水污染税导致化学工业部门产品(化工产品)价格变化为出发点,分析化工产品价格变化对各部门的要素投入量、消费者的需求量、各部门的产出价格和产出水平、资本和劳动投入量的影响,从而分析其对云南省产业结构的影响。
1、对投资需求的影响
从表3的模拟结果可以看出:征收水污染税,会引起化工产品价格的提高,从而使各个部门减少对它的中间投入。且随着征收的税率越高,其减少的百分比的比重就越高。
随着化工产品需求量的减少,化学工业行业要想继续获得利润,维持自身的持续发展,就必须提高其现有的技术水平,提高生产效率。且以水为原材料的化学工业企业和其他各企业为了减少水污染税所带来的成本,势必会引入除污设备,来减少污水的排放量,这将带动环保产业的发展。
2、对消费需求的影响
通过表4的模拟结果可知,征收水污染税导致的化工产品价格的提高会不同程度地影响消费者对各个部门产品的消费需求:对农林牧渔业的消费需求随着化工产品价格的提高而下降,其下降幅度大于化工产品价格提高的幅度,且污染税税率越高,下降比例越大;对其余9部门的需求均增加,但对食品制造及烟草加工业、化学工业、金属冶炼及压延加工业的需求变化的增幅小于化工产品价格的增幅,且污染税税率越高,该增幅越小,甚至为负;消费者对其余6部门产品的需求增幅均大于化工产品价格增幅,其中对房地产业的需求增加最明显,且随着污染税税率的提高,增幅也相应增大。
受消费者偏好的影响,从长期发展看,征收水污染税能更好地促进房地产业、信息传输、计算机服务和软件业等水污染较轻行业的发展,并限制食品制造及烟草加工业、化学工业、金属冶炼及压延加工业这3个水污染较重行业的发展,迫使这几个受限行业加强对其行业内污水的处理。
3、对各部门产出价格和产出水平的影响
从表5—7可以看出,就产出价格影响而言,不论征收的水污染税税率如何,食品制造及烟草加工业、化学工业、金属冶炼及压延加工业的产出价格将随中间投入的化工产品的价格提高而提高。其中,食品制造及烟草加工业、化学工业产品价格的增幅大于中间投入的化工产品的价格增幅,但随着税率的增加,增幅减小。而其他7部门的产出价格将随中间投入的化工产品的价格提高而降低。其中,降幅最为明显的是房地产业,其次是信息传输、计算机服务和软件业,且除租赁和商务服务业外,其余6部门的降幅随税率的提高而减小。
就产出水平影响而言,除交通运输及仓储业、信息传输、计算机服务和软件业、房地产业、租赁和商务服务业外,其余部门的产出水平随化工产品价格的提高而降低。
综合考虑产出价格和产出水平可看出,征收水污染税使得食品制造及烟草加工业、化学工业、金属冶炼及压延加工业的产出价格提高,产出水平却下降。长期以往,在技术水平不变的前提下,这几个行业的生产规模会缩小,而其他产出价格下降、产出水平提高的行业的生产规模会扩大(虽然农林牧渔业、燃气生产和供应业、住宿和餐饮业的产出价格下降,产出水平也下降,但产出水平下降的幅度远小于产出价格下降的幅度,可近似于规模会扩大的行业)。
4、对各部门资本和劳动力的影响
从表8—9可以看出,征收水污染税会使云南省各个部门对资本和劳动力的投入提高,且燃气生产和供应业、交通运输及仓储业、信息传输、计算机服务和软件业、住宿和餐饮业、房地产业、租赁和商务服务业的投资增幅均大于1,其中以房地产业表现最为明显,而农林牧渔业及其他几个对水污染较重的部门的投资增幅却小于1,可以说征收水污染税使得资本和劳动力更多地投向了水污染较轻的行业(清洁能源产业和第三产业),利于这几个行业的发展,利于云南产业结构的优化调整。
随着征收税率的提高,各行业对资本和劳动力的投入增幅将减少,但削减的幅度远小于税率提高的幅度,可见就增加各部门资本与劳动投入而言,水污染税税率的设置有较大的空间。
四、结论与政策建议
综上分析可知,征收水污染税,通过价格机制的作用能在一定程度上促进云南省产业结构的调整。
1、从投资需求看
水污染税的实施,降低了各个部门对水污染的化工产品的投入量(本文立足于化工产品展开分析,实际上只要是具有水污染的产品,各部门均会因为征收水污染税导致的产品成本提高而减少对它的投入),且由于征收水污染税带来的生产水污染产品的企业成本的提高,使得企业可实现的利润减少,在利润最大化的驱使下,企业将减少污染品的生产,或通过技术创新,选择适当的污染控制技术,研究开发新的更有效的减少污染的工艺过程,从而以推行清洁生产的方式减少所缴税费,降低产品附带的税收成本。
2、从消费需求看
水污染税的实施,有利于借助税收政策引导消费者,使其更倾向于减少高水污染产品的消费,而更偏好于清洁能源产业和第三产业的产品消费,这种消费方式的转变有利于培养人们的绿色消费观和绿色消费行为,使每个家庭的消费观念和行为模式按照可持续发展的方向进行,从长远来看,这将有利于缩减高污染产业的发展而促进环保型产业的发展。
3、从产出价格和产出水平看
水污染税的征收,使得水资源使用较多、水污染较严重的产业的产品价格提高,而资源使用较少、水污染较轻的产业产品价格却相对降低,使得后者更具有价格竞争力,进而促进其产出水平的提高,利于其发展壮大。
4、从资本和劳动力投入来看
水污染税的实施,使得各部门增加了资本和劳动力的投入,尤其是清洁能源产业和第三产业,这将有利于增加就业,利于云南产业的整体发展和优化发展。
从上述模拟结构可以看出,所设置的三种不同的水污染税税率对云南省产业结构的影响差异性较小,因此只要不是过于极端的过大或过小的水污染税税率,其对云南省产业结构的影响将都如上文所述。
总之,从整体状况看,水污染税的实施能有效地促进云南省产业结构的调整。所以,本文建议应尽快开征水污染税,并以此为试点,逐步开征其他环境税。鉴于环境税在我国尚属新事物,处于试点阶段,因此应当以排污企业为主要纳税人,因为造纸厂、化工厂等企业的排污行为是造成我国环境污染,尤其是水污染现象日益严重的主要原因,所以可以这些企业为征收对象,进行试点征收(本文的分析也是基于对化学工业部门征收水污染税为基点展开的)。对于那些从事污染严重的个人加工行业的自然人也可纳入征税范围。可将污染物的排放量做为标准,实行差别税率,对污染物排放量较大的企业,征收较高税率,反之以低税率征收,以此刺激企业改进生产工艺,减少排污量。
(注:基金项目:云南大学笹川基金优秀青年教育基金资助项目。)
【参考文献】
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篇7
关键词:化学工程;绿色化工技术;工艺
经济发展带来的环境问题受到全世界人民的关注,各国的专家们都在寻找一条既可以发展经济又不会对环境造成重大污染的道路。化学工程工艺中的绿色化工技术就是在这样的形势下产生发展而来的,绿色化工技术的重点在于绿色二字,其能够充分溶解资源消耗时产生的环境污染问题,对人类的可持续发展有极大的帮助。因此对于这样的绿色化工技术的开发与应用是非常有意义的。
1关于绿色化工技术
绿色化工技术的作用是减少化学工业生产的过程中无形的或有形的给环境造成的污染,通过技术的创新和改造完善化学工业的生产和运作方法。如此一来,化学技术中使用的化学原料以及化学工业生产过程中产生的废弃物对环境的污染就会有所减少。而且在这一方法的应用下,化学工业在生产过程向空气中排放的废气、向河流中排放的废水中的有毒物质就会减少许多。另外绿色化工技术在一定程度上将资源的回收利用程度提高了,减少了资源的浪费,从而对环境问题的解决有极大的益处。
2化学工程工艺中绿色化工技术的开发要点
2.1选用合适的化学原料化学原料的性质决定了整个化学工业的生产运作。化学原料是化学工业发展的基础,而且是污染的来源,因此重视化学原料的选取是重中之重。从源头上控制污染,是快速有效解决环境污染问题的方法。值得注意的是,研发的新型的化工原料尽管是绿色无污染的,但是不可能让化学工业在生产过程中不产生丝毫环境污染的问题。从这一点无法避免的问题出发,现在的技术飞速发展,化学工业生产中已经着手研发更加清洁的原料,尽量选取那些没有任何毒性或者是毒性较少的化学原料进行化学工业生产,逐渐降低化学药剂的使用频率,采用一些天然的植物或者是农作物作为无毒害性材料,是一个不错的选择。2.2选用绿色化学催化剂化学工业的生产过程中经常会用到化学催化剂加速化学反应完成整个化学生产,提高化学工业生产的效率。尽管可以带来一定的经济效益,为社会积累财富,但是很明显这种财富不会长久,因为化学催化剂给环境造成的污染非常大。因此研发出毒性低的化学催化剂降低有毒物质的排放以及排放量,是当前化学工业生产的目标。纵观现在的绿色化工技术行业,其关注点都在研发无毒化学催化剂上,争取研发出的催化剂既可以加快化学反应又可以减少对环境的污染,努力朝着绿色化学催化剂的方向努力。依照现在的研发进度来看,烷基化固相催化剂这一种催化剂的研究成果较为可观,实验表明烷基化固相催化剂是没有毒性的,对环境不会造成污染,可以推广到化学生产工业中,有不错的使用价值。但值得一提的是,烷基化固相催化剂这一类催化剂在研发过程中,研发人员要针对废弃物的排放标准问题准备参考数据,尽量达到生产中产生的废弃物也可以循环利用的效果,进而促进资源的利用率。2.3选择性强化化学反应化学反应的选择性也是绿色化工技术研发的重点,若是研发人员可以完善这一内容,化学生产过程中产生物的提取会更加高效,也会更加便捷。也就是说强化化学反应的选择性不仅可以让化学工业的环境污染降低,还可以降低化学工业所需成本,如此一来还节约了资源。例如在石油开发这一类化学工业中经常会选择烃类选择性氧化物,这一种氧化物会对环境造成严重的破坏,因为这种氧化物可以让化学反应非常容易就出现明显的氧化反应。由此可以知道,为了达到化学工业绿色生产的目的,减少环境污染,一定要选择性强化化学反应。
3化学工程工艺中绿色化工技术的应用要点
3.1应用清洁生产技术清洁生产技术的应用范围有冶金、淡化海水、处理垃圾还有发电等,一般情况下都不会产生毒害性。正因为这种独特的优势,在现代的化学工业中备受推崇。例如在海水淡化时,清洁生产技术可以将海水中盐分分离,甚至可以分离海水中的其他物质,使海水成为人们的生活用水。3.2应用生物技术生物化工中常常应用生物技术,在实际生活中应用的比较广泛的是生物技术中膜化学技术。生物技术一般是通过将可再生的资源有效地转化成可以为生产生活利用的化学品。例如常见的酶成分,这样一种催化剂在化学反应中有非常好的效果,而且最好的一点是不会给环境带来无法消融的废弃物。3.3应用环境友好型产品环境友好型产品强调的是不影响环境和人类的生产生活,杜绝污染强度大的产品的使用。比如增加使用那些绿色汽油、燃料、能源,降低化学工业生产给环境和人类带来的危害,逐渐提高资源合理利用,增加效率。
4结束语
经过对化学工程工艺中绿色化工技术开发与应用的分析可以发现,这种技术可以减少对环境的污染破坏,提高资源再利用效率,以及提升资源溶解的程度,能推动整个行业的发展和进步。
参考文献:
[1]井博勋.浅议绿色化工技术在化学工程工艺中的应用[J].天津化工,2015(3).
篇8
关键词:石油化工企业;废气;污染治理
化工行业是国民经济中不可或缺的重要组成部分,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,针对化工企业废气排放应采取科学的治理措施,使其排放能够满足大气质量排放标准[3,4]。本文针对某化工企业废气污染治理工程进行探讨为类似企业的废气污染治理参考依据。
江苏某化工企业专业从事生产分散剂、乳化剂、复合油相产品,现已形成年产8000t分散剂、4000t乳化剂、4000t乳化复合油相产品生产规模。项目工艺废气主要包括:烃化反应过程中产生的氯化氢和氯气、水环真空泵尾气等。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
企业现有两个生产车间,其中车间一主要生产乳化剂和乳化复合油相,车间二主要生产分散剂。乳化剂的生产方法是采用二步法生产,山梨醇醚化反应和油酸进行酯化反应在同一个反应釜内进行,通过调节催化剂的加入时间来调节产品的品质。乳化复合油相的生产是将复合蜡、氯化石蜡和乳化剂按一定的配比加入到反应釜中进行加热并在一定的温度下进行搅拌,最终得到成品。分散剂产品生产工艺由烃化反应、胺化反应、过滤处理等几个工序组成。
根据生产工序对各车间废气现有排放及处理技术进行分析,各车间废气排放情况及现有处理现状为:车间一为乳化剂和乳化复合油相生产车间。废气处理系统中废气主要来源包括真空泵尾气和反应釜放空废气。真空泵尾气及反应釜放空废气的处理措施为汇总接入“一级活性炭吸附罐”处理后通过15米高排气筒排放。车间一总收集气量为1200m3/h,因该车间油酸废气浓度较高,因此仅仅依靠活性炭吸附很难达到排放标准,且更换周期较短,系统运行费用较高,需要对处理工艺进行改进。车间一原有废气处理工艺流程图见图1。
车间二为分散剂生产车间。废气处理系统中废气主要来源两部分:真空泵尾气、反应釜放空废气。真空泵尾气及反应釜放空废气汇总接入“一级活性炭吸附罐”处理后通过15米高排气筒排放。车间二废气主要成分为马来酸酐,总收集气量为1000m3/h,该车间现有处理工艺为“一级活性炭吸附”处理工艺,活性炭吸附罐基本能满足废气处理达标要求。
2 废气整治方案
通过对企业已有废气收集现状进行调研,企业废气处理目前存在的问题主要有:反应釜放空管尾气收集管路没有接入处理设备,直接放空,污染较重;复合油相生产的清洁生产水平有待于进一步提高,融蜡池及产品固化方式相对落后;分散剂生产过程采用板框式压滤机进行固液分离,工艺生产过程中会有无组织废气逸散。企业废气收集现状问题及整改方案汇总表见表1。
此外,鉴于车间一现有处理技术使得废气难以达到排放标准,因此参考类似废气处理成功案例,新增一套UV光解氧化设备,主要用来降解和氧化废气中的有机气体,然后再经过活性炭吸附即可达标排放,整改后工艺流程见图2。
通过整改后,车间一油酸去除率可达到90%,源强排放浓度为206.7mg/m3,经过整改后废气处理工艺,排放浓度为20.06mg/m3,废气排放达到排放标准。车间二马来酸酐废气排放浓度为39mg/m3,废气处理后浓度为23.4mg/m3,达到排放标准。
3 结束语
经过上述废气专项整治工程改造后,企业分散剂、乳化剂、复合油相等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。该工程对类似化工企业废气治理具有较大的实际参考价值,有着良好的应用前景。
参考文献
[1]陈昌友,管婷婷.化工企业废气综合治理工程设计探讨[J].工程技术:全文版,2016(10):00242.
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篇9
1 化工对环境的污染
化学工业是对环境中的各种资源进行化学处理和转化加工的生产部门,其特点是产品多样化、原料路线多样化和生产方法多样化。由于其生产特点决定了化学工业是环境污染较为严重的行业。
1. 1 污染物的来源
化工生产中,随着化工产品的原料路线和生产工艺的不同,所排放出的污染物也多种多样。
化学反应不完全。化工生产过程中,随着反应条件和原料纯度的不同,原料不可能全部转化为成品或半成品。余下的低浓度或成分不纯的物料,常作为废弃物排出而进入自然环境。
化学反应的副产品、产品和中间本文由收集整理产物。化工生产过程中,在进行主反应的同时,也常伴随一些副反应。这些副产品如不加以回收利用,当作废料排出就会污染环境。
化工生产过程中排放的废弃物。化学工业排放出的废弃物,不外乎三种形态的物质,即废水、废气和废渣,总称工业“三废”。
燃料燃烧可以为化工生产过程提供能量,以保证化工生产在一定的温度和压力下进行。但燃烧产生大量烟气和烟尘对环境产生极大的危害。
无论采用直接冷却还是采用间接冷却,都会有污染物质排出。另外,升温后的废水对水中溶解氧产生极大影响,破坏水生生物和藻类种群的生存结构,导致水质下降。
化工生产大都是在气相和液相条件下进行,物料大都使用管道输送,在生产和输送过程中,由于设备和管道不严密、密封不良、腐蚀严重或操作不当等原因,往往造成物料泄漏。化学物料或产品从设备和管道中泄漏出来不易回收而造成环境污染。
1.2 污染物的污染特点
化工厂一般多集中在水源较丰富的江、河、湖、海附近,生产中的废水大都排入水域,因此化工产业对水域的污染变尤为严重。化工污染的特点可归纳为以下几个方面:
(1)毒性大,有刺激或腐蚀性
化工厂排出的废弃物中,有些是有毒或剧毒物质如废水中所含的氰、酚、砷、汞、镉和铅及无机酸、碱类等带有刺激性、腐蚀性的物质,这此物质对生物或微生物有毒性或剧毒性;废气中含有刺激性和腐蚀性气体很多如二氧化硫、氮氧化物、氯气、氯化氢和氟化氢等,能直接损害人体健康,腐蚀金属、建筑物,污染土壤等。
(2)种类多,危害大
化工生产排出的污染物种类繁多,除氰、酚、砷、汞、镉、铅等外,还有各种有机酸、醇、醛、酮、酯、醚和环氧化合物以及粉尘、烟气和酸雾等浮游粒子。这些污染物对环境、对生物、对人体都有很大危害。污染物进入水体会增加水中酸碱度或大量消耗水中的溶解氧,或造成水体富营养化,使水体遭到破坏。酸碱污染物进入土壤,会使土壤遭到破坏,植物生长受到影响。大气中的污染物浓度增加,还可能影响气候和气象的变化。
(3)污染后恢复困难
受化工污染物污染的水域,即使减少或停止污染物排出,要恢复到水域的原来状态,需要很长时间。特别是对于能被生物吸收的重金属污染物质,即使停止排放后也很难消除污染。被农药污染的土壤,恢复原来状态一般需要数百年。
2. 化学工业中的环境保护
21世纪要求从传统的线形经济到循环经济的变革即可持续发展。通向可持续发展道路则要经过以下几个阶段:末端治理—清洁生产—生态工业—低碳经济—可持续发展。
2.1 化工的清洁生产
清洁生产(cleaner production)是将预防和治理污染。贯穿于整个工业生产过程和产品的消费使用过程中,尽量使之不产生或少产生废物,以期对人类和环境不产生或产生最小的危害,这是由联合国环境规划署工业与环境规划行动中心(un-ep ec/pac)提出的。它表述了原材料-生产-产品-消费使用的全过程的污染防治途径。
化学工业清洁生产的内容有以下几个方面:
清洁的生产过程:尽量少用或不用有毒有害的原材料,选用少废、无废的新工艺和新技术,改善、强化生产操作和控制技术,完善生产管理,提高物料的回收利用和循环利用率;开发、采用新的催化剂和各种化学助剂,使之有利于提高物料收率、降低消耗、减少和防止污染;改进装置和设备,或采用新装置、新设备,尽量减少污染;开发和采用闭路循环技术,其核心在于将生产工艺过程中产生的污染物最大限度地加以回收利用和循环利用,以最大限度地减少生产过程中排出的三废数量。
清洁的产品:产品设计应考虑节约原材料和能源,少用昂贵、短缺及有毒有害的原料,改变产品品种结构,使之达到高质量、低消耗、少(或无)污染;产品在消费使用过程中和使用后,不会对人体健康和生态环境产生不良影响;产品的包装安全、合理,在使用后易于回收、重复使用和再生,产品的使用功能和寿命合理。
清洁的能源:开发和利用各种节能技术,合理利用常规能源,尽量做到高效率、低消耗;开发和利用可再生的能源和新能源,节约能源,提高其有效利用率。
清洁后处理:有效处理和综合利用生产和消费过程中不可避免排出的副产物或废弃物,使之减少或消除对人类和环境的危害;研究开发和利用低耗、节能、高效的三废治理技术,强化管理,使最后必须排放的污染物对环境的污染及对人类的危害达到许可范围或最低限度。
清洁生产从狭义上讲,是一种具体的技术(方法),它包括节能、降耗、节水、安全、无污染等内容;从广义上讲,是一种包括哲学、经济学、环境科学、企业管理学、生产工艺学等方面的综合科学,是实现经济可持续发展的一种新模式。
2.2 生态工业
生态工业是指仿照自然界生态过程物质循环的方式来规划工业生产系统的一种工业模式,在生态工业系统中各生产过程不是孤立的,而是通过物料流、能量流和信息流互相关联,一个生产过程的废物可以作为另一过程的原料加以利用。生态工业追求的是系统内各生产过程从原料、中间产物、废物到产品的物质循环,达到资源、能源、投资的最优利用。图1所示为理想工业生态系统的示意图。
生态工业的研究内容主要包括:
(1)如何应用系统工程的理论和方法研究实现生态工业系统内各过程间的物质集成和能量集成。生态工业的物质集成,包括反应过程的物质转化集成及净化分离过程的物质交换集成;生态工业的能量集成就是要实现对生态工业系统内能量的有效利用,不仅要包括每个生产过程内能量的有效利用,这通常是由蒸汽动力系统、热回收换热网络等组成,而且也包括各过程之间的能量交换,也即一个生产过程多余的能量作为另一过程的热源而加以利用。提高能源利用率、降低能耗不仅节约能源,同时也意味着减少环境污染。
(2)研究和建立生态工业园区信息管理和决策进行工业生产中产品和过程的生命周期分析,包括从原料、工艺、产品到消费、回收全过程对环境影响的分析,要研究如何应用有限的、不确定的包括经验性的数据即可方便地做出较为客观的生命周期评价的方法。
(3)开发废物资源化的新工艺,进行环境友好的工艺替代,包括原料、催化剂、产品的无害化工艺,产品可降解工艺,材料生产中的“非物质化”等。生态工业将环境问题的解决提高到了一个更高的层次,它是一个极富有吸引力的工业生产模式,能从根本上解决资源、能源和环境的可持续发展,做到人类的生产活动与自然协调发展。
2.3 绿色化工
绿色化学是当今国际化学科学研究的前沿,是21世纪化学工业可持续发展的科学基础,其目的是将现有化工生产的技术路线从“先污染、后治理”改变为“从源头上根除污染”。绿色化学的理想一方面是实现反应的“原子经济”性,要求原料中的每一原子进入产品,不产生任何废物和副产品,实现废物的“零排放”,并采用无毒无害的原料、催化剂和溶剂 ;另一方面是生产环境友好的绿色产品,不产生环境污染。目前绿色化学与化工越来越受到各国政府、企业和学术界的关注。
绿色化工技术还包括采用无毒无害原料、催化剂和容器替代有毒有害化学物质、清洗剂,减少和消除健康危害和环境污染的技术以及对环境友好的清洁产品的开发。
篇10
关键词:无机化工;绿色化学工艺;可持续发展
0 前言
化工产品在人类文明发展的长河中发挥着十分重要的作用,它为人类的生产和生活提供了许多重要的产品。但是,随着人类使用化工产品程度不断的加深,化学物质造成的各种污染也不断危害着我们的生活,威胁着人类的身体健康。人类正在逐渐认识到环境的重要性,对化学物质使用的管控措施也越来越严格。而如何开发对人类健康和环境危害小的化工生产过程,甚至是无公害的化工生产过程已经成为化学家和化工生产面临的最大挑战。我们通常将无机化工过程称为绿色化学。绿色化学就是用化学的方法和技术去消除和减少化学危害,主要是对危害人类健康、对环境有害的物质进行处理,包括有害原料、催化剂、溶剂以及化工产物等。绿色化学要达到的目标就是不再使用有毒有害的化学过程,以及不产生有毒有害的副产品,是一项从源头上遏制化学污染的新型学科。
在绿色化学基础上发展起来的技术是绿色技术、主要就是利用科技的进步,对原来生产过程存在毒害作用的生产进行技术改造,使其耗能最少、污染程度最少的先进技术。利用化学的方法从根本上减少环境污染的产生, 是消除污染的根本方法,是一种可持续发展的生态模式。通过技术改造,实现或者接近零污染排放的目的。此外,绿色化学要求具备一定的转化效率,实现在技术上和经济上的共赢。
1. 绿色化学的发展进程
到目前为止,化学工程已经有了上百年的历史,但是大部分工艺的技术改造都不能完全解决环保问题。由于当时技术和条件的原因,对许多环境问题的设计没有充足的考虑。化工生产过程会产生大量的废气、废物等物质,进而也使后期的环保处理费用成本大幅度增加。例如,某年美国的Dupont公司的化学品销售额仅仅180亿美元,而环保费用却高达10亿美元。环保经济和社会需求的状态来看,传统的化学工艺已经不再适合现代的社会需求了。
为了保护环境,化学工作者做出了许多的努力,进行了大量的污染控治方面的技术研究。所谓的污染控治就是严格控制污染性废物的产生,而绿色化学工艺正好弥补了这一不足。世界环境组织指定的目标是到2020年的地球日时,将废物的排放减少40%~50%,实现每套装置消耗原材料减少20%~25%。总之,绿色化学在国外的研究已经运用到了生产,引起许多政府和学术界的高度关注。而我国的绿色化学产业发展刚刚起步,面临着严峻的挑战和发展机遇。
2. 开发新型的绿色化学工艺
2.1开发“原子经济”的绿色化学反应
1991年提出的原子经济的概念,就是原料中的分子有多大程度转变成了产物,这个概念的提出并没有得到化学界的足够认同。而理想的原子经济反应是要求原料分子中的原子都能够转换成产物,却不会生成造成环境污染的副产品以及三废,其目的就是实现废物的 “零排放”。
2.2采用无毒无害的化学生产原料
为了工艺需要,目前仍有许多的化工厂使用剧毒的光气和氢氰酸等化工原料。这些有毒有害的物质使用会导致许多副产品的产生,严重污染了环境。为了人类健康和环境保护,化学工程师必须行动起来,尽量使用无毒无害的原料代替有毒原料,最大限度的保证人类的健康和环境。
目前化工厂使用了大量的酸、碱及有机合成化合物等化工原料,而这些物质存在着共同的缺点,就是腐蚀性和毒害性,对设备存在着严重的腐蚀、对工作人员的健康危害十分严重、产生的废物也会污染环境。为了保护环境,化工企业需要采用新的催化剂,研究新兴的催化剂材料。多年来,我国正在大力研究许多固体的酸烷催化剂。
2.4采用无毒无害的溶剂
大量污染问题还会来源于制造过程中使用的溶剂,最常见的就是反应介质、分离以及配方的使用溶剂。在绿色的溶剂研究中,最活跃的研究项目是开发超临界流体,特别是一些超临界二氧化碳溶剂的开发。超临界二氧化碳指得是在温度和压力达到临界点以上的二氧化碳流体,并且还具有液体的密度,所以会具有比较常规的液态溶剂的溶解度,在相同的状态下,又具有气体的粘度并具有很高的传质速度。所以流体的许多性质就有可能用温度的变化来调节。超临界二氧化碳存在的最大优点就是无毒、不可燃、价廉等。
2.5使用许多可再生的资源进行合成化学品
利用研究的生物原料代替当前使用的石油产品,是保护环境的一个重要的研究课题,也是重要的发展方向。现在有许多技术可以实现这个目标,其中有一项技术就是,将化工生产的废物转变成动物饲料、工业产品和燃料。此外,利用生物或者农业的废料进行聚合物再造工作,涉及很多环保问题,所以引起了人们的特别兴趣,它的优越性就在于聚合物原料的单体实现无害化。生物催化转变的方法比常规的聚合法更加优越,同时还具有生物降解功能。
实现社会经济的可持续发展,已经成为了我国的一项基本的国策。作为社会经济的重要组成部分的化学工业,在这一基本国策的指导之下,最行之有效的实现可持续发展战略的方法便是绿色化学的开发和利用。绿色化学,不单单是指那些对环境产生的有害影响小甚至没有有害影响的化学生产过程,更重要的是包括那些行之有效的且作用明显的价格平民化的化学化工技术的研究以及应用。绿色化学的生产过程只产生非常少量的废物处理,或者不产生废物处理。其最主要的特点便是在生产的过程中,最大程度地充分利用资源,使原材料转化为产品,尽量不产生污染。有利于化学化工产业的发展以及可持续发展战略这一道路的切实执行。■
参考文献
[1] 霍小平,李仲谨,刘存海.无机化学实验教学绿色化研究[J].广东化工,2012, 39(9):134-135.