化学工业废气治理范文

导语：如何才能写好一篇化学工业废气治理，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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1．1具有毒性大的特点在化工厂排放的废弃物中，会存在一些有毒的甚至是剧毒的污染物。例如，在排放的废水中会含有一些氰、硫、砷，以及一些重金属离子如镉、铅等这些物质会对生物以及微生物产生巨大的危害。还有在排放的废气中会存在一些有剧毒性的气体，如二氧化硫、氯气、氮氧的化物、氯化氢等，能直接损害人体健康，给人们的生命安全带来无法估量的损害，因此在化工生产中，废水、废气、废渣的排放必须引起我们的高度重视。

1．2具有种类多的特点化学工业生产过程中排放的污染物具有种类多的特点，除了无机污染物（氰、硫、砷、钡、镉、铅），还包括有机污染物（苯及其同系物、醇、醚、醛、酯、酮）以及固体污染物（粉尘、烟气和酸雾等浮游粒子）。这些种类繁多的污染物无论对大气、生物以及人体的健康都来了巨大的危害。这些污染物进入水中会造成水体的富营养化，危害生物。进入土壤中会使得土壤酸碱化，阻碍植物的生长。

2化学工业生产可持续发展的策略研究

2．1政府要增加化工生产过程中节能减排的投入化工生产作为国家经济发展的支柱型产业，其发展应该得到政府的大力支持。因此，政府应该加强对相关化工产业污染治理的资金投入，例如设立清洁生产专项资金或者提供财政补贴。这样在政府的大力支持与鼓励下，化工企业才能更加致力于开发节能减排新技术，从而减少化工生产过程中的污染排放。

2.2政府要建立相应的环境治理与保护机构我们知道，无论是化工行业还是其他的产品生产行业或多或少的都会对环境造成污染，因此，政府可以集中资金以及相应的人力、物力来专门建设一个环境治理与保护的机构，专门负责对环境的评估与治理。这样将相关的环境治理的工作人员集中，能更好的攻克环境污染的问题，提高节能、减排的效果。

2．3政府加大监管力度政府的监管在环境的治理中起到了重要的作用。提高环境管理部门的监管力度，对超额排放的废气、废水、废渣进行罚款，能有效的阻止化工生产过程中废弃物的排放。并且环境监管部门还应该责令化工生产企业将生产过程中产生的废弃物进行合理的处理之后再进行排放，这样就能有效的减少废弃物对环境的污染，实现化工生产的可持续发展。

2．4实施技术推进战略根据我国化学工业发展的客观需求，按照“技术创新、结构调整、管理措施、政策引导”相结合的总体思路，使节能减排与清洁生产技术得到有效落实。我们知道化学工业生产是一个高能耗、高排放的产业，因此在化工生产过程中，集中力量解决其中一些重要产品生产的技术问题，实现低能耗、低排放，停止其中一些污染高、经济效益的化工生产，这样才能为化工行业的可持续发展提供一个新的出路。

2．5实施技术组织战略要充分发挥高校、科研设计机构与企业生产的优势，构建坏境污染治理的技术联盟。研究出控制排放、降低能耗的新的科学技术，以此来满足企业生产过程中对多种技术的需求，实现企业的可持续生产。

2．6制定与时俱进的战略发展方针化工行业在生产过程中，要以科学发展观为指导，时刻关注世界化学工业节能减排与清洁生产技术发展趋势，在企业生产内部采用生产技术创新、管理制度创新的综合治理措施，来提降低化工生产过程中的污染排放。并在化工企业内部逐渐建立资源节约、结构合理、环境友好的现代化学工业体系，实现我国化学工业的可持续发展。

3结束语

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关键词：化学工业；环境；环境问题；环境保护；绿色化学

化工工业造成的环境问题是当今人类所面临的重大课题之一，需要从人文社会科学、地理学、大气科学、化学、生物学等角度综合研究，这就导致了新学科―环境科学的诞生。

中图分类号：TQ042文献识别码：A

1. 环境问题以及对人类的影响

1.1. 环境和环境问题

随着现代社会经济与科学技术的飞速发展，环境和环境问题已越来越引起人们的普遍关注。人类与环境之间是一个有着相互作用、相互影响、相互依存关系的对立统一体（图1）。

当代社会的发展使人类与环境之间的作用与反作用不断加剧。在人力所能及的范围，上至太空，下至海底，人类的活动对环境的影响空前强化，环境污染和生态环境破坏已达到危险的程度。

我国环境保护事业起步较晚，在1973年8月召开全国第一次环境保护会议。党的十六届三中全会提出了科学发展观：坚持以人为本，树立全面、协调、可持续的发展观，促进经济、社会和人的全面发展；总理在十届人大二次会议上政府工作报告指出：大力发展循环经济和清洁生产。

图1 环境与人类之活动间的关系

1.2. 环境污染给人类带来的影响

人类活动排放各种污染物，使环境质量下降或恶化。污染物可以通过各种媒介侵入人体，使人体的各种器官组织功能失调，引发各种疾病，严重时导致死亡，这种状况称为“环境污染疾病”。

环境污染对人体健康的危害是极其复杂的过程，其影响具有广泛性、长期性和潜伏性等特点，具有致癌、致畸、致突变等作用，有的污染物潜伏期达十几年，甚至影响到子孙后代。

环境污染对人体的危害，按时间分为急性危害、慢性危害和亚急性危害。在短时间内（或者一次性的）有害物大量侵入人体内引起的中毒为急性中毒，如美国多诺拉烟雾事件、伦敦烟雾事件等由于闭塞性换气不良，造成急性缺氧或引起心脏病恶化而死亡。少量的有害物质经过长期的侵入人体所引起的中毒，称为慢性中毒。这种慢性毒作用既是环境污染物本身在体内逐渐积累的结果又是污染引起机体损害逐渐积累的结果。如镉污染引起的痛痛病、氟污染导致氟斑牙、氟骨病等。介于急性中毒和慢性中毒之间称为亚急性中毒。

2. 化工发展对环境的影响

化学工业包括石油化工、农业化工、化学医药、高分子、 涂料和 油脂等。它们出现于不同历史时期，各有不同涵义，却又关系密切，相互渗透，具有连续性，并在其发展过程中被赋予新的内容。

2.1 化学工业的发展

人类社会迄今已经经历了四个经济时代的变迁，相应的形成了狩猎采集经济、农业经济、工业经济和信息经济四种经济形态。进入工业经济虽然为人类创造了极大的物质基础，但与此同时所造成的环境问题也是不容忽视的。从化学工业的发展过程来看，化工污染大体可分为三个时期：化学工业污染的发生时期、化学工业污染的发展时期、化学工业污染的泛滥时期。

2.2 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。化工生产的废物从化学组成上讲是多样化的，而且数量也相当大。这些废物含量在一定浓度时大多是有害的，有的还是剧毒物质，进入环境就会造成污染。有些化工产品在使用过程中又会引起一些污染，甚至比生产本身所造成的污染更为严重、更为广泛。

2.2.1 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，存在一个转化率的问题，一般的转化率只能达到70%~80%。因此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。若化工原料为有害物质，排放后便会造成环境污染。

化学反应的副产品、产品和中间产物。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。在贮存运输过程中，产品或中间产品会出现各种各样的损耗，如化学药品、化工产品等因包装不严密，或因容器破损而流失，或因包装容器清洗水的排出，或在贮存过程中，有的内部还继续发生化学变化等情况均会造成环境污染。

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”。

燃烧过程。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。如烟尘、臭味气体（H2S、NH3、酚）、刺激性气体（SO2、HF、酸雾）、有毒气体（CO、HCN、Cl2、汞蒸气）等

冷却水。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。

设备、管路的泄漏。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。尤其是运转设备和活动部件，更容易造成泄漏。由于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。

2.2.2 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。

3. 化学工业中的环境保护

在我国传统工业经济是一种由“资源―产品―污染排放”单向流动的线性经济。其特征是高开采、低利用、高排放，通过把资源持续不断地变成为废物来实现经济的数量型增长。其结果是自然资源的过分开始，污染环境，使生态系统受到严重破坏。这种传统的发展模式已经走到了尽头。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。

3.1 环境与化工的可持续发展

当今的工业生产在满足人类不断增长的物质需要的同时，也造成了资源和能源的大量消耗及对自然环境的严重污染，使得人类生存环境面临着不可持续发展的危险境地。可持续发展的理论认为：人类任何时候都不能以牺牲环境为代价去换取经济的一时发展，也不能以今天的发展损害明天的发展。要实现可持续发展，必须做到保护环境同经济、社会发展协调进行，可持续发展的模式是一种提倡和追求“低消耗、低污染、适度消费”的模式，用它取代人类工业革命以来所形成的“高消耗、高污染、高消费”的非持续发展模式。化学工业是对环境中的各种资源进行化学处理和加工转化的生产部门，其产品和废弃物具有多样化、数量大的特点。废弃物大多有害、有毒，进入环境会造成污染。有的化工产品在使用过程中造成的污染甚至比生产本身所造成的污染更严重、更广泛。由于化学工业对环境影响巨大，所以实施可持续发展对化工生产尤为重要。

3.2 化工的清洁生产

清洁生产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、清洁的产品、清洁的能源、清洁后处理。

3.3 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2所示为理想工业生态系统的示意图。

图2 理想工业生态系统示意图

3.4 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琰越受到各国政府、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。如用超临界二氧化碳替代有机溶剂作油漆涂料的喷雾剂和塑料发泡剂、汽车零部件和电子工业清洗剂等。

4. 结语

化学工业在世界经济中占有重要地位，化工同时也是产生污染的大户。从绿色化学的角度来讲，化学工业的快速发展，必须以搞好环境保护为前提，化工生产建设必须与环境保护协调发展。这就为化学工业的发展提出了一个更高的要求，要由传统的高污染、高物耗能耗、粗放经营状态向以精细化学品、化工新材料、生物技术为核心的技术密集型产业的转变。未来的化学工业势必不仅能为人们提供更加丰富多彩且安全可靠的产品，还将为改进人类的生存环境，促进科技进步和其它产业的发展作出更大贡献。

参考文献

[1].刘喜凤,罗宏,张征. 21世纪的工业理念:生态工业. 北京林业大学学报(社会科学版),2003(1):54-58

[2].蒋展鹏.环境工程学.高等教育出版社

[3]. 杨永杰.化工环境保护概论.化学工业出版社 2009

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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。

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一、化学从生活中来

化学是一门以观察、实验、探究为基础的科学，化学知识的形成来源于自然、来源于生活，在化学教学中，教师要巧妙地运用学生在生活中的感知，以激发学生强烈的求知欲，更便于化学知识的学习、掌握、运用。

1　从生活经验入手

初中学生已具有相当多的生活经验，其中包含着大量的与化学知识有关的现象或问题，例如：家里使用的塑料、做衣服用的化学纤维、制造交通工具的材料、药店里的药品，甚至与生命有关系的遗传物质脱氧核糖核酸(DNA)等等。教学中一定要充分地利用生活中的化学知识，这对学习新的知识，形成新概念会有很大的帮助。

2　在生活中体验

学生在生活中体验化学知识，既有利于理解掌握有关的化学知识，同时有的也为学习新的知识打下良好的基础，例如：水的净化、钢铁制品的锈蚀、燃烧与火大等等，教学中让学生利用身边的物质，通过体验生活，这对教学是—个有益的补充。

3　在生活中学会观察、思考

初中的新教材很多化学知识就在学生的身边，布置一些生活中可以观察的现象，让学生思考生活中的一些问题，无疑会培养学生良好的自主探究的学习习惯，如：学习酸、碱、盐的性质及用途之前，让学生观察一些“胃药”的说明书、工人给铁制品除锈、家庭做饭的调料的作用。这样就让学生感到化学知识就在身边，化学从生活-中来。

二、化学为社会所用

学习化学知识的最终目的是运用于社会、服务于社会，同时也是适应社会，学会利用已学过的化学知识解决问题，这样既巩固了已学的知识，也体验到自身的价值，激发了学习新知识、解决新问题的强烈欲望。

1　化学对社会发展的贡献

现今社会，化学科学和化工技术在满足人类社会生活需要方面起着十分重要的作用，如：农业的肥料和农药需要化学工业制造；人们的衣、食、住、行、医需要化学；合成纤维；化学工业制造的建筑材料和装饰材料；防治疾病的各种医疗器材和药物等等，教师要充分利用这些资源，激发学生爱国的情感教育，多为社会发展做贡献。

2　化学对工业品发展的贡献

随着时代的进步，信息技术的广泛应用都需要各式各样的化工原料、材料和产品，如：从原料到化学工业加工，再到市场商品整个进程，哪一步都离不开化学课程；新材料的出现，常常带来新的技术革命，进而推动社会发展，给人类创造新的生活方式。因此，材料技术是人类文明发展不同阶段的里程碑，而化学还是给这个工业发展的里程碑提供了理论导向。

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关键词： 活性炭吸附；水蒸汽再生；挥发性有机污染物

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.13.031

1 包装印刷行业的VOCs 排放现状和处理对策

包装印刷生产过程中使用油墨、粘胶剂和有机溶剂造成了VOCs挥发。根据第一次全国污染源普查资料，包装印刷行业主要使用的有机溶剂有：乙酸、甲苯、二甲苯、甲乙酮、异丙醇、乙酸乙酯、甲醇、高沸点石油溶剂等，其中甲苯、二甲苯毒性较大、光化学反应活性大。

目前使用较多的VOCs的治理技术主要有活性炭和活性炭纤维吸附、溶剂吸收、降温冷凝等回收技术和直接燃烧、催化燃烧等销毁技术。

吸附法是利用各种固体吸附剂（如活性炭颗粒、活性炭纤维、分子筛等）对排放废气中的污染物进行吸附净化的方法。吸附技术主要包括固定床吸附技术、移动床（含转轮）吸附技术、流化床吸附技术和变压吸附技术等。固定床吸附/水蒸气脱附/冷凝回收工艺和固定床吸附/热空气脱附/催化燃烧工艺目前在我国应用范围最广，工艺设备成熟，是我国有机废气吸附净化的主体工艺[1]。

2 活性炭吸附-水蒸汽再生法VOCs治理工程

常用的活性炭吸附剂有粒状活性炭和活性炭纤维两种，粒状活性炭吸附法最适于处理 VOCs浓度为300×10-6～5000×10-6的有机废气，主要用于吸附回收脂肪和芳香族碳氢化合物、大部分含氯溶剂、常用醇类、部分酮类和酯类等；活性炭纤维吸附低浓度以至痕量的吸附质时更有效，可用于回收苯乙烯和丙烯腈等，但费用较高[2]。吸附床一般配置2台以上，轮换使用，当1台吸附床吸附的有机物达到规定的吸附量时，换到另1台吸附床进行吸附净化操作，同时对1台吸附床进行水蒸汽脱附再生。大部分的有机物在水中的溶解度很低，与水蒸汽经过冷凝后可以通过溶剂分离器分层分离回收。但对于醇类等易溶或与水混溶的有机物冷凝后需改用精馏塔装置进行分离回收[1]。整个工艺过程由PLC 程序控制，自动切换，交替进行吸附、再生和干燥三个工艺过程的操作，典型工艺流程见图1。

在吸附操作周期内，吸附了有机气体后吸附床内的温度应低于83℃。水蒸气的温度应低于140℃，吸附器的净化效率应不低于90% ，已经得到净化的废气应高空排放，排气筒高度和污染物的排放浓度应满足国家、地方和行业相关排放标准的要求。

固定床吸附器的设计方法主要有经验放大法、传质模型法、改良设计法、Bohart-Adams计算法、Hutchins计算法[3]。

3 活性炭吸附-水蒸汽再生法的工艺改进

（1）回收冷凝热。工业化的VOCs回收设备中，水蒸汽的用量很大，因此，可以考虑从脱附后的水蒸汽中回收冷凝热。该方法利用脱附后的水蒸汽冷凝热产生压力低一些的水蒸汽升压后，再回到脱附操作中使用[4]。使用这种方法，所需水蒸汽的蒸发潜热大部分能够回收，扣除水蒸汽升压所需的能量，还能回收很多能量。

（2）优化吸附温度。温度对活性炭吸附的影响比较大，随着温度的上升，吸附总量不断下降，而在40℃以后，出现明显下降。可采取的方法有：吸附器进口装换热器和吸附床内埋冷却管[5]。

（3）活性炭的改性。活性炭吸附性能主要是由其特殊的表面结构特性和表面化学特性所决定的。通过物理法、化学法以及物理化学联合处理对活性炭进行物理结构特性和表面化学特性的改性可以提高其对VOCs的吸附脱附性能[6]。

（4）二次污染物控制。当使用湿法前处理装置时，会产生一定量的含有机物的废水；当吸附剂的再生采用水蒸气置换再生，后处理采用冷凝分离装置时，会产生少量但浓度很高的有机废水，都需要进行处理达标后排放。干法和湿法预处理装置中所产生的粉尘和废渣，更换下来的过滤材料、吸附剂和催化剂应收集后进行集中处理。

参考文献：

[1]沈秋月，羌宁.有机溶剂回收技术的研究[J].四川环境，2006， 25（06）：101-105.

[2]孙茂发，蒋凡军.溶剂回收生产中存在以活性炭纤维取代活性炭的趋势[J].覆铜板资讯.2009（04）：37-39.

[3]裘兆蓉，李成益，姚孟海.固定床吸附器工艺设计计算择优[J]. 江苏化工，1991（03）：41-45.

[4]立本英机，安部郁夫.活性炭的应用技术：其维持管理及存在问题[M].南京：东南大学出版社，2002：194-195.

[5]谢裕坛.活性炭吸附治理多组分有机废气的研究[D].杭州：浙江大学，2002：49-50.

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关键词：环境保护 分离技术 高梯度磁分离技术 膜分离技术

引言

气候环境的恶化日益加剧，水环境的污染状况也令人担忧。农村昔日能游泳戏水、淘米洗菜的河流、池塘，而今变成污水盛放池、垃圾填埋场。人们刚刚从非典、禽流感的阴影中走出来，太湖蓝藻危机再一次是我们陷入担忧之中。正是在这样的背景下，人们对环境保护问题的关注，空前的集中。现代化工分离工程是一门新兴学科。在环境保护领域的应用也是刚刚起步，因此，对环境分离技术的进一步探讨，对于日后环保工作的开展，具有深远的战略意义。

1高梯度磁分离技术在环境保护中的应用

1.1高梯度磁分离技术的发展

磁分离技术，即利用外加磁场的作用，使具备磁性的物质得到分离。本世纪20年代，各种类型的强磁选机相继问世，60年代末，第一台高梯度磁选设备由麻省理工大学磁体实验室科姆教授研制成功，70年代初，现代高梯度磁分离器出现。

1.2高梯度磁分离处理废水

1.2.1钢铁工业废水处理

这是目前在三废治理中，高梯高磁分离应用最多的领域。钢铁工业废水中含有大量磁性微粒，可以直接采用该方法去除。70年代末，冶金部建筑研究总院环保所对高梯度磁分离处理轧钢废水进行了相关研究，1980年完成了半工业试验后，于1982年工业性正式运行。钢铁工业废水处理结果见下表。

钢铁工业废水处理结果

废水名称 原水悬浮物浓度(mg/L) 处理水悬浮物浓度(mg/L) 去除率(%) 磁场强度(KG) 流速(m/min)

碱式氧化炉洗涤废水 4500 10 99.8 4.6 5

冷轧废水 47.6 14 70.6 11.5 0.74

铁屑池溢流废水 150 13 91.3 19 2.7

电炉废水 309 2.5 99.2 10 2.1

高炉煤气洗涤器废水 200 47 76.5 3 5

高炉洗涤器废水 200 35 82.5 15 5

转炉煤气洗涤器废水 178 5 97.2 3 7.5

转炉洗涤器废水 178 2 98.9 3 2.5

1.2.2城市污水处理

一般的城市污水中，含有大量的非磁性污染物，因此，在采用高梯度磁分离技术对城市污水进行处理时，需要投加磁种与混凝剂。污水首先流经格栅，然后流入絮凝池，再通过高梯度磁分离器。美国麻省理工学院的研究者，对城市污水投加1000ppmFeo和硫酸铝，进行高梯度磁分离处理，实验结果良好。城市污水处理结果见下表。

城市污水处理结果

污染物 处理前 处理后 去除率(%)

悬浮物(mg/L) 45 9 80

色度(度) 150 20 87

浊度(JTU) 50 3 94

细菌(个/100mL) 2.8×10 1.8×10 99

磷酸盐(ppm) 1.69 0.05 97

1.3高梯度磁分离处理废气

1.3.1烟气除尘

冶金工业的粉尘污染非常严重。据统计，一座平炉每小时排出近0.5t的铁粉，一座33t的转炉一年排出2500t金属，这类烟气中含有大量的磁性粉尘，因此，可以用高梯度磁分离技术对这类烟尘进行处理。高梯度磁分离技术，可以将氧气顶吹转炉和电弧炼钢炉排出的烟流中的工业粉尘去除，而且除尘效率可达99%以上。

1.3.2燃煤脱硫

在工业上，采用物理方法去除煤中的无机物时，通常要将煤粉碎后才能使用。煤本身是逆磁性的，而无机物是顺磁性的，两者的磁性不同，因此，高梯度磁分离技术就成为燃煤脱硫的一种很好的方法。一些研究表明，应用高梯度磁分离技术可以脱去燃煤中的硫分和灰分。美国华盛顿州的塔科马已建成了处理能力为50t/d的生产性装置，对无机硫和灰分的去除率为90%以上。

2、膜分离在环境保护中的应用

2.1气体膜分离在环境保护中的应用

气体膜分离技术于20世纪70年代开发成功，是一项新兴的高效分离技术。与其他气体分离技术相比，它具有以下优势：装置相对简单灵活，运行费用比较低，易于推广；操作条件温和，被分离物质不会发生相变，能耗较低；膜本身是环境友好型材料，分离过程不需要再外加其他的物质，因此不会对环境产生二次污染；可以和常规分离过程耦合，大大提高分离效率。

2.1.1有机蒸气的分离和回收

化学、石油及合成工业排放的废气中含有大量有机蒸气。有机蒸气具有商业价值，但如果将含有机蒸气的废气直接排放到大气中，会造成严重的环境污染。因此，分离和回收机蒸气有重要的意义。分离集成过程见下图。

气体膜分离集成过程的一般流程

混合气体经过压缩后进入冷凝器，冷凝下来的液体，有机蒸气可直接回收，剩余气体进入膜组件进行分离，未透过膜的气体只含极少量有机蒸气，可视具体情况排放或作进一步的处理。

2.1.2酸性气体的分离和回收

二氧化碳的大量排放是引起全球变暖的原因之一；而二氧化硫导致酸雨的形成，并使建筑物、管道等遭到腐蚀。所以从保护环境的角度，回收二氧化碳和二氧化硫非常有必要。用于分离二氧化碳和二氧化硫的膜技术大体可分为二种：气体吸收膜和气体分离膜。

2.1.3气体膜分离在环保中的应用发展方向

首先，聚焦于高效膜材料的开发；其次，开发基于膜的集成耦合技术来处理特定的环境污染物；第三，尽快将实验室成果应用于实际生活与工业生产，使气体膜分离技术，在环境保护与可持续发展领域真正发挥作用。

2.2液膜分离在环境保护中的应用

液膜分离是一种能达到专一分离目的崭新分离技术。自六十年代首创以来，发展迅速，并广泛应用于环境保护的各个领域。

2.2.1有机废水的处理

随着化学工业的高速发展，来自脱硫厂、化工厂的有机废水对环境的污染引起了人们的极大重视。采用液膜法处理有机废水，具有高效、快速、经济等特点。特别是用于处理含酚废水，效果非常好。

2.2.2无机废水的处理

液膜法不仅可以处理有机废水，而且在处理无机废水方面也可以达到很好的效果。间歇和连续性实验结果表明，相对于目前常规的含氰污水处理方法，采用液膜法处理含氰废水，具有设备简单、经济、易达到排放标准等优点。

参考文献：

[1]刘茉娥.膜分离技术应用手册[M].北京：化学工业出版社，2001.

[2]费维扬，艾宁，陈健.温室气体二氧化碳的捕集和分离――分离技术面临的挑战与机遇[J].化工进展，2005，24(1).

篇7

关键词：玻璃厂窑炉；二氧化硫；烟气治理

前言

防治烟气中二氧化硫对大气污染的途径分为炉前脱硫、炉中脱硫、炉后脱硫三种。

所谓湿法烟气脱硫，其特点是脱硫系统位于烟道的末端、除尘器之后，靠喷淋或其他形式使烟气跟吸收液充分接触，通过吸收液中的碱来捕获烟气中的SO2，从而达到烟气脱硫的目的。由于是气液反应，其反应速度快、效率高、脱硫剂利用率高，适合各种工况的烟气脱硫。

1、二氧化硫控制技术的比较

当前实际使用中常用的湿法烟气脱硫技术，按脱硫剂的不同，主要有石灰石/石灰―石膏法、双碱法、氧化镁法等。

1）、石灰石-石膏法

石灰石（石灰）―石膏湿法烟气脱硫工艺主要是采用廉价易得的石灰石或石灰作为脱硫吸收剂，石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成吸收浆液。当采用石灰作为吸收剂时，石灰粉经消化处理后加水搅拌制成吸收浆液。在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应被吸收脱除，最终产物为石膏。脱硫后的烟气依次经过除雾器除去雾滴，加热器加热升温后，由增压风机经烟囱排放，脱硫渣石膏可以综合利用。从最近几年的运行情况来看，该工艺的脱硫效率在90%-95%，环境特性很好。不过，设备存在一定的结垢现象，防腐方面的研究也有待加强。

2）、MgO湿法烟气脱硫技术

该法用氧化镁浆液[Mg（OH） 2]吸收烟气中SO2，得到含结晶水的亚硫酸镁和硫酸镁的固体吸收产物，经脱水、干燥和煅烧还原后，再生出氧化镁循环吸收使用，同时副产高浓度SO2气体。工艺系统主要包括：烟气系统、SO2吸收系统、脱硫剂浆液制备系统、副产物处理系统、事故浆液系统、工艺水系统等。

氧化镁法可处理大气量的烟气，技术成熟可靠，脱硫率≥95%，无结垢问题，可长期连续运转，煅烧气含SO210～13%，可用于制酸或硫磺。缺点是副产品回收困难，并且脱硫剂氧化镁的成本较高。

3）、双碱法

双碱法是先用可溶性的碱性清液作为吸收剂吸收SO2，然后再用石灰乳或石灰对吸收液进行再生，由于在吸收和吸收液处理中，使用了不同类型的碱，故称为双碱法。钠钙双碱法是以碳酸钠或氢氧化钠溶液为第一碱吸收烟气中的S02，然后再用石灰或熟石灰作为第二碱，处理吸收液，再生后的吸收液送回吸收塔循环使用。

由于采用钠碱液作为吸收液，不存在结垢和浆料堵塞问题，且钠盐吸收速率比钙盐速率快，所需要的液气比低很多，可以节省动力消耗。双碱法脱硫同样是目前国内的主要脱硫工艺之一，其脱硫效率≥90%。

玻璃窑炉烟气治理难点分析

通过对国内目前脱硫技术的了解，我们可以发现石灰石-石膏法、MgO法、双碱法是目前国内脱硫技术主流中的高效脱硫技术，在大部分污染行业的烟气治理上是满足国内环境保护排放标准的。但往往应用在玻璃窑炉烟气治理时，效果不理想，普通的石灰石-石膏法、MgO法、双碱法技术使用后烟气中的二氧化硫排放浓度一般在300mg/Nm3-400mg/Nm3之间，高于国家的大气污染物综合排放标准（200mg/Nm3）。

要想提高现有的脱硫技术，首先我们要先了解玻璃窑炉烟气的特性及烟气成分。玻璃窑炉烟气的主要特点：烟气温度高、烟气流量适中、烟气中SO2的含量较高、粉尘的含量较低，排放二氧化硫浓度为6000mg/m3左右，排放烟尘浓度为350mg/m3左右，排放烟气黑度为1-2级；

通过上述对玻璃窑炉烟气特点的叙述，我们发现两个问题：

1）在进行烟气治理的工程设计时，我们往往因为玻璃窑炉粉尘的含量较低的特点放弃除尘，而放弃除尘设备，而脱硫塔喷淋时确实能够减低一部分粉尘，但是烟尘中所含的硅、铝的氧化物经过循环系统沉淀后总量逐渐增加，而当其进入吸收塔后与烟气中的F离子形成氟化铝络合物，从而影响SO2的溶解吸收，影响脱硫效率。

2）玻璃窑炉烟气中的二氧化硫浓度为6000mg/m3左右，而现行湿法脱硫技术一般稳定运行时，脱硫效率为95%，按理论计算6000mg/m3×（1-95%）=300mg/m3；

2、玻璃窑炉烟气治理的解决方法

a 增设除尘装置。璃窑炉烟气含酸碱度高，黏性强，无法使用袋式除尘器，因此水膜脱硫除尘器就成为了首选。水膜脱硫除尘器的成本低，除尘效率高，能够成功降低烟气中的烟尘含量，避免粉尘中的硅、铝的氧化物进入脱硫塔。

b 同时在水膜脱硫除尘器的浆液中加入适量的碱液，能够起到一级脱硫的作用，处理烟气中的部分二氧化硫，稀释空气中的二氧化硫含量，一级脱硫效率一般能够达到40%左右。

c 烟气经过过滤后进入湿式脱硫塔，此时进入湿式脱硫塔的二氧化硫浓度大约在6000mg/m3×（1-40%）=3600mg/m3，二级脱硫我们选择双碱法脱硫，双碱法脱硫效率高，系统稳定性高，投资费用低，运行费用低，并且无二次污染。同时因为二氧化硫的浓度降低，在保证脱硫系统的正常脱硫效率下，按理论计算3600mg/m3×（1-95%）=180mg/m3；这样既能保证二级脱硫后达标排放，又降低了设备的运行成本。

4、经济分析

虽然增设的除尘装置，烟气脱硫系统的成本有所增加。但水膜脱硫除尘器的成本较低，同时经过了一级脱硫处理后，脱硫塔的负荷减轻，可以对二级脱硫系统进行从容的布置，达到降低成本的要求。

5、结论

本文对玻璃窑炉的烟气治理进行了研究和分析，同时了解了目前国内的脱硫技术，并综合现有的脱硫除尘技术对玻璃窑炉的烟气治理提出了一套切实可行的治理方案。

由于时间有限和条件上的限制，本论文还有很多不足之处，有待进一步完善。希望本论文提出的治理方案能够在玻璃窑炉烟气处理的工程设计和实际操作上，实现它的可参考价值和现实的指导意义。

参考文献：

李广超 大气污染控制技术[M] 北京 化学工业出版社 2001

童志权 工业废气净化与利用[M] 北京 化学工业出版社 2001

茆令文 玻璃熔窑烟气脱硫除尘技术研究[J] 中国玻璃 2000，1，13-18

马广大 大气污染控制工程 中国环境出版社 1985

施亚军等 气体脱硫 上海科技出版社 1986

沈希 中国环保产业[M] 北京 化学工业出版社 2000

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一、绿色化学的现代内涵

绿色化学（Green Chemistry）概念从一提出来，就明确了它的目标，是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料，最大限度地节约了能源，在各环节都实现净化和无污染的反应途径。它的过程为零排放和零污染，具体内涵体现在五“R”上。

1.减量（Reduction）――减量是从节省资源、少污染角度提出的，包括两层意思：（1）减少资源用量，在保证产量的情况下如何减少用量，有效途径之一是提高转化率，减少损失率；（2）减少“三废”排放量，主要是减少废气、废水和废渣（副产物）排放量，特别是排放废水量必须降低到一定标准以下。

2.重复使用（Reuse）――重复使用不仅是降低成本的需要，而且是减废的需要。诸如化学工业过程中的催化剂、载体等，从一开始就应考虑有重复使用的设计。

3.回收（Recycling）――回收可以有效实现“省资源、少污染、减成本”的要求。回收包括：回收未反应的原料，回收副产物（含“三废”），回收助溶剂、催化剂、稳定剂等非反应试剂。化学工业产生中的循环操作程序就是一种常见的回收方式。

4.再生（Regeneration）――再生是变废为宝、节省资源能源、减少污染的有效途径。它要求化工产品生产在它设计的开始，就应考虑到有关原材料的再生利用，特别高分子材料的再生显得尤为重要。

5.拒用（Rejection）――拒绝使用是杜绝污染的最根本办法，它是指对一些无法替代，又无法回收、再生和重复使用的药品原料，拒绝在化学反应过程中使用。在学术界日益重视的绿色化学现代内涵已得到理解，绿色化学概念在工业上也已日渐得到认可，但它的概念与内涵在教学中也应得到贯彻，它的应用在实验中也应得到推广。特别是中学化学教学，面对的是接受启蒙化学教育的中学生，贯彻绿色化学内涵，推广绿色化学成果显得尤为重要。

二、绿色化学教育实施策略

1.宣传绿色化学，增强环保意识。

要让学生把绿色化学理念变为自觉的行动，树立正确对待环境的态度，培养学生改造和优化环境的意识和能力，就必须让学生接受绿色化学的思想。在教学中要充分利用教材资源，有计划、有目的地对学生进行宣传教育。对学生进行环境教育，首先要使学生对环境保护的重要性、必要性和紧迫性有清醒的认识。环境危机意识是环境教育最适宜的切入点。利用化学学科优势，教师可以点带面，介绍环境污染及其危害，逐步树立学生的环境忧患意识，从而培养学生的绿色化学思想及可持续发展战略。例如：在讲化学“硫和氮的氧化物”一节时，先让学生阅读“图4-19空气质量日报”，并让学生相互讨论工业生产对环境造成的污染的严重性，让其认识到保护环境、防止污染的重要性和紧迫性。明确发展经济不能走先污染再治理的老路，要提倡绿色化学，从源头上减少和消除工业生产对环境的污染，从而树立学生的绿色化学思想。

2.重视实验教学，渗透绿色化学理念。

在实验教学中贯彻绿色化学观点，实验教学与绿色化学联系最为紧密、最为直接，在实验教学中贯彻绿色化学思想最为重要。因此，为了适应绿色化学新要求，中学化学实验必须进行改革。

（1）要大力推行微型实验。要对常见实验仪器进行微缩，对常用试剂要给出限量，实验中除了可使用已研制成功的井穴板等微型仪器，还可以把容量瓶、烧瓶、启普发生器等微型化。在微型化带来实验现象不明显时，可借助现代化辅助教学手段把实验结果放大。

（2）要努力改革实验方式。有些颜色变化明显的定性实验可放在点滴板中进行，如指示剂与酸或碱作用实验、Fe3+的显色实验等，有些定性实验可放在滤纸上完成，如电解饱和食盐水，检验醛基存在等。

（3）要设法改进和创造性演示有关实验。课本中有些实验仍有危险性，硝基苯及苯有毒，硝基苯、溴苯制备实验可以用多媒体演示；在NO2制备、铜与浓硫酸反应、氯气的制备等实验中可以连接尾气装置；对H2和O2、Cl2与H2等的爆鸣实验可以进行改进。

（4）正确处理实验废弃物。化学实验产生的废水、废气、废渣等都会对周围环境造成不同程度的污染。如果我们对这些废弃物进行合理利用，不仅可以减少对环境的污染，而且可以变废为宝。对于废液的处理，实验室应建有专门的废酸槽和废碱槽。在实验操作中要求学生，每次实验完毕后的废液，一定要在指定处倾倒。对于含贵重金属的废液，要经化学处理回收后再排放。比如做了银镜反应后，试管中的银镜用稀硝酸清洗后的废液可集中收集起来，可以回收其中的贵重金属银。对于废气的处理要做好尾气的吸收或回收再利用。对于Cl2等有毒气体的制取，要用相应的试剂进行尾气处理。

3.精心设计作业，巩固绿色化学理念。

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【关键词】废杂铜冶炼；烟气排放；环保治理

1.我国废杂铜生产的现状

随着我国经济的快速发展，工业生产对铜的需求快速增长。中国作为全球最大的铜生产和消费国，同时也是再生铜进口最多的国家。有数据显示，2010年我国再生铜产量占铜总产量的比重已达38.5%，而国内废铜需求大，自给率低，对外进口依赖度高。我国铜再生产业近几年发展迅速，有国有大中型企业，但更多的是众多的私营中小企业。这就造成我国目前再生铜企业的生产规模和工艺参差不齐，国有大中型企业在生产规模、技术、环保等方面都在我国铜再生行业中处领先位置，但是众多的私营中小企业依然采用较为原始的熔炼技术，环保设备基本属于空白，废杂铜冶炼产生的烟气未经处理就直接排放，由于烟气中含有大量的有毒致癌物质，不仅严重污染了周围的生态环境，同时也对生产工人造成无法挽回的职业伤害。

2.废杂铜生产的方法和产生烟气的过程

2.1废杂铜冶炼的方法

废杂铜冶炼的方法很多，在我国多见两大类： 第一类是将高质量的废杂铜如废旧电缆电线经简单的分拣和绝缘皮剥离后，直接冶炼成精铜或铜合金， 可称作直接利用； 第二类是将质量较差的废杂铜先冶炼成阳极板，然后通过电解的方法精炼成电解铜， 被称为间接利用。

废杂铜生产阳极铜的火法工艺主要有三种：一段法，二段法和三段法。一段法是将各种杂铜按一定比例配料直接加入阳极炉精炼成阳极板；二段法是将杂铜加入鼓风炉或转炉熔炼成粗铜，粗铜再加入阳极炉熔炼成阳极板；三段法是将杂铜加入鼓风炉炼成黑铜，黑铜加入转炉炼成次粗铜，次粗铜再加入阳极炉炼成阳极板。

2.2废杂铜生产过程中排放烟气的环节和种类

铜再生企业的原料多为回收的废杂铜。回收来的废杂铜种类非常多，包括有金属加工企业产生的边角料和铜屑、含铜渣泥、废电线电缆、从废电机和废变压器中拆解下的铜线圈、报废机械的铜部件、废电子产品的电路板和水暖配件等。

铜再生企业存排放烟气的环节和种类如下：

（1）预处理过程主要由废杂铜分选、废电缆电线绝缘的剥离采用燃烧等方法产生大量的颗粒物、甲苯、苯丙芘、二噁英和二氧化硫等。

（2）在熔炼过程中产生的烟气。这是废铜再生企业的主要污染源，包括颗粒污染物（主要成分是金属氧化物和非金属氧化物）、二氧化硫等。

3.国家相关产业政策及行业发展规划中的环保要求

《中国再生有色金属产业“十二五”及中长期发展规划》[1]对铜再生发展提出了相关要求：我们要加强环保监管和治理。对再生有色金属复杂物料拆解预处理、熔炼、加工及“三废”处理等关键环节加强岗位和技能培训，推行持证上岗制度。熔炼加工企业“三废”必须达标排放。在加工园区和交易市场内建立“三废”实时监测系统，加强安全、劳动保护和环保设施建设，实现污染物集中处理。建立从回收、拆解、熔炼到深加工的产业链体系，发挥产业集群效应，推动再生有色金属加工利用规模不断扩大。

随着中东部地区持续被雾霾笼罩，多地PM2.5指数“爆表”，全国两会期间环境问题成为代表委员热议的话题，建议、议案、提案的焦点。这更说明环境问题的严重性和迫切性，今后在再生铜冶炼方面必须优化产业结构、推进技术进步、强化管理监督、完善政策机制。

4.废铜再生企业烟气污染治理

作为废铜再生企业，产生的主要污染物有烟气（熔炼产生二氧化硫和固体可吸入颗粒为主），熔炼烟气中的主要污染物具有温度高、颗粒大、易截留、污染物组分变化大的特点。

大型国有再生铜生产企业在原材料处理环节对废杂铜进行处理，废旧电线电缆的外包绝缘材料采用机械法、化学法、高温法、静电法和低温冷冻法这样的工艺减少了由于燃烧绝缘层产生的等大量的颗粒物、甲苯、苯丙芘和二氧化硫等，同时也杜绝了有机物进入熔炼炉，很好的解决了二噁英污染问题，而在废气处理上选用通用、成熟、简便并能够满足上述要求的重力冷却沉降、旋风除尘加脉冲布袋除尘组合工艺。重力冷却沉降与旋风除尘主要是对废气进行冷却且去除废气中的大颗粒污染物，消除废气中的不良因素。

干法袋式除尘是利用纤维编制物制作的袋式过滤元件来捕集含尘气体中固体颗粒物的除尘装置。其作用原理是尘粒在绕过滤布纤维时因惯性力作用与纤维碰撞而被拦截。细微的尘粒（粒径为1微米或更小）则受气体分子冲击（布朗运动）不断改变着运动方向，由于纤维间的空隙小于气体分子布朗运动的自由路径，尘粒便与纤维碰撞接触而被分离出来。这种基于过滤原理的方式决定了它不受粉尘粒径和锅炉负荷变化的限制，从布袋收尘器出来的烟气含尘浓度可降至50mg/m3以下，是目前最先进且应用广泛的除尘技术。

二氧化硫是再生铜冶炼过程中烟气的主要成分，对于二氧化硫的处理目前最为常见的是通过碱液喷淋吸收二氧化硫的方法。

湿式碱法脱硫主体设备为空塔型脱硫塔，是利用喷嘴产生的连续液滴与旋流烟气产生高效率气液对向接触，通过气液两相的传质、湍流、吸收；化学反应， 从而将烟气中的SO2和SO3固定于稳定的硫酸盐中。吸收剂采用氢氧化钠（NaOH） 碱性溶液，与烟气中SO2反应生成亚硫酸钠（Na2SO3）和硫酸钠（Na2SO4），然后利用脱水设备进行固液分离。由于氢氧化钠（NaOH）具有活性强，耗量低的特点，脱硫塔所配套辅助系统水耗、电耗和一次投资费用具有很好的经济性，而且药液制备工艺较为简单。

脱硫化学反应机理如下：

SO+HOHSO

HSO+2NaOHNaSO+ 2HO

2NaSO+O2NaSO（少量）

我国某厂在废杂铜冶炼中的烟气环保治理流程简图：

图1 烟气处理工艺流程简图

经环保治理后的烟气含尘浓度及SO2浓度变化见表1。

经环保处理后的烟气完全达到《铜、钴、镍工业污染源排放标准（GB25467-2010）》要求（有色金属熔炼炉SO2排放浓度400mg/m3，烟尘排放浓度80mg/m3）。

5.结束语

近年来，随着社会对环境保护意识的提高，我国政府加大了对废铜再生企业扶持力度，逐年加大环保投入，环保工作取得了长足的发展，随着再生铜产业“十二五”规划的出台，必将有力促进废铜再生产业技术装备和污染治理技术的进步，改变经济增长粗放的模式，落实绿色发展，促进人与自然的和谐发展。

【参考文献】

[1]中国有色金属工业协会再生金属分会“中国再生有色金属产业‘十二五’及中长期发展规划”.

[2]刘天齐，黄小林，邢连壁等.三废处理工程技术手册（第1版）.废气卷化学工业出版社，1999，5：164-171.

篇10

关键词：生物技术 环境污染 治理 应用

在我国过去几十年的经济发展中，由于忽视了发展中的环境保护，目前环境状况十分严峻。近年来虽采取了大量控制措施，但环境质量下降的趋势仍在继续，我国成为世界上环境污染最为严重的国家之一。近年来，随着细胞融合技术、基因工程技术、分子生物技术等的发展，环境生物技术得到了进一步的发展。由现代生物技术和环境工程技术相结合的环境生物技术已在环境治理上发挥着重要的作用。生物技术产生、发展及演变与一系列的环境污染问题有着密切的联系。因此生物技术在环境领域的应用有着深远的发展前景，特别是对于寻求用低成本解决环境问题的发展中国家具有极大潜力。

1.现代生物技术的概况

现代生物技术是应用现代生物科学及工程原理，利用生命有机体来发展新产品或新工艺的一种技术体系。目前生物技术应用到农业医药卫生、食品工业和化学工业的发展，并在解决人类面临的粮食危机、环境污染和能源危机中起到了重要作用。因此，在世界各国均重视高技术发展的当代，生物技术最被人们看好，被列为优先发展的领域，已成为21世纪最重要的技术支柱之一。

目前利用生物技术治理环境污染，与化学、物理等其他技术比较，环境生物技术具有效率高、成本低、反应条件以及无二次污染等显著优点，能有效的遏制生态恶化趋势，促进自然资源的可持续利用。生物技术是最安全和最彻底消除污染的方法，同时还可以增强自然环境的自我净化能力；是有机废物资源化的首选技术，将有机污染物转化为沼气、酒精、有机材料、蛋白等；能改造传统生产工艺，实现清洁生产过程的生态化或无废化。

2.生物技术在环境保护中的应用

2.1生物技术在废水处理中的应用

利用生物技术，将利用在自然条件下生长、繁殖的微生物处理废水的技术，称为自然生物处理法，该法是利用微生物的生命活动过程对废水中的污染物进行转移和转化作用从而使废水得到净化的处理方法，该技术被认为是一种经济有效的污水处理手段，它不但融合了生物自身的特点，如吸附性好、沉降性好和降解能力强等，而且符合生态学及可持续发展的观点。随着科学技术的进步、污染状况的加剧，环境标准的不断提高，使废水生物处理技术取得了很大进展，如吸附-降解生物处理技术、厌氧折流板反应器生物处理技术、间歇式活性污泥法生物处理技术、LINDE生物处理技术、升流式厌氧污泥床生物处理技术、废水生物脱氮除磷技术等都得到了充分开发[1]。

2.2生物技术在废气净化处理中的应用

目前采用的方法有生物过滤、生物洗涤和生物吸附法等。生物技术法与传统有机废气处理方法比较，具有成本低、效率高、安全性好和无二次污染等技术优点，国内外运用现代生物技术对废气净化处理得到了较为理想的效果。美国学者利用微生物代谢净化工业性恶臭气体效果显著，而且不产生二次异臭；德国研究者利用生物膜过滤处理含硫化氢的气体，硫化氢除去率达90%以上。魏在山等利用生物膜填料塔对橡胶再生脱硫过程所产生的低浓度有机废气处理试验结果表明：生物膜填料塔处理工业有机废气是可行的，当运行条件控制适当时，净化效率可保持在90%以上，能够实现达标排放，且投资省，运行费用低。

2.3生物技术在固体废弃物处理中的应用

目前，国内外固体废弃物常规处理方法主要有固积、掩埋、焚烧，其缺点是建设投资和运行费用高，在处理的过程中有同时对空气、土壤都有不同程度的污染。固体废弃物进行“无害化、资源化、减量化”处理，使其成为可用于农田的土壤改良肥料，以达到变废为宝的目的。经过生物技术处理的城市生活垃圾可作为作物生长的优质有机肥料，实现城市生活垃圾的部分资源化有利于生态环境的良性循环。近年来，国外采用机械快速堆肥工艺，发展用蚯蚓床处理有机垃圾和粪便、处理城市垃圾，不仅可以将城市有机废弃物转变为肥效高且无臭味的蚯蚓粪土而且还能获得大量蚯蚓作医药原料，加上蚯蚓体内蛋白质含量与鱼类相当，是畜禽和水产养殖业的优良饲料，可以收到一举数得之效果。

2.4生物技术在环境污染修复中的应用

生物修复是指在不破坏自然生态系统，维持其原貌的前提下，有效地利用自然净化能力并强化其分解污染物的能力，使其得以修复。该法是利用生物的生命代谢活动减少存在于环境中有毒有害物质的浓度或使其完全无害化，从而使污染了的环境能够部分或完全恢复到原初状态的过程，它包含有植物修复和微生物修复两种。

生物修复技术是80年代以来产生和发展的清除和治理环境污染的生物工程技术，生物特有的分解有毒有害物质的能力，去除污染环境如土壤中的污染物，达到治埋环境污染的目的。生物修复技术最成功的例子是应用投加营养和高效降解菌对油轮泄漏造成的污染进行处理，取得非常明显的效果，使得近百公里海岸的环境质量得到明显改善。此后该技术被不断扩大应用于环境中其他污染类型的治理。国外对生物修复技术非常重视，研究证明采用微生物分解有毒有害物质的生物修复技术是治理大面积污染区域的一种有价值的、可行的、有效的和优越的方法。随着生物技术的发展，生物修复的内涵也不断丰富，近年来还研发了真菌修复、植物修复以及无机污染物的生物修复等技术。生物修复的种类也日益增多，可分为土壤生物修复、地下水生物修复、沉积物生物修复和海洋生物修复等[2]。

3.结束语

生物技术作为一项有效的环境污染治理措施受到越来越多的关注，其在环境污染治理、生物修复技术方面都得到了广泛的应用并取得了一定效果。随着技术的进步，对难以生物降解的有机物可利用微生物的共代谢作用进行污染物降解；还可利用微生物诱变育种、原生质体融合和基因工程创建高效工程菌应用于环境污染治理等，这些都是环境污染生物治理的有效手段。环境污染的治理和控制将随着新理论、新方法的运用而日臻完善。

参考文献：