工业废气的处理方法范文
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中图分类号:X703文献标识码: A
引言
随着我国工业生产规模的逐渐扩大以及工业技术的快速发展,高浓度有机废水的污染源也逐渐增多,但由于高浓度有机废水的性质和来源不一样,其治理技术也不一样。利用电解过程的化学反应.使工业污水中的有害杂质去除的污水处理方法,称为电化学法。在上个世纪的40年代到60年代之间,国内外的电化学技术已逐渐使用到各种废水之中。比如说包含有重金属离子的屠宰、废水、印染、制革以及电镀这些诸多不一样类型的工业污水.在有机电化学理论研究慢慢深入研究的背景之下,近些年来的电化学使用技术获得较快的发展。一般使用的处理废水的电化学技术主要包括有电化学氧化法、电凝聚法、微电解法、超声电化学、电还原法、电气浮法以及磁电解法等等。
工业废水处理是指利用各种处理技术对废水中的污染物进行分离转化,从而保证水体得到净化。废水处理技术按处理程度可划分为一级处理,二级处理和三级处理。为了使废水达到排放标准,一般废水处理过程以一级处理为预处理,二级处理为主体,必要时再进行三级处理。
1、电化学处理技术的概念
电化学处理技术是在外加电场的作用之下,在电化学反应器之内,通过化学的反应、电化学过程或者是物理的过程,会有大量的自由基的产生,使用自由基的强氧化性对于废水之中的污染物来进行降解。
2、电化学水处理基本原理
污染物在电极上发生直接电化学反应或间接电化学转化从而被减少或去除,分为直接电解和间接电解。直接电解是指污染物在电极上直接被氧化或还原被去除。间接电解是利用电化学反应过程中产生的中间产物为催化剂或反应剂。使污染物转化为毒性更小的物质。
3、电化学水处理技术
电化学水处理技术目前已经广泛使用到处理化工、染料、生物制药等行业产生的废水,常见技术一般有电絮凝一气浮法、电化学氧化法、电渗析法、内电解法等。
3.1、电凝聚一气浮法
电凝聚—浮法:可溶性金属电极如铁、铝,放入处理水,通入直流电,污染物在电极上发生电化学反应,阳极材料发生溶解,失去电子生成金属离子,离子在溶液中水解、聚合,生成有絮凝作用的胶体产生凝聚作用,使一此胶态杂质絮凝沉淀;同时,阴极水电解产生H2,阳极水电解析出02产生大量的气泡,气泡同悬浮颗粒接触粘附一起而上升,把污染物可以及时的清除。
化学反应式:阳极:AL—3e-AL3+
AL3++3(0H)-AL(0H)3——碱性条件
AL3++3H2OAL(0H)3+H+——碱性条件
同时:2H2O2O2+4H++4e-
阴极:2H2O+2e_H2+2OH_
这种方法的优点在于其效果较好、设备简单、操作方便且占地面积小:缺点是阳极金属材料消耗大,能耗量大,经济效益不够理想,应用上存在限制。该法的发展关键是发掘理想的电极材料、改善电源技术,以降低电能与材料的消耗。
3.2、电化学氧化法
电化学氧化法:在有机废水之中加入直流电,废水之中的有机物比较容易产生氧化还原反应,在加入直流电使它的结构同化学性质之间产生变化,使得污染物毒性减弱甚至消失,可以增强污染物的可降解性。这种方法主要直接氧化过程以及间接氧化过程。
3.3、直接氧化法
直接氧化法:污染物在阳极表面氧化转化成毒性较低或易降解物质,甚至无害化,达到消减污染物的目的。直接氧化过污染物吸附到阳极表面。失去电子最终被氧化去除。该法有两个途径:电化学转化、电化学燃烧。
电化学转化:有机物未被完全氧化,电极表面产生活性中间产物参与氧化污染物。将吸附在电极表面的污染物直接氧化降解成小分子。电化学燃烧:有机物彻底的氧化为稳定无机物。使有机物完全矿化为CO2和H2O。
3.4、间接氧化法
间接氧化法:阳极上氧化反应产生具有强氧化作用的活性物种,阳极产物间接氧化处理水中的污染物,最终达到氧化降解处理污染物的目的。
间接阳极氧化分两类:一类是利用可逆氧化还原对间接氧化降解有机物。悬浮在水中的氧化还原物质在电化学过程中失去电子被氧化成高价态物质,高价态物质发生一系列反应,氧化降解有机物最终又被还原成原价态物质,这个过程循环往复氧化可以去除有机物,这是一个可逆的过程之中。而另外一类则是使用电化学反应之中产生的一些中间产物参与到氧化污染物之中,这样就可以有效的去除污染物。这是一个不可逆的过程。这个方法的优点在于有较强的氧化能力,消耗化学药剂比较少,则在一定程度以及发挥出了阳极氧化作用比较少,又可以产生的氧化剂,这样的话处理的效率就会极大地提高,它的缺点在于电耗比较高。
3.5、电吸附法
依据电化学的理论,在电极同电解质溶液的两相间可以施加低于溶液的分解电压之时,电荷就会在比较短距离之内重新分布、排列。作为补偿,带电电极就会吸引溶液之中的带相反电荷的离子,界面剩余电荷的变化可以导致界面双电层电位差的变化,这样的话就可以形成紧密的双电层,同时在电极和电解液界面存储电荷。
电吸附法可以用来分离水中低浓度的有机物以及其他物质。处理水中的盐类通常都是以离子状态存在的,而水处理中电吸附技术其基本原理就是通过施加外加电压形成静电场,使带电离子向带有相反电荷的电极方向移动,同时通过控制对于双电层的充电以及放电,可以改变双电层之处的离子浓度,也使得离子在双电层内富集,降低了溶液本体的浓度,有效实现对于水溶液之中低浓度有机物以及其他物质之间的分离。这种方法具有耐受性好、特殊离子去除效果比较明显、对颗粒污染物低、抗油类污染、操作及维护简便、运行成本低等优点。
3.6、电渗析法
电渗析这是一种膜分离技术,把阴、阳离子交换膜交替排列在正负电极之间,把他们隔开,来组成除盐的淡化以及浓缩的系统,外加电场作用之下,使用电位差当做动力,使用离子交换膜的选择透过性,可以使得溶液之中的离子当做作定向迁移,使用膜分离技术把电解质分离出来,可以溶液得到浓缩以及淡化。这个方法的优点在于药剂耗量比较少、能耗比较低、机械化程度高、对于环境的污染较小、设备简单,预处理简单,缺点是在运行过程中容易结垢。
3.7、内电解法
内电解法也称微解法其原理是:按组成原电池的基本条件,将两种活泼性不同的金属或石墨用导线连接插入电解质溶液中形成原电池,周围的空间形成电场。外加电场的作用下,水中带电的污染物分子移向与之相反电荷的电极,吸附在电极表面发生氧化还原反应,降解成小分子物质。并且,电极反应的产物以及水中污染物产生氧化还原的反应,产生吸附、絮凝沉淀等等,实现进一步去污的目的。
该法优点是不消耗能源,可提高难降解物的可生化性,能用于脱色、去除多重污染剂成分。缺点是反应速率较慢,处理水量少,反应柱易堵塞。
3.8、电化学法
电化学法是指利用电极在废水中发生的电化学反应产生强氧化剂、气体或絮凝剂,使废水中污染物去除的过程。按照作用原理可将其分为电解氧化、电气浮、电絮凝等。电解氧化又可分为直接电解和间接电解,直接电解是在电极上直接将污染物氧化或还原而去除,间接电解是利用在电场作用下电极表面产生的羟基自由基。次氯酸根等强氧化剂将污染物转化为易降解或无害物质,使废水得到净化。电气浮是利用电解过程产生的气体,如废水中的氯离子将导致氯气溢出,使废水中的挥发性杂质和轻质悬浮物浮于废水表面,从而达到废水净化的作用。电絮凝是在电化学处理废水过程中消耗铁阳极或铝阳极,使其在废水中形成铁盐或铝盐絮凝剂,将胶体和悬浮物质去除。
4、结语
电化学法在治理污水中具有许多优势,该法一般无需添加化学用剂,可较好的避免二次污染、占地面积少、操作简便、污泥量少。但由于其反应过程复杂、电极材料消耗大,处理效率不高一直未被广泛利用。随着电力工业发展,电化学理论不断完善、新型电极材料研究不断深入,以及同其他方法之间的联用、电化学水处理法在将来一定会有比较广阔的发展前景。
参考文献:[1]吴高明,魏松波,雷兴红,杜健敏,陆晓华.焦化废水电化学处理技术研究进展[J].工业水处理,2007,09:7-10
[2]林海波,伍振毅,黄卫民,徐红,张雪娜.工业废水电化学处理技术的进展及其发展方向[J].化工进展,2008,02:223-230
篇2
关键词:聚酯 废水 废气 处理
PET生产是国内最主要的聚酯产品,由于其优秀的物理和化学性能而广泛地应用于很多领域,经过几十年的发展PET生产工艺和技术水平已经趋于成熟,各个生产流程都得到优化和改造。但是对于PET生产以及整个聚酯产品生产过程中出现的工业废水和废气处理却仅仅处在起步阶段,及时有效地处理聚酯生产过程中出现的废水和废气问题,能够减小化工生产对环境造成的污染,为保护好环境出一份力。
一、国内外聚酯废水的通常处理方法
聚酯废水排放到水流中会对水生态平衡造成危害,发生水生物大面积死亡的现象,严重地还会对生物链产生不可挽回的损害。但是聚酯废水经过处理将污染物分离出来以后,不但不会对生态环境造成危害,还会给水生物提供大量养分,起到变废为宝的作用,不但能改善聚酯化工厂周边的环境,还能减小工厂的生产成本。本章主要介绍了国内和国外普遍采用的废水处理工艺和方法。
(一)国内聚酯废水的处理方法
我国聚酯生产能力已经步入了国际上的先列,企业生产工艺和设施的逐步完善使得生产能力也不断增加,到目前为止,国内化工厂普遍采用的废水处理方式有“复合生物曝气”、“生物浮选”和活性炭吸附等方式,从原理上可以归纳整理为三类,也就是生物处理、吸附和氧化处理。研究数据表明,不同的处理方式有着不同的优缺点,生物浮选处理废水对水流的质量和流量十分敏感,对于产量较大的化工厂一般不采用这种处理方式,设备的投资和运行费用也随着生产量的提高而提高,所以大部分生产厂家都会根据自己的产能和废水具体工艺采用合适的处理方法。
(二)国外聚酯废水的处理方法
国外对于聚酯废水处理已经形成了一个完善的处理工艺,通过连续式反应器去除聚酯废水中的有害物,这种反应器反应效果好,再生率高,恢复期短,能够有效地处理聚酯废水;从很多方面来看国外的废水处理技术已经领先国内很多年。国外很多生产厂家一般都采用化学氧化方法对聚酯工业废水进行预处理,或者对处理不太完善的处理后废水进行再处理。以保证工业废水在排入河流等其他水流环境中不会对生态环境造成巨大污染。像日本株式会社采用的是向工业废水中加入碱性化合物,将废水中的有害物质转化为其他不会对生物造成损害的其他化合物,从而减少废水中的有害物质含量,达到排放要求。
(三)聚酯废水处理技术的合理选择
聚酯废水中尤其是生产聚对苯二甲酸乙二醇酯的酯化水中仍然含有较大量的乙醛和乙二醇水溶液,针对这一情况一般采用精馏塔精馏的方式对工业废水中的乙二醇进行精馏操作,已达到回收其中一部分乙二醇的目的,也能够有效降低排放的废水中的有害物的含量。对于工业酯化废水中存在的乙醛,很多化工厂都在精馏塔工艺水准上进一步优化设计,可以得到质量较高的医用乙醛。采用回收再利用技术不仅仅能够降低废水中有害物质的含量,保护环境,还能从另外一个方面增加企业的经济效益。
二、国内外聚酯废气的通常处理方法
聚酯废气中含有大量的乙醛和乙二醇,排放到空气中会对人体和生态环境造成危害,但是由于生产工艺和设备的限制,聚酯生产过程中出现的废气大都是经过简单的喷淋之后直接排放到空气之中,因此需要根据产能、废气成分和设备具体状况设计合理的废气处理措施才能达到处理废气的目的。
(一)聚酯废气的处理方法
一般常采用的是喷淋处理,但是喷淋处理的效果不是很明显,往往喷淋完的废气中仍然含有大量的乙二醇和乙醛,依然不能够达到排放的标准。所以优先考虑的是燃烧废气的处理方式,但是燃烧尾气的过程中容易发生爆炸现象,这是阻碍尾气处理的一大因素,科学研究表明乙二醇的爆炸极限体积分数在1.8%-15.9%之间,因此在废气处理过程中,可以将工艺废气进行鼓风稀释使其乙二醇的含量小于爆炸极限体积分数,再灌入热炉中进行焚烧。
(二)聚酯废气处理技术的合理选择
在大多数生产厂家都是采用喷淋和焚烧相结合的技术,将喷淋后的混合蒸汽一起焚烧,能够减少废气后处理成本,以较小的代价使废气处理能够达到排放标准。有的企业采用的是催化剂燃烧发处理PET生产过程中规出现的废气,经过催化燃烧处理后的废气能够达到国家要求的废气排放标准。使得废气中危险化合物含量处在一个合理的标准范围内。
三、聚酯废水废气处理的影响因素分析
对于聚酯生产过程中出现的废水和废气,影响因素众多,一般来说在生产过程中设备出现故障会导致生产反应发生异常出现废水和废气,使得废水和废气中有毒成分含量增加。我们应当分析废水废气产生原因和废水废气最终处理结果的影响因素,然后根据分析结果制定相应的处理手段,最终使得废水废气中有害成分含量达到国家规定标准,甚至为企业创造另一方面的效益。
(一)生产过程中不稳定因素影响
在生产过程中,反应器开车的初始阶段的化合反应刚刚进行的时候,反应的副反应加剧,溶液在反应釜中停留时间较长,反应速率低等原因都直接导致了化学反应不充分和不完全,而反应的副反应的主要产物是乙醛和乙二醇,这两个产物正好是废水和废气中最主要的有害物成分,设备停车和故障也同样会导致这一现象的发生,因此在对开车停车和设备故障这几个阶段产生的废水和废气要单独处理。
(二)处理设备影响
设备是制约废水废气处理水平发展的最大阻碍,由于废水废气处理过程对于设备符合要求巨大导致成本提升,设备经常进行超负荷运作也导致处理效率降低。设备操作参数的控制精度也不能满足废水废气的净化需求,这些因素都导致聚酯生产废水废气的处理效果。
(三)优化措施处理
对于废水废气产生原因分析,从根本上进行优化,解决聚酯生产过程中产生废水和废气的因素,从上产工艺入手,合理优化反应工艺,减少在生产过程中废水废气中乙醛和乙二醇的含量,能够减轻废水废气后期处理的压力。加大废水废气后期吸收处理手段研究力度,提高处理手段。因此优化聚酯生产工艺过程、开发废水废气处理手段能够从根本上提高处理效率。
四、结束语
聚酯产品在人们日常生活中的应用越来越广泛,随着聚酯生产产能的增加,其带来的污染问题也需要进一步探索和调整优化,从根本上解决问题,在可持续发展建设提供保障。
参考文献
[1]余建林.陈金义.聚酯生产废水废气的工艺处理[J].聚酯工业,2008,02:39-43.
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关键词:化工业 有机废气 处理技术 展望
1 、引言
我国经济的发展正在不断走向深入,化工行业的增速也有目共睹,然而化工业由于行业特性的原因,如何对其产生的有机废气进行有效的治理,从而避免对周边环境造成损害,是一个亟待解决的问题。随着我国科研与实践的发展,业界已经出现了不少投资少、见效快的有机废气处理技术。本文首先概述了目前发展比较成熟的有机废气的一些主要的治理方案与技术,包括活性炭治理方法、吸收法以及催化剂法等,在此基础上对有机废气治理技术的发展进行了展望,并阐述了膜分离法、等离子体法以及光催化法等新的治理方法。本文的成果为化工行业对有机废气处理提供技术借鉴,具有比好的意义。
2、 有机废气处理技术概述
随着行业实践的发展和研究的进展,当前无论是国内还是国外,对下列几种有机废气处理技术应用较为广泛:
2.1活性炭法
活性炭材料具有比较好的吸附功能,能够通过自身的吸附作用去除对象中的有害成分。结合活性炭的这个功能,可以将其应用于有机废气处理之中。结合吸附品的具体吸附原理,可将其进一步细分为基于物理原理的吸附与基于化学原理的吸附。其中以后者原理是以吸附品的疏水键来清除有机污染,主要适用于水体污染,因此对于有机废气,通常使用的是物理吸附。通常较为常用的材料包括活性炭、沸石等,此类材料的结构通常为孔状,因此其吸附表面积非常大。不少实践已经证明,在吸附体的内部结构上,纤维状的吸附效果最佳,因此在对有机废气进行处理时应以纤维状材料为首选。
2.2 吸收法
这种方法是以液体的吸收剂与有机废气充分接触,实现废气中有害成分的有效吸收。吸收剂的作用是可逆的,在去除其中的有害组分之后,还能够继续使用。通常这种方法是以水喷淋的方式实现吸收剂和有害废气的充分接触,其原理是化学中的相似相溶。例如,通过水的作用来吸收丙酮、甲醇、醚等有害物质,通过活性基团来吸收水溶性尚差的“三苯”物质等。
2.3 催化氧化法
有机废气中,有一些挥发性有机化合物是有毒有害的,回收成本较高,因此一般对其进行氧化处理。氧化处理的方法是:将氧气和挥发性有机化合物进行化学反应,反应完毕后的生成物是二氧化碳与水,这个过程类似于燃烧的过程,因为有机废气中的挥发性有机化合物浓度往往并不高,因此在氧化反应的过程中不会有火焰产生。氧化的具体过程分为两种情况,一是以持续加热的方式使含挥发性有机化合物的有机废气逐步升温,并渐渐到达能够发生氧化反应的条件;另外一种方法是在有机废气之中假如催化剂,一般来说以铂、镍等金属充当催化剂。在催化剂的作用之下,有机废气里所含有的挥发性有机化合物逐渐与氧气发生反应。
2.4生物法
这种处理方法首先以一定的介质培养微生物,并使之处于适合微生物生长的温湿度环境,有机废气中的碳氮等元素能够在微生物的作用之下逐步发生分解,并最终转化为无害的二氧化碳、水、无机盐等。随着环保的呼声日益迫切,这种方法正在得到大力的推广。
3、有机废气处理技术展望
随着科学技术的持续发展,不少国家对废气废水的处理技术均进行了深入的研究,并不断开发出更加有效的新技术,下面进行阐述。
3.1 膜分离技术
这种技术是使有机废气途经一个膜结构,通过该膜的半渗透性特征进行气体的过滤处理。在有机废气中包含了各种各样的成分,这些成分的性质有所区分,因此在半透膜之前的通过程度有所不同,通过膜的控制,能够有效地将有机废气中的污染有害成分分离出来,从而达到空气净化的效果。
3.2等离子体技术
这种技术的目标是构建一个等离子体,构建方法一般是以高压放电的模式瞬间生成活性离子。这些活性离子能够使有机废气中的碳氢键和碳碳键发生断裂,从而有效地改善有机废气的污染性,并产生无害的二氧化碳和水,因为此法成本低、技术要求不高,因此正在得到大规模的推广使用。
4、 结束语
只有深入研究有机废气的处理技术,才能在化工行业高速发展壮大的同时,实现对环境的保护。当前可选择的有机废气的净化方法非常多,并且具有各自的优缺点和使用范围,而在对其选择时,最重要的依据便是能否达到环境保护的实效性。传统的有机废气处理方法应用依据比较广泛,而为了继续节约成本、提升效果,还应不断地开发新的工艺。我国正处于发展的快车道,一方面必须进行经济建设,另一方面则应重视环境保护。只有不断开发更新更好的技术,才能实现化工行业的可持续发展,才能增强其综合竞争力。
参考文献:
[1]张旭东.工业有机废气污染治理技术及其进展探讨[J].环境研究与监测,2005,18(1):24-26.
篇4
[关键词]工业废气;氯化氢;含量;分析
中图分类号:U466 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)14-0025-01
引言:目前,国内普遍采用硝酸银容量法、硫氰酸汞分光光度法和离子色谱法测定氯离子。其中硫氰酸汞分光光度法方法灵敏、显色液稳定、操作简便,但选择性差,且方法不易掌握;后者方法准确灵敏、选择性好、能同时测定多种阴离子,但是操作复杂,且仪器昂贵,不少地方监测站无此仪器。经过长期摸索研究出测量车间工业废气中氯化氢含量的方法。此法简单容易操作,能测定和检查工厂废气排放情况,为生产的正常运行提供信息。工业废气氯化氢同时也污染环境,对设备和建筑物都具有强烈的腐蚀性。氯化氢气体易挥发,水溶性强,不易被颗粒吸附,因而扩散性较强,能与空气任意混和,其危害范围广,对氯化氢废气的回收及治理已引起了人们的重视。2015年1月1日新的《中华人民共和国环境保护法》公布并实施,可见国家对环境保护的重视。按GB3095-2012《环境空气质量标准》,GB/T 16157-1996《固定污染源排气中颗粒物测定与污染物采样方法》,国家对工业向大气中排放氯化氢废气含量有明确的要求。
1.关于工业废气的危害
对人体健康的危害:世界卫生组织称,2012年空气污染造成约700万人死亡(部分人死亡原因与室内/外空气污染均有关),也就是全球每八位死者中就有一位。大气污染物对人体的危害是多方面的,主要表现是呼吸道疾病与生理机能障碍,以及眼鼻等粘膜组织受到刺激而患病。
对植物的危害:大气污染物,尤其是二氧化硫、氟化物等对植物的危害是十分严重的。当污染物浓度很高时,会对植物产生急性危害,使植物叶表面产生伤斑,或者直接使叶枯萎脱落;当污染物浓度不高时,会对植物产生慢性危害,使植物叶片褪绿,或者表面上看不见什么危害症状,但植物的生理机能已受到了影响,造成植物产量下降,品质变坏。
对天气和气候的影响:大气污染物对天气和气候的影响是十分显著的。
2.实验部分
2.1 主要仪器
反应管50mL三支;酸式滴定管50mL一支;碱式滴定管50mL一支;真空泵一台;气体流量计一台;移动电源插座一个。
2.2 试剂及溶液
硫酸标准滴定溶液:0.5mol/L;氢氧化钠标准滴定溶液:0.5mol/L;酚酞指示剂;甲基红―亚甲基兰混合指示剂。
2.3 实验前准备
向反应管中装入硫酸标准溶液和甲基红―亚甲基兰混合指示剂,在尾气中检测成分浓度未知的情况下,均接50.0mL硫酸标准溶液作为吸收液。三支反应管串连在一起作为接收器,第一个反应管和第三个反应管为缓冲瓶,第二个反应管为接有吸收溶液的吸收瓶。(如果尾气温度较高,可适当的在第一个缓冲瓶前增加缓冲瓶接收冷凝的液体)。
3.检测步骤
3.1 样品采集
向真空泵和气体流量计中注适量蒸馏水,在检测现场就近接通电源,检查尾气管道是否连接正常。按照尾气管道反应管流量计真空泵的顺序用橡胶管连接在一起,记下流量计的读数A1作为起始读数,开启电源开始尾气检测。完成抽气检测后,关闭真空泵开关,同时拆除连接设备的橡胶管,防止由于管道负压将吸收瓶内的吸收溶液反抽入管道。记下流量计的读数A2作为结束读数,放掉真空泵和气体流量计中的水并冲洗干净,收起移动电源线。第四是取下吸收瓶和第三个反应管洗入三角瓶中,用硫酸标准溶液来中和滴定剩余的吸收溶液。以此求得吸收溶液的耗量。
3.2 尾气中氯化氢含量的计算方法
式中:V1为氢氧化钠标准滴定溶液的体积,mL;
V2为中和滴定的硫酸标准滴定溶液的体积,m ;
C1为氢氧化钠标准滴定溶液的浓度,mol/L;
C2为中和滴定的硫酸标准滴定溶液的浓度,mol/L;
M为氯化氢的摩尔质量36.5,g/mol;
V3为流量计记录的抽取尾气体积,L;
V3=A2-A1。
3.3 实验数据
取同一点的工业废气做样品(在生产设备、生产过程正常运行下进行),按GB/T16109-1995《车间空气中氯化氢及盐酸的硫氰酸汞分光光度测定方法》进行氯化氢含量测定,检测数据如表1。
4.讨论
检测应在生产设备、生产过程正常运行下进行,确保能真实反映各工厂尾气中氯化氢含量的排放情况。向真空泵和气体流量计中注适量蒸馏水,在检测现场就近接通电源,检查尾气管道是否连接正常。按照尾气管道流量计真空泵的顺序用橡胶管将设备连接,接通电源抽尾气2min,目的是:检查设备运行是否正常,并将尾气管道中的气体替换成烟囱中正在排放的气体,以减少检测误差。再去抽尾气管道中的气体5-10min以置换尾气管道的气体。气体流量计指针为匀速转动。第五是抽取气体至反应管指示剂变色,或在反应管指示剂没有变色的情况下抽取100-300 L尾气,控制抽气量尽量不使指示剂变色(根据尾气中待测物质含量的不同可减少或增加尾气抽取体积)。完成抽气检测后,关闭真空泵开关,同时拆除连接设备的橡胶管,防止由于管道负压将吸收瓶内的吸收溶液反抽入管道。用一根橡胶管将反应管的出口和入口连接在一起,避免空气进入。如果样品采集不能当天测量,应将样品放入冰箱二摄氏度到五摄氏度保存,保存不得超过四十八个小时。
总结:综上所述,随着我国工业化进程的加快,工业废气氯化氢给我们的健康和生存环境都带来了很大的威胁。提高环保意识、减少未处理工业氯化氢的排放、对工业排放氯化氢进行检测、完善工业废气氯化氢的治理技术和设备是防治工业废气的重要措施。本实验建立了测定工业废气中氯化氢含量的测定方法,该方法操作简便、准确、快速,可用于工厂对工业废气中氯化氢含量的测定,从而控制废气中的氯化氢含量不要超出标准排放量,适合工业生产过程中的控制。
参考文献
[1] 《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》GB/T 16157-1996.
[2] 《固定污染源废气氯化氢的测定 硝酸银容量法》 HJ 548-2009.
[3] 《空气和废气监测分析方法》(第四版增补法).
[4] 张金凤,马艳宁,徐淼,李铭.水解氧化工艺治理制药工业有机废气的设计[J].城市环境与城市生态,2014,06:32-34.
[5] 王祥生.氯化氢的纯化方法[J].低温与特气,1983,04:20-22.
[6] 刘自珍.填料塔处理化工废气中的氯化氢制盐酸[J].氯碱工业,1990,06:47-48.
篇5
[关键字]橡胶废气 催化氧化 处理
[中图分类号]X742 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-2-169-1
在橡胶工业生产中,其废气的90%以上为挥发性有机物,该物质对大气会产生严重的危害,也影响到周边居民的身体健康[1]。我国国内的石油化工生产企业对待废气的方式,往往是降低浓度后进行排放或者不经过任何处理就直接排放,危害十分严重。因此,对橡胶生产中伴随的废气进行挥发性有机物的清理是十分重要的课题[2],本文将重点探讨如何利用催化氧化技术对橡胶废气进行有效处理。
1 橡胶生产的废气来源
在我国的石油化工生产企业中,橡胶的生产全过程具有四个步骤,(1)聚合、(2)回收、(3)凝聚,(4)后处理,后处理的主要任务是对上一个单元中的橡胶颗粒进行脱水处理,并进行干燥,在这个过程中一共有四处会伴随废气的产生,分别是进料口与螺杆挤压机处排放的闪蒸气,还有在利用风力输送固体的过程中与对固体颗粒进行干燥的过程中产生的排放气体,这四处都会产生相似成分的废气,主要成分有乙烷、水汽、油雾与伴随挥发的固体颗粒。
2 橡胶废气的处理技术
在橡胶生产的排放废气上,已经形成了些有效的处理方式,但由于处理方式不同,在处理的效果上与优缺点上也不相同,这几种方法与催化氧化方法相比都具有一定的不足。
热力燃烧法具有较高的处理效率,可以一次处理浓度较大的废气,但是处理过程也需要大量燃料消耗,且必须连续进行,伴随氮氧化物的排放,因此成本较高;生物处理法能够处理较低浓度的废气,并且具有低成本的优势,但是在高浓度废气的处理效果上并不好,需要占用大量的空间,生物环境较难获得,因此也不方便;催化氧化是一种在特定压力和温度条件下,运用金属材料作为催化剂,将橡胶废气中的物质与空气、氧气等氧化剂物质进行氧化反应的处理工艺,该种方法与上述两种方法相比具有明显的优势,它的处理效率很高,可以一次处理较高浓度的废气,并且不需要较高的温度条件,成本也比较低廉,唯一的缺陷是随着处理过程的进行,废气中会含有多种粒状物使催化剂中毒,从而降低处理的效率。
催化氧化技术在橡胶废气中的处理也并不是单一使用的,在实际的处理过程中,必须采用多种处理方式配合使用的途径,才能够最有效地对废气进行处理。在以催化氧化技术为主的处理工艺中,气体总的处理流程为先进行废气的收集与预处理,然后对其进行冷凝,接着对其进行催化氧化,最后在达标的情况下将废气进行排放。
处理技术流程为:
(1)在进料口与挤压机的出口处将产生的废气进行收集,这时闪蒸气会进入一级的冷凝处理,在冷凝的过程中会产生冷凝水,冷凝水会通过特殊方式进行收集待处理。
(2)是二级冷凝处理,也就是在上一级冷凝的基础上进行进一步冷凝,以提高冷凝处理的效果,在这个处理的过程中会产生环乙烷,环乙烷作为一种化工原料可以进行收集再利用,这时前两级的废气已经得到了充分的冷凝处理;除雾处理,在风力输送固体的过程中与吹热风对颗粒进行干燥过程中产生的废气会被收集进来进行集中除雾处理。在除雾处理中,会产生橡胶生产中使用的填充油,在此可以进行收集和再利用,这时所有的废气都已得到充分收集。
(3)收集到的废气会通过蒸汽换热器的方式进行加热,加热的作用是加大催化氧化的处理效率,在热的废气得到催化氧化后,气体需要进行一次循环以降升温后携带的热量传递给未处理的废气部分,这个过程可以有效降低能耗,节约热能成本,在利用金属催化剂,常压状态下与空气中的氧气等氧化剂多次的催化氧化反应处理后,废气可以达到化工企业的排放标准,最后被排放至大气中,也可将其送入热风干燥系统中,利用其携带的热量进行干燥处理,该处理方式可以有效降低生产的成本,实现合理化废气利用[3]。
表中展示了笔者所在的公司进行的橡胶废气催化氧化处理对其中的非甲烷总烃与环乙烷的处理效果:
根据笔者所在的杭州梵林环保设备有限公司的处理实践,表中呈现的数据充分证明了催化氧化处理可以获得良好的处理效果,在催化氧化反应设备的入口239-257℃,出口381-455℃情况下,其催化氧化处理可以以98%的效率去除废气中的非甲烷总烃与环乙烷,处理后的废气完全达到国家所规定的《炼油与石油化学工业大气污染物排放标准》要求,为石油化工企业的橡胶生产产生可观的经济效益。
3 总结
催化氧化技术为石油化工企业的橡胶生产中废气排放提供了有效的处理方式,通过四步的处理工艺,能够有效减少废气中的挥发性有机物,减少对大气的污染,保证了人们的身体健康,还可以为企业创造可观的经济效益。
参考文献
[1]王新,方向晨,刘忠生,王海波,陈玉香.橡胶废气催化燃烧处理技术[J].沈阳:当代化工,2009,38(2):191-193.
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(通标标准技术服务〈上海〉有限公司,中国 上海 200233)
【摘要】随着社会经济水平的上升以及科学技术的发展,环境问题也日益突出,尤其是大气污染对人们的日常生活与工作产生严重的影响。国家也越来越重视对大气污染的治理,在进行治理之前,对大气污染中占大很大比例的工业废气进行检测非常重要,对工业废气中的有毒气体以及挥发性有机物进行检测和预警,能够帮助人们认识工业废气的构成,选择合适的方式进行治理。主要探讨计算机技术在工业废气检测分析数据处理过程中的应用,编制相关的计算机软件对工业废气的相关指标进行计算,最终实现对分析结果的打印。
关键词 计算机技术;工业废气;数据分析
严重的雾霾现象警示人们关注大气污染的问题,由于城市规划中形成非常集中的工业园区,其产生的工业废气也相对集中,其中包含大量的氮氧化物、大颗粒物质、为氧化硫以及挥发性的有机物(VOCs)等,对环境和人们的健康造成非常严重的危害。而工业废气的监测主要包含对烟气,也就是工业锅炉和炉窑排放的废气以及工艺废气进行监测。实施工业废气监测的结果在最终需要特殊的表现形式,即在标准状态下的干排气污染区的排放浓度或者是排放速度等。要通过这样的形式将检测结果表现出来,就需要对工业废气的采样体积、流量以及含湿量等指标进行计算,其中烟气的监测结果表现还需要对过量空气系数实施计算,所以需要一个漫长的计算过程,工作量较大且耗费的人力资源较多,同时由于手工计算的缺陷,非常容易出现错误。
当前,随着计算机技术应用到各个领域当中,我们研究工作人员探索更为便捷、简单的计算方式,最后使用QBASIC语言编制“工业废气检测分析数据处理软件”,对监测的结果进行计算和处理。软件能够在UCDOS的中文平台中实现运行,通过利用该软件能够将采样气体的各项参数指标输入,随后软件进行分析处理得到在标准状态下的工业废气的排放浓度以及这算浓度,同时还能够计算出拍题的流量和排放的速度。这样一系列的过程中可以很大程度上减轻工作人员的工作量、降低出错的可能性,提高计算效率和结果的质量,保证数据结果的准确性。
在进行系统性的研究之后发现,本软件能够应用在监测工业废气过程中各种不同类型污染物的数据计算,为环境监测分析工作者的工作提供巨大的便利,实现工作流程的自动化。
1工业废气检测分析数据处理软件的应用
对工业废气实施监测的过程中从整体上可以分为三大阶段,分别是对现场的调研以及监测准备工作;参数指标的测试以及气体的采样;实验室的分析计算和数据处理工作。在本研究中,编制的软件值针对实验室的分析计算和数据处理工作展开讨论。
本软件中主要包含有四个不同的处理模块,分别是校准曲线数据处理模块、样品分析处理模块、重分析处理模块以及风量分析处理模块,其中样品分析模块主要包括分光的光度、气相色谱法以及原子吸收光度等;重分析处理模块则是对工业废气中的烟尘和粉尘进行分析。不同的模块具有不同的工作流程:
第一,校准曲线和样品分析模块对气体污染区排放浓度的计算流程,首先将必要的参数指标输入到软件中,如校准缺陷会进行标准溶液浓度的读数,就计算得出回归方程的系数并建立回归方程式;而样品分析则通过样品系数仪器读数、采样气温气压流量读数和烟气含氧量将污染物的含量,标准状态下的体积以及过量系数计算出来,其中前两者的结果进一步能够得出排放的浓度,过量系数则能够进一步计算出折算浓度;
第二,重分析处理模块对大气中颗粒物排放浓度的计算,首先将采样气体参数中气温与气压的流量数值输入得出标准状态下的采样体积;然后输入采尘前、后重量得到尘重;输入烟气的含氧量得到过量系数。前两者的计算结果能够算出排放的浓度,而过量系数的结果可以计算出折算浓度;
第三,风量数据处理模块对于标准状态下排气流量的计算,输入风管的直径、长度、宽度等规格参数,计算出横断面积;输入排气动压、温度以及皮托管的修正系数就能够得到平均流速;输入大气的气压与风管的静压得到绝对压力;输入水蒸气的气压、测点的静压以及干球和湿球的温度得出排气的含湿量。前两项结果参数能够进一步计算出工况下的排气流量,而后两项的结果则能够进一步得出标准状态下的排气流量;
最后,基于风量数据处理模块对污染物排放速度的计算,通过污染物的实测浓度得到标准状态下干排气的流量进而计算出排放的速率。
在编写的软件中,每一个计算模块中都具有输入。修改以及存储的功能,同时还可以进行测试数据的输出和打印。不同的模块与功能之间通过菜单的选择进行控制。
2工业废气检测分析数据处理软件的优点
首先,本软件具有完善的操作页面,操作非常方便,对于年纪稍大的环境监测分析人员而言也没有难度;第二,能够实时对数据参数进行修改,对于计算准确性的提高很有帮助;第三,能够对分析校准缺陷实施截距的处理以及进行相关系数的检验,对其计算质量进行控制。特别是本软件中使用的数学回归方式能够拟合不同线性的校准曲线,无论是直线还是弯曲的线都能够实现拟合,同时还引进分析复制方程的理念,计算过程中校准曲线方程能够直接面对样品实施分析结果的计算,因而回归方程浓度误差估值相较于传统的回归方式而言更加清晰、直观的展示在监测分析人员的面前;第四,在输入标准样品或者是控制样品的参数后能够得到测定的误差值,能够对样品的处理数据结果的质量进行控制;在进行含湿量的过程中不要要工作人员查找饱和水蒸气的气压,计算机软件能够自动查找完成;得到的校准曲线、排气的流量以及污染物浓度值等会自动存储在磁盘当中,随时调取出来使用;能够与其他软件实现对接,数据处理的结果如标砖状态下的气流量、过量的空气系数、污染物浓度、折算浓度以及排放的速度等数据可以在word或者是excel等办公软件中访问与编辑,用户能够快捷的实现对报告书的建立与打印;最后,软件的适用性非常强,能够对工业废气中各种不同种类的污染物的检测数据进行分析处理,涵盖的分析方式有原子吸收光度法、重量法以及分光光度法等。
3结束语
综上所述,当前的大气污染现象非常严重,对环境与人们的日常工作生活带来了很大的影响,简化工业废气检测分析数据处理程序,提高数据处理结果的精度和效率对于帮助检测人员掌握实时的空气状况,采取有效的手段对工业废气进行控制和治理具有非常重要的意义。而开发的工业废气检测分析数据处理软件基于计算机平台,在超过1000台的台式计算机和笔记本电脑上进行调试,都能够实现在UCDOS中文平台中的稳定运行。使用该软件进行了大量的工业废气检测分析数据处理实验,包括对锅炉产生的延期以及大颗粒物进行测定、对氯化氢分光光度实施测定、对印刷厂的铸字车间实施工作空间的废气铅原子吸收光度法的测定、电镀工序中产生的氮氧化物的废气测定等,得到的计算结果与工作人员手工计算的结果是一致的,但是极大的提高了工作效率,解放计算人员的劳动力。
参考文献
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[2]郑涛,张骥.废气污染源自动监测异常数据诊断与处理方法研究[J].资源节约与环保,2013(7):38-39.
篇7
那么中国还有没有其他氟资源的来源?答案是完全肯定的。磷矿石中也蕴藏着大量的氟资源,世界磷矿石储量约600亿吨,磷矿石中的氟含量约2%~4%,磷矿石中伴生的氟占世界氟蕴藏量的87%以上,远比萤石的储量大。仅目前有实际开采价值的磷矿中就有8亿~14亿吨的氟资源,相当16亿~28亿吨萤石的含氟量。
可以预见,在将来萤石资源枯竭时,磷矿石中的氟将成为唯一的氟资源。但由于生产技术等原因,大多数工厂采用水来吸收含氟废气物,一方面吸收不完全,另一方面产生固体二氧化硅容易堵塞设备及管道,造成频繁停车,影响生产效率。因此,研究采用新型的工艺方法已迫在眉睫。
一、含氟废气用途广泛
经反复研究发现采用氟化铵溶液来吸收含氟废气,可取得良好效果,回收产物经合适处理可分别制成无机精细化工产品――优质白炭黑和高浓度吸收剂――氟化铵溶液。
前者可广泛应用于天然橡胶、合成橡胶、硅橡胶的补强剂、牙膏摩擦剂、涂料和不饱和树脂增稠剂、涂料消光剂、塑料薄膜开口剂等;后者一部分可以循环利用于吸收含氟废气物,另一部分可以用于制备电子工业用的氟化物(无水氟化氢,氟化铵,氟化钠,氟化钙,三氟化铝等高附加值化合物),这样企业不仅可顺利地完成废气的有效处理,同时也将其中的氟、硅元素转化为有较高经济价值的氟盐、白炭黑等产品,从而将现有含氟废气的利用提高到一个新水平。
二、含氟废气的吸收
依据磷化工生产中含氟废气的不同存在形态采用氟化铵进行吸收,吸收后的尾气中氟含量应达到国家规定的排放标准。
对于磷化工生产中以SiF4为主体的废气, 用氟化铵溶液来吸收,生产稳定的氟硅酸溶液。其反应方程式如下: SiF4+2NH4F=(NH4)2SiF6、 H2SiF6+2NH3=(NH4)2SiF6。
吸收液的主要成分为氟硅酸铵,将其氨解,即可生成二氧化硅沉淀 (即白炭黑)和氟化铵溶液。二氧化硅经洗涤、干燥后即得到白炭黑产品;同时,可得到高浓度的氟化铵溶液,其反应化学方程式如下: (NH4)2SiF6+4NH3+2H2O=6NH4F+SiO2。
以高浓度的氟化铵溶液为起点,根据市场的需求,可以制取其他氟系列产品,如氟硅酸、氟化钠、氟化铵(氟化氢铵)、氟化钾、氢氟酸、无水氢氟酸、电子工业氢氟酸等。
三、白炭黑的制取工艺
当前,以氟硅酸为原料制备白炭黑的方法主要有以下几种工艺路线。
1、采用磷肥副产氟硅酸与纯碱反应制备氟化钠和白炭黑,分离出来的SiO2沉淀经硫酸酸化、陈化、洗涤、干燥得到白炭黑。该方法虽然得到氟化钠和白炭黑2种产品,但缺点是反应中产生大量的二氧化碳气体,生成的氟化钠与二氧化硅采用重力分离其分离效果有限,氟损失较高,同时在洗涤过程中产生大量的酸性废水,且生成的白炭黑产品质量不高,比表面积偏小。
2、采用氟硅酸与碳酸氢铵反应生成NH4F溶液和SiO2沉淀,将分离出来的SiO2沉淀经硫酸酸化、陈化、洗涤、干燥得到白炭黑。该方法的缺点是反应中产生大量的二氧化碳气体,同时由于酸化操作必然在洗涤过程中产生大量的酸性废水,污染环境,且所得白炭黑比表面积较低, 对橡胶的补强效果有限。
3、利用过磷酸钙厂副产氟硅酸和氨水、氯化钠及硅胶为原料,生产氟化钠和具有橡胶补强作用的白炭黑,产品质量符合国家有关标准。该方法的优点是氟硅酸与硅胶的混合浆料不需分离可直接作为反应原料,同时可实现氨的回收;但缺点是工艺路线较长,且助剂的加入是否会对后续工艺产生影响不确定。
四、氟产品经济优势明显
为防止和控制工业含氟废气的污染及危害,而氟又是重要的工业原料弃之可惜,因此选用合适的方法将含氟废气净化的同时对氟加以回收利用,延长产业链,开发氟产品,从源头上实现控制氟污染和利用氟资源双赢,是环境友好型、资源节约型现代企业的必然选择,也是实现循环经济、让氟造福人类的必然要求。
同时,利用磷肥工业副产的氟资源生产高附加值氟化工产品,经济上具有明显优势,若再进行硅系列产品的开发,效益更明显。
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关键词:有机废气;治理技术
中图分类号: C35 文献标识码: A
引言:大气环境的污染是我国目前最突出的环境问题之一,工业生产是大气污染的一个重要来源,这些废气通过人的呼吸道或者是皮肤进入人体,给我们的身体带来了极大的损害并且还极有可能成为永久性的病源存在于我们的身体中,当积累一段时间后发生巨大的疾病。特别是有害气体中的苯并芘类多环芳烃还有可能引发癌症。现今的化工领域以及塑料制品厂当中含有的具有毒性的有机废气较多,并且这些废气并没有经过有效处理就进入大气中,造成空气的污染,影响空气的质量和人们的健康状况。目前,我国具有了一定的有机废气处理技术。笔者从有机废气的构成以及特点出发就有机废气的处理方法提出了自己见解。
1、概述
有机废气是指碳烃化合物、苯、醇类、酮类、酚类、醛类、醋类、胺类、睛氰等有机化合物。这些化合物对我们生活、工作的环境均产生危害。有机废气治理是指用多种技术措施,通过不同途径减少石油损耗、减少有机溶剂用量或排气净化以消除有机废气污染。有机废气污染源分布广泛,为防止污染,除减少石油损耗、减少有机溶剂用量以减少有机废气的产生和排放外,排气净化是目前切实可行的治理途径。
2、有机废气的来源
有机废气主要来源于石油和化工行业生产过程中排放的废气,特点是数量较大,有机物含量波动性大、可燃、有一定毒性,有的还有恶臭,而氯氟烃的排放还会引起臭氧层的破坏。石油和化工工厂、存放设施;印刷及其他与石油和化工有关的行业;使用石油、石油化工产品、化工产品的场合和燃烧设备;以石油产品为燃料的各种交通工具都是产生有机废气的源头。有机废气的来源和污染途径见表1。
3、有机废气对人体的危害
有机废气对人体的危害是多方面的,不同行业有机物废气的毒性也是各不相同的 ,其中工业废气中常见的部分有机废气对人体的危害情况见表 2。
4、有机废气的处理方法
4.1光分解法
光分解有机废气的形式主要有以下两个方面:
一是利用光照进行分解有机废气,当光照的波长达到了一定的时候,有机废气都得到分解。
二是用我们的催化剂通过光照的形式进行有机废气的分解。据了解,当我们的有机氯化物和氟氯烃如果在185mm的紫外线照射下,这两种有害物质就能够在很短的时间内进行分解,这是一种运用光分解的方法。如果我们加入了卤代物将会对有机废气的分解更加快。同时,三氯乙烯能够在几秒钟的时间内得到分解,并分解成氧气、氟气等。但是我们的光分解常常也会产生一些中间物质,但是这些中间物质往往能够通过我们的氢氧化钠溶液进行处理或者也可以采用延长我们光的照射时间进行处理。
三是运用光催化降解也是我们可以长期运用的一定光分解技术,这种技术是通过我们的紫外线对TiO2进行照射激活,使我们的H2O生成为我们的OH自由基,然后这些自由基就会将有机废气化解为CO2和H2O。
4.2吸附法
吸附技术是利用某些具有吸附能力的物质如活性炭、分子筛、硅胶、多孔粘土矿石、高聚物吸附树脂等吸附剂,吸附有害物质而达到消除污染的目的。吸附技术几乎适用于所有气相污染物,一般用于处理低中浓度的气相污染物。
4.2.1直接吸附法
通过活性炭进行直接吸附对有机废气的吸附力度十分大,通过活性炭吸附可以说能够达到96%以上的吸附率,并且这种方法简单,投资较小。但由于直接吸附法所采用的活性炭饱和后一般都不能够再生,因此要保证活性炭的吸附效果,必须要及时更换活性炭。于是更换活性炭也会存在二次污染等问题,并且更换的活性炭较多,运费较高。
4.2.2吸附―再生法(recovery)
该法利用纤维活性炭或颗粒活性炭等吸附剂吸附有机废气,接近饱和后用过热蒸汽反吹活性炭进行脱附再生,水蒸气与脱附出来的“三苯”气体经冷凝、分离,可回收“三苯”液体。本法的优点是:脱附速度快,冷凝吸附的效果十分好,但是也有如下几个方面的缺点:
一是要求我们必须具有一定的蒸汽。
二是这种方法腐蚀性高,容易腐蚀机器。
三是如果有机废气可溶,我们的回收液需要进行二次分离。
四是我们活性炭当中残留的水分将会影响我们后面的吸附效果,因此我们还必须对残留的水分弄干,在进行第二次的吸附,这样成本就比较高见图1。
该工艺适用于中高浓度,中小风量,有回收价值的废气治理,目前国内工艺技术仍有待于提高。对于本方案中较大风量、较低浓度的混合有机废气,运行成本高、回收价值小,不宜选用该工艺。
图1 吸附-再生-溶剂回收工艺
4.2.3吸附―催化氧化
这种方法就是运用我们的新型活性炭对那些浓度较低的有机废气进行吸附,然后吸附达到了一定的饱和度后在运用我们的热空气进行加热活性炭,让吸附进来的“三苯”等废气彻底的脱离出来,最后进入我们的催化燃烧床进行所谓的无焰燃烧达到净化处理的目的,我们也可以将我们的热气体进行循环使用和回收使用。这种方法是把我们低浓度的有机废气通过我们的活性炭浓缩成高浓度的有机废气,最后在将其燃烧进行彻底净化。这种方法的优点是把各个吸附方法进行了结合使用,解决了治理浓度较低、大风量等有机废气的问题,缺点是没有了吸附法和催化剂法的优点,这种方法的运用十分广泛,在国内属于比较成熟的方法。有机废气中的杂质较多,并且这些杂质容易引起催化剂的中毒,杂质中的磷、铅、锡、汞等都极有可能引起催化剂中毒。我们在运用催化剂的时候可以加上一定的载体,这样不但可以节省催化剂还能够增大催化剂的使用面积,让催化剂减少烧结,使催化剂的稳定性得到提高。一般我们常用的催化剂的载体有石棉、陶土、活性炭等物质,特别是陶瓷载体应用较广。
4.3生物法
该法实质上是通过微生物的代谢活动将复杂的有机物转变为简单、无毒的无机物和其它细胞质。经历的步骤如下:
一是有机物首先由气膜扩散至液膜,跟水相进行接触,并溶解于其中。
二是液膜和生物膜之间存在浓度差,在此推动力的作用下,有机物扩散至生物膜,进而被微生物捕获并加以吸收。
三是微生物自身进行活动,可以将进入的有机污染物当做营养物质和能量来源进行分解,经过复杂的生化反应。有机物最终变为无害的CO2和H2O等无机物。
生物净化就是我们通常所说的一种氧化的过程:生物净化依附在活性微生物以及潮湿介质上的有机物质作为我们生命的能源进行及时的转化,它一般将其转化为无机物(CO2、H2O)或者是我们常见的细胞物质。现阶段的生物净化的工艺主要包括三种:生物过滤法、生物滴滤床和生物洗涤床。
结语:要提高有机废气的治理技术,应该加强有机废气传统处理技术改进,增强处理效率,并节约成本,对于新发展技术,也应加强研究,尽快在工业上推广应用,对于有机废气成分复杂的,可运用联合工艺或者综合处理技术,有效处理掉有机废气,确保生态环境的稳定持续性。
参考文献:
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[2]黄炯.低温等离子体催化降解有机废气的应用前景研究[J].科技与企业,2012,08:184.
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[4].我国有机废气治理行业2011年发展综述[J].中国环保产业,2012,09:33-37+42.
篇9
关键词:工业废气;排放量;影响因素
空气是人类生存必不可少的屏障,倘若工业废气中的大量有害物质进入空气,会对人体产生严重的威胁,使得呼吸道等疾病的发生率显著提高,因此,对于环境问题与经济效益的协同发展一直备受各界研究人员的关注。
在我国工业的现代化建设道路上,出现的环境污染问题屡见不鲜,由于工业污染等对人们赖以生存的环境造成的污染已经影响到人类的生活,因此,有关部门需要加大进行工业废气排放先关管理力度使得经济效益和生态效益得意协同发展,因此,文章对于工业废气排放量的影响因素所进行的研究具有重要的意义。
一、研究工业废气排放与环境效益关系的有关文献
针对工业废气排放量影响因素,国内外许多学者进行了大量的研究,这些研究主要从三个方面开展,第一方面,研究人员认为污染和经济效益的关系遵从U型曲线,即库兹涅茨环境曲线,之后有关学者针对这一观点进行了深入研究,认为有效的政策以及废气排放技术工艺等的改良可以显著降低污染的发生;第二方面研究人员主要使用VAR模型进行不同区域的经济增长与环境污染关系的分析,这方面的研究是建立在协整理论和格兰杰因果检验的基础之上所进行的反洗研究;第三方面的研究主要采用灰色关联分析法来进行环境以及经济的协整性关系研究,侧重两者之间的协调关系。
二、工业废气排放量数据分析
1、数据来源的分析
由于工业废气排放量主要与电力消费量和企业个数以及工业中产值有关,因此文章以电力消费量和企业个数以及工业中产值为自变量,以工业废气排放量为因变量进行进一步的分析,对工业废气排放量与各个自变量电力消费量、企业个数、工业中产值之间的关系,并且在这些基础上使用面板数据建立回归模型。
2、对各个变量进行说明
研究中使用的自变量为电力消费量、企业个数、工业中产值,其中自变量电力消费量X1的单位为千瓦/小时,企业个数X2的单位为个,工业中产值X3的单位为亿元,研究中的因变量工业废气排放量Y的单位为万吨,笔者将这些自变量以及变量取对数后使用MATLAB进行直方图的描画,取对数后的结果如图1所示,自变量数据的直方图结果显示明显的非正太性,图1表示的是自变量数据取对数后的直方图,整体上趋于正太分布,所以研究采取各自变量的对数数据进行建模,生成序列LNX1=LOG(X1),LNX2=LOG(X2),LNX3=LOG(X3),以及LNX4=LOG(X4)。
3、序列的平稳性检验
为避免不平稳序列造成的伪回归问题,需要对生成的序列进行平稳性检验,第一步进行单位根检验,根据单位根是否相同面板单位根检验有不同的方法,对生成的4个序列进行不同单位根的检验结果显示P值>0.05,这一结果表明了者4个序列是非平稳的,因此下一步需要对这4个序列做查分运算,进行差分运算之后再次进行面板单位根检验,结果显示P值
4、面板协整检验
进行协整检验的目的是为了确定各个变量之间是否存在长期的关系,研究采用Joansen面板协整性检验对上述LNX1、LNX2、LNX3以及LNY的协整关系进行检验,结果表明变量之间存在4个协整关系。
三、建立和分析面板数据模型
1、建立随机效应模型
建立并检验随机效应模型,采用的检验方法为Hausman检验法,Hausman检验法的使用前提为模型所包含的随机效应应该与解释变量有关,经过相关的建设以及验证结果表明选择的指标不能建立随机效应模型。
2、建立固定效应模型
经过Hausman检验法的检验结果表明所选指标无法建立随机效应模型,所以进行固定效应模型的建立,采用Eviews 7.2进行固定模型的检验,结果表明固定效应模型成立。
3、对所建立的模型进行说明
研究所采用的固定效应模型建立的回归方程经Eviews 7.2检验,对输出的结果进行分析说明了方程具有显著性,回归方程的拟合效果高达99%。
根据模型的回归方程,自变量电力消耗量X1每增大1%,因变量工业废气排放量Y增大0.647%;自变量企业单位个数X2每增大1%,因变量工业废气排放量Y增大0.140%,;自变量电力消耗量X3每增大1%,因变量工业废气排放量Y增大0.217%,上述结果说明随着自变量电力消耗量、企业单位个数、电力消耗量的增大,因变量工业废气排放量增大,与实际的结果相符。
四、模型评价
研究通过数据面板模型建立了各影响因素与工业废气排放量的模型,第一步进行各自序列的平稳性进行分析,因为经过数据面板单位根检验别表明数据的非平稳性故而进行了1阶的差分处理将数据转化为平稳序列,后进行协整性检验并最终建立了固定效应模型。
通过Eviews 7.2检验表明,最终模型的回归方程具有显著性,且拟合率高达99%,由Eviews 7.2的输出结果得知自变量电力消耗量、企业单位个数、电力消耗量的增大,因变量工业废气排放量增大,与实际的结果相符。
五、提出建议
根据建立的模型分析结果显示,随着电力消耗量、企业单位个数、电力消耗量的增大,我国的工业废气排放量增大呈现增长的趋势,并且经济发展速度较快的地区如、北京和经济发展相对较好的地区如北京、上海等地区的固定影响较大。针对得出的结论,提出以下的建议。
1、优化产业结构
应该对传统的污染严重地产业进行改造或者逐步的进行淘汰,对产业结构进行优化,建立起效益高、消耗低的产业结构、倡导生态经济和低碳经济以及循环经济。
2、适当的对工厂数量进行控制
企业个数对工业废气排放量的影响相当大,企业个数过大会对增大对自然资源的消耗以及需要排放的废气总量,因此,需要适量的进行工厂个数的控制,同时需要严密观测空气质量,让工厂的经济效益与空气质量得以协调发展。
3、提倡环保技术
鼓励企业进行环保技术的开发以及使用,可以通过设置奖励政策来激励企业的环保工作,同时需要提高环保意识,进行有关工作的宣传教育等。
4、改善工业发展的趋势
根据研究结果,经济发展速度较快的地区如、北京和经济发展相对较好的地区如北京、上海等地区的固定影响较大,为避免这些地区对于环境的污染过大,需要尽量将工业发展转移到固定影响结果为正数的地区,以促进经济和效益的和谐和平衡。
篇10
【关键词】三废治理;循环经济;环境保护
1 三废的处理需从全球的平衡来考虑
环境的恶化是随着人口的增加和工业化进程的推进而发展的,因此在考虑环境治理时,首先面对的是三废处理,即废气、废水及废渣的处理。人们长期认为三废主要来自于工业,但随着城市人口的集中,农药、化肥、复合饲料的大量使用,城市三废和农业、养殖业的三废大幅增加,三废不再是仅由工业产生。三废处理目前不外物理、化学和生物方法,去路不外是固化堆存、分离排放、稀释排放和综合利用。堆存的废渣产生的污染是惊人的。固体堆放量最大的是尾矿坝,攀枝花的尾矿使金沙江下游都受到污染,某放射矿提取后废渣的储渣坝由于浸漏和溢流使周围稻田疯长而颗粒无收,加拿大堆放后的废轮胎将水源污染等,不乏其例。
城市垃圾的堆埋,占用大量土地,对水、气的污染也同样严重。青岛去机场的海滨路由于垃圾堆放,使人们长时间行进在臭气中。城市垃圾的堆埋和燃烧都产生大量的CO2、CO和CH4气体,甚至包括SOx、NOx、CO2的排放已成为严重的污染,国际能源机构一项调查显示:美国、中国、俄罗斯和日本的CO2排放量几乎占全球总量的一半,美国占23.7%,中国占13.16%,俄罗斯占7%,日本占5.2%,甲烷气给全球气候带来极大影响,温室效应除对人类有直接影响外,还会带来水灾、火灾损失。
2 环境生物技术在“三废”治理中的应用
2.1 废水的生物处理技术
废水生物处理技术主要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。该方法的主要特征是应用微生物特别是细菌,并在为充分发挥微生物的作用而专门设计的生化反应器中,将废水中的污染物转化为微生物细胞以及简单形式的无机物。根据微生物在废水所处的状态或存在的形式,废水生物处理可分为悬浮生长法和附着生长法两大类。其中活性污泥法是典型悬浮生长工艺,而生物膜法则是目前典型的附着生长法。活性污泥法是处理城市污水最广泛使用的方法。它能从污水中去除溶解的和胶体的可生物降解有机物以及能被活性污泥吸附的悬浮固体和其他一些物质。无机盐类(磷和氮的化合物)也能部分地被去除。类似的工业废水也可用活性污泥法处理。自1912年开始至今,活性污泥法的研究经过100余年的发展,在理论和实践上都取得了很大的进步。例如为了提高溶解氧的浓度和利用率,采用了渐减曝气、纯氧曝气和深井曝气;在混合特征方面,改传统的推流式为完全混合式、粉末活性炭法、混凝剂活性污泥法、氧化沟法、AB法、SBR法、分建式吸附再生工艺等;在进水方面,改一点进水为多点、逐点和中间进水;为除氮除磷采用A/O法和A/A/O法等。
2.2 废气的生物治理技术
清洁的空气是人类和生物赖以生存的环境要素之一。然而,随着有机合成工业和石油化学工业的迅速发展,进入大气的有机化合物越来越多,这类物质往往带有恶臭,不仅对感官有刺激作用,而且不少有机化合物具有一定毒性,从而对人体和环境产生很大的危害。废气的生物处理是利用微生物新陈代谢过程中需要营养物质这一特点,把废气中的有害物质转化成少害甚至无害的物质。微生物对各类污染物均有较强、较快的适应性,并可将其作为代谢底物降解、转化。同常规的有机废气处理技术相比,生物技术具有效果好、投资及运行费用低、安全性好、无二次污染、易于管理等优点,尤其在处理低浓度(小于3mg/L)、生物降解性好的有机废气时更显其优越性。根据微生物在废气处理过程中存在的形式,可将处理方法分为生物吸收法和生物过滤法两类。生物吸收法即微生物及营养物配料存在于液体中,气体中的有机物通过与悬浮液接触后转移至液体中而被微生物降解。生物过滤法则是微生物附着生长于固体介质(填料)上,废气通过由介质构成的固定床层时被吸附或吸收,最终被微生物降解。
生物吸收装置主要包括吸收器和废水生物处理反应器。生物悬浮液自吸收器顶部喷淋而下,废气从吸收器底部通入,与水逆流接触,污染物被生物悬浮液吸收后由吸收器顶部排出。污染了的水从吸收器底部流出,进入生物反应器经微生物再生后循环使用。被吸收的有机物通过微生物氧化作用,最终被生物反应器中活性污泥悬液除去。生物吸收法处理废气,其去除效率除了与污泥的MLSS浓度、pH值、溶解氧等因素有关,还与污泥的驯化与否、营养盐的投加量及投加时间有关。生物吸收法用来处理含胺、酚和乙醛等污染物的气体,可达到高于95%的去除率。
2.3 固体废弃物的生物治理技术
固体废弃物是指人类在生产建设、日常生活和其他活动中产生的,在一定时间和地点无法利用而被丢弃的,以固态和泥状存在的物质。固体废弃物的生物治理技术,是指依靠自然界广泛分布的微生物的作用,通过生物转化,将固体废物中易于生物降解的有机组分转化为腐殖质肥料、沼气或其他化学转化产品,如饲料蛋白、乙醇或糖类,从而达到固体废弃物无害化的一种处理方法。该方法主要适用于有机固体废物中的轻有机组分,因此处理之前,应尽可能对固体废物做预处理,使其中的轻组分富集起来,以利于集中处理。这一技术的最大优点是可以回收利用最后产品,达到固体废物的资源化利用。该方法主要包括堆肥化及填埋技术等。堆肥化是指在人工控制条件下,通过自然界广泛存在的真菌、放线菌、细菌等微生物,使固体废物中可生物降解的有机组分分解转化为比较稳定的腐殖质的微生物过程。适用于堆肥化处理的废物主要有城市垃圾、粪便、城市及某些工业废水处理过程中产生的污泥、农林废物等。现代化的堆肥工艺,特别是城市垃圾堆肥工艺大多是好氧堆肥,即以好氧菌为主对废物进行氧化、吸收与分解。而在厌氧堆肥系统中,空气与发酵原料隔绝,堆制温度低,成品肥中氮素保留较多,但堆制周期长,且异味强烈,分解不够充分。
填埋技术是将固体废弃物铺成一定厚度的薄层,加以压实,并覆盖土壤。向大型化发展的固体废弃物填埋场既是处理效率有保证、经济合理、技术可靠,又是适合环境要求的处理方法。填埋场实际上是一个大型生物反应器,它是通过有目的的控制手段强化微生物过程从而加速垃圾中易降解和中等易降解有机组分转化和稳定的一种垃圾卫生填埋场运行方式。
3 总结
环境工程中处理废水、废气和固体废弃物的方法很多,其中生物处理法占据着十分重要的位置。它与物理法、化学法相比,具有经济、高效的优点,更重要的是可达到无害化。环境生物技术是在现代生物技术和环境工程事业蓬勃发展的基础上应运而生的新兴交叉学科,它在“三废”治理中已得到了广泛的应用,是当代环境学科发展的主导方向之一。随着人们对环境保护越来越密切的关注,环境生物技术必将在污染治理中发挥更大的作用。