化工环境污染及其治理.docx

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化工环境污染及其治理

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化工环境污染及其治理

前言：

化学工业是环境污染较为严重的行业，从原料到产品，从生产到使用，都有造成环境污染的因素。

化学工业的特点是产品多样化、原料路线多样化和生产方法多样化。

随着化工产品、原料和生产方法的不同，污染物也多种多样。

弄清这些污染物的来源和特点，对于防治具有十分重要的意义。

一般认为，有效地控制污染源，主要在于合理地选择适当的工艺流程、选择有效的操作条件和生产设备，以及加强企业的管理。

同时对废弃物进行妥善处理、回收及综合利用。

正文：

化工环境污染概况

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，其产品和废弃物从化学组成上是多样化的，而且数量也相当大，这些废弃物含量在一定浓度时大多是有害的，有的是剧毒物质，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。

我国的工业污染在环境污染中占70%。

随着工业生产的迅速发展，工业污染的治理工作越来越引起人们的广泛注意。

我国对工业污染的治理十分重

美国在1970年的石油化工产值约为70亿美元，与1960年相比增长了6倍。

随着石油化学工业的高速发展，环境污染泛滥成灾，达到了前所未有的地步。

污染类型也发生了质的转变，由原先的煤烟型转化为石油污染型。

化工污染种类及来源

化工污染物的种类，按污染物的性质可分为无机化学工业和有机化学工业污染；按污染物的形态可分为废气、废水和废渣。

总的来说，化工污染物都是在生产过程中产生的，但其产生的原因和进入环境的途径则是多种多样的。

具体包括：

（1）化学反应的不完全所产生的废料；

（2）副反应所产生的废料；（3）燃烧过程中产生的废气；（4）冷却水；（5）设备和管道的泄漏；（6）其他化工生产中排出的废弃物等。

概括起来，化工污染物的主要来源大致可以分为以下两个方面。

一、化工生产的原料、半成品及产品

1.化学反应不完全

目前，所有的化工生产中，原料不可能全部转化为半成品或成品，其中有一个转化率的问题。

未反应的原料，虽有部分可以回收再用，但最终总有一部分因回收不完全或不可能回收二被排放掉。

若化工原料为有害物质，排放后便会造成环境污染。

化工生产中的“三废”，实际上是生产过程中流失的原料、中间体、副产品，甚至是宝贵的产品。

尤其是农药、化工行业的主要原料利用率一般只有30%~40%。

即有60%~70%以“三废”形式排入环境。

因此，对“三废”的有效处理和利用，既可创经济效益又可减少环境污染。

2.原料不纯

化工原料有时本身纯度不够，其中含有杂质。

这些杂质因一般不需要参与化学反应，最后也要排放掉，而且大多数的杂质为有害的化学物质，对环境会造成重大污染。

有些化学杂质甚至还参与化学反应，而生成的反应产物同样也是所需产品的杂质。

对环境而言，也是有害的污染物。

3.“跑、冒、滴、漏”

由于生产设备、管道等封闭不严密，或者由于操作水平和管理水平跟不上，物料在贮存、运输以及生产过程中，往往会造成化工原料、产品的泄漏，习惯上成为“跑、冒、滴、漏”现象。

这一现象不仅造成经济上的损失，同时还可能造成严重的环境污染事故，甚至会带来难以预料的后果。

二.化工生产过程中排放出的废弃物

1.燃烧过程

化工生产过程一般需要在一定的压力和温度下进行，因此需要有能量的输入，从而要燃烧大量的原料。

但是在燃料的燃烧过程中，不可避免地要产生的大量的废气和烟尘，对环境造成极大的危害。

2.冷却水

化工生产过程中除了需要大量的热能外，还需要大量的冷却水。

在生产过程中，用水进行冷却的方式一般有直接冷却和间接冷却两种。

采用直接冷却时，冷却水直接与被冷却的物料进行接触，这种冷却方式很容易使水中含有化工物料，而成为污染物质。

但当采用间接冷却时，虽然冷却水不与物料直接接触，但因为在冷却水中往往加入防腐剂、杀藻剂等化学物质，排除后也会造成污染，即使没有加入有关的化学物质，冷却水也会对周围环境带来热污染问题。

3.副反应

化工生产中，进行主反应的同时，还经常伴随着一些人们所并不希望的副反应和副反应产物。

副反应产物虽然有的经过回收之后，即使可以成为有用的物质，但是往往由于副产物的数量不大，而且成分又比较复杂，要进行回收存在许多困难，经济上需要耗用一定得经费，所以往往将副产物作为废料排弃，而引起环境污染。

4.生产事故造成的化工污染

比较经常发生的事故是设备事故。

尤其是化工生产，因为原料、成品或半成品很多都是具有腐蚀性的，容器管道等很容易被化工原料或产品所腐蚀坏。

如检修不及时，就会出现“跑、冒、滴、漏”等污染现象，流失的原料、成品或半成品就会造成对周围环境的污染。

比较偶然的事故是工艺过程事故，由于化工生产条件的特殊性，如反应条件没有控制好，或催化剂没有及时更换，或者为了安全而大量排气、排液，或生成了不需要的东西；这种废气、废液和不需要的东西，数量比平时多，浓度比平时高，就会造成一时的严重污染。

总之，化学工业排放出的废弃物，不外乎是三种形态，即是废水、废气、废渣，总称为化工“三废”。

因为任何废弃物本身并非是绝对的“废物”，从某重程度上讲，任何物质对人类来说都是有用的，一旦人们合理地利用废弃物，就能够“变废为宝”。

化工生产的污染特点

一、水污染的特点

1.有毒性和刺激性

2.生化需氧量和化学需氧量都较高

3.pH值不稳定

4.营养质较多

5.废水温度较高

6.油污染比较普遍

7.恢复比较困难

二.大气污染的特点

1.易燃、易爆气体较多

2.排放物大都有刺激性或腐蚀性

3.浮游粒子种类多、危害大

三、固体废弃物对环境污染的特点

1.对土壤的污染

存放废渣需要占用大量的场地，在自然界的风化作用下到处流散，尤其是有毒的废渣，既会使土壤受到污染，又可导致农作物等受到污染，污染物转入农作物或者转入水域后，会给人类健康带来很大的危害。

而且一旦土壤受到污染，很难得到恢复，甚至永远成为不毛之地。

2.对水域的污染

工业废渣对水域的污染，主要通过人为投入地面水、被风吹入地面水、被雨水带入地面水或渗入地下水。

废渣对水域的污染以化工废渣最为突出，尤其是将化工废渣不做任何处理直接倒入江河、湖泊或沿海海域，将造成更为严重的水体环境污染。

3.对大气的污染

化工废渣在堆放过程中，一定温度下，在水分的作用下某些有机物质发生分解，产生有害气体扩散到大气中，对大气造成污染。

化工污染防治

一般认为，有效地控制污染源，主要在于合理地选择适当的工艺流程、选择有效的操作条件和生产设备，以及加强企业的管理。

同时对废弃物进行妥善处理、回收及综合利用。

一、采用和开发少废无废工艺

化工生产在资源转化为产品的过程中，生产一种产品往往有多种原料路线和生产方法，不同的原料路线和生产方法产生的污染物的种类和数量可能有很大的差异。

无废少废工艺对环境保护具有决定性作用，因此采用和开发这类工艺能将污染物最大限度地消除在工艺过程中。

在改变原料路线的生产方法的同时，改进生产设备也是实行清洁生产、控制污染源的另一重要途径。

此外，采用密闭循环是当前化工生产过程中改进的一个新的发展方向。

密闭循环，指的是生产系统的废弃物通过一定的治理技术，重新回到系统中加以利用，以避免污染物排入周围环境，既可以降低原料消耗定额，又减少了污染物的危害。

二、加强废弃物综合利用实现资源化

化工废水处理

（1）物理处理法：

通过物理作用，以分离和回收废水中不溶解的悬浮状态污染物质（包括油膜和油珠）,有重力分离法、离心分离法和筛滤截流法

（2）化学处理法：

通过化学反应和传质作用来分离、去除废水中呈溶解、胶体状态的污染物质或将其转化为无害物质，处理单元有混凝、中和、氧化还原、萃取、汽提、吹脱、吸附、离子交换以及电渗析和反渗透等。

（3）物理化学法：

利用物理化学作用去除废水中的污染物质，主要有吸附法、离子交换法、膜分离法、萃取法、汽提法、吹脱法等。

（4）生物处理法：

通过微生物的代谢作用，使废水中呈溶液、胶体以及微悬浮状态的有机性污染物质转化为稳定、无害的物质，有好氧处理法和厌氧处理法

化工废气处理

各种生产过程中产生的空气污染物，其一，是气溶胶态污染物，如粉尘、烟尘、雾滴和尘雾等颗粒状污染物，利用其质量较大的特点，通过外力的作用将其分离出来，通常称为除尘；其二，时期态污染物，如SO2、NOx、CO、NH3、H2S、有机废气等主要以分子状态存在于废气中，利用污染物质的物理性质和化学性质，通过冷凝、吸收、吸附、燃烧、催化等方法进行处理。

如湖南株洲化工集团钛白粉厂煅烧工艺段尾气处理：

文丘理—填料塔—电除雾—大气

化工废渣处理

1.压实：

用物理方法以高固体废弃物的聚集程度，增大其在松散状态下的单位体积质量，减少固体废弃物的体积，以便利用和最终处置。

2.破碎：

用机械方法将废弃物破碎，见笑颗粒尺寸，使之适合于进一步加工或能经济地处理。

3.分选：

依据各种废弃物物理性能的不同进行分选处理的过程。

4.固化技术：

通过物理或化学法，将废弃物固定或包含在坚固的固体中，以降低或消除有害成分的溶出特性。

5.增稠和脱水

6.焚烧：

通过焚烧（温度在（800~1000摄氏度）使其中的化学活性成分被充分氧化分解，留下的有机成分（灰渣）被排出，在此过程中废弃物的容积减少，毒性降低，同时可达到回收热量和副产品的双重功效。

7.热解技术：

在氧分压较低的条件下，利用热能使可燃性化合物的化合键断裂，由大相对分子量的有机物转化为小相对分子量的燃料气体、油、固形碳等。

8.堆肥技术：

依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，认为地促进可被生物降解的有机物向稳定的腐植质转化的生物化学过程。