化工廢渣處理的方法及特點范文

時間:2023-11-15 17:55:55

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化工廢渣處理的方法及特點

篇1

關鍵詞:廢氣無組織;排放源;排放量計算

在無組織排放廢氣中,若污染物濃度較高且密集將會對人們的呼吸系統造成危害,尤其是擁有較高揮發性的污染物,通過高濃度的作用,將會使人們出現中毒等情況。無組織排放的廢氣中所有顆粒狀以及氣態狀的污染物都會對植物造成嚴重的傷害,尤其揮發性較強的毒害物質,將空氣作為載體,進入人與植物的細胞中,對機體的正常功能造成損害,導致基因突變等情況。且無組織排放廢氣還將對環境造成損害,腐蝕建筑的金屬材質,極大程度上加大了安全隱患、嚴重威脅了人們的生活健康。下面對廢氣無組織排放源及排放量核算進行進一步的闡述。

1 廢氣無組織排放源

當前無組織廢氣排放源主要是人們生產及生活過程中未將產生的大氣污染物采集至排放系統,而是經過廠房窗戶或將污染物直接排放到空氣中,引發大氣污染。且無組織排放的廢氣中包含了多種類型的污染物,其存在的形態也不盡相同,排放到大氣中的主要是顆粒及氣態污染物。污染物的源頭主要有以下幾個方面:一是所需的物料存在跑冒滴漏的情況;二是物料在空氣中發散和蒸發;三是建設項目生產過程中,物料在儲存、切割、裝車及運送過程中存在的揮發性無組織排放。

廢氣污染物中顆粒狀污染物主要由粉塵、煙塵、飛灰及化學霧組成。粉塵污染物主要是固體形態的物料在操作時衍生出來的黏土及水泥粉塵等。而煙塵主要是冶金時物料中存在的可燃物質揮發產生的氣態物質在冷凝過程中形成的多種氧化鉛和氧化鋅的煙塵。廢氣顆粒污染物中飛灰形成的主要因素是物料燃燒時產生較多的塵灰與黑色的煙。化學霧是物料空氣蒸汽所產生的液體,經過一系列的凝結和霧化作用生成的酸堿性霧等。

廢氣污染物中的氣態物主要是石化工業生產時未按照規定操作產生的硫氧化物、氮氧化物及碳氧化物等,以及多種有機化合物。其中硫氧化合物是因石化燃料燃燒時形成的。而氮氧化合物主要是工業硝酸和爐窯以及炸藥生產的過程中產生的NO和NO2污染物。有機化合物形成的原因是石化燃燒時衍生出較多具有較強揮發性VOC及烴類氣體,而鹵素化合物是來自于化工和塑料制造流程中形成氯化氫等。

2 廢氣無組織排放量的核算

2.1 物料衡算法

物料衡算法是將物質守恒定律作為前提條件,針對具體的工藝程序和特點、原輔料以及產品等物料之間存在的平衡關系計算無組織排放量,下面為計算公式:

無組織排放量=某物質的投入總量-有組織(排氣筒排放量)- 隨產品、副產品和廢水、固廢的量

這種方法在理論方面來講是最具科學合理性的,但是等式兩面很難平衡,主要原因是未能對每一種物料實施較為精確的測量,使用該方法的過程中必須熟悉生產工藝流程和管理方面的實際情況,同時還要對基本數據有全面的掌握,才能將廢氣無組織排放量精確的計算出來,數據掌握較詳細的無組織排放地區可運用該方法進行計算。

2.2 估算法

估算法可根據原料每年的使用量及產品每年的生產量,及物料裝置中循環的總量比例將目標無組織排放量大概估算出來。

2.3 類比法

類比法是使用和擬建項目類似的目前存在的項目設計資料或真實測量的數據進行核算,該方法應用較為廣泛,適用的范圍較大,包括儲罐區、生產裝置區及污水處理區都可應用。使用該方法計算時,若要提升類比數據的精準程度,應將被計算對象和類比對象之間的相擬性及可比性進行仔細分析,如,污染物排放特點的相似性、工程特征的相似性、設計生產的規模、生產工藝、原料及其成分等。尤其是染物排放特點的相似性,這相似性是指污染物排放種類、濃度、強度及去向等。而環境特征的相似性,指地理位置、地區環境作用及氣候情況等。

2.4 實驗法

堆放廢渣的無組織廢氣來源于廢催化劑及釜殘濾渣等化工廢渣及污水處理場形成的三泥等。針對這些廢氣目前尚沒有固定的計算方式,通??蛇x擇實驗法進行計算,即使用廢渣分析實驗的方式,獲得揮發性物質的含量,且將少許廢渣放在與真實生產過程中廢渣防治的條件相同的環境,放置指定的時間,再次測量揮發性物質的含量,經過兩次測量的數值差可計算出全部廢渣堆放處產生的無組織廢氣的排放總量。

3 結束語

通過對廢氣無組織排放源及排放量核算研究的進一步闡述,了解到在無組織排放的廢氣中,如果污染物濃度較高且密集將會對人們的呼吸系統造成危害,尤其是擁有較高揮發性的污染物,通過高濃度的作用,會使人們中毒。無組織排放的廢氣中的所有顆粒狀以及氣態狀的污染物將會對植物造成嚴重的傷害。因此,必須要對其予以高度的重視。希望通過文章的闡述能夠對廢氣無組織排放源和排放量計算方面有一個全面的了解,進而研究出有效地減少廢氣無組織排放的方法。

參考文獻

[1]李克勤,王棟成,林國棟,等.化工項目無組織排放環境影響評價技術研究與應用[J].山東化工,2012,8:25-29.

篇2

關鍵詞:環保意識;廢棄物;處理原則;處理方法

近年來,關于化工污染的討伐聲是連綿不絕的,確實,化學工業在推動社會進步的同時,也帶來了嚴重的環境污染。杜絕污染,要從源頭做起,要從化工從業者的環保意識抓起?;I是我校最大的專業,每年為各石化企業輸送大量的人才,因此,教育和引導學生的環保意識是非常重要的。

為了減少實驗過程中的污染,更為了提高學生的環保意識,我們化工科老師研究的一套對有機化學實驗室廢氣、廢液、廢渣的處理方法,要求學生在實驗操作中,嚴格按照規定的方法來對廢棄物進行處理,確保每一次實驗后都不讓有毒有害物質排放到實驗室外。具體如下:

一、廢棄物處理原則

1.根據廢棄物的特點,應做到分類收集、存放,集中處理

處理方法簡單易操作,處理效率高,不需要很多投資。

2.根據濃度不同選擇合適的處理方法

對廢氣,濃度低可直接排放空氣中稀釋;對溶液,濃度高者應分別用潔凈的容器盛裝,集中貯存,以便于回收某些組分,濃度低的適當處理達標即可排出。

3.根據廢棄物的性質選擇合適的容器和存放點

揮發性物質要密閉;易燃、易爆、劇毒物質應按規定貯存,做到避光、防震、隔熱、防泄漏等。

二、廢棄物處理方法

1.有機廢液

對有機廢液一般的處理方法為:焚燒法、溶劑萃取法、吸附法、水解法、氧化分解法、生物化學處理法等,也可分為物理法(沉淀、過濾、離心分離、蒸發結晶、汽提萃取、吹脫及反滲透等);化學法(混凝、中和、氧化還原、電解、吸附等);生物法(活性污泥性、生物膜法、生物氧化塘法等)。在實際應用中可根據有機廢棄液的不同而靈活采用不同方法。

如煤油,只用經過蒸餾提純,可用來保存Na等物質。而常用CCl4溶劑,對環境污染很大,對于溶有鹵素單質的,可用NaOH洗,所成鹽一般不溶,結晶析出,再用水洗,剩余較為潔凈的CCl4,要是還覺得不夠干凈,可用蒸餾的方法再提純(CCl4的沸點:76.8℃)。

又如,將乙醚廢液用水洗滌一次,用氫氧化鉀中和至石蕊試紙檢測為中性,再用5%高錳酸鉀至紫色不褪,再用水洗,然后用5%左右硫酸亞鐵銨溶液洗滌,除去過氧化物。用純水洗滌乙醚兩次。棄去水層,用無水氯化鈣干燥,放置過夜,過濾,蒸餾。在45℃的水浴上加熱蒸餾,收集33.5℃~34.5℃的溜出液,裝于棕色磨口塞試劑瓶中。乙醚被回收后,殘液即可排除。

另外,對于含酚廢液的這類劇毒類細胞原漿毒物,處理方法則應根據濃度不同來處理:低濃度的含酚廢液可加入次氯酸鈉或漂白粉煮一下,使酚分解為二氧化碳和水;如果是高濃度的含酚廢液,可通過醋酸丁酯萃取,再加少量的氫氧化鈉溶液反萃取,經調節pH后進行蒸餾回收,處理后的廢液排放。

在廢液的處理中,很多學生能恰當地使用液缸,但對廢液缸里的物質處理,卻習慣直接傾倒在污水排放口。因此,在實驗過程中,要求學生做到對污水分類并再處理,達標后再排放,能從本質上培養學生的環保意識。

2.有機廢氣

對有機廢氣切不可隨意排空而危害環境,要依據廢氣性質有效處理。對低濃度的廢氣,可以通過通風櫥排放到空氣中,經空氣稀釋后不會對環境造成影響,但對濃度高或毒性重的廢氣,則需要通過相關處理后方可排放。

實驗室處理有機廢氣,主要參考工業廢氣處理辦法,通過對實驗裝置的設計和改造,運用冷凝法、燃燒法、吸收法、吸附法等方法,以達到使有害氣體隨試驗進程即被收集或轉化的目的。

冷凝法:對含高濃度芳香烴、硝基烴、鹵代烴等的氣體,只要采用冷凝,利用冷介質對高溫有機廢氣蒸汽進行處理,冷凝為液體后再統一處理。

燃燒法:將可燃物質(如低級烴類或一氧化碳等)在通風櫥內進行燃燒,使其轉化為CO2和H2O后排出。

吸收法:改動有機實驗室排風機的管道,讓其經過一個盛放洗液的塑料容器,氣體經過洗液被有毒物質吸收后可排放于空氣中。

吸附法:讓廢氣與多孔活性炭或活性炭纖維接觸,將有害物質吸附在固體表面,分離污染物。

3.有機固體

對有機固體有封存填埋、焚燒和交專門垃圾處理場三類方法。打碎的玻璃殘渣等需要封存好以后進行深埋,實驗過程中產生的惰性或能經微生物分解后轉化為無害物質的廢渣也可進行填埋處理。凡填埋場地應遠離水源,場地底不透水,不能滲入地下水層。我校在垃圾場旁專門開辟了一塊填埋場,既無水源,也不會滲漏。不能自然降解的有毒廢物,一般采用集中焚燒處理。需要焚燒的廢渣,集中后在教師的監督下放入專門的焚燒坑中進行焚燒,要求學生正確點火,注意安全。另外,對有毒且不能焚燒的固體廢棄物,要經封存后交由垃圾處理場的員工進行專業處理。

對“三廢”的有效處理是有機化學實驗的最后一個步驟,也是防止污染的關鍵步驟。要求學生必須做好實驗室污染物的末端處理,不僅減少實驗造成的污染,為企業工廠培養更多有社會責任感的學生。

參考文獻:

[1]宋桂苓.綠色有機化學實驗的探索和實踐[J].實驗室研究與探索,2006,25(8).

[2]俞美香.常見實驗室廢液處理[J].環境導報,2012(3):17-18.

[3]張宇峰.揮發性有機化合物的污染控制技術[J].南京工業大學學報,2013,25(3):89-91.

篇3

【關鍵字】有機硅廢渣漿,處理技術

中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A 文章編號:

一、前言

通過不斷加強對有機硅廢渣漿的處理技術和方法的分析,可以找到更加有效的方法對于有機硅廢渣漿進行無害化處理,從而防止其對環境造成損害,這對于環境友好型社會的建設具有十分重大的意義。

二、傳統的有機硅廢渣漿的處理技術分析

1、水解法

有些美國企業對有機硅廢漿渣進行水解前處理,在有機硅水解前向漿渣中加入少量的礦物油或混合至少兩種物質以使混合物流的 SiCl 官能度大于或等于 2.8,加入物質后使得漿渣水解產物顆粒不黏附,易于處理,以方便對漿渣進一步處理操作。但該方法的缺點在于:渣漿與水解介質接觸不充分,水解的速度比較緩慢,得到的水解物為黏稠狀態,難以從混合體系中分離;而且在水解過程中加入物質將增加廢料處理費用,并增加了新的污染源,不符合環保要求。還有些美國企業和德國企業利用不同的水解介質對有機硅漿渣進行水解處理。該工藝的優點在于:該方法減少了水解液中的重金屬濃度,解決了廢物處理的難題,水解工藝得到的產品為惰性,高閃點,無氣體析出,不黏稠、無塵易流動,易于處理和運輸;并且,銅被富集在固體水解物中,可以充分回收。該工藝的主要缺點是把渣漿液相完全水解掉,浪費了資源。

2、高溫裂解法

高溫裂解法是在300-900℃ 高溫條件下,使高沸物中的Si-Si鍵斷裂,得硅烷單體。此法優點是對原料要求寬松,不需要除去高沸物中的一些固體雜質〈這些雜質有可能催化劑中毒),可以裂解所有的硅烷(不同型式的催化劑只針對不同型式的硅烷效果較好〉。缺點是反應溫度較高,積碳嚴重。德國Wacker公司采用連續高溫裂解工藝,在 300-800℃的條件下,將高沸物和氯化氫在有可旋轉內件的管式反應器中反應裂解為硅烷單體。這個可旋轉內件可將積碳和固體物從反應器壁上除去,防止反應管堵塞。當溫度為550℃時,裂解產物中甲基三氯硅烷的質量分數為32%、二甲基二氯硅烷的質量分數為33%。

4、利用高沸物制備硅油

高沸物中有大量含氯有機氯硅烷化合物,可與醇中的烷氧基和水中的羥基進行取代反應,經水解、縮合生成含有烷氧基和羥基的有機硅混合物。醇類為甲醇、乙醇和苯酚等,催化劑為還原鈀或過渡金屬絡合物。由于反應過程中氯原子不能完全被取代,因此最終產品中仍含有氯原子,產品呈酸性。此酸性硅油是制備中性硅油、甲基硅酸鈉和乳化硅油等有機硅產品的中間產物。有機硅高沸物經甲醇醇解、中和靜置分層和過濾后,制得粘度大于10mm的系列硅油產品。此工藝流程短、反應在常溫下進行、易于工業化,其產品收率高、生產成本低,且分子量可隨意控制,性能穩定。

5、利用高沸物制備有機硅防水劑利用有機硅產品的憎水特性可以將高沸物水解或醇解制備有機硅防水劑(主要成分甲基硅酸鈉)。用其稀釋液(一般質量分數為2%-5%)處理建筑材料、保溫材料、混凝土制品和石膏制品,可使這些建筑材料、建筑物及其它制品具有良好的疏水性,并可作為灰漿及水溶性漆的添加劑。經高沸物防水劑處理的材料具有良好的透氣性,有一定的耐腐蝕性,可防止站污,延長建筑物壽命。在制備過程中,起始水溫過低會產生粘稠狀物,造成無法洗滌和堿溶;溫度過高又會增加鹽酸解析,需增加復雜的回收裝置。在水解產物的水洗和脫水過程中,酸含量和水分的控制對提高成品質量十分重要。加醇可以使部分用堿不能溶解的硅醇作為溶劑調整甲基硅酸鈉含量,因此,應注意水溫、水分及加醇的控制。

6、利用高沸物制備消泡劑和脫膜劑

將有機硅高沸物與低沸物一起進行醇解和水解,可制得相對分子質量為6000-10000的烷氧基和羥基聚硅氧烷,然后用非離子型乳化劑進行乳化,使其成為含聚硅氧烷質量分數為33%-40%的穩定乳液。該乳液廣泛地用作印染工作液的消泡劑和橡膠及塑料制品工業的脫膜劑。

7、利用高沸物制備陶瓷

碳化硅(SiC)由于具有極好的高溫強度、優良的耐熱、耐磨性和化學穩定性,成為最有希望的高溫結構材料。過去通常采用高溫碳熱還原法制備SiC原料,雖然產品純度高,但冶煉溫度也高,能耗大,產率低,且一般形成α-SiC。近年來,用化學氣相沉積法得到的粉體粒徑和形狀均 一,微觀結構和純度可通過原料選擇和合成條件來控制,但成本較高。采用自蔓延工藝合成SiC,具有節能、工藝簡單和產品純度高的特點,但也以α-SiC為 主,在制備SiC陶瓷時需在2000℃以上才能燒結,限制了碳化硅材料的應用。山東工業陶瓷研究設計院以有機硅高沸物為原料高溫熱解制備了β-SiC粉體。實驗表明,有機硅高沸物在1450℃晶化2h,可得到晶型較好的β-SiC,用Pt和FeS04作復合催化劑可有效提高有機硅高沸物的陶瓷轉化率。但采用何種催化劑能使其陶瓷轉化率達到50%以上,如何通過改變熱解工藝參數調整熱解產物中的SiC的含量,則有待進一步研究。

8、利用高沸物制備有機硅樹脂

各沸程的高沸物均可作為合成新型有機硅樹脂的原料,此種有機硅樹脂含有活潑羥基,可進一步與其它化合物反應制備新型高聚物。將某一沸程的高沸物與有機溶劑混合,在攪拌條件下加適量的水進行縮聚反應,硅樹脂凝膠化溫度約190℃,將反應完畢的有機溶液層用鹽水洗至中性,經干燥得到粘稠狀樹脂,平均收率約為95%,預聚體的相對分子質量為1000-2000。這種硅樹脂在200℃時熱失重很少,具有優良的耐熱性。150- 170℃沸程的高沸物合成的硅樹脂,可作為耐高溫抗氧劑。

三、新型有機硅廢渣漿處理技術分析

1、焚燒法

焚燒法是一種高溫熱處理技術,即以一定量的過??諝夂腿剂吓c被處理的有機漿渣在焚燒爐內進行氧化燃燒反應,漿渣中的物質在 800 ℃~1 200 ℃的高溫下氧化、熱解而被破壞,是一種可同時實現廢物無害化、減量化和資源化的處理技術。

2、焚燒工藝技術

廢渣漿焚燒系統,采用連續運行的回轉窯焚燒技術。一次燃燒室采用回轉窯結構,柴油通過管路輸送到燃燒器,由燃燒器自動點火系統點燃,使爐內溫度緩慢升高,當控制柜上的回轉窯溫度顯示儀顯示 600 ℃時,常溫的助燃空氣由補氧風機送入回轉窯,廢渣漿經過氮氣加壓,通過管路輸送流入回轉窯焚燒,回轉窯煙氣溫度在 500 ℃~800 ℃,灰渣由底部出灰機排出,出回轉窯煙氣在二次燃燒室進一步加溫分解,在爐內被加熱到1050℃以上進行熱分解,達到2s停留時間后,焚毀去除率達到 99.99%后離開爐體,然后進入高溫除塵器除灰,煙氣進入余熱鍋爐回收熱量,將煙氣降低到 200 ℃左右,進入鹽酸冷卻和吸收系統,煙氣再進入降膜吸收器,吸收煙氣中剩余的 HCl 氣體,回收鹽酸后的煙氣送入堿噴淋吸收塔,用堿吸收除去剩余的 HCl 和極少量的Cl2,達標排放,工藝吸收水從冷卻器補入,在鹽酸冷卻中補入的水吸收氯化氫后,再進入降膜吸收器進一步吸收煙氣中的氯化氫氣體,在降膜吸收器中,鹽酸質量分數約為 31%時,排出裝置,送到工廠鹽酸儲槽儲存。

3、焚燒處理的優點

(1)有機硅漿渣焚燒裝置處理量大,可以有效解決制約有機硅單體生產的不利因素。

(2)焚燒技術的應用,可大大改善有機硅企業的生產及生活環境。

(3)該處理技術還可以得到副產鹽酸、副產蒸汽。

四、結束語

綜上所述,隨著我國居民對于環境的要求提高,以及環境質量的惡化,使得我們不得不加強對環境的保護,不得再以犧牲環境為代價來發展經濟,因此,對于有機廢渣漿的處理就顯得十分重要了,可以減少對環境的危害。

參考文獻:

[1]陳建 地鐵隧道穿越溶洞的施工處理技術探討大直徑隧道與城市軌道交通工程技術——2005上海國際隧道工程研討會文集2005-10-01國際會議

篇4

[關鍵詞]煤化工;污染;治理;措施

中圖分類號:X784 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)09-0230-01

煤化工是一個重要的污染源,要發展煤化工,必須同時解決由此產生的污染問題。煤化工的發展應力求把污染、能耗降到最低限度,控制在生態、環境、資源容量可承載能力的范圍內。煤化工的發展決不能以浪費資源、犧牲環境和破壞生態為代價。

一、我國煤化工污染現狀

1、焦化廢氣的污染

焦化污染物是煤炭行業造成環境污染的首要污染物,這是因為焦化產業依然存在,有許多的焦化污染物質嚴重地污染著環境,如焦化廢氣等。一般來說,焦化廢氣主要是煤的干餾、結焦等加工過程中產生的煙氣、廢氣、粉塵、煤塵等,尤其是出焦時焦炭與空氣燃燒所形成的一氧化氮、一氧化碳和二氧化碳對環境污染更為嚴重。氣體污染物的排污環節比較復雜,并且種類很多、毒性很大,非常不利于控制和處理。這些污染氣體在微風的環境中很容易彌散在空中,造成嚴重的空氣污染,影響自然環境質量的同時,更對人們的健康造成了影響和損害。

2、焦化廢水的污染

焦化廢水對于環境的影響也很大,它主要是在煤炭的焦化以及焦化回收的過程當中產生的廢水、水蒸氣和煤氣一起從焦爐排除,進而形成許多的焦化廢水。這類廢水一旦流入江河就會對生物的生存造成威脅,如果使用被焦化廢水污染了的水進行農田灌溉,既會使農作物減產甚至枯死,還會造成土地鹽堿化。

3、噪聲的污染

一般來說,煤炭化工企業的噪聲污染并不是很嚴重,對于周圍居民的生活也不會產生太大的影響。但是局部的一些高噪聲的設備卻很常見,如果缺乏相應的操作和合理的安排,往往會對作業的工人產生一定的影響,長此以往也會嚴重影響煤炭從業人員的身體健康。

4、焦化廢渣的污染

焦化廢渣主要包括除塵器收回的煤塵等細小的碎渣,或者是分離過程中產生的焦油渣等。這些廢渣的成分相當復雜,露天堆置時一旦遇到下雨或者刮風,就會對空氣、土壤以及水造成污染,給人們的健康帶來嚴重的威脅。

二、關于煤化工污染的治理措施

1、淘汰落后產業和生產力

要嚴格執行相應的產業政策,淘汰落后產業和生產力。我國的各級政府以及相關的責任部門應該對于落后的產業和生產力實行嚴格的淘汰制度,同時進行嚴格的執法,對于相應的產業提出必要的產業政策。環保部門應該督促執行相應的標準,對于那些新興起的煤炭行業給予嚴格把關,一旦出現污染較大并且缺乏相應環境保護能力的產業要實行淘汰制度,反對地方保護主義的出現。

2、強化管理能力

煤炭企業主管部門的相關領導應不斷提高思想認識,加強對企業的管理。企業領導要不斷加強對焦化污染物處理的重視程度,不能單純地追求經濟利益而放棄環保。從事環保工作的人員應增強責任意識,與相關部門一起有效推進環境保護,嚴格落實進行的審查制度。對廠內進行設備的嚴格審查,對于一些污染嚴重的企業要堅決予以關停。

3、焦化廢水降解與深度處理

焦化廢水中酚類物質較多,通過對酚類物質的檢測處理,進行濃度轉移,并設計處理工藝進行酚類物質去除,控制在0.1mg?L-1。酚類物質的轉移能夠降低污染物濃度,并進行講降解處理。另外,對焦化廢水進行深度處理,主要是對殘余污染成分進行消除。目前主要應用方法為對COD構成研究,并通過O3/UV催化流床反應器,將廢水中各種污染指標降低。降低濃度的同時也對廢水進行消毒處理,實現廢水回用。

4、厭氧生物處理技術應用

該技術應用能耗較低,且對焦化廢水中高濃度污染物處理具有較大優勢。厭氧主要針對發酵性細菌、產停產乙酸細菌等。厭氧過程同時能夠對多種難以降解的物質進行降解,包括多氯聯苯等。高氯帶同系物中的脫氯變化需要在厭氧條件完成。厭氧生物處理需要建立在負荷高以及剩余污泥少等的條件下,厭氧發硬條件相對更加嚴格,為此,啟動相對更加緩慢。采用水解進行生物降解,其主要是利用非嚴格厭氧完成對有機物的分級降解,其中堿性水解菌在水中不具有溶解性特征。能夠將大分子物質進一步降解。

5、生物強化技術應用

經過預處理后的煤化工廠的廢水,還要進一步采用生化處理的方法。這種處理方法主要是應用好氧生物法處理原理。但是,由于煤化工廠中的廢水中雜環類化合物含量比較高,經過這種生化處理后的廢水,水中的COD和氨氮指標有時會很高,有時又很高,難以控制在一個穩定的范圍內。因此,近年來在這方面有了很大的改善,出現了生物炭法和生物流化處理法。其中,生物炭法的操作步驟是:首先在生物進化水中加入少量的粉末性活性炭,然后和回流的污泥融合在一起,在曝氣池內,采用污泥脫水裝置,從污泥濃縮池中排出的剩余污泥,然后對廢水進行處理。在曝氣池內,因為活性污泥對粉末活性炭的表面的影響,粉末活性炭因為表面積大,吸附能力也很強。這項技術的優勢就是可以促進活性污泥和粉末活性炭發生氧化,加快溶解。這樣,就可以有效降低基質的濃度,其中,COD的降解去除率也會相應增加。據了解,在生物炭法系統內部,活性炭吸附處理COD的動態吸附容量一般控制在200%左右。生物炭法的優勢是處理生物法無法自然降解的有毒害的污染物,包括有機物。

生物炭法在處理煤化工廢水中的高濃度大分子有機物方面,有著很好的處理效果。生物流化床處理法PAM,這種處理方法的原理是在在特殊的結構填料的基礎上,采用生物流化床技術,在相同的生物處理單元中發揮作用,然后結合生物膜內法和活性污泥法。這種廢水處理工藝的工作原理是污染物侵入到生物膜的內部,微生物的吸附能力較強,可以懸浮在懸浮填料表面,形成一層微生物膜層。因為這種微生物的產量很高,可以大量使用,所以使用這種處理方法在反應池內可以增加生物的濃度,也可以大幅度提高有機污染物的降解效率。

6、積極推廣清潔及生產技術

因焦化生產工藝中生產環節十分的復雜,排放出的污染物和廢水特別的多,這就給企業在處理污染的問題上增加了很多的經濟負擔。若要想從根本上解決問題就必須開創一條清潔生產之路。研究新的工藝技術,并貫穿于整個生產過程中,使排放物得以有效的控制與治理。

把水進行循環的使用,在廢水的處理中,先進行過程處理再進行集中處理,建立除鹽水站,增設旁濾裝置,讓循環水不再予以污染。建立生活污水處理系統,把產生的水用于循環水的補水、衛生用水以及綠化用水,將蒸氨廢水進入生化的處理系統,熄焦處理后的生物脫酚廢水,使設備的腐蝕予以減少。

7、加強國際的合作,并對污染少、高效率的技術裝備予以開發

中國的煤化工產業的技術在近幾年有了很大的進步,但這些是遠遠不夠的,還應該對高效率低污染的技術設備予以開發,如:可借鑒其他國家的水平室煉焦爐的制作方法,并予以改進,使高效率低污染的煉焦新爐型得以研制。

總而言之,煤炭行業的發展一直都是我國國民經濟的重要組成部分,只有更好地實現對于煤炭行業的污染治理,才能有效地對環境進行保護,進而促進煤炭行業的又好又快發展。

參考文獻

[1] 游建軍,熊珊,賀前鋒.煤化工廢水處理技術研究及應用分析[J].科技信息. 2013(02).

[2] 何鋒.煤化工廢水的來源與特點及其相應的處理技術探究[J].科技視界. 2012(23).

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【關鍵詞】工業固體廢棄物;管理政策;分析;建議

1 工業固體廢棄物概述

1.1 工業固體廢棄物的概念

工業固體廢棄物是指在交通、工業等生產活動中產生的燃料廢渣、粉塵、碎屑、污泥、采礦廢石等固體廢棄物,即為人們所熟知的工業垃圾或工業廢渣。產品的生產過程也同樣是固體廢棄物的產生過程。

1.2 工業固體廢棄物的產生源及分類

按照工業固體廢棄物來源及物理性狀劃分主要包括:建筑廢材廢渣,采礦廢渣,化工廢渣,冶金廢渣,電力工業廢渣,制藥工業藥渣,紡織服裝業廢料,造紙、木材、印刷等工業廢渣,電器、儀器儀表等工業廢料,交通、機械、金屬結構等工業廢材,燃料廢渣,放射性廢渣,玻璃、陶瓷廢渣等??煞譃橐话愎I廢物(如高爐渣、鋼渣、赤泥、有色金屬渣、粉煤灰、煤渣、硫酸渣、廢石膏、鹽泥等)和工業有害固體廢物。

1.3 工業固體廢棄物的特點

工業固體廢棄物的特點主要包括以下幾個方面:

(1)種類非常多,《固體廢物申報登記工作指南》將工業固體廢棄物分為99類;分布極其廣泛,產生于多種工業行業,產生量大。

(2)資源和廢棄物的相對性,換句話說,工業固體廢棄物具有資源化價值。一般工業固體廢棄物對于人類具有有用性,有些工業固體廢棄物,雖然在當前的經濟條件和科學技術下無法利用,但是隨著時間的推移,科學技術的發展,以及今后社會生活的需求,今天的廢棄物可能成為今后的資源。另外,從空間角度看,一些廢棄物僅僅是相對于某一過程或者是某一方面不具備使用價值,并不是在一切過程中或一切方面都沒有使用價值。一種過程的廢物,很有可能成為另一種過程的原料。相較于廢水、廢氣等,固體廢棄物更容易收集、運輸和加工處理,并且大多數固體廢棄物一般具有某些工業原材料所具有的化學、物理特性,因而回收利用的價值高。

(3)工業固體廢物的污染危害具有潛在性、長期性和災難性,是一個比較緩慢的過程。固體廢物對環境的污染不同于廢水、廢氣和噪聲,直接污染程度遠不及廢水和廢氣,但是固體廢棄物呆滯性大、擴散性小,具有很強的間接性,可以通過各種途徑(比如通過水、氣和土壤等)轉化為其他污染物造成二次污染和重復污染,其污染造成的危害或許在許多年后才能發現。從某種意義上講,固體廢棄物,尤其是有害固體廢棄物對環境造成的危害可能要比水、氣造成的危害嚴重得多。

2 我國工業固體廢棄物的現狀分析

2.1 工業固體廢棄物排放現狀

改革開放以來,我國經濟發展迅速,粗放型的經濟增長方式導致了能源和資源的大量消耗,工業固體廢棄物的排放量的持續增加。1981年,我國工業固體廢棄物總產量為3.37億噸,1995年總產量為6.45億噸,1996年增加到6.59億噸。自1981年到1988年,我國的工業固體廢棄物產生量年增長率為8~15%。目前,我國工業固體廢棄物的年產生量已經達到8億噸,累計堆存量也已超過67億噸,占用土地面積達到了65412萬㎡。我國工業危險固體廢棄物的產生量也在逐年遞增,近幾年每年產生工業危險廢物在1000萬噸左右。面對工業固體廢物產生量快速增長的巨大壓力,我國工業固體廢棄物處理設施建設卻相對滯后,處理能力也嚴重不足,綜合利用水平相對較低,管理政策也不夠完善。

2.2 工業固體廢棄物利用現狀

工業固體廢棄物不但污染環境,還是一種資源的浪費。

目前,我國對于工業固體廢棄物的利用治理一般采用處理、處置和開展綜合利用相結合的治理策略。能綜合利用的,盡量進行利用,以大宗利用為主,兼顧多功能、高效能的利用,可以綜合利用的工業固體廢棄物能夠給企業節省相當多的原料,同時也也起到保護環境的作用,不但消除了污染,而且產生了可觀的經濟效益,得到社會的認可,所以工業固體廢棄物的綜合利用能兼顧環境效益、經濟效益和社會效益。但是,目前,我國固體廢棄物的綜合利用率還相對較低。暫時不能綜合利用的一般工業固體廢棄物,大多采用簡單堆存或筑壩貯存的方法。目前,有些工業固體廢棄物在堆存時既沒有進行無害化、固化和穩定化措施,也沒有采取流失、防水、防滲漏和防揚散措施,存在比較大的隱患。

2.3 工業固體廢棄物的處理引起重視

人類工業發展已經有一百多年的歷史,算是相當成熟的行業,隨著工業生產的迅速發展,工業固體廢棄物的種類和數量也在不斷增加。目前,世界上許多國家都對工業固體廢棄物的處理都給予高度重視,無論在經濟還是政策上都有極大的鼓勵措施。我國在2008年初,因為國務院辦公廳所下發的關于限制生產銷售使用塑料購物袋的通知,而引起了人們對于固體廢棄物所產生的環境問題的關注和熱議。由于我們對于固體廢棄物所產生的環境、社會問題等認識的比較晚,在很長時間內,都沒有給予足夠的關注,所以對于工業固體廢棄物的管理和利用相對薄弱,立法進程也相對緩慢。20世紀90年代以來,環??偩忠约捌渌嘘P部委先后頒布了一系列關于固體廢棄物的管理法規,以及十幾項固體廢棄物污染的控制標準,國務院有關部門也制定了若干鼓勵對固體廢物實行綜合利用的政策和辦法,并且關于工業固體廢棄物管理和處理利用的學術論文也逐漸增多。因而,近年來,有關我國工業固體廢棄物的管理和利用政策也在不斷發展。

3 我國工業固體廢棄物管理政策分析與建議

3.1 我國工業固體廢棄物管理政策分析

目前,我國在工業固體廢棄物處理和管理利用上已經出臺了很多政策和規定,但還存在著一些問題。比如,工業固體廢物管理目標表述不清晰,體系不夠完整;工業固體廢棄物綜合利用程度低;工業固體廢棄物管理目標不符合固體廢棄物管理和污染控制的規律;污染控制的手段強制性不強,缺乏確定性等[1]。

3.2 我國工業固體廢棄物管理政策建議

(1)國家應加快轉變經濟發展方式,研究、開發和推廣減少工業固體廢物產生量的生產工藝和設備,促進產業結構調整和優化升級,推進節能減排,進一步加強淘汰落后產能工作。發展高效節能、先進環保和資源循環利用的新裝備和新產品,推行清潔生產和低碳技術,加快形成支柱產業。

(2)進一步重視固體廢棄物的管理。改變目前環境監管不到位、相關制度法規不健全的狀況,防范表面上“發展循環經濟”、實際上以再次污染環境換取經濟利益的問題發生。

(3)加強法制和標準建設。國務院環境保護行政主管部門應當會同國務院經濟綜合主管部門和其他有關部門對工業工業固體廢物對環境的污染作出界定。1985 年以來,國家陸續頒布了“有色金屬工業固體廢物污染控制標準”、“浸出毒性試驗方法標準”、“腐蝕性毒性試驗方法標準”和“中華人民共和國固體廢物污染環境防治法”等,同時各省市也應制訂相應的地方標準,實現工業固體廢物管理法規化[2]。只有依法可依,才能從根本上對工業固體廢物進行管理。

(4)明確工業固體廢棄物的管理目標,完善管理政策框架體系。

制定合理的綜合管理方案。成功的綜合管理系統推動立法工作,而不是被法律所推動,更多的法律不一定促成更多的減排和回收利用。

(5)加強與發達國家之間的合作交流。目前,我國工業固體廢物管理和治理基礎相較于發達國家還比較薄弱,所以借鑒發達國家在工業固體廢物管理和治理方面的經驗和技術,引進更多先進的生產設備和技術,培養更多生產和管理人才,結合我國現有情況,加快工業固體廢棄物立法的步伐,積極推行先進的工業固體廢物處理技術,提高全民的環保意識,這些對于我國工業固體廢物的管理與資源化具有重要意義[3]。

參考文獻

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關鍵詞:磷石膏 產業化 綜合利用

中圖分類號:TQ125 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)05(a)-0213-02

磷石膏是硫酸分解磷礦萃取磷酸(即濕法磷酸)過程中產生的固體廢渣,制備1t磷酸大概產生磷石膏在5 t左右。隨著磷肥工業的高速發展,目前全國每年產生的磷石膏不低于千萬噸,而且每年還在以15%的速度增長。磷石膏的外觀顏色為淺灰白色或黑灰色細粉狀固體,其主要成分為二水硫酸鈣(CaSO4·2H2O)。與天然石膏相似,一般游離水含量在20%以上。磷石膏是一種粉狀材料,幾乎沒有可塑造性。因此大部分采用堆放的處理方式,磷石膏的大量堆存,不僅侵占了土地資源,同時在露天堆放的過程中由于風蝕、雨蝕等會造成對大氣、水及土壤的再次污染。如何有效的處理已經成了我國乃至世界范圍內的一個迫在眉睫的問題[1]。

磷石膏中含有的雜質主要包括少量未分解的磷礦、未洗滌干凈的磷酸、鐵、鋁化合物、氟化鈣、有機質、磷、氟以及放射性物質鈾、鐳等多種雜質。其中的磷是以可溶磷、共晶磷、難溶磷三種形態存在,有害的是可溶磷和共晶磷。其中可溶磷會導致材料強度大幅降低,使凝結時間延長,通常采用水洗的辦法除去;共晶磷存在于半水石膏晶格中,在水化時從晶格中溶出,會阻礙半水石膏的水化,還會降低而使石膏析晶的過飽和度,使磷石膏晶體粗化,強度降低。氟主要以可溶氟NaF、難溶氟CaF2、Na2SiF6等,可溶氟會使水化產物二水石膏晶體粗化,強度降低。其他雜質對磷石膏應用影響相對較大的有堿金屬鹽、有機物和放射性元素。當磷石膏制品受潮時,堿金屬離子會沿著硬化體孔隙遷移至表面,在制品表面析晶后造成粉化、泛霜。有機物包括磷礦石中已有的和生產工藝中外加劑,分布于石膏晶體表面,會減弱二水石膏晶體間的接合,使硬化體結構疏松,甚至會使石膏制品發黑、凝固速度減慢、制品強度降低。而各地磷石膏放射性物質含量的差異較大,放射性比活度超標的磷石膏不宜利用[2]。

在產業化應用中,磷石膏中的雜質特別是有害雜質都通常先通過預處理以提高磷石膏制品的品質。常用的預處理方式有水洗、石灰中和改性、煅燒、球磨、浮選、篩分、成粒、水熱法、自然陳化等方法,為了更有效地去除雜質,通常將相關方法配合使用[3]。

1 磷石膏的工業應用現狀

1.1 磷石膏應用于建筑材料

1.1.1 制硫酸聯產水泥及水泥緩凝劑

將磷石膏高溫分解,生成的SO3,用于生產硫酸,CaO用于生產水泥。改性后的磷石膏經烘干脫水成為無水或半水石膏,與焦炭、粘土等混合、磨后加人回轉窯煅燒,制得水泥熟料,再與石膏、高爐礦渣等混合制成水泥。往干燥的磷石膏中加人適量石灰,然后控制在特定溫度下煅燒可得可溶性的無水物和半水物,后加水造??傻玫降漠a物是水泥緩凝劑。研究表明,磷石膏除雜后可以單摻或與二水石膏按適當比例雙摻后用作水泥緩凝劑,且雙摻效果更佳。也有研究表明,若將磷石膏與石灰石中和并于800 ℃煅燒后再用作水泥緩凝劑,其性能要優于天然石膏[4]。

德國的科斯菲克(Cosvic)公司、奧地利的林茲化學(Chemic Linz)公司、南非的法拉博瓦(Phalabowa)公司均采用該技術利用磷石膏[10]。中國在20世紀80~90年代開發了磷石膏制硫酸聯產水泥技術,魯北化工集團擁有中國技術最先進、規模最大的年產15萬t磷銨、20萬t硫酸聯產30萬t水泥,國家試點放大工程,該項目曾被列入國家《國民經濟和社會發展“九五”計劃及2010年遠景目標發展綱要》,奠定了在國家磷復肥、石膏制酸行業的主導地位,為我國提供了大型磷復肥工業裝置國產化樣板。2011年5月翁福紫金公司于四川利森建材集團聯合建設80萬t磷石膏制備水泥緩凝劑項目[5]。

1.1.2 石膏板材和石膏砌塊

利用磷石膏生產建筑石膏是目前磷石膏應用中較為成熟的方法。將磷石膏凈化處理,除去其中的磷酸鹽、氟化物、有機物和可溶性鹽,使其符合建筑材料對于原料的要求。凈化后的磷石膏經干燥、煅燒脫去游離水和結晶水,再經陳化即可制成半水石膏(即建筑石膏)。以它為原料可生產纖維石膏板、紙面石膏板、石膏砌塊或空心條板、熟石膏粉等多種石膏制品[6]。

云南昆明英耀建材有限公司生產的“盛雅牌”石膏板遠銷越南、緬甸等國家,每年資源化利用30萬t以上磷石膏,實現了環境與經濟效益雙贏。

貴州開磷于2005年投資4000多萬元開發了以磷石膏、黃磷爐渣為原料的“135萬平方米/年多功能石膏砌塊”建材生產線項目。該項目以黃磷生產尾氣為熱源,以生產廢水代替清潔水,以磷石膏、黃磷爐渣為原料,是典型的“三廢”綜合利用開發項目。

1.1.3 磷石膏磚

磷石膏磚有兩類,即磷石膏燒結磚和磷石膏免燒磚。磷石膏燒結磚是以磷石膏為主要原料,先煅燒成β-半水磷石膏后摻人其他添加劑,經混合后在低壓下壓制成磚;磷石膏免燒磚是以磷石膏為主要原料,直接與其他原料如水泥等黏結劑混合后,經高壓成型、養護后得到。也有以磷石膏為主料,鐵渣、黃磷爐渣等為輔料,經混合制磚得到磷石膏免燒磚。磷石膏免燒磚具有輕質高強的特點,利用前景較好[7]。

貴州開磷集團成功突破磷石膏防水的國際難題,建成年產1億塊的耐水磷石膏標磚,每年綜合利用工業廢渣磷石膏25萬t、可節約堆放占地50畝,節約渣場建設費、廢渣排放和污染治理費1450萬元以上[8]。

北京力博特爾科技有限公司和寧夏建材研究院共同研究成功的磷石膏產業化技術,最近通過鑒定,即將投入規模化生產。該方法擺脫傳統的工藝,采用中溫煅燒脫水、活性激發方式,使處理后的磷石膏產生很高的早期強度和持續穩定的后期強度,凝結時間可調,質量完全達到半水石膏粉國標的優等品水平,且過程中無二次污染,將有害的有機磷轉化為惰性的磷酸鈣,強度高、凝結時間可調,有較高的白度,白度可達到80度以上:產量高,可形成年產5萬~6萬t的規模,節電、節煤,可大幅度降低生產成本。經這種技術處理的磷石膏最適合生產性能優良的粉刷石膏,可較大幅度降低外加劑用量,大幅度降低粉刷石膏生產成本。這種材料還可用于石膏砌塊、石膏條板、石膏裝飾線條、板等石膏深加工產品的生產。

1.2 磷石膏應用于農業

磷石膏作為肥田劑和土壤的改良劑直接用于農業的研究在國內外都取得了可喜的成果。我國在80年代由化工部化肥司直接資助江蘇南海地區農科所搞了大量磷石膏農業試驗,取得了可喜的成果。磷石膏對于鹽堿地有很好的增產效果,也能作為酸性兔絨的改性和改良劑?,F在我國已在江蘇、湖北、四川、福建、湖南等省份嘗試了將磷石膏用于農業的工作,結果顯示每畝地施用100 kg磷石膏,農業收益增加10~50元不等[9~10]。

1.3 磷石膏應用于化工

磷石膏制硫酸銨和碳酸鈣是利用碳酸鈣在氨溶液中的溶解度比硫酸鈣小,硫酸鈣易轉化為碳酸鈣沉淀從而使溶液轉化為硫銨溶液的原理。工藝流程是先將磷石膏先洗滌除雜,后打成漿與氨及二氧化碳的混合氣反應(或和碳酸鈉的水溶液反應),制得硫酸銨與碳酸鈣的漿料,用轉筒式真空過濾器濾出碳酸鈣。過濾出的溶液蒸發濃縮后冷卻結晶,離心分離,得到硫酸銨晶體[11~12]。

2011年2月,翁福磷肥廠新設計的全球首套磷石膏制粒狀硫酸銨裝置建成。這套年產能為25萬t粒狀硫酸銨裝置,每年能消耗磷石膏60萬t、天福公司二氧化碳“廢氣”8萬t、無“三廢”排放,經濟效益與社會效益明顯。其工業化生產工藝在國內屬首例,開辟了磷石膏綜合利用的新途徑,填補了全球用磷石膏生產粒狀硫銨產品領域的空白,對促進我國磷化工行業技術進步、產業結構調整和可持續發展具有重要的意義。

2 工業化應用中存在的不足與展望

2.1 工業化應用中的不足

近年來,磷石膏的綜合利用在一定程度上緩解了對于環境的污染。但是由于我國磷礦資源分布比較散亂,同時磷肥企業多規模小等多方面原因導致磷石膏的利用率仍偏低。利用過程中仍存在一些問題。

(1)缺乏憂患意識,磷石膏綜合利用意識不強。我國是磷資源大國,資源相對比較豐富,且我國天然石膏的儲量也是非常豐富的,且開發利用磷石膏的經濟效益不明顯,由此導致企業對于開發利用磷石膏的積極性不高。

(2)利用渠道較窄,高附加值產品有限。當前磷石膏的利用主要集中在建材領域,建材產品具備很強的地域特性,只有較小的輻射半徑,且磷肥企業一般更多依礦山而建,離人員密集城區相對較遠,產品的物流成本相對較高,限制了磷石膏產品的進一步開發。

(3)各地磷石膏成分不一,利用一刀切。我國磷資源分布比較分散,且各地礦藏成分相差較大,導致磷石膏的品質不一,由此在利用時也要因地制宜,不能搞一刀切。然而仍存在部分企業上馬磷石膏綜合利用項目存在盲目跟風的情況。

(4)政府等相關職能部門對企業支持力度有限。國家雖有相關政策鼓勵應用工業廢渣生產建筑材料,但鼓勵磷石膏應用的政策還需要進一步落實和細化,對于磷石膏開發利用的項目應實現扶持常態化、日?;?。立一項,成一項,成熟一項,不僅關注磷石膏利用項目的立項數量,更要關注項目的運營情況,保證項目的質量。

2.2 展望

(1)磷礦企業應該轉變思路,變被動開發為主動開發。始終將可持續發展作為企業發展的第一要務,珍惜資源,充分發揮企業自身主觀能動性,特別是已經立項并投入生產的項目要不斷針對生產過程中出現的問題及時總結經驗,不斷改進工藝,提高磷石膏制品的品質,逐步提高磷石膏綜合利用的經濟效益。實現良性循環。

(2)各相關磷肥生產企業應在充分了解自身磷石膏品質以及充分調研周邊市場需求的基礎上,在以制備磷石膏復合材料為突破口、以提升磷石膏的附加值為目標、以綠色循環經濟為導向,制定出有針對性的磷石膏綜合利用方案。

只要各磷礦企業充分把握十二五期間國家調整產業結構、推進節能減排、大力發展新型墻體材料的大好時機,認真冷靜分析自身優劣,主動聯合高校、研究院所等科研力量努力攻關,不斷創新,就一定能開發出更多具有高經濟附加值的深加工產品,就能最大限度實現企業的經濟效益和社會效益的共贏。

參考文獻

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[3] 徐翠云.磷石膏的開發利用現狀[J].礦產保護與利用,2000,4(2):53-55.

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篇7

關鍵詞:順酐;生產工藝;優化;尾氣處理

順酐全名順丁烯二酸酐,是全球酸酐排名第三大酸酐。順酐的用途非常廣泛,其主要應用于不飽和聚醋樹脂類,同時還廣泛用于涂料、農藥、油、添加劑等等。苯氧化法、正丁烷氧化法是從原料路線上來說是目前生產順酐的兩大主要方法。

1順酐的生產工藝

1.1苯氧化法

苯法生產順酐是在固定床反應器中,使原料苯經過催化劑V–MO–P碳化硅的催化,與空氣接觸完成氧化反應,生成順酐氣體。然后順酐氣體經水的吸收,以及恒沸脫水,減壓連續精餾后,得到順酐。苯法順酐的生產工藝中,通過對催化劑的裝填、反應器壓力、反應器進口氣溫度、空速和熔鹽溫度的優化來完善整個工藝[1]。目前,在我國順酐的生產廠家大部分均采用的是苯法工藝,其裝置小部分從國外引進,大部分采用仍國內技術。例如常州亞邦化工集團采用的就是苯工藝法。基本原理是采用苯原料依托固定床氧化,使用二甲苯恒沸脫水、加入冷凝器加水吸收的回收工藝、反應熱的回收利用等先進工藝。在苯法生產工藝中,首先原料來源可以得到保障與支持;其次苯法采用的連續精餾可使順酐質量更加穩定且提高收率降低能耗;另外,近年來采用背壓式汽輪機新裝置利用余熱產生蒸汽使得熱平衡得到更大的完善,不僅充分利用熱能,可降低生產成本,增加經濟效益。由于原材料等原因,我國基本上采取苯氧化法,但是弊端是對苯的利用率低,污染了環境,其主要污染物為廢氣、廢水、廢渣。

1.2正丁烷氧化法

以正丁烷為原料的氧化工藝通常分為固定床工藝、流化床工藝及移動床工藝。其生產技術的核心是原料與空氣在反應器中發生的高溫放熱、氣固氧化反應,在后處理工藝上主要采用水吸收法和溶劑吸收法這,通過這兩種方法對比,水吸收法在處理工藝上較溶劑吸收法簡單,但是工藝上來說溶劑吸收法較為先進。但是由于目前國內企業大多數采用水吸收工藝,技術上也比較成熟,因此,水吸收法仍將成為目前我國企業正丁烷法制備順酐的最適宜后處理工藝。

1.3苯法及正丁烷法

生產工藝比較在順酐生產工藝方面苯法及正丁烷法大致相同,其共性主要體現在選擇使用固定床與空氣進行氧化、部分冷凝過程中用水進行吸收、利用二甲苯間歇沸脫水精制的工藝路線上。這兩種生產工藝除了原料不同,生產工藝路線基本上是一致的,除此之外它們之間最大的區別:正丁烷生產工藝中需要增加包括正丁烷分離、反應器的壓力提高廢氣焚燒系統在內的三套氣分裝置;正丁烷氧化法在原料上更省、生產成本更低、產出量更高,催化劑使用更好、環境污染更輕、技術上更新的特點使得正丁烷法成為了目前國內企業生產順酐的發展新趨勢。

2順酐的尾氣(廢氣)處理

順酐生產過程中的主要污染源及污染物是廢氣、廢水、廢渣等,在如何處理廢氣等方面作了以下研究和分析:由于順酐生產過程中產生的廢氣如果直接排放會對人身體健康造成非常大的傷害,因此必須積極有效地進行處理。水吸收塔或有機溶劑吸收塔排放出的尾氣是生產順酐裝置的尾氣主要來源,在以苯為原料的生產路線上,廢氣處理系統的設計就是為了清除從吸收塔排出氣體中的有機物,如苯、二甲苯、CO等。清除的方法是使有機物在催化劑的作用下與氧發生反應,使之變成水和二氧化碳。應根據尾氣中污染物的濃度、性質、生產條件和經濟性進行實施。以正丁烷制順酐尾氣處理為例,廢氣處理程序較為復雜,但卻有效節約能源。其工藝流程為:自吸收塔頂排出的廢氣中會有大量CO、未反應的正丁烷和其他有機物及氧等,進入膜分離裝置,含正丁烷的氣體返回至反應器,另一部分廢氣,即滲余氣則送入蓄熱式氧化器。燃氣加熱到790℃,使有機物在高溫下發生氧化反應,運行后不再需外界燃料供應,廢氣自行氧化且生成的熱量產生2.5MPa蒸汽3.6t/h。氧化后的廢氣中的碳氫化合物以CO2和水蒸氣的形式排放到大氣中。

3結束語

正丁烷催化氧化法制順酐工藝是我國未來發展的趨勢,我國對苯法的固定床列管式反應器和催化劑的研發和應用已積累了相當豐富的經驗,這為向正丁烷法生產的轉化及發展奠定了良好的基礎。從資源來源和原料的保障方面看,正丁烷氧化法制順酐資源能夠得到更為充分利用,另外從生成順酐技術發展來看,苯法向正丁烷法轉變也是十分緊迫和必要的。只有將高性能催化劑及大型反應器有效結合,才能使我國的順酐生產技術更快地走上良性發展的道路。

參考文獻

[1]陳永軍.淺談順酐生產工藝路線[J].天津化工,2016(7):10–12.

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關鍵詞:有色金屬渣;渣處理;工業生產

中圖分類號:A715文獻標識碼: A

一、 研究有色金屬渣處理技術技術的現實意義

目前國內外許多學者針對有色金屬廢渣進行了大量研究,采用了火法、濕法及火法―濕法聯用等技術來處理這些有色金屬生產過程中產生的廢渣,由于其金屬品位太低,致使這些傳統的處理方法出現成本高、環境污染嚴重等弊端。這就導致了大量的有色金屬渣長期堆置而無法被利用。由于有色金屬渣大多含有有色金屬,腐蝕性極高,再加上長期的露天堆置過程中,經自然風化和雨淋,廢渣中的鉛、鎘、砷等有毒金屬元素就容易釋放到周圍環境中,而金、銀、銅、鎵等有價金屬也會隨之流失,這樣不僅浪費了大量的有價金屬資源,而且對周邊的生態環境造成了不可估量的嚴重污染。

針對以上問題,如何對有色金屬行業中產生的固體廢棄物進行資源化、無害化、減量化處理,是當今有色金屬礦冶業所面臨的巨大難題。因此,發展環境友好、高效的有色金屬廢渣冶煉技術及無公害技術迫在眉睫,以控制廢渣中有價金屬的活性以及有毒金屬對環境的污染行為。為促進社會經濟可持續發展,針對目前的現狀和發展循環經濟的戰略思想,有色金屬業要在國家政策的引導下,圍繞節能減排的目標,以“減量化、再利用、再循環”為原則,努力實現資源、能源的最有效利用,降低環境負荷。

有色金屬渣處理與綜合利用技術,能夠有效的處理并利用有色金屬廢渣,減少渣山占地、有效地回收廢渣中的有價金屬資源、獲得再生資源、還可實現資源再利用,符合循環經濟的發展理念,并可有效減少廢氣、廢水的排放,維護了良好的生態環境,符合綠色經濟的發展理念,使有色金屬企業十分受益,具有極其重要的現實意義。

二、有色金屬渣處理技術

2.1 有色金屬渣處理工藝

如圖1所示,有色金屬渣處理工藝過程主要分為:爐渣?;?、冷卻;水渣脫水;水渣輸送與外運;沖渣水循環。

1―高爐;2―渣溝;3―進料器;4―煙囪;5―脫水器;6―皮帶機;

7―氣力提升機;8―儲渣倉;9―沉淀池;10―水泵;11―沖制箱

圖1 有色金屬渣處理工藝圖

(1)爐渣粒化和冷卻

高爐熔渣從電爐流出,經沖制箱沖制成水淬?;浽鼫线M入進料器,爐渣經過沖制箱的沖制,變成粒度較小的細渣,由于渣溝具有一定的坡度,有助于熔融渣的散熱,避免熔渣熱量無法及時散發而導致的爆炸現象。經過初步水淬的渣水混合物一同落入脫水轉鼓,繼續進行水淬冷卻。

(2)水渣脫水

水渣脫水采用自排料式脫水器。自排料式脫水器為圓筒型,外壁為不銹鋼材料制成的濾網。經沖制箱沖制后的渣水由進料器流入脫水器,粒化渣在內螺帶推動下沿軸向移向出口端,該過程中,伴隨著螺帶的不斷前移,水渣得到了充分的脫水處理。

(3)水渣輸送與外運

脫水器內成品渣移向出口端之后,自動卸到受料斗,落到皮帶機上,送至儲渣倉進行儲存。成品渣的運輸則是通過膠帶運輸機、膠帶機通廊與轉運站等完成的,由汽車定期外運。

(4)沖渣水循環

脫水之后的渣水混合物落入沉淀池,再經沉淀之后清水溢流至清水池,經水泵加壓后,送至沖制箱循環使用。在沉淀池內沉積的細渣用氣力提升機將細渣打到渣堆場,防止細渣在水中循環。

熔渣?;?、冷卻過程中產生的蒸汽和有害氣體混合物由集汽裝置收集通過煙囪向高空集中排放。

2.2 有色金屬渣處理技術的主要特點

(1)系統安全性高

有色金屬高爐出渣過程中熔渣性態不穩定,帶有有色金屬的熔渣在水淬過程中極易發生爆炸,而螺旋脫水器通過螺帶在轉動的過程中不斷地推動物料,有效解除了物料堵塞引起的水淬渣易爆炸的安全隱患。

(2)成品渣含水率低

有色金屬渣處理技術中水渣處理工藝的成品渣含水率低,小于10%。渣水隨著螺帶的軸向向出口端移動,水被過濾干凈,只剩下物料表面由于表面張力吸附的少量水分。由于粒化渣離開脫水轉鼓時溫度較高,在運輸過程中自身熱量還能蒸發水分,因此成品渣含水率低。

(3)環境保護好

有色金屬水渣處理工藝的整個熔渣處理過程所產生的蒸汽由煙囪向高空排放,不對出渣場周圍的環境產生污染,另外由于水渣含水率低,基本沒有機械水流出,有效解決了運渣道路泥濘、污水橫流的問題,使廠區的道路環境得到了改善。

(4)設備結構簡單、檢修維護方便

由于銅渣具有腐蝕性,脫水器采用不銹鋼材質;濾水由不銹鋼濾網單元組成,采用特殊設計,可從滾筒外面操作更換篩網片,以分批多次更換,也可以一次多人操作,實現更短的時間更換。

(5)設備重量輕、占地面積小、投資低

由于螺旋脫水器長度小,故該技術渣處理系統設備重量較輕;而且工藝系統簡單,設備少、運行可靠,沒有水冷卻系統和大的水池,因此該渣處理裝置占地面積小,可以直接布置在出高爐端部,投資也比較低。由于占地面積小,對于新建或改造大修的高爐解決場地緊張的問題提供了方便條件。

(6)機械化、自動化程度高

有色金屬渣處理系統的熔渣?;?、冷卻、水渣脫水、水渣輸送、沖渣水循環的整個工藝過程全部采用機械化操作,可實現全自動、半自動和手動操作。其中脫水器的運轉和變速是通過變頻調速電機、減速器、小齒輪、大齒圈來實現的,可通過變頻器實現無級調速。

三、有色金屬渣處理系統主要設備結構

3.1 有色金屬渣處理流程

有色金屬渣處理設備主要由熔渣溝、進料器、脫水器、排煙裝置以及支撐輪組、軸向限位輪組、傳動與變速裝置組成。熔融爐渣從電爐流出,經熔渣溝,被沖制箱沖制成水淬粒化渣,由進料器落入自排料式脫水器進行脫水,?;诼輲苿酉卵剌S向移向出口端,自動卸到皮帶機上,送至儲渣倉進行儲存,汽車定期外運。經脫水器篩網濾出的水,流入循環水池,經沉淀池沉淀后進入清水池,清水池中的水可通過渣漿泵加壓后送往沖制箱重新使用。渣?;撍^程中產生的蒸汽通過脫水器上部的煙囪集中高空排放,如圖2所示。

圖2 有色金屬渣處理流程

3.2有色金屬渣處理設備組成及功能介紹

(1)熔渣溝。熔渣溝是與出鐵廠的渣溝相連接的,通過熔渣溝可將熔渣導入進料器。

(2)進料器。進料器可以將渣水混合物均勻分配到脫水器內,并可以有效減小渣水混合物落入時對脫水器造成的沖擊。

(3)排煙裝置。排煙裝置主要由集氣罩及煙囪組成,排煙裝置可以有效收集蒸汽,將熔渣?;懊撍^程產生的大量蒸汽通過煙囪集中排放到大氣。

(4)脫水器。本脫水器為螺旋式脫水器,通過螺帶帶動渣水向前推進,水從濾網中濾出,既最大限度地實現了渣水分離的效果,又避免了水渣堵塞,在運輸過程中自身熱量還能蒸發水分。

(5)支撐輪組。支撐輪組主要由支撐輥組成,支撐輥由底板、支座、壓板、輥子、軸及軸承組成。支撐輥支撐脫水器本體,可以適當調整水平度與垂直度,并可實現脫水器的圓周運動。

(6)軸向限位輪組。軸向限位輪組主要由當輪組成,擋輪由底板、支座、壓板、輥子、軸及軸承組成,其主要作用是為了防止脫水器軸向串動。

(7)傳動與變速裝置。脫水器的傳動與變速裝置主要由電機、減速器、小齒輪、大齒圈組成,通過傳動與變速裝置,可實現螺旋脫水器的旋轉和無級調速。

四、有色金屬渣綜合利用技術的市場前景

(1)有色金屬渣在建材領域的利用

有色金屬水淬渣用于混凝土和水泥中,既可節約水泥熟料在水泥中的用量,又節約煤電等能源,并減少土地資源和礦產資源的開采及廢氣的排放,具有良好的社會效益。

(2)有色金屬渣用于硅肥

目前國內生產和使用的硅肥主要有兩類:一類是人工合成,另一類則是利用各種工業固體廢棄物加工而成的硅肥。有色金屬冶煉過程中產生的水淬渣就可用于生產硅肥,其工藝基本都是采用自然風干爐渣-球磨-過篩這種工藝。

(3)有色金屬渣在玻璃中的應用

將有色金屬渣引入到玻璃的配料中可有效減少傳統的原料消耗,改善玻璃質量等優點。有色金屬礦渣微晶玻璃與普通玻璃相比,具有配方簡單、熔化溫度低、產品物化性能好、成本低等優點,可廣泛應用于化工、光學、電力等工業部門。

總之,有色金屬渣處理與綜合利用技術的廣泛使用,將不僅為國家增加財富,還可以解決棄渣廠占地、環境污染和運輸緊張的問題,推動有色金屬業的發展。

參考文獻

篇9

關鍵詞:技?;瘜W教學;環保教育;減少污染;職業環保意識

作者簡介:肖琴(1962-),女,江西宜春人,江西省輕工業高級技工學校高級講師,研究方向為理論教學。

中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1001-7518(2012)35-0050-03

中央強調“十二五”期間要把建設資源節約型、環境友好型社會作為加快經濟轉變發展的重要著力點。從更深更廣的角度看,環保教育是關系到可持續發展的百年大計。在這關系到國計民生的環境問題中,化學將發揮著不可替代的作用,因而在技?;瘜W教學中加強環保教育是每一個化學教師義不容辭的責任。

一、提高認識,勇于承擔環保教育責任

從備受人類關注的一些環境問題,如:空氣污染、土地沙漠化、水資源短缺、海洋污染、植被減少、臭氧空洞、溫室效應、酸雨、生物物種滅絕、有毒物品等方面來看,大多數問題都與化學有著密切的關系。從污染物的組成來看,大約2/ 3屬于化學物質。因此,解決污染問題,消除或減少污染物的危害,我們化學教師責無旁貸。目前,在職業技術學校的化學教材中,已經把大量的環境教育內容編入了教材,例如:金屬的冶煉、石油和石油產品、一氧化碳、原電池原理及其應用、硫和硫的化合物、硝酸、煤和煤的綜合利用等章節中均涉及到了消除污染、保護環境的內容,為我們在教學中對學生進行環保教育提供了素材。對學生進行環境知識教育,即是提高學生生存質量的有效途徑,也是培養其適應環境能力的有效方法。尤其是在目前農藥、化肥、殺蟲劑、殺菌劑、洗滌劑、裝修材料、塑料、橡膠、樹脂等化工產品廣泛使用的今天,讓學生通過學習環保知識,更多地了解污染物的性質和危害,以便主動預防或減少它們對環境和自身的危害。

二、挖掘和延伸教材內容,進行環保教育

化學內容中蘊涵著豐富的環境知識,給我們提供了豐富的教學素材,教師要善于挖掘教材中可進行環保教育的因素,有目的、有計劃地講解環境污染對人類的危害和治理,使學生知其然并知其所以然,從原理上明白危害的原因及防護措施。例如在無機化學課程中,在學習“非金屬單質與化合物”后, 應向學生介紹大氣污染的主要“殺手”是一氧化碳、二氧化硫以及氮氧化物等,除了給學生講清它們的產生、特性及對人類的危害外,教師可根據實際情況,講解如何避免一氧化碳、二氧化硫以及氮氧化物的產生,以及一氧化碳、二氧化硫中毒后如何處理等等;并由二氧化硫與二氧化碳的特性介紹溫室效應與酸雨的形成、組成、危害以及消除措施,使學生知道我們應該盡量減少含碳和硫等燃料的使用,積極開發采用無污染的能源。又如在學習“常見金屬單質與化合物”時,可以適時介紹一些重金屬離子(汞、鉻、鎘、鉛等) 污染的案例。如:著重介紹水污染的污染源主要是含重金屬離子的工業廢水。由于在重金屬的開采、冶煉、加工過程中,造成不少重金屬如鉛、汞、鎘、鉻等進入大氣、水、土壤引起嚴重的環境污染。這些重金屬離子可以使蛋白質凝固,一旦飲用了含有這些重金屬離子的水,可使人體血液中的血紅蛋白凝固,導致缺氧窒息而死。又如在有機化學課程中,介紹鹵代烴、酚、甲醛等有機物時,可以從鹵代烴等有機物的危害、形成原因、防治措施等方面加以介紹。如:鹵代烴分解放出的鹵素原子(氯或氟)加速臭氧的分解,破壞臭氧層結構,產生“臭氧空洞”,使人類遭受紫外線輻射加劇,患皮膚癌增多,因此我們應減少氯氟鹵代烴的使用或使用范圍(如:冰箱、空調等產品中禁止使用氟氯鹵代烴致冷劑,采用新的低污染致冷劑代替),酚、甲醛在低濃度就能使蛋白質變性而致癌,所以要嚴禁化工廠含酚和甲醛等污水的任意排放,有機化工廠的“三廢”必須經回收處理后方可排放,嚴禁家具等裝飾材料中超標使用酚和甲醛等等。在學習高分子復合材料時,結合我國現行的超市方便袋使用制度以及禁用不可降解的一次性快餐盒等規定,向學生介紹白色污染的形成和危害,如此等等。同時, 在課堂上,化學教師應不失時機地利用各種機會延伸課本內容,并將其與現實生活聯系,引導學生樹立環保意識。例如,在講授水和溶液時,為了提高學生的節水意識,要讓學生意識到地球的水資源分布不均勻且嚴重缺乏等情況,在課堂上可以引用一些數據:地球上水的總量約有136億億噸,其中海水占97.2%,冰川、冰山占2.15%,而人們可以利用的淡水卻僅占0.65%左右;我國人口占全世界人口20%,而我國人均水資源不足世界人均水量的25%,可見我國是一個水資源極度匱乏的國家,隨著嚴重的水污染和人們用水量的日益增加,我國60%的地區已面臨淡水不足的困境,水資源短缺已經成為制約我國經濟和社會發展的因素。同時,組織學生利用課余時間到當地污水處理廠、自來水廠等地進行調查,并從學生家庭生活用水情況出發,組織他們開展一些“節水小秘訣”交流活動,提出一些護水、節水的辦法,例如,洗菜、洗衣的水可以澆花、拖地、沖抽水馬桶,洗衣服不使用含磷洗衣粉等等。總而言之,在化學教學過程中,應適時地進行環保教育的滲透,從而樹立學生的環保意識。

三、規范實驗操作,進行環保教育

化學是以實驗為基礎的學科,而化學實驗是一門高污染高排放的實驗,控制不好或不規范操作對環境會有很大的污染。在實驗過程中,可以通過以下幾個方面來培養學生的環保意識。

(一)實驗室各種環保設施齊全,為規范實驗操作減少污染做好準備。如:在實驗室設立臺面通風口、通風櫥、輔助通風扇;廢液缸、沙箱、藥品回收處,有條件的可建立廢水、廢氣處理回收系統,以減少實驗對環境危害。讓學生了解這些設施的作用以及規范使用的方法。

(二)應用微型化學實驗方法,盡量減少化學污染物的產生。在實驗中推廣微型實驗,這類實驗的特點是儀器小巧、用藥量少、操作簡捷、反應迅速、現象明鮮,而且安全、污染小、節約能源。例如:在演示硫在氧氣中燃燒實驗,依照原教材規定每次需要0.3g—0.5g硫來反應生成0.6g—1g二氧化硫。但微型實驗每次只需0.03g,完全反應只產生0.06g二氧化硫。這兩種實驗方案排入環境中的污染物質量相差較大。這樣不僅能夠達到實驗效果,而且還能節約藥品與經費,同時還能減少環境污染,在實驗中向學生灌輸節能減排的理念。

(三)利用多媒體系統進行模擬仿真化學實驗。對一些試劑昂貴、毒性強、危害大的實驗,可以采用多媒體系統進行仿真實驗。仿真化學實驗是利用計算機軟件,對實驗原理、裝置、流程、實驗過程進行仿真,用文字、聲音、圖像、動畫的效果讓學生在計算機屏幕上做實驗,達到身臨其境的感覺,同時可避免對環境的污染。有的實驗毒性很大,產生氣體污染也嚴重,氣體制取實驗、性質實驗戰線拉得過長,很容易出現不安全隱患。如氯氣制取,除雜、干燥、性質,尾氣處理等綜合實驗;如石蠟催化裂化,所需時間長,裂化的產物檢驗現象不明顯,試驗過程稍有不慎,將導致事故發生,像這類實驗都可以用多媒體課件模擬實驗來闡明。

(四)妥善處理“三廢”物品。在實驗教學中,有些實驗毒性較大,實驗產生的“三廢” (廢液、廢渣、廢氣)易于對周邊環境造成污染,所以不論是演示實驗,還是學生實驗,動腦設計環保實驗是一個重要的教學環節。例如:改進Cu片與HNO3反應的實驗裝置、使用全封閉裝置制取C6H5Br(溴苯)、用浸有Na2CO3溶液的棉花吸收反應產生的SO2等有毒氣體, 使有害氣體盡可能不外逸,以改善實驗室環境,在實驗過程中增強學生的環保意識??傊?,教學過程中,要始終強調處理“三廢”物品的重要性,使學生養成一個慣性思維:凡是在化學實驗中產生的廢液、廢渣、廢氣都不得隨意排放,應該妥善處理或回收利用,若不能回收利用的,則應倒在規定的地方,以便相關部門清理,不能隨意傾倒,以防污染環境。

四.開展課外活動,進行環保教育

組織學生成立課外興趣小組,結合課本中環境保護的內容,進行環保體驗,把環保教育與第二課堂相結合,以滿足學生的興趣愛好和求知欲望。例如:把一些小昆蟲分別放入含有空氣的四個密閉的容器里,接著分別慢慢地向其中三個容器中通入一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫等有毒氣體,觀察小昆蟲的生存狀態(容器中通入有毒氣的小昆蟲慢慢不得動彈);利用休息時間組織學生對附近工廠的空氣、廢水、土壤進行采樣分析,用樣品(已污染)水、土壤和正常水、土壤,分別養蝦魚、種花草,并且進行對比實驗 ,組織全校學生觀摩實驗結果。使學生進一步了解水污染、空氣污染和土壤污染是當今世界三大污染,了解環境與生存、發展的關系。教育學生在生活中,從小事做起,牢記環保使命,充分利用和節約能源(如:節電、節水,充分燃燒液化氣、天然氣),不使用污染環境的物品(如:不使用不可降解的飯盒等)。利用雙休日收集廢電池和清理“白色污染”,讓學生親身體驗環境污染的危害。還可以利用聘請環保專家講座、辦展覽、出專欄等形式,擴大環保教育的影響力,進一步增強學生的環保意識。

五、結合專業特點,進行環保教育

我們是職業技術學校,學生畢業后,將直接進入各行各業的生產一線,他們是整個社會體系中最基礎的技術勞動者,如果他們具備了一定的環保意識,無疑對整個社會的環保事業有著不可估量的作用。因此在技校化學教學中應結合專業特點進行環保教育,培養學生的職業環境保護意識。例如學習有機化學時,在介紹了纖維素的性質和用途后,應向造紙專業的學生介紹造紙業污染產生原因及防治辦法。造紙業的污染主要來自制漿過程,制漿過程產生大量的廢水,廢水中含有許多的有害物質,如果直接排入河流, 廢水中的有害物質因發生一系列復雜的化學反應而消耗水中的氧氣,使蝦類、魚類、貝類等水生動物缺氧死亡;廢水中還含有很多固態物質,例如:木屑、草屑、樹皮屑、腐草等沉入河床底部,可使河流淤塞,它們通過發酵,不斷產生有毒氣體;在廢水中還有一些不容易發酵、分解的物質懸浮在水面,遮擋陽光,干擾水生植物的光合作用。另外,廢水中還含有一些致畸、致癌、致突變的有毒有害物質……??梢?,造紙業廢水對環境的污染非常之大(當然還有廢氣、廢渣的污染),必須經過有效處理才能排放。當能廢水、廢氣、廢渣中的一些物質可謂棄之為害,用之為寶。如:廢水中有很多有用物質,我們可以通過纖維回收、堿回收等方法收集纖維和燒堿;將剩下的水經過沉淀過濾處理后再循環利用。固體廢渣如泥渣、煤渣可以制磚、筑路和作生產水泥原料,碎木片、樹皮、草根等可作燃料,鍋爐廢氣通過除塵脫硫等裝置后再排放,這些有效的處理,既可以變廢為寶節約資源,又可以減少對環境的污染。

再如在介紹淀粉的性質和用途后,應向釀酒專業的學生介紹釀酒業污染產生原因及防治辦法。如啤酒釀造過程中產生大量的廢水,其中含有較高濃度的有機懸浮物質,這類廢水本身并無毒性,但含有大量可降解的有機物質,若直接排入江河中,將消耗水中大量的氧氣,造成水體缺氧,導致水生物死亡;而且廢水中還含有大量氮、磷無機鹽等,導致水體富營養化,惡化水質,污染環境。所以釀酒業的廢水必須通過處理達標后方可排入江河中。這些都是我們在化學教學中必須向學生傳授的環保知識和灌輸的環保理念。

六、滲透社會熱點,進行環保教育

在教學中,將化學知識的學習與生活實際、社會熱點問題聯系起來。在課堂上經常給學生講解電視上、報紙上、互聯網上與環境相關的報道。這些報道有的描繪人與自然和諧相處的美好畫面,能激發學生關愛環境的欲望。比如在講到聚氯乙烯塑料(即PVC)的用途時,首先介紹PVC的性質穩定,既輕又堅固,適應性強,價格便宜,這些性質決定了它的使用非常廣泛,如:醫療器械、建筑材料、家庭用品、消費用品、文化用品等,但PVC的致命缺點是:對環境最具破壞力。PVC的生產、使用處理的過程中都會導致“有毒氯化物”的釋放。這些有毒物質會輕易的進入水、空氣和食物鏈中對環境造成極大的危害。這樣在課堂上滲透社會熱點問題,使環保教育不再是一種空洞的說教。再如:將化肥、農藥、殺蟲殺菌劑、裝飾材料、食品添加劑等社會熱點問題融入教學中去。

當然,教無定法,在技?;瘜W教學中,我們可以采用各式各樣的教學形式滲透環保教育,使學生清醒的認識到環保的重要性和必要性,激勵學生勤奮學習刻苦鉆研,作為新一代技術工人,要樹立職業環境保護意識,將來要為優化產業結構,保護環境,美化地球做出應用的貢獻。

參考文獻:

[1]閆忠鋒.綠色環保教育 我們的責任[J].學苑教育,2009(08).

篇10

關鍵詞:阿維菌素廢水;次氯酸鈉;化學氧化

中圖分類號:X522 文獻標識碼:A 文章編號:16749944(2010)10006302

1 引言

阿維菌素生產廢水是近年來出現的一種新型的抗生素廢水,主要來源于板框過濾過程中的壓濾水、沖框水、過濾布水。廢水中主要成分有可溶性蛋白類、氨基酸、殘糖、無機鹽及微量的阿維菌素。此類廢水具有高有機物、負荷、高氮、高磷的特點,并具有一定毒性,生物降解困難,屬難處理工業廢水[1~3]。目前我國各生物農藥生產企業的污水處理及排放有上流式厭氧生物濾床(UBF)反應器對阿維菌素廢水進行處理[4],PSAF混凝劑預處理阿維菌素廢水[5],USAB-生物轉化器-生物接觸氧化工藝處理阿維菌素廢水[6],白腐菌處理阿維菌素廢水[7],鐵碳內電解預處理阿維菌素廢水[8]等方法。這些方法均是從生物或者物理角度出發的,雖然也達到了一定的效果,但是操作步驟復雜,不容易控制反應的條件,且費用昂貴。而利用吸附法進行水處理,具有適應范圍廣、處理效果好、可回收有用物質等優點,所以在廢水處理中吸附法越來越受到人們的重視。

活性炭是目前水處理中普遍采用的吸附劑,研究表明,活性炭不僅對水中溶解的有機物,如苯類化合物、酚類化合物、石油及石油產品等具有較強的吸附能力,而且對用生物法及其他方法難以去除的有機物,如色度、異臭異味、表面活性物質、農藥、合成洗滌劑、合成染料、胺類化合物以及許多人工合成的有機化合物及重金屬都有較好的去除效果[9]。當活性炭吸附達到飽和后,可以進行脫附再生,然后再重復使用,這也是活性炭的又一優點。通過再生使用,可以降低處理成本,減少廢渣排放,同時回收吸附質。

次氯酸鈉是一種多功能工業與民用化工產品,由于它在消毒殺菌、防腐保鮮、除臭、工業漂白及環境污染治理等方面的獨特功能,次氯酸對水中殘存有機物的作用以氧化為主,不產生氯酚,并可將致癌物氧化成無致癌性物質。此外它還能降解灰黃霉素、腐殖酸,且降解產物不以三氯甲烷形式出現。次氯酸對水中的色、味的去除能力也很強,可將水中的2,3,6-三氯苯甲醚(TCA)、2-異丙基-3-甲氧基吡嗪(IPMP)和2-甲基異冰片(MIB)等的怪異味去除。次氯酸具有較強的氧化作用,因而有較好的脫色作用[10]。所以本實驗通過先用活性炭吸附再用次氯酸鈉氧化的方法處理阿維菌素廢水,使其達到COD值大大降低。

2 材料與方法

2.1 儀器與試劑

10%的次氯酸鈉溶液(天津市永大化學試劑有限公司),制藥廠廢水(河北石家莊某生物化工股份有限公司),活性炭(天津紅巖化學試劑廠),10-菲繞啉試劑(天津市河東區紅巖試劑),硫酸亞鐵銨(天津市紅巖化學試劑廠)硫酸銀,化學純(天津市天感化工技術開發有限公司)。

2.2 實驗步驟

2.2.1 活性碳吸附

取200mL廢水于錐形瓶中放置磁力攪拌器上,精密稱定1%的活性炭置上述錐形瓶中,用磁力攪拌器常溫攪拌1h,用真空抽濾器過濾,取濾液按國家標準測GB1191489測定COD,

2.2.2 次氯酸鈉氧化

分別精密移取7份20mL上述處理過的水于磨口錐形瓶中,依次編號。并分別加入體積量為廢水加入量的0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.8%、1.0%的次氯酸鈉于上述試液中,靜置1h。取出處理后的溶液按國家標準測GB1191489測定COD的值。

3 試驗結果分析

3.1 阿維菌素廢水經活性碳吸附后的COD的測定

取初始的阿維菌素廢水于錐形瓶中,為62 000mg/L,初始的阿維菌素廢水200mL于錐形瓶中,加入1g(0.5mg/L)的活性碳吸附,置于磁力攪拌器上攪拌1h,用濾紙過濾,重復上述操作2次,過濾后按國家標準測GB1191489測COD值為1 400mg/L。當再提高活性碳的量提高到0.6mg/L,0.8mg/L時COD去除率沒有明顯下降,因此采用0.5mg/L的活性碳的添加量,每次實驗用過的顆粒活性炭,用蒸餾水沖洗干凈,干燥,然后在400℃左右活化3 h,再利用到反應體系中,反復30余次,COD的去除率未見明顯下降。

3.2 阿維菌素廢水的測定

過濾后的廢水分別精密移取7份20mL上述處理過的水于磨口錐形瓶中,依次編號。并分別加入體積量為廢水加入量的0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.8%、1.0%的次氯酸鈉于上述試液中,靜置1h后按國家標準測GB1191489測COD值,結果如表1。

通過表1可以看出當次氯酸鈉的加入量為廢水量的0.3%時阿維菌素廢水的COD值最低是147mg/L。低于或高于此比例時效果均不理想,當適量的增加次氯酸鈉的加入量時,阿維菌素廢水的COD值逐漸降低,這說明次氯酸鈉有效地氧化了阿維菌素廢水中的有機物及其他還原性物質,并在一定范圍內呈線性關系。

4 結語

從本文的實驗結果可以得到0.3%的次氯酸鈉時效果最好,雖然沒有達到國標(120mg/L),但已大大降低了COD值,在實際生產中可以和生化的處理方法相結合,以達到最好的處理效果的,阿維菌素衍生物生產過程中產生的無機鹽對廢水生化處理工藝影響很大,如何保證所選擇的工藝,使之能在投資最小,又能在最佳的運行條件下運行,滿足出水要求,這需要將實驗室研究與工程實踐緊密結合起來,才能尋求到最佳工藝。

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Yao Qingguo,Duan Shude,Yu Longquan

(Chemistry Depatment of Shijiazhuang University,Shijiazhuang Hebei 050035,China)

Abstract:As a result of indiscriminate discharge of wastewater, Avermectin production enterprises create a great deal of pollution to environment. Here this experiment firstly uses activated carbon to absorb the Avermectin wastewater and then filter it for several times.Finally sodium hypochlorite of different percentages, such as 0.1%, 0.2%, 0.3%, 0.4% and so on, is used to oxidize and catalyse the wastewater. It is proved that 0.3% Sodium Hypochlorite can reduce the COD value of the Avermectin wastewater from 62 000mg/L to 147mg/L.