化工污染
化工污染
化工污染是指化學工業生產過程中產生的廢氣、污染物等,這些廢物在一定濃度以上大多是有害的,有的還是劇毒物質。
化學工業是對環境中的各種資源進行化學處理和轉化加工的生產部門,其產品和廢棄物從化學組成上是多樣化的,而且數量也相當大,這些廢棄物含量在一定濃度時大多是有害的,有的是劇毒物質,進入環境就會造成污染。有些化工產品在使用過程中又會引起一些污染,甚至比生產本身所造成的污染更為嚴重、更為廣泛。我國的工業污染在環境污染中佔70%。隨著工業生產的迅速發展,工業污染的治理工作越來越引起人們的廣泛注意。我國對工業污染的治理十分重視,從1973 年建立環境保護機構起,各級環境保護部門就開展工業“三廢”的治理和綜合利用。幾十年來,國家在工業污染治理方面進行了大量投資,建立了大批治理污染的措施,也取得了比較明顯的環境效益。然而,我國工業污染治理的發展還遠遠落後於工業生產的發展。到目前為止,我國工業污染的治理率還很低,工業廢水治理率僅20%,工業廢氣治理率為56%,工業廢渣治理率為50%,因此,解決我國工業污染的任務還相當艱巨。
發生期
早期的化學工業(大約在19 世紀末),是以生產酸、鹼等無機化工原料為主,雖然也有有機化工原料行業,如以煤焦油為原料合成染料以及酒精工業等,但都還處於發展的初級階段。特別是在生產規模上與無機化學工業相比要小得多,所以當時化學工業主要的污染物還是酸、鹼、鹽等無機污染物。同時,這一時期的無機化工生產規模沒法和現在的化學工業相比,品種也比較少,因此產生的污染物質比較單一,這不足以構成大面積的流域性污染,環境污染問題還不明顯。
發展時期
從20 世紀初到20 世紀四十年代,由於冶金、煤焦工業的迅速發展,化學工業也隨之發展,並進入以煤為原料來生產化工產品的煤化學工業時期。
從那時起,煤不再單純作為燃料燃燒,而且成為化學工業的主要原料。一系列以煤、焦炭和煤焦油為原料的有機化學工業產品開始大量生產,大量的化工企業不斷新建,世界化學工業有了較快的發展。同時,在這個時期內無機化學工業的規模和數量也不斷擴大,所以造成的無機污染在數量上及危害程度上都有所加劇;同時,有機化學工業也開始發展,導致有機污染物對環境污染的影響加大,有時有機污染物與無機污染物有協同作用。因此,化學工業污染現象顯得更加嚴重。
泛濫時期
從20世紀50年代開始,世界各國陸續發現了儲量豐富的油氣田,從此石油工業迅速發展,已成為現代能源和國民經濟的重要組成部分。石油工業的崛起,引起世界各國的燃料結構逐步從煤轉向石油和天然氣。從而化學工業也進入了以石油和天然氣為主要原料的“石油化學時代” ,石油化學工業開始迅猛發展。美國在1970 年的石油化工產值約為70 億美元,與1960 年相比增長了6 倍。隨著石油化學工業的高速發展,環境污染泛濫成災,達到了前所未有的地步。污染類型也發生了質的轉變,由原先的煤煙型轉化為石油污染型。
化工污染物的種類,按污染物的性質可分為無機化學工業和有機化學工業污染;按污染物的形態可分為廢氣、廢水和廢渣。總的來說,化工污染物都是在生產過程中產生的,但其產生的原因和進入環境的途徑則是多種多樣的。具體包括:
(1)化學反應的不完全所產生的廢料;
(2)副反應所產生的廢料;
(3)燃燒過程中產生的廢氣;
(4)冷卻水;
(5)設備和管道的泄漏;
(6)其他化工生產中排出的廢棄物等。概括起來,化工污染物的主要來源大致可以分為以下兩個方面。
水污染的特點
1.有毒性和刺激性
3.營養質較多
4.廢水溫度較高
5.油污染比較普遍
6.恢複比較困難
大氣污染的特點
1.易燃、易爆氣體較多
2.排放物大都有刺激性或腐蝕性
3.浮遊粒子種類多、危害大
固體污染的特點
1.對土壤的污染
存放廢渣需要佔用大量的場地,在自然界的風化作用下到處流散,尤其是有毒的廢渣,既會使土壤受到污染,又可導致農作物等受到污染,污染物轉入農作物或者轉入水域后,會給人類健康帶來很大的危害。而且一旦土壤受到污染,很難得到恢復,甚至永遠成為不毛之地。
2.對水域的污染
工業廢渣對水域的污染,主要通過人為投入地面水、被風吹入地面水、被雨水帶入地面水或滲入地下水。廢渣對水域的污染以化工廢渣最為突出,尤其是將化工廢渣不做任何處理直接倒入江河、湖泊或沿海海域,將造成更為嚴重的水體環境污染。
3.對大氣的污染
化工廢渣在堆放過程中,一定溫度下,在水分的作用下某些有機物質發生分解,產生有害氣體擴散到大氣中,對大氣造成污染。化工污染防治一般認為,有效地控制污染源,主要在於合理地選擇適當的工藝流程、選擇有效的操作條件和生產設備,以及加強企業的管理。同時對廢棄物進行妥善處理、回收及綜合利用。
化工廢水處理
(1)物理處理法:通過物理作用,以分離和回收廢水中不溶解的懸浮狀態污染物質(包括油膜和油珠),有重力分離法、離心分離法和篩濾截流法
(2)化學處理法:通過化學反應和傳質作用來分離、去除廢水中呈溶解、膠體狀態的污染物質或將其轉化為無害物質,處理單元有混凝、中和、氧化還原、萃取、汽提、吹脫、吸附、離子交換以及電滲析和反滲透等。
(4)生物處理法:通過微生物的代謝作用,使廢水中呈溶液、膠體以及微懸浮狀態的有機性污染物質轉化為穩定、無害的物質,有好氧處理法和厭氧處理法化工廢氣處理各種生產過程中產生的空氣污染物,其一,是氣溶膠態污染物,如粉塵、煙塵、霧滴和塵霧等顆粒狀污染物,利用其質量較大的特點,通過外力的作用將其分離出來,通常稱為除塵;其二,時期態污染物,如SO2、NOx、CO、NH3、H2S、有機廢氣等主要以分子狀態存在於廢氣中,利用污染物質的物理性質和化學性質,通過冷凝、吸收、吸附、燃燒、催化等方法進行處理。如湖南株洲化工集團鈦白粉廠煅燒工藝段尾氣處理:文丘理—填料塔—電除霧—大氣
化工廢渣處理
1.壓實:用物理方法以高固體廢棄物的聚集程度,增大其在鬆散狀態下的單位體積質量,減少固體廢棄物的體積,以便利用和最終處置。
2.破碎:用機械方法將廢棄物破碎,見笑顆粒尺寸,使之適合於進一步加工或能經濟地處理。3.分選:依據各種廢棄物物理性能的不同進行分選處理的過程。
4.固化技術:通過物理或化學法,將廢棄物固定或包含在堅固的固體中,以降低或消除有害成分的溶出特性。
5.增稠和脫水
6.焚燒:通過焚燒(溫度在(800~1000 攝氏度)使其中的化學活性成分被充分氧化分解,留下的有機成分(灰渣)被排出,在此過程中廢棄物的容積減少,毒性降低,同時可達到回收熱量和副產品的雙重功效。
7.熱解技術:在氧分壓較低的條件下,利用熱能使可燃性化合物的化合鍵斷裂,由大相對分子量的有機物轉化為小相對分子量的燃料氣體、油、固形碳等。