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[关键词]化工围城;居民;环境;权益保障
中图分类号:D92 文献标识码:A 文章编号:1006-0278(2014)01-090-02
在这个快速发展的社会,各国工业也快速增长,尤其是化工行业的发展尤为迅速。化工行业在创造出利益的时候也带来了危害,不仅污染自然环境,还在一定程度上影响人类的生活。在这个化工围城下,如何维护居民环境权益保障是文章的重点。文章通过分析化工污染对居民生活的影响,针对问题,通过在源头上的调解和仲裁等准司法行为以及环境评测机制来提出解决方案。并且以解决工厂和居民矛盾为基点,促进企业改革,提升形象,减少保护环境成本,提高经济效益。同时,根据研究结果将保障居民的环境权作为人权纳入法律,实现权力的法律规制。
一、研究内容
(一)化工围城现象出现的原因
在化工生产过程中,从原料到产品,从生产到使用,每个环节都可能对环境造成污染。准确的来说,化工污染是由化工产品的生产者和消费者共同造成的。在使用环节上,主要是体现在化工产品的使用不当或滥用造成的环境污染,在生产环节当中,对环境造成污染则是通过三废(废气、废渣、废水)。根据不完全统计,化工行业每年排放的工业废水50亿吨,废气8500亿立方米,废渣4600吨,这些数据都是可以成为化工围城现象出现的重要依据。
(二)化工围城现象的危害
空气、水、土壤是人类赖以生存的基本物质,而化工围城现象的形成途径却主要是通过废气、废水、废渣来污染环境的,也就是说,直接危害到了人们赖以生存的基本物质。废气一般具有易燃易爆、毒性、刺激性、腐蚀性等特点,对人体健康和工农业生产造成巨大的威胁。水是生命之源,但是废水具有好氧性、酸碱性、富营养性、油覆盖性、高温等特点,对地下水、地面水都会产生极大的影响,从而影响人的生活和生存。废渣的危害相对要轻松些,但是对土壤、水、大气的影响也是不容忽视的,目前的研究结果是化工污染物在土壤中难降解、具有积累性和三致作用。化工围城现象对环境和人类的影响是以一种全面立体的影响,必须加以治理,在治理的同时,也要考虑居民的环境权益保障。
(三)政府对于解决化工围城现象的措施
1.“三废”的综合治理。工业“三废”的不处理排放,是环境污染最直接的原因。政府对于三废问题,提出了开展综合利用,实现三废的资源化,是消除污染、挖掘企业潜力、节约增产的一个重要处理方法。首先,在生产过程中产生的中间物和副产物能够用技术处理且经济合理的都用来生产新产品。工业当中的余热和可燃性气体,可以作为工业或民用的燃料或者热源。酸碱性的废水,需经稀释处理,或者加工处理出售。对于有利用价值的废渣要充分的利用起来,废渣可以用做建筑材料,或者开辟新的利用途径。总之,三废的综合利用是目前三废处理的一个重要途径,在解决环境污染的情况下,还具有经济价值。对于已经没有利用价值的三废,在排放的时候必须达到国家排放标准,狠抓环保科研,净化处理三废。
2.鼓励化工企业搬迁。化工污染对环境的影响主要是因为三废,工厂的建设则是影响居民环境的主要因素。有的企业建在河流中上游地区,或者附近居民较多的地方,这些建设地点都是严重影响居民生活环境。三废会随着地势的走向,污染从中上游一直污染到下游的居民,扩大了居民环境影响的范围,同时很多工厂会发出噪音,影响周围居民的生活起居。所以工厂的地理位置严重影响居民生活。政府已出台的企业选址要求规定,企业工厂不能建立在靠近河流地带,选址在山区最佳,应选择周围居民少的地方或者无人区的地方建厂,尽量选址在下游地带。对于目前已经建立的化工厂,政府是鼓励这些企业搬迁的。从建厂地址上降低对居民环境的影响程度。
3.制定相应的法律,做到有法可依。化工业的经济利益创造性相比其他行业具有快捷性,但是在管理方面具有复杂性,污染危害方面又具有严重性,对于化工工业这种特殊性的企业,必须采取法律的手段规范企业的各项行为。我国早在1979年就已经颁布了《中华人民共和国环境保护法》规范对环境的污染防治,在这项法律颁布之后,《大气污染防治法实施细则》、《水污染防治法实施细则》及《固体废物污染环境防治法》也陆续出现了。虽然我国的颁布了与环境污染相关的法律法规,但是跟发到国家相比,我国的法律法规还不完善,没有建立关于化学物质环境保护的相关法律,的那个出现这类问题的时候,政府不能及时处理,为了避免这些情况的产生,应该结合国外的国际标准,修订属于我国的法律法规,从根本上解决化工污染。
4.强化居民环境意识,合理化使用化工产品。各行业的发展都是基于提高经济效益为目的,有的新技术具有双面性,能够在一定程度上提高经济效益,但是在某一方面却又带来危害。化工产业就是最好的例子,化学产品的使用是非常常见的,在我国农药发展前期,有很多农药是能够防治虫害,提高产量,但是污染环境严重,虽然国家已经禁止化工企业生产,但是还是有不少小型企业在生产,而居民的环境意识薄弱,不考虑这种化学制品给环境带来多大的危害,只知道可以为她带来可观的经济效益,所以对于化工围城这一现象的形成,居民也有一定的因素的。在规范化工企业的行为的时候,也应该强化居民环境意识,合理化使用化工产品。
二、对于保障居民环境权益的建议
(一)完善法律制度
我国的早前颁布的法律法规主要针对企业对环境的影响约束,对于化工污染对人类的影响没有明确的法律条文,这使得我国居民的环境权益不能得到保障。权益是指作为社会成员、国家啊公民应享有的权利与应得的利益。居民与企业同样享受环境的利益,但是在现目前来看,居民的环境权益没能得到保障,这个和我国的现目前颁布的环境保护方面的法律不够完善有关。加强对环境保护方面的立法,完善支持环境侵权赔偿的实体法律制度,从而保障居民的环境权益。
(二)成立第三方组织
在环境权益受到侵害的居民中,选出部分代表成立第三方组织,他们主要的责任就是作为谈判人员,为环境权益受到侵害的居民代言,与工程进行调解谈判。具体实行,居民组织选举代表,在人民调解委员会或者其他半官方组织的组织下,让第三方组织代表与工厂进行协商和听证。协商与听证中双方达成一致的协议记入会议记录,并根据狐疑记录订立行政或者民事合同来确定双方权利义务。没有达成一致的协议不写入合同内。
(三)从消费上减少化工产品的使用
“没有买卖就没有杀害”这是最近比较流行的一句话,对于化工行业同样适用,如果消费者在使用化工产品的时候能够清楚知道其危害,降低化工产品的使用,环境污染的情况也会减轻。居民在使用化工产品的时候,如果能够通过其他方法达到相同效果,且对环境危害小的方法时,可以考虑放弃化工产品的使用。从消费上减少化工产品的使用,在一定程度上也是能够保障居民环境权益的。
关键词 无机化学实验 废物处理 分析 对策
近几年,随着我国高校办学规模的不断扩大,各种教育投资也在不断增加,实验消耗也相应增加。在无机化学实验中,化学实验排放的废气、废液、废渣,即“三废”也相应增多,这些产物中很多属于剧毒的“三致”(致突变、致畸形、致癌)污染物,散发到空气中、水中、土壤中都会造成严重的环境污染。有的虽然无毒害,但无休止的排放会对环境造成很大的危害。对于“三废”处理国家有明确的要求,国家环保总局发出通知,要求自2005年1月l日起,对科研、监测(检测)、试验等实验室、化验室、试验场按照污染源进行管理,纳入环境监管范围,而且一般采用“集中收集,碱液处理,定点深埋”的处理原则。但目前普通院校的化学实验中“三废”处理现状不尽人意,下面就这方面的主要原因分析及强化处理措施谈点自己的看法。
一、废物处理的现状调查及原因分析
无机化学实验中产生的“三废”具有废物量少、成分复杂、污染面广、时间不确定、难于集中等特点,给污染治理带来一定困难。目前,除少数一些环保意识强的实验室没有直接排放废弃物外,多数实验室仅仅把环保放在口头上,废弃物回收协议签在纸上,废气直接排入大气,废液统统被排入下水道,废渣则被弃入垃圾道,基本上都没有进行有效地处理。究其主要原因:
(一)学校方面没有提供处理废物的基础设施
实验室没有配备专门的废气、废液收集桶或罐。实验过程中产生的废气则被顺便排入大气,废液由于没有地方放,顺便倒入自来水池或卫生间便池,通过下水管排入下水道。学校也没有修建专用的废渣存放池,实验过程出现的废渣便被当做普通垃圾弃入附近的垃圾堆。
(二)实验教师或学生缺乏处理废物的环境意识
意识支配行动,尽管对不同的废气、废液、废渣等废物都有可借用的处理办法。但是,由于怕处理起来麻烦,加之,废物处理也不是现做实验要求的任务,况且,处不处理废物对自己也不会带来直接的影响,因此,实验中产生的废物常常就不做处理。
(三)缺乏必要的制度和监督机制
一方面没有形成处理废物的奖惩制度,如果处理废物既花了时间和精力,也得不到什么好处,反过来,即使不处理废物也不会受到什么惩罚,必然结果不会采取处理措施。另一方面没有必要的监督机制。许多学校没有明确由谁来监督或者检查关于废物处理情况,由于缺乏有效的监督,实验中废物处理则有名无实。
二、强化废物处理的措施
鉴于以上的原因,要强化废物处理应采取如下的措施。
(一)完善设施建设
实验室要配有专门的盛放废物桶或容器,对于桶或容器要有标记,按种类盛放在实验过程中产生的废气和废液,也便于采用相应的方法进行处理,还应设立专门的废渣存放池。同时,还应对收集到的废气、废液和废渣做再处理,以便回收或可利用。
(二)加强教师和学生的处理废物意识教育
如果没有废物处理的意识,即使提供了的基础处理设施和方法,废物处理也得不到有效的实施。所以,意识教育非常重要。加强环保意识教育,让师生树立绿色化学思想,依据减量化再利用、再循环的整体思维方式来考虑和解决化学实验中出现的污染问题。在实验始端采用科学手段,确保实验过程和终端均有利于实验者的学习、研究和身心健康,使环境少受或不受污染,从而达到最好的环境效应。随着人们对生活环境的要求越来越高,人类保护环境的意识越来越强。作为化学工作者,教育师生在保护环境的具体行动中,体现教学科研道德作风,在行动中做出具体表率。
(三)加强制度建设,落实监督责任
对于实验过程产生的废物要有明确的奖惩办法,把废物处理的情况记入学生或教师的学习或工作档案,作为师生评优的一个依据。可以指定一个或多个人作为监督人,主要是提醒和督促按照规范进行废物的处理行为的落实。
(四)加强实验教学方法的改革,尽可能降低废物的影响
在化学实验教学过程中,根据大纲要求,充分考虑试剂和产物的毒性及整个过程所产生的废物对环境的污染情况,尽量排除或减少对环境污染大、毒性大、危险大、废物处理困难的实验项目。选择低毒、污染小,且后处理容易的实验项目。要大力推广微型化学实验,它是近20年来在国内外发展很快的一种化学实验新方法、新技术。微型化学实验不仅具有节约试剂、减少污染、测定速度快、操作安全等特点,而且可降低水、电消耗,对药品贵、耗量大、污染严重、操作复杂的实验尤为重要,也便于实验室管理和废物的处理。在实验教学中可根据实际情况尽可能使实验微型化,以减轻末端实验室废物处理的压力。对不得己必须排放的废弃物应根据其特点,做到分类收集、存放、集中处理,处理方法不但要简单易操作、处理效率高、投资小,而且要尽最大可能将其综合利用,无法循环利用的,进行无害化处理后按环保要求排入环境。
参考文献:
[1]张秀芹.基于绿色环保理念的无机化学实验[J].内江科技,2008,(8):79
[2]张佩丽,饶震红.化学实验教学中的“绿色化”和“微型化”[J].实验室科学,2007,(3):156-157
关键词:陶瓷废渣;能耗;低温快烧技术;坯体增强剂;绿色陶瓷
1 引 言
传统陶瓷产品虽然创造了人类需要的物质和精神财富,但是未能充分利用资源,且消耗大量能源,产生大量排放物,造成了较为严重的环境污染。绿色陶瓷是指合理利用自然资源,在生产制作过程中无环境污染、能耗低,使用时无害于人类健康的陶瓷产品。其在生产、使用、废弃和再生循环过程中与生态环境相协调,满足最少资源和能源消耗、最小或无环境污染、最佳使用性能、最高循环再利用率,并对人类的生活无毒害[1-3]。笔者所在公司经过三年的研究,完成了高掺量使用陶瓷砖废渣等固废物的课题,不但完全消化了本公司产生的废渣,而且还吸纳了社会上的陶瓷砖废渣,实现了陶瓷废渣全循环利用生产绿色陶瓷产品。
2 研究方法
2.1识别陶瓷工业废渣的特性
目前, 在陶瓷行业中应用的工业固体废弃物主要有各种工业尾矿、废渣、废料,如煤矸石、粉煤灰、赤泥、金矿尾砂、冶金矿渣、化工废渣、玻璃废料、陶瓷废料、耐火材料废料等[4]。陶瓷生产污水处理系统沉淀物,经压滤去水后形成的污水泥,其成分与陶瓷原料非常接近,只是混入了大量杂质,难于利用;坯体废料主要是指陶瓷制品煅烧前所形成的废料,包括上釉坯体废料及无釉坯体废料,此类废料经过分类处理,拣去杂物、除铁后可直接化浆加以循环利用;烧成废料是陶瓷制品经煅烧后生成的废料(通称陶瓷废砖),主要是烧成废品和在抛光、贮存、搬运中损坏的产品,这类废料需要经过粉碎加工,通过调整生产配方,掺入少量废料进行循环利用;瓷质砖及厚釉砖等经刮平定厚、研磨抛光及磨边倒角等一系列深加工,产生大量的抛光砖废渣,由于废渣中含有氯离子,加入配方中容易造成瓷砖针孔起泡,难以利用;废釉料、水洗泥加工、泥浆过筛等二次废渣,喷雾干燥塔燃烧的水煤浆废渣等,此类废渣成分复杂,难于利用;选矿废渣、煤气站废渣,此类废渣成分复杂,也难以循环利用,一直以填埋处理。
2.2 废渣的管理和分类利用
2.2.1废渣按分类堆放、均化、加强检测、调整配料
首先控制废坯、废泥的来源稳定,通过多次抽样检测,发现废坯及废泥的化学成分和瓷质砖料相近,一般带有颜色,将颜色相近的集中堆放与陈腐,提高其可塑性并保证呈色的稳定;将废瓷砖按外观颜色分类堆放;泥浆过筛等二次废渣、水煤浆废渣经过检测,根据成分特性分类,加工成一定细度的粒子用作陶瓷坯体骨料,既降低了原材料成本,又减少因陶瓷工业废渣带来的污染,同时提高了瓷砖本身的艺术装饰效果。
2.2.2充分利用钙、镁特性,节约能耗
废渣中钙、镁含量一般比较高,在生产过程中可以充分利用其助熔特性,促进低温快速烧成,节约能耗;部分废泥陈腐时间较长,可以利用其粘性较好的特性提高坯体强度。
2.3配方研制与工艺技术参数
2.3.1原料的选用
对收集到的陶瓷废渣进行系统分类,具体分析它们的化学成分,一般陶瓷废渣的成分见表1。
配方中由于废渣含量比较多,需要适当增加泥的含量,以提高坯体强度;在烧成低温阶段适当放缓升温速度,以充分燃烧废渣中的有机物。坯料矿物配方组成见表2。
2.3.2粉料制备
对陶瓷废坯与白泥进行球磨,泥浆细度控制在250目筛余1.5%~3.0%,经喷雾干燥塔造粒;对陶瓷废砖粒进行机械粉碎,选择粒度在60~120目的颗粒;对粉煤灰、水洗泥残渣进行筛选,选择60~150目的颗粒;按配方配比计量输送至捞粒机内均匀混合捞粒,在捞粒过程中添加分散剂等添加剂,保证颗粒的均匀性;成形的工作压力控制在20~22MPa,压制周期为6~10次/min,干燥温度为140~170℃,干燥时间控制在15~25min。产品生产的工艺流程见图1。
2.3.3烧成工艺的调整
工业废渣含钙、镁等低温成分较多,对促进烧结有一定帮助,但废渣中有机物含量也相对较高,需要在低温阶段放慢烧成速度,充分排除有机物,否则会对产品质量产生影响。经过几个月的反复实验与结果测试分析,确定了烧成曲线:烧成温度1180℃,烧成周期28~35 min,烧成曲线见图2。
2.4关键技术及要点
2.4.1对难处理的固体废料进行精加工
要尽量多地利用陶瓷工业废渣,就要研究各种废渣的特性。如废坯及废泥的化学组成和瓷质砖料相近,可将其与白泥等粘性原料一起球磨陈腐;废瓷砖、泥浆过筛等二次废渣、水煤浆废渣、选矿尾渣等需加工成一定细度的粒子用作为坯体骨料。通过精加工处理后,陶瓷工业废渣的加入量可超过80%。
2.4.2采用低温快烧技术,实现废水、废渣零排放,废气污染物大幅下降
废砖等熟料废渣的烧失量几乎为零,烧成过程不象生料那样发生各种物理化学变化,热膨胀系数小,可适应快烧,节约能耗,降低产品成本。淘洗泥二次废渣、水煤浆废渣、选矿尾渣等颗粒废渣不需要经过球磨与造粒,只需水选筛选,烧成收缩小;采用捞粒工艺与骨料均匀混合,促进烧结。根据国外相关测试,在高温区降温100℃,节能高达13%,因此采用低温快烧技术节能效果显著。
2.4.3对不同废渣颗粒进行捞料,形成独特的艺术效果
对不同废渣颗粒进行捞料,形成独特的艺术效果,利用废渣颗粒的尺寸配比和颜色搭配,可以将天然的花岗岩、戈壁砂模仿得惟妙惟肖。
3 产品性能
加入80%陶瓷工业废渣的产品,其性能达到GBMT4100-2006标准,优等品率达到96%以上,具体的性能指标见表3。
4 讨 论
(1) 在回收的陶瓷废渣中,有相当一部分为硬质材料,因此提高熟料废渣的细度,是改善坯体烧结性能的重要措施,本项目选用高效率、节能、粉尘污染小的干法粉碎技术和设备,选用粉料颗粒度分选稳定的筛分设备,把陶瓷硬质废渣加工成陶瓷生产用的精制原料。对于一般坯体用的废渣,控制入球磨的粒度是10~60目;对于废渣精制原料,其颗粒度稳定地控制在狭小的范围内,且经处理后杂质和铁质含量低,保证符合工艺要求;
(2) 废砖等熟料废渣的烧失量几乎为零,烧成过程不象原矿那样发生各种物理变化和化学反应,可适应快烧,但由于其为瘠性料,会使生坯强度下降,也影响烧结强度;废砖等熟料经常混合有半熟料,半熟料废渣混有杂质,易产生斑点、熔洞,但对生坯强度有好处,烧成过程参与各种物理变化和化学反应,可弥补熟料废渣产生液相不足的弱点,有利生坯强度和烧结强度的提高。
(3) 不同吸水率的熟料废渣,以及不同成分的半熟料废渣,其烧结性能都要互相适应。因此本项目在对各类废渣均化的基础上,除了考虑化学成分满足陶瓷砖性能的要求外,选择了熟料废渣多于半熟料废渣的互补原则(该原则符合废砖回收的特点);又考虑到熟料废渣回收种类的比例情况,选用吸水率低的废渣多于吸水率高的废渣;考虑到原矿原料对熟料废渣在烧结过程中生成玻璃相方面的补偿,加入了适量的矿化剂,以满足工业生产的需要。
(4) 废渣中的生料和熟料难于聚合,为了解决以瘠性料为主的坯料粘性和烧结活性差的问题,使尽量多的陶瓷固体废渣得到利用,我们除了采用粘性好的粘土、适当增加粘土的含量以外,还开发了新型坯体增强剂,有效解决了坯料可塑性差的问题,开发的聚丙烯酸钠坯体增强剂具有更好的增强效果。聚丙烯酸钠在干燥后,分子结构仍为长链状,可以在陶瓷颗粒之间架桥,产生交联作用而形成不规则网状结构,将陶瓷颗粒紧紧包裹,起到纤维增加坯体强度的类似作用。同时适当提高瘠性料的球磨细度,增大坯体成形压力来提高烧结活性。下一步计划通过科学调整配方和改善生产工艺,进一步提高废渣的加入量。
(5) 烧成温度与能耗的关系极大。研究表明,当烧成温度从1400℃降至1200℃时,能耗可降低50%~60%。由此可见, 降低陶瓷产品的烧成温度对于节能具有十分重要的意义[7]。本项目采用低温快烧技术,降低烧成温度20℃以上,节约能耗;采用高速烧嘴,提高气体流速,强化气体与制品之间的传热,比传统烧嘴节约燃料10%~20%[6]。生产过程不产生新的污染,实现废水、废渣零排放,废气污染物大幅下降,达到绿色环保生产要求。
由于收集的陶瓷废渣存在烧成温度、吸水率的差异,因此,需要根据陶瓷废渣的特点,寻找他们之间的共性,研制出烧成温度宽的烧成曲线。
(6) 采用新的捞料工艺,为陶瓷外墙的花色开发提供了广阔的空间。在生产中将各种颗粒按配方定量配比输送到自动捞料机里均匀混合,定点定时往机腔内喷雾(含稀释的增强液溶剂),保证混合时颗粒水分含量在7%~8%,避免在成形工序中分层开裂,过程控制比普通斑点瓷质砖以及大颗粒瓷砖的工艺要求更加细致严格,形成的装饰效果更具特色,产品质量更加稳定。
5 结语
通过利用陶瓷生产过程中产生的大量陶瓷废料、水煤浆废渣、生产加工废渣等工业废渣生产绿色环保陶瓷,产品具有独特的装饰效果,有效节约了环境资源,符合我国能源政策。生产过程不产生新的污染,符合清洁生产要求,也为工业废物的污染处理开辟了一条新的途径。
参考文献
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Producing Healthy Ceramic Products Using Ceramic Industrial Wastes
LUO Shu-fen
(Foshan Rongzhou NO.2 Building Ceramics Factory Co., Ltd.,Foshan528000,China)
[关键词]低碳源污水;脱氮;除磷;工艺优化
中图分类号:X703.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)09-0231-02
煤化工是一个重要的污染源,要发展煤化工,必须同时解决由此产生的污染问题。煤化工的发展应力求把污染、能耗降到最低限度,控制在生态、环境、资源容量可承载能力的范围内。煤化工的发展决不能以浪费资源、牺牲环境和破坏生态为代价。
一、我国煤化工污染现状
1、焦化废气的污染
焦化污染物是煤炭行业造成环境污染的首要污染物,这是因为焦化产业依然存在,有许多的焦化污染物质严重地污染着环境,如焦化废气等。一般来说,焦化废气主要是煤的干馏、结焦等加工过程中产生的烟气、废气、粉尘、煤尘等,尤其是出焦时焦炭与空气燃烧所形成的一氧化氮、一氧化碳和二氧化碳对环境污染更为严重。气体污染物的排污环节比较复杂,并且种类很多、毒性很大,非常不利于控制和处理。这些污染气体在微风的环境中很容易弥散在空中,造成严重的空气污染,影响自然环境质量的同时,更对人们的健康造成了影响和损害。
2、焦化废水的污染
焦化废水对于环境的影响也很大,它主要是在煤炭的焦化以及焦化回收的过程当中产生的废水、水蒸气和煤气一起从焦炉排除,进而形成许多的焦化废水。这类废水一旦流入江河就会对生物的生存造成威胁,如果使用被焦化废水污染了的水进行农田灌溉,既会使农作物减产甚至枯死,还会造成土地盐碱化。
3、噪声的污染
一般来说,煤炭化工企业的噪声污染并不是很严重,对于周围居民的生活也不会产生太大的影响。但是局部的一些高噪声的设备却很常见,如果缺乏相应的操作和合理的安排,往往会对作业的工人产生一定的影响,长此以往也会严重影响煤炭从业人员的身体健康。
4、焦化废渣的污染
焦化废渣主要包括除尘器收回的煤尘等细小的碎渣,或者是分离过程中产生的焦油渣等。这些废渣的成分相当复杂,露天堆置时一旦遇到下雨或者刮风,就会对空气、土壤以及水造成污染,给人们的健康带来严重的威胁。
二、关于煤化工污染的治理措施
1、淘汰落后产业和生产力
要严格执行相应的产业政策,淘汰落后产业和生产力。我国的各级政府以及相关的责任部门应该对于落后的产业和生产力实行严格的淘汰制度,同时进行严格的执法,对于相应的产业提出必要的产业政策。环保部门应该督促执行相应的标准,对于那些新兴起的煤炭行业给予严格把关,一旦出现污染较大并且缺乏相应环境保护能力的产业要实行淘汰制度,反对地方保护主义的出现。
2、强化管理能力
煤炭企业主管部门的相关领导应不断提高思想认识,加强对企业的管理。企业领导要不断加强对焦化污染物处理的重视程度,不能单纯地追求经济利益而放弃环保。从事环保工作的人员应增强责任意识,与相关部门一起有效推进环境保护,严格落实进行的审查制度。对厂内进行设备的严格审查,对于一些污染严重的企业要坚决予以关停。
3、焦化废水降解与深度处理
焦化废水中酚类物质较多,通过对酚类物质的检测处理,进行浓度转移,并设计处理工艺进行酚类物质去除,控制在0.1mg・L-1。酚类物质的转移能够降低污染物浓度,并进行讲降解处理。另外,对焦化废水进行深度处理,主要是对残余污染成分进行消除。目前主要应用方法为对COD构成研究,并通过O3/UV催化流床反应器,将废水中各种污染指标降低。降低浓度的同时也对废水进行消毒处理,实现废水回用。
4、厌氧生物处理技术应用
该技术应用能耗较低,且对焦化废水中高浓度污染物处理具有较大优势。厌氧主要针对发酵性细菌、产停产乙酸细菌等。厌氧过程同时能够对多种难以降解的物质进行降解,包括多氯联苯等。高氯带同系物中的脱氯变化需要在厌氧条件完成。厌氧生物处理需要建立在负荷高以及剩余污泥少等的条件下,厌氧发硬条件相对更加严格,为此,启动相对更加缓慢。采用水解进行生物降解,其主要是利用非严格厌氧完成对有机物的分级降解,其中碱性水解菌在水中不具有溶解性特征。能够将大分子物质进一步降解。
5、生物强化技术应用
经过预处理后的煤化工厂的废水,还要进一步采用生化处理的方法。这种处理方法主要是应用好氧生物法处理原理。但是,由于煤化工厂中的废水中杂环类化合物含量比较高,经过这种生化处理后的废水,水中的COD和氨氮指标有时会很高,有时又很高,难以控制在一个稳定的范围内。因此,近年来在这方面有了很大的改善,出现了生物炭法和生物流化处理法。其中,生物炭法的操作步骤是:首先在生物进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,在曝气池内,采用污泥脱水装置,从污泥浓缩池中排出的剩余污泥,然后对废水进行处理。在曝气池内,因为活性污泥对粉末活性炭的表面的影响,粉末活性炭因为表面积大,吸附能力也很强。这项技术的优势就是可以促进活性污泥和粉末活性炭发生氧化,加快溶解。这样,就可以有效降低基质的浓度,其中,COD的降解去除率也会相应增加。据了解,在生物炭法系统内部,活性炭吸附处理COD的动态吸附容量一般控制在200%左右。生物炭法的优势是处理生物法无法自然降解的有毒害的污染物,包括有机物。
生物炭法在处理煤化工废水中的高浓度大分子有机物方面,有着很好的处理效果。生物流化床处理法PAM,这种处理方法的原理是在在特殊的结构填料的基础上,采用生物流化床技术,在相同的生物处理单元中发挥作用,然后结合生物膜内法和活性污泥法。这种废水处理工艺的工作原理是污染物侵入到生物膜的内部,微生物的吸附能力较强,可以悬浮在悬浮填料表面,形成一层微生物膜层。因为这种微生物的产量很高,可以大量使用,所以使用这种处理方法在反应池内可以增加生物的浓度,也可以大幅度提高有机污染物的降解效率。
6、积极推广清洁及生产技术
因焦化生产工艺中生产环节十分的复杂,排放出的污染物和废水特别的多,这就给企业在处理污染的问题上增加了很多的经济负担。若要想从根本上解决问题就必须开创一条清洁生产之路。研究新的工艺技术,并贯穿于整个生产过程中,使排放物得以有效的控制与治理。
把水进行循环的使用,在废水的处理中,先进行过程处理再进行集中处理,建立除盐水站,增设旁滤装置,让循环水不再予以污染。建立生活污水处理系统,把产生的水用于循环水的补水、卫生用水以及绿化用水,将蒸氨废水进入生化的处理系统,熄焦处理后的生物脱酚废水,使设备的腐蚀予以减少。
7、加强国际的合作,并对污染少、高效率的技术装备予以开发
中国的煤化工产业的技术在近几年有了很大的进步,但这些是远远不够的,还应该对高效率低污染的技术设备予以开发,如:可借鉴其他国家的水平室炼焦炉的制作方法,并予以改进,使高效率低污染的炼焦新炉型得以研制。
总而言之,煤炭行业的发展一直都是我国国民经济的重要组成部分,只有更好地实现对于煤炭行业的污染治理,才能有效地对环境进行保护,进而促进煤炭行业的又好又快发展。
参考文献
[1] 游建军,熊珊,贺前锋.煤化工废水处理技术研究及应用分析[J].科技信息. 2013(02).
[2] 何锋.煤化工废水的来源与特点及其相应的处理技术探究[J].科技视界. 2012(23).
关键词:氟;干法净化工艺;碱吸收法;水吸收法
中图分类号:TV2 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)02(b)-0105-01
气态氟化物污染物主要来源化学、无机盐及冶金工业,氟化物具有很高的化学活性和生物活性,通常以化合物形态存在,烧结烟气中氟的主要存在形态为氟化氢(HF)和四氟化硅(SiF4)以及少量的含氟粉尘,氟化物属于作用于各种酶的原生质毒,对人类、动植物的毒害作用很强,大量的研究证明,微量氟及其化合物也会对人类和动物的机体造成极严重的后果。但同时氟作为重要的化工原料,广泛应用于生产生活当中,因此,加强对含氟烟气的净化、回收利用,具有深远意义。
1 气态氟化物(HF,SiF4)的有关性质
气态HF为无色、具有强烈的腐蚀性和毒性,有刺激性气味,常以双分子存在(H2F2)。相对密度1.27(34 ℃,空气)。沸点19.5 ℃。极易溶于水。水溶液氢氟酸是一种弱酸,但具有较强的腐蚀性。与水蒸气相遇形成酸雾而“冒白烟”。干燥的HF性质比较稳定,与大多数的元素及其氧化物均不发生反应,但在水的作用下,可以和碱性物质发生反应:四氟化硅是无色气体,极易溶于水,生成氟硅酸和硅胶;与氟化氢反应生成氟硅酸;与氨水等碱性物质反应,生成氟硅酸盐,析出硅胶。
2 含氟烟气的处理技术
通过分析性质发现,含HF和SiF4的废气很容易被水和碱性物质(石灰乳、烧碱、纯碱、氨水等)采用湿法净化工艺脱除。根据吸收剂不同又将湿法净化工艺分为水吸收法和碱吸收法。氟化物用水吸收,比较经济,吸收液易得,缺点是对设备有强烈的腐蚀作用;用碱性物质吸收,产物为盐类,可减轻对设备的腐蚀作用,还可获得副产物,回收氟资源。
净化含氟废气的另一个主要方法为干法吸附。废气中的氟化氢或四氟化硅被吸附下来,生成氟的化合物或仅仅吸附在吸附剂表面,吸附剂再生后循环使用。
2.1 含氟烟气的干法净化工艺
干法吸附工艺净化烟气就是利用固体吸附剂吸附某种气体物质而完成净化烟气的目的。通常采用碱性氧化物作吸附剂,利用其固体表面的物理或化学吸附作用,将烟气中的HF、SiF4、SO2等污染物吸附在固体表面,而后利用除尘技术使之从烟气中除去。
含氟烟气通过装填有固体吸附剂的吸附装置,使氟化氢与吸附剂发生反应,达到除氟的目的。
(1)烟气的性质对吸附的影响。
(2)Al2O3法净化电解铝生产过程中产生的含HF废气。
20世纪60年代,世界上开始大量使用Al2O3为电解铝生产过程中产生的含HF废气的吸附剂。国外采用的干法净化流程有:美国的A-398法;加拿大的阿尔肯法等。可以说,在铝工业中干法净化技术已经到了普及的程度。钢铁企业用干法净化处理含氟烟气,在我国也得到了一定应用,实践证明用Al2O3作吸附剂吸氟效率可达95%以上。
干法吸附工艺净化含氟烟气产生的氟化物可以回收利用,吸附剂价廉易得、工艺简单、操作方便、无需再生,净化效率高,一般在98%以上;干法净化不存在含氟废水,避免了设备出现结垢、腐蚀和二次污染问题;和其他方法相比,干法净化基建费用和运行费用都比较低,可适用于各种气候条件,特别是北方冬季,不存在保温防冻问题。
2.2 含氟废气的净化技术-碱吸收法
碱法除氟是采用含碱性物质的吸收液吸收烟气中氟化物并得到副产物冰晶石的方法。一般采用廉价的石灰做中和剂,此时石灰可能与烟气中的SO2反应而产生CaSO4 结垢问题;若烟气中不含SiF4,可用NH4OH、NaOH进行中和而得到相应的NH4F、NaF产品。
含氟烟气经二级吸收、除雾后排放,一级循环吸收液部分排出到中和澄清器,用碱性物质中和生成氟化物沉淀;中和澄清液返回循环使用,而泥浆排至废渣库或脱水后堆存。
最常用的碱性物质是Na2CO3,也可以采用石灰乳作吸收剂。碱法除氟具有除氟效率高、工艺成熟、技术可靠、存在的结垢问题较难解决等特点。
2.3 含氟废气的净化技术-水吸收法
水吸收法就是用水作吸收剂循环吸收烟气中的HF和SiF4,生成氢氟酸和氟硅酸,继而生产氟硅酸钠,回收氟资源。吸收液呈现酸性,待吸收液中含氟达到一定浓度后,将其排出加以回收利用或中和处理。
一般水吸收法除氟工艺采用二级或三级串联吸收工艺,吸收设备可选择文氏管、填料塔、旋流板塔等;二级或三级串联吸收工艺的除氟效率可分别达到95%和98%以上,若第三级采用碱性介质做吸收液,其除氟效率将达到99.9%。
含氟烟气经三级吸收、除雾后排放,一级吸收液部分排出,用于回收氟化盐产品或用石灰中和排放,吸收液逐级向前补充,在三级循环池中补入新水。
该工艺吸收液中含氟浓度高,可用于回收生产Na3AlF6、Na2SiF6、MgF2、AlF3、NaF等多种氟盐,为氟资源的回收利用创造条件。
烧结烟气中含氟量低且粉尘较多时,一般先经旋风除尘、降温后,再进行吸收。图为预除尘脱氟流程。烧结烟气温度高达300℃~400℃,经除尘后降至250 ℃,喷射吸收塔后,脱氟率可达90%以上。
水吸收法除氟工艺具有除氟效率高、操作弹性大、吸收液(水)和中和剂(石灰)价廉易得,不存在设备、管道因结垢堵塞或磨损等问题,吸收液经中和处理或回收氟盐产品后含氟浓度很低,废水对环境的影响较小;但仍存在设备腐蚀、中和渣量大、存在废渣的二次污染等特点。
3 氟资源回收
工业氟污染的控制手段很多,从生产原料开始降氟和氟资源的综合利用是解决和控制氟污染的最根本途径;从生产原料开始降氟,可以减少进入生产过程的氟,是实现清洁生产的基础;实现资源的综合利用,比如:生产市售氟硅酸、生产氟硅酸钠、生产冰晶石,可以避免污染物由气态转化为液态而排入水体,或转化为固态物堆存于环境中,而最终解决了氟污染的问题。
参考文献