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【关键词】 无组织排放 有组织排放 监测 采样布点
随着我国社会经济的不断发展与进步, 环境空气污染问题也显得日益严峻, 环境的保护工作开始面临着各种各样的新挑战。在环境保护工作中, 环境监测数据起到的作用是不可忽视的, 它是开展环境保护工作的重要基础。它可以及时、科学、全面地监测出环境污染的现实状况及发展趋势。因此如何保证环境监测数据的准确性就显得尤为重要。
工业企业废气排放是环境空气污染的重要杀手之一。为了实施有效的环境管理,获得准确的工业企业废气排放数据是必要前提。监测数据的准确性与监测采样布点方法紧密相关,如果采样布点方法不正确或不规范,即使操作者再细心、实验室分析再精确、实验室的质量保证和质量控制再严格,也不会得出准确的测定结果。
工业企业废气排放按排放方式可分为无组织排放和有组织排放,监测时要根据不同的排放方式采用不同的监测采样布点方法。笔者依据十多年的环境监测经验分别加以阐述。
无组织污染排放源指不经排气筒无规则排放的源,如设置于露天环境中具有无组织排放的设施(煤堆、建材场、垃圾场等),或指具有无组织排放的建筑物(车间和工棚等),需要时也可以将一些低矮的经排气筒排放的源当作无组织排放源处理。根据GB16297-2004的规定,二氧化硫、氮氧化物、颗粒物和氟化物的监测点设在无组织排放源下风向2至50米范围内的浓度最高点,相应的参照点设在排放源上风向2至50米范围内;其余物质的监控点设在单位周界外10米范围内的浓度最高点,按规定监测点最多可设置4个,参照点只设置1个。对监测点位的具体要求如下:①监测点的位置一经确定之后,不宜轻易变动,以保证监测资料的连续性和可比性。②在监测点50米范围内不能有明显的污染源,监测点不能靠近炉窑和锅炉烟囱。③在监测点采样口周围270°捕集空间,环境空气流动不受任何影响,如果采样口的一边靠近建筑物,至少在采样口周围要有180°弧形范围的自由空间。④监测仪器采样口周围不能有高大建筑物、树木或其它障碍物阻碍环境空气流通,从采样口到附近最高建筑物之间的距离,至少是该建筑物高出采样口高度的两倍以上。⑤监测点周围建设情况相对稳定,在相当长的时间内不能有新的建筑工地出现,监测点应建在能长期使用且不会改变的地方。⑥监测点应地处相对安全和防火措施有保障的地方。⑦监测点位应避开强大的电磁波干扰,监测点位应容易获得稳定可靠的电源供给。⑧在监测点位应有便于出入的车辆通道。无组织排放监控点和参照点监测的采样,一般采用连续1小时采样计平均值,若浓度低,需要时可适当延长采样时间,若分析灵敏度高,仅需用短时间采集样品时,应实行等时间间隔采样,采集4个样品计平均值。以监控点同参照点的浓度差值不超过规定限值来限制无组织排放。
有组织排放源是指废气通过排气筒排放的排放源。对有组织排放源排放废气的监测,其开孔位置的选择对保证监测结果的准确性至关重要。废气监测点开孔位置的选择,其目的是为了确保采样断面的气流稳定,从而保证监测到稳定的流量和流速,这样才能准确计算出废气的排放量,同时根据收集到的烟尘颗粒的重量计算出烟尘的排放浓度。按照GB/T16157-1996的规定,采样位置应优先选择在垂直管段,应避开烟道弯头和断面急剧变化的部位。采样位置应设置在距弯头、阀门、变径管下游方向大于6倍直径和距上述部件上游方向大于3倍直径处。在实际现场如遇到上述部件,采样位置不能满足规定要求时,应适当增加监测点的次数。对于气态污染物的监测,由于混合比较均匀,其采样位置可不受上述规定限制,但应该避开涡流区。采样位置应避开对测试人员操作有危险的场所,还应该考虑电力供应的要求。在监测过程中,由于各种废气处理设施有所差异,决定了采样位置还应满足以下要求:①湿量较大的废气监测,监测点应选择在靠近废气排放的出口。②如果废气排气筒中的负压比较大,则应选择面积比较大的断面进行监测。要在选定的采样位置上开设采样孔,采样孔的内径应不小于80mm, 采样孔管长应不大于50mm。采样孔在不使用时,应用盖板、管堵或管帽将其封闭。采样孔的位置和采样孔内采样点的位置,要根据烟道的形状有所不同。对于圆形烟道,采样孔应设在相互垂直的直径线上,将烟道断面分成适当数量的同心圆,各测点选在各同心圆与呈垂直相交的两条直径线的交点上。对于矩形或方形烟道,采样孔应设在包括各测点在内的延长线上,将烟道断面分成适当数量的等面积小块,各块中心即为测点。
由于工业的迅速发展,工业企业排放的废气对大气环境的污染越来越严重,实施有效的环境管理是治理大气污染的重要手段,这就要求监测人员在对工业企业废气监测时严格遵守监测规范,同时也要结合监测现场的实际情况做适当灵活调整,使监测数据准确、真实、可靠,从而满足环境管理的需要。
参考文献:
[1]空气和废气监测分析方法(第四版),中国环境科学出版社.
【关键词】集中工业园区;工业有机废气;在线监控预警系统;应用
严重灰霾与光化学烟雾等大气污染严重影响群众健康,因规划与发展形成集中工业区的工业废气,有二氧化硫。颗粒物与挥发有机物(VOCs)等,对环境与群众有直接或者间接影响。国家环保十二五规划明确加强挥发有机污染(VOCs)与有毒气体控制,开展该有机污染与废气监测,提升污染监测能力。此背景下,对集中工业区安全监测与建立预警系统,更好开展对挥发有机物等的监测与监管。
1 在线监控和预警系统内涵及建设必要性
在线监控和预警系统,是以在线分析仪为核心,以移动通讯为媒介,用传感技术、自动控制、计算机应用及相关分析软件与通讯网组成综合性在线监测和预警系统。利用检测技术、网络技术与自动控制对排污企业进行全程监控、及时预防与处理污染的管理系统。
工业园存在问题与废气排放,工业园环境问题有:(1)居民离工业园很近,园区有小范围居民集中,废气污染突出。(2)气体源头监管有难度,接到举报到人员到现场,气味已经消散,确认污染源难。(3)废气处理没有监控,处理流程与排放不能有效监管。(4)废气超标或严重扰民,不能接到预警,处理滞后。急需建设废气安全预警系统,对企业烟囱与废气排放实时监控,对集中工业区废气监测预警。
2 在线监控和预警系统在建设中主要问题
(1)系统安装缺乏认识,无法保证其正常运行。工业园中很多企业对在线监控和预警系统重要性认识不够,安装验收完后,不重视运营管理,陷入仪器设备无法正常运转,集成商没有资金无力接手,环保部门看不到,政府大量投入的监测数据状况。
(2)监测仪器缺少统一标准,导致在线监测仪不能规范化运行。工业园中现有监测设备厂家众多,一次性投资费用为进口设备50%,仪器测量法缺乏统一标准,监测数据偏差与运行稳定性等方面落后进口设备。由于监控设备存在质量问题,有些企业管理不到位,出现故障没有及时处理,导致联网不稳定,系统无法长期的正常运行。
(3)自动监控设备机型多,和国家网络连接困难多。连网软件厂家服务不配套,阻碍在线监测仪规范运行。有的开发时间不一样,缺乏统一采集系统,使数据传输网与管理软件不兼容,数据联网无期,使数据不能兼容,阻碍数据联网进度。
(4)缺乏对检测系统管理机制,无法保证数据准确。缺乏运营商的管理机制,社会上很多没有运营资质的环保企业进入监测市场,用低廉价格承接监测业务进行转包。技术力量与利润不能支撑维护与后期运营,无法提供让网企业与环保部门满意的服务,扰乱市场价格,使安装与维护质量没有保证。
3 某市工业园在线监控和预警系统概述
(1)首先由监测系统采集现场浓度数据,废气治理监控系统采集企业与工况数据,通过数据传输仪与网络通讯把数据传到废气监测与预警平台。预警平台分析数据,数据异常则发送到环境监察与企业人员电脑终端。企业根据信息自行处理,通过平台客户端把处理上报。如遇重大污染事故由环保部门按应急预案妥善处理。
对工业园重点企业废气处理监控系统对企业处理效果全过程监控,有效约束超标排放,及时调整工况与处理工艺,源头监控废气达标排放,提升废气治理能力。
(2)废气监控布点对监控系统很重要,鉴于园区有居住区,周边也有集聚区,为准确与客观把握废气对居民影响,除在重点排放口与厂界设点外,对公共区也设点。
(3)监测因子,主要因子是TVOC与硫化氢。
(4)废气在线预警平台。该平台实时监控,涵盖数据收集、处理与应急管理平台。综合该平台区域内废气各类静态与动态数据的监控、数据与报表管理、参数与任务管理等功能。针对不同废气污染,提供应急预案,数据异常或者事故发生,提醒与指导采取措施与执法部门对事故应急处理。
监测仪器设定对被监测废气毒性、排放标准与精度。一旦超过报警值,便向终端发送报警信息。预警平台设置应急预案,根据设置的触发条件,触发各类处理方案。例如,针对轻微废气污染,设置一级黄色预警,向相关监测人员发送警报信息,可有企业根据具体情况,自行进行处理,然后将处理结果上报上级有关单位,进行记录即可,对于污染造成的损失和处理措施,也要进行统计记录,为类似事件的处理积累经验。对于较为严重的污染,设置二级橙色预警,同样向相关人员发送警报信息,然后根据污染的严重程度,安排相应的技术人员和监察人员到现场进行处理,判断是否需要对相应的设备进行检修,同时随时跟进处理进度,待处理完成后,对整个事件的处理过程进行记录和整理,并上报处理结果。对于十分严重的污染,要设置三级红色预警,组织应急指挥小组,在第一时间启动应急预案,上报相关部门,制定针对性的处理措施,尽一切可能,将污染造成的影响和损失降到最低。另外,在线预警平台如果出现故障,也会出现报警的情况,这时,应该组织专业维护人员赶赴现场,进行维修工作,并对解决情况进行上报。
4 针对在线监控预警系统的建设意见
从目前的实际情况分析,集中工业园区工业有机废气的污染控制受到了企业和相关环境管理部门的重视,在线监控预警系统也得到了广泛的普及和应用,而要想确保其作用的充分发挥,还需要采取一定的对策和措施。
(1)确保在线在线监控与预警系统的合法性
对重点污染源进行在线监控,是强化环境保护,贯彻落实科学发展观的客观要求,同时也是落实主要污染物总量减排措施的重要依据。国家对于一些污染严重的工业企业,都制动了相应的节能减排目标,规定如果企业在一定时间内,没有完成这些目标,出现超标、超总量排污的情况,将会对企业实施限产减排或关停处理。而自动在线监控设施取得的数据信息,将作为标准判断企业是否完成相应任务的唯一核定标准。因此,确保系统的合法性是十分必要的。
(2)建立运维和长效监测机制
对于废气安全监测预警系统而言,定期监测机制是十分重要的组成部分,通过对监测设备的定期巡查和校准、对比等,有效确保设备运行的可靠性和稳定性,进而保证监测数据的准确性和有效性,确保系统可以长期稳定的运行。
5 结语
总而言之,在集中工业园区建设工业有机废气的在线监控预警系统,对工业生产中的有机废气进行实时在线监控,在废气超标排放时,可以向相关企业和环保监察人员发送警报信息,通知其进行及时处理,从而减少了废气对于周边环境的污染,保障了工业园区的环境安全,有助于实现社会的可持续发展。
【参考文献】
[1]金琴芳.对集中工业区废气安全监测预警系统的研建[J].污染防治技术,2013,26(4):13-15.
【关键词】SF6 回收 净化 深冷 吸附
1前言
随着电力系统的飞速发展,以高压、超高压以及特高压为骨架的电网上升为国家意志,并列入了国务院“十二五”规划中。作为关系国家能源安全和国民经济命脉的重要国有骨干企业,国家电网公司不仅致力于全面落实科学发展观,不断提高服务水平,同时还勇于承担社会责任,积极开展六氟化硫气体回收处理循环利用专项治理工作。
国家电网公司明确提出“减少污染物和废弃物排放,回收再利用六氟化硫气体”的节能和环保要求。随着国家加强节能减排工作政策的实施和保护环境的要求,六氟化硫气体的回收处理循环利用工作将进入一个新的阶段,不仅仅是一个经济效益问题,而是一个企业形象、社会责任的大问题,建立六氟化硫气体回收净化处理中心有着重要的现实意义和综合效益,也促进了我国环保事业的发展。
2研究目的
目前,随着电力行业的迅速发展和技术装备水平的提高,大量的SF6断路器及全封闭组合电器不断地投入建设和运行。截止目前,最早的六氟化硫电气设备使用期限已超过20多年,有的已进行了检修,但大多数将逐步进入检修周期,有大量的SF6需要回收处理,SF6气体的回收、利用及防止环境污染是急需解决的课题。在相当长的一段时间内,我国SF6的回收处理工作,尤其是处理循环利用工作没有得到很好的重视,处于放任自流的状态,没有形成完善统一的管理机制和模式,气体使用单位将气体回收后也不能净化处理和循环利用,这样既带来了安全隐患,又给环境造成了污染。近几年来在国家的重视下,国内部分单位对此开展了一些回收处理设备的研制和管理方式的探讨工作,取得了一些成功的经验。
基于此,在国家电网公司“十二五”规划开展电气设备大检修期间,开展六氟化硫回收回充设备及处理技术的研制,不仅能控制温室气体排放,推动 “绿色电网”建设,而且为我国环境保护事业做出卓有成效的贡献。
3净化再生系统关键技术研究
工业SF6废气净化再生系统主要由基础建设、净化处理设备、检测体系以及物流等几个系统构成。其中基础建设主要包含生产厂房、安全设施、流转通道及库房等几部分。净化处理设备是将不达标的SF6废气通过过滤,除水、除油、除尘,并将混入的空气通过物理或化学的方法除去。检测体系是保证样品气来源成份应符合收气标准,防止异种气体混入;同时保证净化后的气体应保证符合DL/T12022《工业六氟化》出厂标准以上。物流体系应保证净化再生系统能顺利接收各电站、生产厂SF6废气,并与检测体系共同监测各站点正常使用SF6,保证SF6气体收发平衡,警示超标排放SF6气体的站点做出预防措施,从管理体系上确保减少排入大气环境的通道。
其中净化处理设备是净化再生系统中的关键环节,是净化再生系统可行的根本保证。本文中研发的JHCLZX-50/60型SF6气体净化处理装置,通过化学方法除去SF6经电弧击穿后形成的HF、SO2及氟硫酰等气态杂质,用过滤器吸附水、油、尘等,最终通过深度冷却,排出空气,最终生成高纯度SF6气体。
JHCLZX-50/60型SF6气体净化处理装置主要由压缩机、干燥净化装置、抽真空系统、冷阱系统、管路系统、电器控制系统等组成,分为处理单元、动力单元、深冷容器及深冷主机等四个模块,各单元之间的关系如图3-1所示。
该净化处理装置具有二次净化处理功能,第一次采用变压吸附技术,除去SF6气体中水分、尘埃颗粒等易除杂质,第二次净化采用机械制冷式尾气深冷分离技术,即净化SF6气体时,根据SF6的压力―温度特性曲线,利用深冷压缩机使之加压,同时通过热交换器和制冷机使加压的高温气体降温,从而使SF6气体以液态方式甚至是固态的方式贮存到容器里,实现其他杂质的分离,通过二次处理后确保SF6气体能够完全达到GB/T 12022《工业六氟化硫》要求,其系统工作流程如图3-2所示。
4净化再生系统处理流程
4.1废气进厂流程
(1)回收回充设备现场进行SF6废气的集中回收;(2) 回收的废气运回处理中心厂房后,进入监控检测室检测废气质量并称重,最后存放至废气存放区等待处理。
4.2废气处理流程
废气处理流程分两次处理,首次处理将纯度较高的SF6净化再生后充装罐瓶,经多次循环后,系统内会积存纯度较低的气体,这部分气体积存较多后会使气体液化困难,增加处理成本,需经二次循环,集中处理这部分气体,提高处理经济性。
4.2.1 一次处理
(1)准备SF6气体,记录检测纯度、湿度及设备原始压力值;(2)打开冷却单元;(3)接通处理单元、动力单元、深冷单元及其冷水塔电源;(4)运行深冷单元冷水塔,记录时间、冷阱压力和温度值;(5)将钢瓶车放倒后接到处理单元进气口;(6)深冷单元制冷30 min左右时,进行以下步骤:(7)依次打开钢瓶端手动阀和钢瓶阀,控制开度不易过大;(8)打开处理单元总开关,电源指示灯亮,启动散热风扇;(9)打开处理单元进气阀,使气体以合适稳定的流量流进缓冲罐;(10)当缓冲罐中压力达到一定值后,调节减压阀,使系统出口压力稳定,按流程记录时间、压力及湿度;(11)按操作规程开动力单元总开关、深冷单元进气阀、动力单元进深冷单元接口阀,启动压缩机,合格气出口阀和动力单元压缩机进口阀,向深冷单元进气,进气结束后(液位报警)设备阀门全部复位,压缩机停止,记录深冷单元制冷压力及温度值;(12)打开深冷单元排液阀和深冷单元回气阀,使液体流向低温液泵,当观测到SF6液化后,启动低温液泵,打开深冷单元罐瓶后,冲洗管路旋紧螺纹开始灌瓶。
4.2.2 二次处理
(1)先打开打开冷却单元;(2)处理单元、动力单元、深冷单元待机准备;(3)运行深冷单元,观察冷阱压力和温度值;(4)使深冷单元运行30 min左右时,进行以下步骤:(5)依次打开动力单元、处理单元;(6)观察气体状态,保证流量流稳定;(7)调节减压阀,稳定出口压力,记录时间、压力变化以及湿度仪值;(8)依次打开动力单元总开关、深冷单元进气阀、动力单元进深冷单元接口阀,启动压缩机再依次打开处理单元合格气出口阀和动力单元压缩机进口阀,调节阀门控制压力,向深冷单元进气,进气结束后(液位报警),将阀门全部复位,压缩机停止,进气过程中详细记录深冷单元制冷罐压力及温度值;(9)重复操作(10)步骤3次,抽气结束后阀门全部复位,压缩机停止;(10)打开深冷单元主机的“回温”按钮,维持温度在-20℃左右,使容器内SF6变为液态,记录所需时间及冷阱压力;(11)观察液化情况,开始灌瓶,记录时间及灌瓶重量。
4.3 合格气检测流程
(1)处理工作完成后,24h后检测处理气纯度及湿度值;(2)初步检测合格后,送复核单位抽样复检;(3) 贴上标签后,送至成品存放区。
4.4气体净化后基本参数
SF6气体回收净化处理系统的气体通过吸附器、除油过滤器和粉尘过滤器后, SF6气体要能达到如下指标,即净化处理后的品质符合GB/T 12022-2006《工业六氟化硫》的标准要求:
四氟化碳(CF4)的质量分数 % ≤0.04
空气(N2+O2)的质量分数 % ≤0.04
湿度(H2O)的质量分数 % ≤0.0005
酸度(以HF计) 的质量分数 % ≤0.00002
可水解氟化物(以HF计) ≤0.00010
矿物油的质量分数 % ≤0.0004
纯度(SF6)的质量分数 % ≥99.9%
生物毒性无毒 无毒
分解物总量的质量分数 % ≤0.0001
[关键词]油品化工化验;重要性;危害;要点
中图分类号:TE626 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)17-0335-01
一、油品化工化验概述
油品的化工化验主要包括了环境监测以及化学研究,是一项在实验室中开展的化学分析,其常存在于不同化验研究室与实验室中。通过开展油品的化工化验能够对各类化学物质的浓度达标情况、对自然环境以及人体的危害程度进行有效检测。如果在进行化验时出现化学物质浓度超标的现象,则必然会对周边环境造成严重的损害,因此需要引起重视。防止化验以及加工过程中出现污染,才可以有效解决石油化工企业对环境污染的问题。
二、油品化工化验的重要性分析
根据石油化工油品相关化验指标可知,油品化验的黏度和酸值直接影响着油品质量的优劣,这二个化验指标同时也是油品检测过程中所需重视的地方。在进行油品化验时,必须采用科学合理的检测方法来检测这两个指标,以保证实际油品的质量。在原油开始直至生成油品的这一系列过程需经过诸多环节,但都必须做好各个环节的检测工作,特别是在出厂前。只要确保设计方案正确、油品评价工作到位,作业实施顺利,方能有效保证原油质量以及生产环节不会对油品产生影响。
油品化验是保证石油化工企业油品质量的重要途径。油品化验可以是通过仪器精确的化学化验,也可以是简单的目测观察。要想将油品化验作用发挥到最大,则需要化验人员做到细致的工作以及严格把控产品质量关。通常情况下,即便是拥有丰富经验的油品检验员也难以将全部油品质量观察出来,所以需要借助专业的工具以及仪器来进行分组检测以及质量评价。经过定量化以及指数化的操作,可以给操作人员提供可靠的参数,以保证工作人员可以对生产过程进行准确掌握。在达到油品收率以及产油质量的基础上,合理优化控制指标以及生产流程,从而充分提高油品化验的经济效益。因此,能够通过油品化验来控制化工生产过程中的油品质量,加强各生产环节的参数指标管理,对于优化化工企业油品研发和改良配方等方面都有着重要作用。不管是成品油、原油,还是特殊配方的油品,都需要油品化验工作的深入配合,才能真正实现石油化工企业保证油品质量、避免资源浪费、提升企业经济效益的目标。除此之外,油品分析能在油品生产的各个环节,特别是对控制成品油质量有些较大作用的环节。所以开展油品化验工作具有极为重要的意义。
三、石油化工的危害
(1)大气污染
通常情况下,每次加工石油数量均不低于百万吨,所以每次加工都会排出巨大的废气量。石油加工主要包括石油化工产品以及石油产品,所以其产生的废气主要包括了石油化工产品废气以及炼制石油所产生的废气。一般来说石油化工产品排放的废气不但包括了加工尾气、燃烧烟气,还包括了煎炸处理、火炬废气以及污水处理时所产生的恶臭味气体。而炼制石油时所产生的废气主要指的是加工尾气与燃烧烟气。不仅如此,在储存轻质油品以及具有挥发性化学物质时,也会发散出各类有害气体,部分气体产生化学反应后会产生有毒物质,对人体健康造成危害。总的来说,在加工石油过程中会产生各类废气,这些废气不但成分复杂,而且还具有极强的危害性。因为气体会出现分子运动,所以其在大气层中能够广泛分布,甚至在2000m开外都能检测出污染物,所以其对环境质量影响较大,严重的还会导致人体器官发生癌变。
(2)水资源污染
近年来,在人们的生活中越来越多的用到石油化工产品以及石油产品, 人们对于石油化工产品的需求也与日俱增,从而导致石油加工产业越来越多,随之而来的是越来越严重的水资源污染。因为在加工石油时,需要较多的水,所以会生成许多以硫化物、石油类以及酚类化学物为主的工业废水。但是由于在加工石油时所使用原料类型以及加工流程不同,所排出废气的比重以及污染程度也存在差异。通常可依据我国现行废水排放标准可将废水分为两类:处理排放以及重复利用。同时,也能够依据废水成分将其分成含盐、含油、含酸、含硫或是其他生产废水。但无论是哪一种废水的排放,均会对江河湖泊乃至地下水的水质造成污染,严重危害了人们的正常生活与健康。
四、油品化工化验要点分析
(1)技术与设备更新
在进行油品化验时,应当对每一环节的物料进行整合反应,并从中提取有用的物质。但物料间的整合反应情况会对产品产量、质量以及污染物的排放情况产生直接影响。所以,必须反复实验物料整合的过程,以确保结果准确无误,从而得到最佳配合比例。值得注意是必须有一定的技术来支持实验过程中的成分测量数据,并积极借鉴国际先进技术,提高设备的科技含量,实现化验技术的创新,从而确保化验结果的准确、可靠。除此之外,在进行油品化工化验时,其本质是不同原料间的化学反应,这也是导致环境污染的重要因素。所以,必须积极引进电子仪器测试等先进的测试方法,以实现无污染化验,从而防止了原料之间因为发生了化学反应而导致的污染。
(2)确保生产过程的安全
在加工油品时,导致较大危害的方式主要是爆炸与燃烧。原料发生爆炸与燃烧不但会导致严重的经济损失,并且原料等化学物品出现泄露会导致较为严重的环境污染。为了有效杜绝该种事故的出现,则必须把爆炸、燃烧指数降到最低。
第一,防高热。高热物体指的是温度较高,且可以把自身热量传递到可燃或易燃物体上,从而引发火灾的物体。表面温度较高的液体管道、气体管道、高热物体或是高热炉这些自身温度较高的设备,其能够将较高的热量散出,导致周边物体发生爆炸或燃烧,引发严重灾害。所以,必须要隔热处理高热物体,防止热量大面积散发。同时,严禁在高热物体附近摆放易燃物体,将爆炸、燃烧事故扼杀在源头上。
第二,防火。在加工油品时,必不可少的物质是火,但也是危害性最大的因素。所以,必须加大对火源的控制,并远离易爆、易燃物品,以避免损失。除此之外,还应对抽烟问题进行严格控制,杜绝安全隐患的出现。
第三,防雷电。由于雷电常常会产生较大的雷电流,能够让物体瞬时达到几万摄氏度,从而成为高热物体,导致火灾的发生。所以,非常有必要加设避雷措施在周边的建筑或厂房上,避免由于雷电而造成的环境污染与财产损失。
五、结束语
总而言之,面对石油化工污染严重、风险大等问题,有关部门必须加大对油品的化验力度,积极引进与提高化验技术,优化操作模式,提高化工产品产量。不仅如此,还需做好环境污染的治理与预防工作,提高防灾减灾意识,以全面实现无污染化验的目标。
参考文献:
[1] 王忠义.油品化工化验要点分析[J].江苏科技信息, 2015(7):61-62.
[2] 柳卧虎,张梅.油品化验安全及重要性分析[J].城市建设理论研究:电子版, 2014(35).
【摘 要】本文对光伏产业链中从晶体硅锭制作到光伏应用组件生产等工段工艺过程中产生的“三废”进行分析,对污染防治应关注的相关问题进行探讨。
【关键词】光伏产业;三废;污染防治
光伏即利用“光伏效应”,使太阳光射到硅材料上产生电流直接发电。以硅材料的应用开发形成的产业链条称之为光伏产业,从上游到下游依次包括多晶硅原材料生产、晶体硅铸锭、切片、太阳能电池生产、太阳能电池应用组件生产等工段,一般每个工段独立成厂。由于太阳能具有可再生和环保等优势,近年来光伏产业蓬勃发展,2011年全球太阳能电池产量达到37.2GW,其中我国约13.0GW,占全球34.9%份额,成为世界第一大太阳能电池生产国。除上游的多晶硅原料生产已列入国家抑制部分行业产能过剩和重复建设的产业进行“限产”外,一时间各种太阳能晶体硅片、电池和组件加工厂如雨后春笋在中国各地建设。然而,光伏产业生产工序繁多,原辅材料涉及到的有毒有害药品种类多,用量大,生产过程易对周围环境造成影响。近日,浙江某晶体硅片生产公司涉嫌堆放污泥不当,受雨淋流入河道,造成河水氟化物超标而导致大量鱼类死亡,为光伏生产厂家的环保工作敲响了警钟。由此,笔者根据光伏产业特点及自身工作经验,就产业链中除多晶硅料生产外各工段工艺过程的“三废”产生和环境保护工作应关注的几个问题进行探讨。
1. “三废”产生特点简析
1.1 生产废水
光伏产业一个特点就是清洗工序次数较多,使用到的清洗溶剂多,主要有酸液、碱液、皂液和纯水等,溶液使用到一定程度无法使用后便需外排,并可能带入细碎的硅料及其表面残余的切削液,形成生产废水。各工序废水按性质可分成酸碱、含氟废水、有机废水和含硅微粒废水4大类归类进行处理。此外,晶体硅铸锭切片和电池片加工均有间接冷却循环水系统的排水、纯水制备反渗透浓水等清洁下水排放。各种废水的产生情况详见表1。
1.2 生产废气
光伏产业产生的废气主要来自清洗过程挥发性酸或有机物挥发形成的酸雾、有机废气,特气(硅烷、磷烷)燃烧残余,以及丝印烘烤工序浆料中的有机物挥发等。废气性质可按酸性废气、特殊废气、有机废气等3大类归类配备相应的处理设施进行处理。各种废气的产生情况详见表2。
1.3 生产废渣(液)
光伏产业产生的废物产生量通常较大,按形态可分为固、液两态,按性质可分为一般工业固体废物和危险废物。各种废物的产生情况详见表3。
2. 污染防治对策探讨
2.1雨污分流、清污分流、分质处理
由于光伏产业废水产生量大、类多、污染成分复杂,规划建设废水设施时应遵循雨污分流、清污分流、分质处理的原则,在厂区内分别建设独立的雨水、污水收集处理系统。
其中,雨水可经雨水管道收集后排放;清洁下水无需处理,由独立管道收集进入专门水池贮存后用于厂区冲厕、绿化和道路浇洒等,剩余可接入雨水管道排放;废水应根据工程中来源、水质的不同,由各自工艺设备流出后,划分为含氟、酸碱、有机及含硅微粒废水4类归类收集。由表1得知,含氟和酸碱废水的污染成分有交叉,有机和含微粒废水污染成分有交叉,因此全厂可设置2套废水处理设施:一套针对含氟、酸碱废水,该流程可首先采用化学沉淀法去除含氟废水中的氟,其原理为投加钙盐等化学药品,形成氟化物沉淀或氟化物被吸附于所形成的沉淀物中而共同沉淀,其反应原理如下: Ca2+ + 2F- = CaF2,而后提升进入中和池和其他不含氟的酸碱废水合并进行中和处理。目前国内厂家已广泛应用先进的中和处理系统,其采用计算机自动控制,系统对pH值十分灵敏,若高于或低于设定的pH值,则系统会自动加酸或加碱,保证出水达标。第二套针对有机、含硅微粒废水,采用混凝+生化法,具体为:两类废水共同汇入系统后先经格栅去除大颗粒杂质,然后进入混凝反应池,通过投加絮凝剂进行混凝反应,出水流入沉淀池进行固液分离,去除悬浮物,而后进入生化处理系统进行处理,最后外排接入市政污水管网。此外,厂区生活污水宜接入生化处理系统,不但可一并处理,而且可增加生产废水中的碳源,增加其可生化性。
据调查,以上废水处理基本方案在国内著名光伏企业江西赛维LDK太阳能高科技有限公司得到了应用,废水经处理后可以达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)三级标准,符合城市污水处理厂接管水质,而后接入城市处理厂进行处理,可保证其对区域环境影响不大。
2.2保证厂房和设备的密闭性,积极发展和使用成熟成套化废气处理设备
光伏工业废气产生量虽小,无需设置大型烟囱进行排放,但种类多、污染物成分复杂,按性质可分为酸性、特殊、有机和含尘废气,且产生点位较为分散,据实地调查,国内多个光伏厂家厂内均设置有十数个甚至数十个的排气筒。
酸性废气现有的治理技术简单、成熟,普遍采用吸收法,其在光伏产业已得到广泛应用。吸收法原理为通过抽风机将废气经管道抽进设置于厂房外的吸收设备,常用NaOH溶液作为吸收剂,根据中和原理对废气进行吸收,去除效率通常可达90~95%。
特殊废气主要来自PECVD(化学气相沉积)工序使用的硅烷、氢气和氨气残余。PECVD工艺设备末端一般配备尾气处理装置,采用天然气作为燃烧氧化剂,进行燃烧处理。机理为:
硅烷燃烧后产生副产物SiO2颗粒,故燃烧器末端通常设集尘机进行收尘,而后进入洗涤塔进一步除尘,避免二次粉尘溢扬污染。该处理工艺也是目前半导体工厂对PECVD工艺废气的普遍采用的方法,在天津、上海等地的芯片厂运用较为普遍。根据《电子工业污染物排放标准“平板显示器、电真空及光电子器件”编制说明》(征求意见稿)提供的案例,某已投产的LCD生产企业采用该法对PECVD工艺废气进行处理,尾气中的硅烷、氢气呈现未检出状态,氨气可以满足《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)二级标准。
有机废气通常采取浓缩燃烧法或吸附法进行处理。两种方法在国内市场目前均有成熟的成套设备,包括前者为沸石浓缩转轮,后者为活性炭纤维吸附塔。根据《电子工业污染物排放标准“平板显示器、电真空及光电子器件”编制说明》(征求意见稿)提供的案例,某企业采用沸石浓缩转轮对有机废气进行处理,净化效率可达到88.9%~95.3%。
含尘废气采用常用设备布袋除尘器处理即可,其对粉尘的处理效率在98%以上,可将废气处理达到《大气污染物综合排放标准》(GB16279-1996)二级标准。
此外,光伏工厂的生产车间及化学品仓库一般均为封闭负压式的超洁净室,涉及挥发反应类化学品及气体的工艺设备及流程基本上全封闭式操作,并采用密闭的管道直接输送至工艺设备,气体及药品配送站设置有自动检测、报警和紧急排气系统,可将泄漏的微量废气抽出进行有组织排放。可见只要设计和管理得当,基本可消除了物料储存和使用过程中的废气无组织排放源。
2.3建设合理的生产废物临时贮存场
光伏产业各类固体废弃物产生量大、种类繁多,可根据废物的性质,建设独立的仓库式危险废物暂存间和一般工业固废暂存场,将废物分类临时贮存。
危险废物暂存间一般设置为仓库式,建设前应由有资质的单位进行设计,场所的选址、设计、运行、安全防护、监测遵循《危险废物贮存污染控制标准》(GB18597-2001),并做防风、防雨、防晒、防渗、防盗处理。各种废物分类进行存放暂存间内部,对于水处理污泥等含水量较大的固态废物宜采用防漏性较好PE编织袋袋装堆存;废酸等液体废物宜采用专用桶桶装存放,并设有放气孔。
一般工业固废暂存场暂存场设计和管理应满足《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》(GB18599-2001),禁止其他危险废物和生活垃圾混入。
2.4做好应急预案,防范环境风险事故
光伏产业的生产过程中需使用多种化学品,其中部分化学品具有易燃易爆和毒性,在运输、储存、使用和管理过程中存在环境风险。在突发性的事故状态下,一旦发生爆炸或泄漏,势必将危及人群和周围自然环境。因此,应采取下列风险防范措施:
(1)特气室、有毒气体及药品配送站安装有自动检测、报警和紧急排气系统,平时将泄漏的微量废气抽出排放,一旦报警或发现问题立即自动切断气源,并启动泄漏应急处理设备进行处理。
(2)设置事故应急池,预防平时废水的跑、冒、渗、漏或事故情况下废水对周围水环境造成影响。一旦发生废水处理设施故障,应立即停止生产,并及时将未来得及处理的废水引入事故应急池,同时对废水处理系统池进行维修,修好后将事故应急池中的废水再导回废水处理系统处理,杜绝废水发生非正常排放。