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关键词:有机废气;净化治理;回收
Abstract: With the development of society and the progress of science and technology, China's industrial development has become an important part of the national economy. Oil, chemical and other industrial enterprises in the production process will produce a large number of volatile organic compounds in the exhaust gas, enterprises must pay attention to the waste gas purification and recycling work in order to achieve sustainable development of enterprises.
Keywords: organic waste gas; purification treatment; recovery
在当代社会中,工业规模不断扩大,对生态环境造成了很多危害。虽然我国在有机废气的净化治理上已取得一定成效,但是相比西方发达国家,依然存在诸多问题,阻碍了工业企业的可持续发展,因此,企业必须重视对有机废气进行科学回收利用。
1 有机废气治理与回收的必要性
在当代社会中,工业化建设进程不断推进。石油、化工、涂料等工业企业生产过程中难以避免产生并挥发出有机废气,此类废气中主要含有:酮类、烃类、醇类、醛类等对人体健康及环境质量会造成危害的物质,对有机废气进行科学的回收、治理及利用将有效促进企业的可持续发展,降低工业生产对环境的不利影响。
2 强化有机废气的净化治理与回收的必要性分析
所谓有机废气的治理,主要是利用多种技术措施,采取多种方式,尽可能地的将有机溶剂的用量与石油的损耗减少,亦或是通过回收、净化等措施实现对有机废气产排量的控制。但是有机废气的污染源较为广泛,为了将石油的损耗降到最低,将有机溶剂的用量减少,从而达到降低有机废气产排量及产排浓度的目的,就需要采取并强化回收、净化等一系列污染防治措施。只有加强了有机废气的净化治理与回收,才能有效地将相关工业生产活动对环境质量造成的危害降低,实现环境效益与经济效益的和谐发展。
3 有机废气治理的措施
在有机废气的治理过程中,主要分为回收与消除。其中,回收治理法是一种物理方法,可逆,在相应的压力条件与温度条件下,采用吸附法、冷凝法、膜分离法等将废气中的有机物质分离出并回收,以达到废气净化的目的;消除治理法主要包括有生物方法和化学方法,常见有:催化燃烧法、生物净化法及电化学氧化法,通过采取微生物、催化剂、光物质等促进废气中挥发性有机化合物有效转化,将其分解为无害的二氧化碳、水及其它对环境影响较小的物质[1]。以下对有机废气的几种常见治理措施进行论述:
3.1 活性炭吸附法
活性炭主要为粉末状或颗粒状,通常情况下,活性炭对苯系物等大分子挥发性有机气体的吸附净化效果显著,但是对如甲醛等小分子物质吸附净化性能较弱,故采用活性炭吸附法前需对其进行特殊加工处理,改性后的活性炭会生成效应的微孔结构,提高吸附容量,以便充分发挥净化有机废气的作用。活性炭的吸附过程主要包括以下几个方面:吸附净化、热脱再生,其中,吸附净化利用加工后活性炭的多孔性将有机废气中的有害气体组分进行吸附,从而实现有机废气的净化工作;当活性炭吸附到一定程度后,吸附能力降低并逐渐饱和,此时需要采取通入热蒸汽等方法加热再生,脱出被吸附的有机物质并回收,以便恢复活性炭吸附能力实现循环使用,该操作即为热脱再生。根据实际生产环节中相关数据的调查显示:活性炭吸附法较为成熟,具有良好的吸附效果,可广泛运用于较多领域,能够有效治理有机废气。
3.2 冷凝法
由于不同的物质在不同的温度及压力下,会显示不同的饱和度。通过提高系统压力或降低系统温度的方式,可使处于气态的挥发性有机化合物冷凝,从废气中分离出来。冷凝法具有较多操作环节,在有机废气净化作业中,企业常常将该法运用于风量较小、温度较低、净化浓度较高的环境中。
3.3 膜分离法
有机废气中不同组分在透过聚合物复合膜时的速度因气体自身性质和膜的特点有所差异,膜分离技术即利用气体内不同的组分在透膜时的渗透能力不同并结合空气透膜能力与有机蒸汽能力之间的差别来分离有机废气中挥发性有机化合物与其它组分。常见的膜分离技术可对氯化有机物、酮、酯及部分烷烃等实现较高的分离回收率。采用这一方法具有较强的简便性,且较高效、操作弹性较大、便于控制,可广泛用于诸多领域,同时还可对废气中的有机物回收,一定程度提高经济效益[3]。
3.4 催化燃烧法
采用燃烧法,能够对有机废气中大部分有害物质进行分解,在燃烧过程中,可以充分利用有机废气分解时自身产生的热量以促进该反应持续完全进行。催化燃烧法在相应催化剂作用下对有机废气进行燃烧,有效代替了传统的燃烧方式,能够在较低温度的燃烧情况下完成对有害物质的分解。催化燃烧所用的催化剂多为具有大比表面积的贵金属如:铂、钯等。在这个治理过程中,技术人员能够通过科学操作,充分回收利用热量,实现资源节约。由于某些催化剂会发生中毒反,控制时必须保障催化剂能够在活性温度的情况下进行,对于这类催化剂,可采用铁系催化剂进行处理,或者运用加热法处理,从而保障催化剂能够充分发挥作用。
3.5 生物净化法
生物净化法是利用有机废气中的有机成分作为碳源和能源,维持附着在滤料介质上的微生物生命活动,在适宜的环境条件下,有机废气中的有害成份经微生物代谢过程被分解为二氧化碳、水和无机盐、生物质等微生物生产所需物质。该方法适用于浓度较低的有机废气治理。
3.6 电化学氧化法
电化学氧化法的应用主要是借助专利膜和化学电池(AgNO3-HNO3),在常压条件和50℃到100℃的条件下进行氧化。挥发性有机化合物在阳极转化成水和二氧化碳,在阴极转化成亚硝酸,并通过处理之后实现对其的循环使用。这一技术对恶臭物质具有较高的去除率[2]。
4 结束语
综上所述,工业企业应重视对有机废气的净化治理工作,尽可能降低有机废气的排放量及排放浓度,才能保护企业周边环境少受污染。为了更好地提高挥发性有机化合物的净化效果并对其中具有经济价值的有机物进一步回收利用,需对治理工艺进行优化,将多种治理和回收技术进行综合应用,探索净化与回收的系统构建。如此便可提高企业经济效益的同时保障其运营过程中不降低或少降低社会效益与环境效益,从而实现区域整体的可持续发展。
参考文献
[1]周春何,彭飞燕.有机废气的净化治理与回收探究[J].资源节约与环保,2015,03:203+209.
摘要:实验采用生物洗涤处理含苯酚废气,结果表明;长期运行的去除效率平均在97%,消除负荷30g/(m3
>> 生物质苯酚液化影响因素的研究 合成革废气的治理技术研究 有机废气治理技术的研究进展 齿轮箱厂喷漆废气治理工程研究 工业废气治理技术效率及其影响因素研究 铅酸蓄电池生产过程中含铅废气污染物治理技术现状 铝加工过程中含氟废气处理措施研究 生物法治理“三高”炼油污水恶臭气体技术研究 RTO技术治理挥发性有机废气工程应用研究 石油化工企业废气污染治理与控制技术措施研究 生物净化有机废气技术研究进展 生物膜法处理有机废气的研究 复合材料固定微生物处理废气的研究进展 高效复合菌对氯代苯酚类化合物的微生物修复研究 洗涤 利用磷化工含氟废气制备氢氟酸 含硫废碱液生物脱硫影响因素研究 含微量Nd镁基生物材料的研究现状 浅析有机废气治理技术 浅析有机废气的治理 常见问题解答 当前所在位置:中国 > 政治 > 生物洗涤法治理含苯酚废气研究 生物洗涤法治理含苯酚废气研究 杂志之家、写作服务和杂志订阅支持对公帐户付款!安全又可靠! document.write("作者:未知 如您是作者,请告知我们")
申明:本网站内容仅用于学术交流,如有侵犯您的权益,请及时告知我们,本站将立即删除有关内容。 摘要:实验采用生物洗涤处理含苯酚废气,结果表明;长期运行的去除效率平均在97%,消除负荷30g/(m3・h)左右。当苯酚负荷超过50g/(m3・h)时,液相苯酚会出现累积,从而影响到系统的稳定运行,含酚气体的高负荷降解需进一步开展研究。关键词:生物洗涤;苯酚;有机废气中图分类号:X512
文献标识码;A
文章编号:1001―6929(2004)04―0051―03
一、研究区域概况
重庆市是我国西部地区唯一的直辖市,面积为8.24万平方公里,人口有3300万。近年来,随着工业的发展,环境问题日益加剧。通过对2003-2012年重庆市经济环境数据的研究,发现重庆市工业三废的排放同经济增长间的关系。
二、研究方法
(一)相关数据,选取指标
了解重庆市2003-2012年经济和环境状况,确定了研究的两大指标:经济指标和环境指标。现以重庆市人均GDP作为经济指标,以同期人均工业三废作为环境指标。通过经济指标与环境指标数据相关分析,得出人均GDP与人均工业三废显著相关的结论。数据来源是重庆市统计年鉴(2003-2012年)。
(二)研究方法
本文用相关分析确定确定人均GDP与工业三废之间的相关性,确定工业三废可以作为典型的因子与人均GDP建立回归曲线。
本文分别以人均工业三废排放量为纵轴,以人均GDP为横轴,作出数值序列的散点图,发现其均不属于线性关系,所以推断为曲线。根据几种较常见的曲线,结合重庆市的实际情况,分别选用二次曲线、二次多项式、指数函数等多种函数曲线进行拟合[10].从回归拟合系数和F值的检验效果等因素看,以二次曲线的拟合最好,最具统计意义,所以决定选用二次曲线。即为y=a+bx+cx2曲线,其中y为工业污染污染排放量,x为人均GDP,b、c为系数,a为常数项。根据spss得出的相关数据,分别确定人均GDP与人均工业三废的关系方程式。
三、结果分析
(一)重庆市经济增长与人均工业废水排放量的关系及原因
图1表明重庆市经济增长与人均工业废水污染的回归拟合曲线,呈典型的倒U型。回归拟合系数达到0.894(表2),通过对F=29.666的检验,发现该方程合格。表明重庆市工业废水的排放量同经济增长间的函数关系和实际值拟合的较好,同环境库兹涅茨曲线特征具有相似性。在人均GDP达到13000元左右时,其污染度达到最高,之后工业废水污染呈现下降的趋势,代表工业废水的排放得到逐渐的改善。究其原因:经济发展初期废水污染没有得到重视,因而没有得到有效控制;之后人们环保意识增强,经济发展为环境污染的治理提供了经济保障。
(二)重庆市经济增长与人均工业固废排放量的拟合关系及原因
图2表明重庆市人均固废排放量与人均GDP的关系呈现持续上升的趋势。即工业固体污染随经济发展呈现污染加重的趋势,与环境库兹涅茨曲线趋势不同。工业固体废弃物的排放量取决于其产生量和处理量之间的相对关系,说明在此阶段技术进步的作用明显大于规模扩张的作用。
(三)重庆市经济增长与人均工业废气排放量的关系
图3表明重庆市经济增长与人均工业废气污染的曲线呈现倒”U”型,回归拟合系数达到0.907。通过对F=34.047进行检验,该曲线合格。重庆市工业废气排放量同重庆市经济增长之间的函数关系和实际值拟合的较好。在人均GDP达到30000元左右时,其污染度达到最高;之后工业废气的人均排放量得到逐渐的改善。
四、结论
(一)重庆市人均工业固废排放与人均GDP并不严格遵守符合环境库兹涅茨曲发展趋势,而是水平增加趋势。经济发展中要注意扩大规模和注重环保技术并重,把握规模和技术发展的平衡。
(二)重庆市工业人均废水、人均工业废气排放与人均GDP和环境库兹涅茨曲趋势相同。要继续将强对环境的保护,实现经济与环境协调发展.
哈尔滨经济高速发展的同时,不可避免地引起环境的污染,具体表现在工业三废的排放方面(图3)。1998年,哈尔滨工业三废的排放量即工业废水,工业固体废弃物和工业废气的排放量分别是7461万吨、812万吨和800亿标立方米,而到了2012年,工业废水、工业固体废弃物和工业废气排放量分别是6496.6万吨、2027万吨和573亿标立方米,工业固体废弃物排放量明显减少,但是工业废气排放量和工业废水排放量却逐步增多。从图3可知,哈尔滨工业废水排放量在2010年有一个轻微的转折点之后,自2010-2012年之间迅猛上升,到2012年达到6500万吨。工业废气排放量自2007年的873亿标立方米稳步上升至2012年的2027标亿立方米。固体废弃物排放量自2007年的1093万吨降至2012年的573万吨,工业固体废弃物排放量大幅度减少。截至2012年,在哈尔滨市规模以上的工业中,万元工业增加值单位能耗下降5.9%,降幅比万元GDP能耗降幅高2.2个百分点。能源消费量为1788.4万吨标准煤,增长3.2%,低于全社会能源消费总量增速2.7个百分点。
二、哈尔滨市环境库茨涅茨曲线检验
(一)环境库茨涅茨曲线的相关理论国内外对经济增长与环境污染的库茨涅茨曲线的研究分为两类,一类是基于面板数据回归等相关技术手段,适用于大规模的样本数据分析。另一类是基于时间序列数据,主要运用一次、二次、三次曲线回归或协整理论进行分析。本文以哈尔滨作为研究对象,考虑到数据的可获取性,采用时间序列的方法进行分析。基于时间序列的环境库茨涅茨曲线拟合函数关系如下:上式中,Yt为环境污染和环境质量指标,代表某地区在t时刻的污染物的排放量,这里的污染物排放量一般用工业三废(废水、废气、固体废弃物)的排放量来表示。xt是该地区在t时刻的经济发展水平,一般用人均GDP来衡量。B1、B2、B3分别代表模型参数,C为特征相关参数,表示随机误差选项,Ut表示可以对系统产生扰动的其他因素。通过模型的拟合度对比,来选择适合的模型进行拟合。如果二次曲线的拟合效果不理想,则选择三次多项式对指标重新进行回归。
(二)指标、数据的选取本文用于反映环境污染的指标有三项,分别是工业废水排放量,工业固体废弃物排放量和工业废气的排放量,表示环境受到的压力。选取哈尔滨市的人均GDP为经济指标,表示经济增长的进程。本文选取了1998-2012年的数据,文中用到的所有数据均来源于《哈尔滨统计年鉴》。样本数据的跨度为16年,符合回归分析的基本要求。各指标的原始数据如表2所示。
(三)计量模型选择与拟合借助SPSSS17.0软件,分别以工业固体废弃物,工业废气和工业废水排放量为纵轴,以人均GDP为横轴,做出序列值的散点图,发现都不是线性关系,为此根据环境库茨涅茨曲线的几种常见的函数形式,结合哈尔滨市的实际情况,分别选用复合模拟、二次曲线、、三次多项式、二次多项式和指数函数等多种函数曲线模型作拟合。从回归拟合系数R2和F值检验效果等因素来看,以三次多项式曲线拟合效果最好(表4),所以,本文采用三次多项式模型来刻画哈尔滨市经济增长与环境污染的相互关系。计量模型为。上述模型可以表示为经济增长与环境污染的五种典型关系:1.B1<0,B2>0,B3<0表示经济增长与环境质量之间的关系为倒“N”型,即在经济发展的初期,环境质量比较好,但是随着经济的发展,环境质量逐步恶化。当经济发展到一定的程度时,环境质量又会依靠科技的进步逐步改善。2.B1<0,B2=0,B3=0,表示经济增长与环境质量处于平衡发展,即两者之间和谐发展,相互促进。在经济发展过程中,环境质量逐步改善。3.B1>0,B2=0,B3=0,表示随着经济的发展,环境质量逐步恶化,两者之间处于不协调状态。4.B1<0,B2>0,B3=0,表示经济增长与环境质量之间的关系程“U”型,这与环境库茨涅茨曲线完全相反。5.B1>0,B2<0,B3=0,表示经济增长与环境质量之间的关系程倒“U”型特征,是典型的库茨涅茨曲线。当经济发展到一定程度后,经济增长有利于环境的改善。通过spss17.0统计分析软件,得到工业三废排放量与人均GDP之间的函数模型拟合曲线:
(四)回归结果分析1.工业废水排放量。工业废水排放量与人均GDP的三次性拟合效果较好,其中R2=0.927,F=46.255,t检验sig=0.000(表3),各个参数的显著性符合95%的置信要求,拟合方程有效,说明哈尔滨市工业废水排放量与经济的关系有显著的统计学意义。由图6和表3可知,工业废水与人均GDP的关系为。该曲线在人均GDP达到30000元以后,工业废水排放量陡增。这说明,随着经济的发展,哈尔滨市的环境状况尚未达到一个稳定的状态,如不能有效的控制,环境状况将会持续恶化。2.固体废弃物排放量。工业固体废弃物排放量与人均GDP的三次性拟合效果较好,其中R2=0.796,F=14.324,t检验sig=0.000(表3),各个参数的显著性符合95%的置信要求,拟合方程有效,可以进一步的分析。由图5和表3可知,固体废弃物排放量与人均GDP的关系为:Yt=846.347-0.046xt-24.334E-6xt2-7.683E-11xt3从曲线中可以看到,固体废弃物排放量随着人均GDP的增加,首先呈现出下降的趋势,在2001年这一时间点出现拐点,此时人均GDP达到10322元,之后又缓慢的上升,随后在2009年达到高峰,此时人均GDP为32053元,之后又开始了持续的下降波动。曲线呈明显的正“N”型特征。假若我们从21世纪初处的曲线开始,会发现固体废弃物排放量与人均GDP呈明显的倒“U”型特征,说明环境库茨涅茨曲线在哈尔滨市是存在的。哈尔滨市是最早发展起来的重工业基地,固体废弃物的排放量一直居高不下,但是近年来哈尔滨市已经意识到环境污染所带来的生态风险,积极采取有效措施治理环境。目前,工业固体废弃物排放量得到了有效的控制,环境污染整治初见成效。3.工业废气排放量。工业废气排放量与人均GDP的三次性拟合效果较好,其中R2=0.933,F=50.672,t检验sig=0.000(表4),各个参数的显著性符合95%的置信要求,拟合方程是有效地,可以做进一步的分析。由图4和表4的关系可知,工业废气排放量与人均GDP的关系为:Yt=323.556-0.084xt-3.767E-6xt2-6.067E-11xt3拟合图像显示工业废气排放量与人均GDP之间不存在显著的环境库茨涅茨曲线特征,工业废气的排放量随着经济的增长而增长。工业废气排放量在人均GDP达到3000元处之前增长缓慢,但是之后一直保持较快的增长。在这一阶段,哈尔滨市工业发展速度加快,生产规模加大,导致废气排放量持续上升。该市全年平均气温低,采暖期长,植被生长期短,逆温天气多,不利于污染物扩散;市区公共绿地少,绿化覆盖率不高(28.3%),城区地面面积大,扬尘污染突出等一系列原因导致该曲线的持续上升。显然,该曲线没有转折点。随着人均GDP的增长,工业废气排放量有加速增长的趋势,但不能就此断定工业废气排放量与人均GDP不存在环境库茨涅茨曲线的特征。
三、对策建议
当前,伴随着经济的快速发展,我国各地区能源消耗规模空前,能源不足、区域环境恶化的态势更加严重。环境恶化将直接影响到各地的生产、生活;能源匮乏将会直接影响生产的顺利进行。因此,合理开发和利用资源、注重环境保护是实现区域经济协调、持续、健康发展必经之路。通过对哈尔滨市1998—2012年的经济增长与环境污染实证研究结果表明,哈尔滨市经济与环境的总体形势是经济发展与环境保护之间的矛盾突出。随着经济的发展,污染物排放量在不同程度地增加,环境压力增大,形势不容乐观。工业废水排放量和工业废气排放量在近几年呈现上升的态势,且伴随着经济的增长,两者的排放量呈现出加重的趋势。哈尔滨市是最早发展起来的重工业城市,高消耗、高污染、高产出的污染密集型行业仍占主要地位,这种产业结构对环境污染的胁迫非常大。值得注意的是,哈尔滨市在控制固体废弃物排放量方面成绩显著,近几年哈尔滨市的固体废弃物排放量一直呈下降趋势。为实现哈尔滨市经济与环境的协调发展,实现经济的长期可持续发展,笔者提出以下政策建议:
(一)进一步完善环境保护的相关法律法规,对污染严重的企业进行限期整改我国在1989年实施了《中华人民共和国环境保护法》,旨在保护和改善环境,防止污染和其他公害,保证公众健康,推进生态文明建设,促进经济的可持续发展。黑龙江省在1995年颁布《黑龙江省环境保护条例》,哈尔滨在2001年实施了《哈尔滨市城市居民居住环境保护条例》,两者的实施有效地改善了城市居民的生活环境和生态环境,但情况依然不容乐观。因此,环境保护部门要加大执法力度,深入基层进行调查。对于那些污染严重的工业企业,要采取严厉的手段,令其停顿整改,绝不能走“先污染、后治理”的老路。为了保证环境监测的可靠性,应该开通环境保护热线电话,让群众积极参与到环境污染的监督中。
(二)进一步调整产业结构,促进哈尔滨市经济由粗放型向集约型转变大力发展现代服务业,重点发展旅游产业。以科学发展观为指导,结合本地实际情况,制定适宜的发展战略,减少资源的浪费,提高资源使用效率。同时,改进生产技术,完善配套设施,加大开发研究环保技术的投资,走资源消耗少、环境污染小的新型工业化道路。逐步关闭一些污染严重,资源浪费的企业,淘汰落后产能,提高企业环保准入门槛。逐步降低重污染产业的规模和比例。依靠科技进步推动经济增长,使生产的各个环节都具有标准性、科学性,大力降低高污染、高能耗的生产设备数量。积极发展文化产业,大力促进新媒体产业的发展。要大力发展信息服务、金融保险、商务会展等新兴现代服务业。实施绿色经济计划,推行清洁能源,清洁生产,积极推进生态城市建设。
(三)努力提高全民环保意识全社会环境意识的提高对于环境污染的改善具有至关重要的作用。良好的环境对每个人都是有益的,但环境保护缺乏盈利性,没有明显的直接效果,所以需要政府的引导,需要政府加强对民众的环保教育宣传工作。从各地实际出发,发动群众共同制定环境行为规范,努力将保护环境、合理利用与节约资源的意识和行为渗透到公民的日常生活之中。倡导符合绿色文明的生活习惯、消费观念和环境价值观念,要把绿色社区的创建活动逐步纳入文明社区建设和精神文明建设的总体目标中。针对环境,政府需要加强对民众的理解,并逐步完善环境保护体系。政府需要加强与民众的沟通,使得公众能够有效、高效地参与政府对相关问题的处理并表达自己的意见,形成投诉得到受理、听证权利有保障、环评公众参与,媒体监督下环境质量和污染事故等信息及时准确公开,努力让群众了解环境状况,并参与到保护环境监督环境污染的行列中。培育民间环保组织,架起民众与政府沟通的桥梁。
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Research on Dynamic Evolution Analysis of CO2 Emissions of Provinces in China
——Concurrently Discuss the Relationship with Environmental Regulation and Afforestation Activity
Zang Liangzhen, Zhang Caihong, Zhang Lan
(School of Economics and Management, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China)