欢迎访问发表云网!为您提供杂志订阅、期刊咨询服务!

化工固废处理方法大全11篇

时间:2023-12-27 10:32:17

绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇化工固废处理方法范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。

化工固废处理方法

篇(1)

中图分类号: X703 文献标识码: A

前言

1.废水的产生

我公司年产5万吨氯化苯装置采用的是沸腾氯化工艺,使用苯与氯气反应生成酸性氯化液,加水水洗除去氯化液中FeCl3作为盐酸的吸收水,再经过树脂吸附制备盐酸销售。水洗后的氯化液加碱碱洗中和氯化液酸度,产生碱性废水,碱性废水中主要含烧碱、氢氧化铁、盐、有机苯类。碱性水送废水处理后排放。碱性水的处理难度较大,成本较高,一直是困扰企业的难题。

2.废水处理方法

公司原先采用以下几种废水处理方法:①共沸处理法[1] [2] :苯、氯化苯和水能形成共沸物,使用共沸塔使苯、氯化苯与水产生共沸从塔顶馏出,塔釜作为废碱水外排废水工段处理。经过共沸后回收碱性废水中的有机物,釜残排出含苯400ppm,能有效的对有机物进行分离。但碱性太高,含碱在150g/l,且有红色氧化铁影响废水整体色泽,整套装置能耗较高,且处理后的碱性废水仍需进一步处理,不能进行有效的资源综合利用;②DRM过滤法:利用DRM过滤器对共沸后碱性废水过滤。使用助滤剂先行对氢氧化铁进行吸附,再透过滤布进行过滤,除去碱性废水中氢氧化铁,从而达到废水回用的目的。但滤周期短,且随着过滤的深入,出水颜色逐渐发黄发红。排渣呈粘稠的浆糊状,使用一段时间后滤布易损坏,不能维持长周期的运行;③陶瓷膜过滤技术[3] :选用50纳米的0.1m2微孔陶瓷膜管进行过滤,过滤速度快,但过滤后需使用硝酸进行酸洗,产生新的废水,且滤管容易堵塞;经过多次改进,决定采用板式过滤[4] [5]对氯化苯废水进行过滤,日均处理废水45m3,解决了废水处理难的问题。

工艺装置及流程

1.1工艺流程

过滤处理装置及工艺流程如图1所示。该工艺核心装置是板式压滤机,氯苯碱性废水经废碱泵打至中和釜(夹套循环水冷却),按比例加入助滤剂并搅拌,预涂釜中加入一定比例的预涂剂和水并搅拌均匀,通过循环泵对板式压滤机进行预涂,至预涂回流颜色变清时转废水压滤操作,切换过滤循环泵阀门将废水送入过滤器过滤,滤液进行苯水分离,苯溢流至水洗中间槽再次回收利用,碱性废水部分回中和系统作碱洗用碱,部分送废水工段处理。采用间歇过滤,一批结束后切换阀门,开启氮气排空过滤器内废水至中和釜,用蒸汽将过滤器内滤饼烘干后,再开启氮气吹尽蒸汽泄压,打开过滤器大盖排放滤渣,废固渣(Fe(OH)3+助滤剂)含湿量较低,送电站与煤渣一并处理,尾气经排气冷凝器冷凝后集中排放。

1-中和釜;2-预涂釜;3-过滤器;4-冷凝器;5-苯水分离器;6-过滤循环泵;7-渣池

图1 工艺装置流程图

1.2预涂剂的选择

使用XH为助滤剂,能起到较好的助滤效果,且来源广泛,不需要额外的用;但从滤饼的形状来看,氢氧化铁附着不是太紧密,且滤网的运行周期不够长,网眼容易被絮状氢氧化铁堵塞,通过在板式过滤之前增加一预涂装置,使用GZT作为预涂剂,让GZT先在滤网上预涂一层,然后再附着夹带助滤剂的废水进行过滤,这样效果更佳,有了预涂层,排下来的滤饼干燥紧密,滤网的清洗周期大大延长至原来的一倍以上。

1.3工艺操作参数

工艺操作参数:过滤器容量2 m3 ;过滤器压力≤0.45MPa,操作温度,常温;中和釜液位≤17m3;XH助滤剂600kg;GZT预涂剂25kg;氮气吹扫10min;氮气流量≤1.0 t3/h;蒸汽吹扫10min;蒸汽烘干20min;过滤后废水含碱80~100g/l,有机物≤200ppm。

装置处理规模

2.1间歇式废水处理

一套处理面积为40.0㎡板式膜废水过滤装置,批处理量在15.0 m3,处理时间约为2.5小时左右,每天可以间歇式操作3批次,合计日处理量为3*15.0 m3=45.0 m3

2.2连续化废水处理

 一套处理面积为40.0㎡板式膜废水过滤装置,为了保证连续化处理废水,延长处理周期,需降低跨膜压差,减少滤膜的堵塞几率,需维持在3.0 m3/h,运行周期正常在12.0小时,合计日处理废水量为3.0 m3/h*12h=36.0 m3

两种方式比较来看,采用间歇式操作相对处理量较高,但操作步骤较为繁琐,连续化操作处理量较小,但操作起来较为方便,若废碱水中含固量较高,连续化操作的优势将会明显优于间歇式操作。

处理后的废水净化再利用

经过滤后的废碱水含固量为0,碱含量在80~100g/l,有机物≤200ppm,含盐约为60 g/l,作为氯苯生产碱洗用碱再利用,为了防止含盐对原料干燥有影响,每天用量在4.0 m3左右。其余废碱水送至其他工序作废水处理,平均每天再利用约15.0 m3,有效减轻了废水处理负担。

年回收利用废水:(4.0 m3+15.0 m3)×300天=5700 m3;

结语

板式过滤是目前最能适合解决含氢氧化铁废碱水的方法,该方法操作简单,能耗低,不使用大量的蒸汽,无毒,不会对人体造成二次伤害,不会产生多余的三废,清液、有机物和滤饼都可以再次利用,不会产生新的“三废”。

要保证预涂的效果,预涂时间足够或要等预涂釜回流变清方可过滤,过滤搅拌要充分,使助滤剂和氢氧化铁充分接触包裹,以增加过滤效果;

进料要均匀,控制好循环泵变频,阀门的开启顺序正确,严格按照操作步骤压榨、烘干,压榨烘干时间控制好保证效果,否则易堵塞过滤网,使得下次过滤难以进行;

过滤压力上升较快以及过滤周期明显缩短,则需停车检查清洗滤网,使用稀酸清洗滤网,浸泡后用软毛刷清除表面积余残渣即可。

【参考文献】

[1]张,氯化苯生产中的三废污染及其处理. 化工生产与技术 . 1998年第1期

[2] 孙振伟, 庄建峰,黄浩.氯化苯车间废水治理技术.中国氯碱,2002:4月第4期

篇(2)

有机固体废物通常是指含水率低于85%~90%可生化降解的有机废物,它们一般具有可生化降解性。这些废物中蕴含着大量的生物质能,有效利用这类生物质能源,对实现环境和经济的可持续发展具有重要意义。

有机固体废物处理的方法很多。由于有机固废的可生化降解性高,利用生物技术处理有机废物具有潜在优势。生物处理法包括好氧堆肥法和厌氧消化法。近几年来,欧洲各国纷纷将目光投向厌氧消化,兴建有机固废厌氧消化处理厂,日本等国也先后建设了有机固废厌氧消化处理示范工程。但在国内,尽管农村早有小型沼气池的应用,高浓度有机污水及污泥处理中也普遍采用厌氧消化的工艺,但应用于固废处理领域的实践很少。因此,很有必要针对国内的实际情况,对有机固废的厌氧消化进行系统研究。

1厌氧消化机理

在理论研究方面,国内外一些学者对厌氧发酵过程中物质的代谢、转化和各种菌群的作用等进行了大量的研究,但仍有许多问题需进一步探讨。对厌氧消化的微生物学认识,经历了一个由肤浅到逐渐完善的过程。20世纪30年代,厌氧消化被概括地划分为产酸阶段和产甲烷阶段,即两阶段理论。70年代初Bryantlzgl等人对两阶段理论进行了修正,提出了厌氧消化的三阶段理论,突出了产氢产乙酸菌的地位和作用。与此同时,Zeikuslao等人提出了厌氧消化的四类群理论,反映了同型产乙酸菌的作用。该理论认为厌氧发酵过程可分为四个阶段,第一阶段(水解阶段):将不溶性大分子有机物分解为小分子水溶性的低脂肪酸;第二阶段(酸化阶段):发酵细菌将水溶性低脂肪酸转化为H2、CH3000H、CH3CH2OH等,酸化阶段料液pH值迅速下降;第三阶段(产氢产乙酸阶段):专性产氢产乙酸菌对还原性有机物的氧化作用,生成H2、HCO3-、CH3COOH。同型产乙酸细菌将H2、HCO3-转化为CH3COOH,此阶段由于大量有机酸的分解导致pH值上升;第四阶段(甲烷化阶段):产甲烷菌将乙酸转化为CH4和CO2,利用H2还原CO2成CH4,或利用其他细菌产生甲酸形成CH4。无论是三阶段理论,还是四类群理论,实质上都是对两阶段理论的补充和完善,较好地揭示了厌氧发酵过程中不同代谢菌群之间相互作用、相互影响、相互制约的动态平衡关系,阐明了复杂有机物厌氧消化的微生物过程。

2厌氧消化影响因素

2.1底物组成

研究发现不同底物组成,其可生化降解性大不相同(5%~90%)。Borja等研究了不同底物组成和浓度的有机固废的厌氧消化过程,认为在其他条件相同时沼气产量相差很大,甚至达到65%。这个结果与Jokela等的研究所得基本一致。另外,底物组成不同,在发酵过程中的营养需求与调控也不同。对于像以秸秆为主的底物,须补充N源的营养,以达到厌氧消化适宜的C/N比。

目前国内外很多机构开展了生活垃圾、污泥及畜禽粪便联合厌氧消化产沼的研究。联合发酵可以在消化物料间建立起一种良性互补,从而提高产气量,而且仪器设备的共享在提高经济效益方面的作用也是非常明显的。Kayhanian评估了以城市固体垃圾生物可降解部分为底物的高固体厌氧消化示范试验。结果表明,美国典型B/F(可降解垃圾与总物料之比)的垃圾缺乏活跃而又稳定降解所需要的宏量或微量元素,若补充以富含营养的污泥和畜禽粪便,可以提高B/F,大大提高产气率并增加过程的稳定性。国内在这方面的研究仅限于实验室水平,未见相关工程应用的报道。

2.2温度

有机固废厌氧消化一般在中温或高温下进行,中温的最佳温度为35℃左右,高温为55℃左右。Ghosh等利用厌氧消化处理垃圾衍生燃料(RDF),对比了单相式和两相式反应器的处理效果,发现在传统单相式反应器中高温(55℃)比常温(35℃)消化的甲烷产量仅提高7%;RDF粒径从2.1mm降至1.1mm在中温消化下对甲烷产量无明显影响,但当反应条件转变为高温消化时甲烷产量可提高14%。高温消化可以比中温消化有更短的固体停留时间和更小的反应器容积。然而高温消化所需热量多,运行也不稳定。最近有研究表明厌氧消化在65℃时水解活性可进一步提高。还有将超高温水解作为一个专门的反应器,对厌氧消化进行处理研究。

高温可以比中温产能多,但高温需要更多的能量,在实际情况中加热所需的能量往往与多产出的能量差不多。虽然沼气产量和生物反应动力学都表明高温消化更有优势,但理想的条件决定于底物类型和使用的系统情况。

2.3pH值

产甲烷菌对pH值的要求非常严格,pH值的微小波动有可能导致微生物代谢活动的终止。在发酵初期由于产生大量有机酸,若控制不当容易造成局部酸化,延长发酵周期,进而破坏整个反应体系。研究发现pH值为6.6~7.8范围内,水分含量为90%~96%时产甲烷速率较高;pH值低于6.1或高于8.3时,产甲烷菌可能会停止活动。

一般说来酸化相对保持略偏酸性,产甲烷相需要略偏碱性,但没有一个绝对合适的量,只需系统能够保持稳定高效便是最佳状态。pH值是厌氧消化过程的重要监测指标和控制参数。

2.4抑制

厌氧消化过程中抑制作用非常普遍,包括pH抑制、氢抑制、氨抑制、弱酸弱碱抑制、长链脂肪酸(VFA)抑制等。

许多学者都研究了厌氧消化中氨抑制的问题。当氨氮浓度从740mg/L至3500mg/L时,葡萄糖降解速度急剧下降,可以认为氨积聚对糖酵解过程有一定的抑制作用。Sung等研究了以有机固废为底物的常温厌氧消化过程中氨氮浓度对甲烷产气量的影响,常温消化当总氨氮浓度(TAN)从0.40g/L依次升至1.20、3.05、4.92、5.77g/L时,反应器内呈现慢性抑制的现象。TAN为4.92或5.77g/L时,甲烷产量分别降低39%和64%。Fujishima等研究了常温下污泥含水率对厌氧消化的影响,发现污泥的含水率低于91%时甲烷产量减少,这主要由于系统中高氨含量对氢营养甲烷菌的抑制作用。

Salminen指出渗滤液回流与pH值调节相结合可以降低酸积累的抑制效应,加速消化降解速率。然而当系统中活性产酸菌和产甲烷菌数量较少时,回流渗滤液会引起VFA积聚。Clarkson和Xiao对废报纸进行厌氧消化的研究发现,水解反应是其中限制性步骤,高浓度的丙酸盐对其具有抑制作用。

2.5搅拌

当消化底物为固态时,水解通常成为整个反应的限制性阶段。很多经典文献中强调了消化过程中应充分混和搅拌以促进反应器中酶和微生物的均匀分布。然而近年来有试验表明降低搅拌程度可以提高反应器的效率。

VavilinV.A.研究常温消化下搅拌强度的影响,试验表明当有机负荷偏高时,搅拌强度加大会导致反应器运行失败,低强度搅拌是消化过程顺利完成的关键;当有机负荷偏低时,搅拌强度对反应无明显影响。由此VavilinV.A.提出搅拌阻碍反应器中甲烷区形成的假设,认为甲烷区的形成对抵抗酸化过程中产生的抑制起重要作用。在此基础上他提出了均质柱形反应器的二维分布式模型(2Ddistributedmodels),模型基于以下假设:在维持产甲烷菌繁殖代谢处于较优水平的前提下,反应器中甲烷区所占空间存在一个最小值。通过对消化过程的模拟,认为有机负荷高时,反应初始阶段甲烷区与产酸区在空间上分离是固废物转化为甲烷的关键因素,而初始阶段甲烷区中生物量的多少则是这些活性区保留的决定性因素。此时如果高强度搅拌,甲烷区由于VFA的抑制作用会逐渐萎缩直至消失。然而当有机负荷偏低时,大部分甲烷区均能幸存并逐步扩大到整个反应器。

Stroot等学者认为剧烈搅拌会破坏微生物絮团的结构,从而打乱了厌氧体系中有机体间的相互关系。一个连续运转的消化器在启动阶段应逐步增大有机负荷以避免运转失败。当产甲烷阶段是限制性反应时高强度搅拌并不合适,因为产甲烷菌在这种快速水解酸化的环境中很难适应,因此在启动阶段应采取适量搅拌。如果水解阶段为限制性反应,此时反应器内底物浓度较大,高强度搅拌对水解起促进作用。因此为达到有机物厌氧转化的最佳条件,应综合考虑搅拌所带来的积极和负面影响。

2.6预处理

根据现有的研究发现,固体厌氧消化的速度较慢,对固体废物采用物理法、化学法、生物法等预处理可以提高甲烷产气量。Liu等人通过对消化底物进行240℃的蒸汽热处理5分钟,使甲烷产气率提高一倍,最终的甲烷产量增加40%。木质素和纤维素由于其本身结构,是公认的难降解物质,也是很多厌氧消化过程中的限制性因素。Clarkson等对废报纸进行厌氧消化研究,发现碱预处理可以显著提高废纸的可生物降解性,但延长浸泡时间或增大反应温度并不能提高转化率。

Hartmann等在传统的厌氧反应器前端设计了一个生物活性反应器,对厌氧消化进行预处理研究。该反应器用于68℃对底物进行超高温水解,这种反应器分离的设计是为了更大程度降解有机物为VFA,从而获得更高的产气量,同时超高温反应器可以有效去除氨的影响。结果表明VS去除率为78~89%,产气量640~790mL/g。超高温反应器中氨负荷降低7%。

目前对固态厌氧消化底物的物理和化学预处理方法研究较多,对生物预处理的研究则较少。Peter等从高温反应器中分离到能分解有机固体废物的嗜温微生物,用该微生物对污水污泥进行预处理,在1~2d内近40%的有机物被分解,而且与没有经过该预处理相比,厌氧消化过程中沼气产量提高50%;Ejlertsson研究表明,在消化开始阶段进行间歇曝气能有效去除易降解的固废,克服高浓度VFA带来的抑制问题;Mshandete等研究了纸浆厌氧发酵系统中,启动阶段进行9h堆肥预处理后甲烷产量提高26%;Katsura和Hasegawa进行了类似的预处理研究,对污泥进行微好氧热处理后甲烷产量提高50%。研究者认为高温好氧菌分泌的胞外酶比一般蛋白酶在溶解污泥方面更具活性。

3厌氧消化工艺

厌氧消化处理固体废物,通过技术革新逐步形成了以湿式完全混合厌氧消化、厌氧干发酵、两相厌氧消化等为主的工艺形式。

湿式完全混合厌氧消化工艺(即湿式工艺)的应用最早也最为广泛。此工艺条件下固体浓度维持在15%以下,其液化、酸化和产气3个阶段在同一个反应器中进行,具有工艺过程简单、投资小、运行和管理方便的优点。这种工艺条件下浆液处于完全混合的状态,容易受到氨氮、盐分等物质的抑制,因此产气率较低。

厌氧干发酵又称高固体厌氧消化,在传统的厌氧消化工艺中固体含量通常较低,而高固体消化中固体含量可达到20%~35%。高固体厌氧消化主要优点是单位容积的产气量高、需水量少、单位容积处理量大、消化后的沼渣不需脱水即可作为肥料或土壤调节剂。随着固体浓度的加大,干发酵工艺中需设计抗酸抗腐蚀性强的反应器,同时还得解决干发酵系统中输送流体粘度大以及高固体浓度带来的抑制问题。

两相厌氧消化工艺即创造两个不同的生物和营养环境条件,如温度和pH等。Ghosh最早提出优化各个阶段的反应条件可以提高整体反应效率,增加沼气产量,从而提出了两相厌氧消化。动力学控制是两相系统促进相分离最常用的手段,根据酸化菌和产甲烷菌生长速率的差异来进行相分离。还有一些技术可促进厌氧系统的相分离,如滤床在处理不溶性的有机物时可用来达到相分离。渗析、膜分离和离子交换树脂等也可用于相分离。

大多数观点认为,采用相分离技术创造有利于发酵细菌的生态环境,避免有机酸的大量积累,会提高系统的处理能力。Ghosh等利用厌氧消化处理垃圾衍生燃料(RDF),对比了单相式和两相式反应器的处理效果,发现两相消化比传统单相式反应器,甲烷产量提高20%左右。Goel等人对茶叶渣进行两相厌氧消化研究,发现每去除1kgCOD,平均产气量为0.48m3,COD去除率93%,甲烷含量73%。

两相厌氧工艺的主要优点不仅是反应效率的提高而且增加了系统的稳定性,加强了对进料的缓冲能力。许多在湿式系统中生物降解不稳定的物质在两相系统中的稳定性很好。虽然两相工艺有诸多的优点,但由于过于复杂的设计和运行维护,实际应用中选择的并不多。目前为止,两相消化在工业应用上并没有表现出明显的优越性,投资和维护是其主要的限制性因素。

4结语

Edelmann利用生命周期分析(LCA)认为,厌氧消化是最适宜的有机固废处理方法。有机固废的厌氧消化技术已引起国内外的广泛关注,它们在消纳大量有机废物的同时,可获得高质量的堆肥产品和沼气,实现生物质能的多层次循环利用。

我国目前在有机垃圾厌氧消化工程应用方面的研究很少,厌氧消化的研究主要集中在水处理方面。各种厌氧发酵工艺实际应用中所存在的最大问题是规模化运行的自动化程度较低,技术装备差。因此,对厌氧消化的最佳生物转化条件、生态微环境以及设计完善的过程控制系统等方面,还需要进一步深入研究,以达到最佳的处理效果。

参考文献

1BorjaR,RinconB,RaposoFetal.Kineticsofmesophilicanaerobicdigestionofthetwo-phaseolivemillsolidwaste[J].BiochemicalEngineeringJournal,2003(15)

2Ghosh,S,HenryM.P,SajjadAetal.Pilot-scalegasificationofmunicipalsolidwastesbyhigh-rateandtwo-phaseanaerobicdigestion[J].WaterScienceandTechnology,2000(3)

篇(3)

中图分类号:TQ628.2文献标识码:A

珠光颜料的生产是一个十分精细的化学加工过程,它要求产品的纯度高、杂质少。在云母钛珠光颜料的制备过程中,其关键技术之一是制取优质的云母薄片原料[1]。

天然云母矿的化学组成十分复杂。特别是其中的铁、锰、铬、钒等致色金属离子化合物,不仅直接影响到云母薄片的原始白度和光泽,也影响经过化学液相沉积反应包膜后的云母钛珠光颜料的白度和光泽[2,3,4]。因为这些致色金属离子会在钛盐溶液水解过程中,发生同步水解和共沉淀,形成二氧化钛和这些干扰致色金属离子氧化物组成的混合膜,沉积于云母薄片之上,从而干扰云母钛珠光颜料的色相。同时,这些金属离子还会在二氧化钛结晶过程中,作为搀杂金属离子而使二氧化钛晶体发生扭曲变形,并失去对称性,使其对光的吸收系数增大,而导致光泽降低。用这些杂质含量很高的云母薄片制取银白色型云母钛珠光原料,表现为颜料的表观白度低、光泽差、色调不正;用于制取虹彩型或着色型云母钛珠光颜料,则表现为颜料的色相偏移,彩度下降[4,5,6]。因而在制备云母钛珠光颜料之前,对云母薄片进行净化除杂处理十分必要[7,8]。即通过物理和化学反应除去其中的杂质,使其表面清洁、光滑,在水解沉积反应过程中免受机械、化学杂质的污染[9,10]。

通过查阅资料,目前国内尚无有关方面系统的定量研究的公开报道。部分研究者对此工作仅做出定性指导[1,4,7,8,11~14]。本文目的即是通过焙烧后净化云母粉的白度定量分析,以提高云母粉的白度和光泽,从而提高云母钛珠光颜料表面的白度和光泽。

1 实验部分

1.1 实验原料及试剂

云母粉:325目,工业级。 产地:四川

磷酸:分析纯,信阳市化学试剂厂

盐酸:分析纯,武汉市亚泰化工试剂有限公司

无水乙醇:分析纯,天津市广成化学试剂有限公司

所用水为去离子水

1.2 实验仪器及设备

501型超级恒温器 (上海实验仪器厂有限公司)+ 精密电动搅拌器;

ZK-82A型真空干燥器 (上海市实验仪器总厂);

SHZ-D(Ⅲ)循环水式真空泵 (巩义市英峪予华仪器厂);

SX-2.5-10箱式电阻炉 (湖北英山国营无线电元件厂);

TDW 温度控制仪 (武汉精达仪表厂);

SBDY-1数显白度仪 (上海悦丰仪器仪表有限公司)。

1.3 实验方法及原理

将一定量的云母粉和净化处理试剂以一定固液比置于三口烧瓶中,升至一定温度,在保持温度和搅拌速度不变的条件下,将其反应一段时间,以除去云母粉中的某些杂质,再经过滤、洗涤、50℃真空干燥2 h等后序处理,即制得精制云母粉。然后将其置于马弗炉中在850℃下焙烧0.5 h (与后期制备云母钛珠光颜料的焙烧条件相同),即制得测试样品。最后对其进行白度测试。

在云母钛珠光颜料制备工艺后期的高温焙烧过程中,云母原矿粉中的许多致色金属离子将显其本色,而且加入的净化处理试剂将带入新的离子于云母粉中,这些离子高温焙烧后也可能对云母钛珠光颜料的色相产生干扰。故而对焙烧后的精制云母粉进行白度测试比对焙烧前的精制云母粉进行白度测试更具备实际生产意义。

已测得未经净化处理的云母原矿粉焙烧后的白度为32.9。

2 结果与讨论

2.1 净化处理试剂的排序优化

在云母原矿粉净化处理过程中,选用60%的乙醇在70 ℃除去某些有机杂质;10%的磷酸在90 ℃除去另一些有机杂质[11];5%的盐酸在70 ℃除去无机杂质[11,12,13,14]。以上三种净化处理试剂均在固液比1∶40、搅拌速度600 rpm、净化处理时间50 min的条件下对云母原矿粉进行净化处理。为了得到净化质量较好的精制云母粉,即需对以上三种净化处理试剂的洗涤次序进行排列。这里以排列组合的方式进行实验。其实验结果如表1所示。

由表1可知,以磷酸 盐酸 乙醇的顺序进行净化处理,其精制效果较好。

下面将按上述次序分别优化磷酸、盐酸、乙醇洗涤工艺条件。

2.2 磷酸洗涤工艺的优化

在洗涤过程中,温度、浓度、固液比和洗涤时间是对洗涤质量影响较大的几个因素。而它们之间又具有明显的交互作用。为了优化工艺条件,采用四因素三水平正交表进行正交实验。见表2。

云母粉的质量、搅拌速度、焙烧条件及其它工艺操作参数保持不变(搅拌速度600 rpm,焙烧条件为850℃、0.5 h,以下皆相同),实验结果如表3所示。

由表3可知,各因素的变化对云母粉磷酸洗涤质量的影响顺序为:时间>固液比>浓度>温度。其理论较优水平为:温度1(70 ℃),浓度1(10%) ,固液比1(1∶10) ,洗涤时间1(30 min) ,即与表3中实验(1)相符。另外,由于浓度对洗涤质量的影响较小,考虑到工艺成本,将上述工艺条件的浓度改为2(5%) 进行实验(10),其白度为41.9。

综合考虑洗涤质量、工艺成本、三废处理等因素,选用实验(1):70 ℃时10%的磷酸,以固液比1∶10 、洗涤时间30 min对云母原矿粉进行第一次净化处理。

2.3 盐酸洗涤工艺的优化

对2.2优化工艺得到的一次精制云母粉进行由盐酸洗涤的第二次净化处理。仍采用温度度、浓度、固液比和洗涤时间进行四因素三水平的正交实验。见表4。

由表5可知,各因素的变化对云母粉磷酸洗涤质量的影响顺序为:时间>温度>浓度>固液比。其理论较优水平为:温度2(80 ℃),浓度3(7.5 %),固液比3(1∶30),洗涤时间3(70 min),在此工艺条件下进行实验(10)。另外,由于固液比和浓度对洗涤质量的影响较小,考虑到工艺成本和三废处理,将上述工艺条件的固液比改为1(1∶10)、浓度改为1(2.5%)分别进行实验(11)、(12)。实验结果如表6所示。

综合考虑洗涤质量、工艺成本、三废处理等因素,选用实验(11):80 ℃时7.5%的盐酸,以固液比1∶10 、洗涤时间70 min对一次精制云母粉进行第二次净化处理。

2.4 乙醇洗涤工艺的优化

对2.2优化工艺得到的二次精制云母粉进行由乙醇洗涤的第三次净化处理。仍采用温度、浓度、固液比和洗涤时间进行四因素三水平的正交实验。见表7。

由表8可知,各因素的变化对二次精制云母粉乙醇洗涤质量的影响顺序为:时间>温度>固液比>浓度。其理论较优水平为:温度2(80 ℃),浓度1(40%),固液比2(1∶20),洗涤时间3(70 min)。即与表3中实验⑷相符。另外,由于固液比对洗涤质量的影响较小,考虑到工艺成本和三废处理,将上述工艺条件的固液比改为1(1∶10) 进行实验(10),其白度为42.2。

综合考虑洗涤质量、工艺成本、三废处理等因素,选用实验(4):80 ℃时40%的乙醇,以固液比1∶20 、洗涤时间70 min对二次精制云母粉进行第三次净化处理。

3 结论

利用排列组合的方法进行实验,得到:云母原矿粉以磷酸 盐酸 乙醇的顺序进行净化处理,其精制质量较好。根据正交实验,综合考虑洗涤质量,工艺成本,三废处理等因素,选用70 ℃时10%的磷酸,以固液比1∶10、洗涤时间30 min对云母原矿粉进行第一次净化处理;80 ℃时7.5%的盐酸,以固液比1∶10 、洗涤时间70 min对一次精制云母粉进行第二次净化处理;80 ℃时40%的乙醇,以固液比1∶20、洗涤时间70 min对二次精制云母粉进行第三次净化处理。云母原矿粉的初始焙烧白度为32.9;一次精制后,其焙烧白度提高到45.3;二次精制后,其焙烧白度提高到46.7;三次精制后,其焙烧白度提高到48.8。三次精制云母粉焙烧后的白度比一次精制云母粉焙烧后的白度仅提高了3.5。(研究者可根据不同的净化质量、工艺成本、操作简便性等要求,适当选取一次精制、二次精制或三次精制工艺)

参考文献

[1]丁明. 云母微晶片的选择及酸洗预处理对云母钛质量的影响[J]. 非金属矿, 1996(6).

[2]彭义霆, 王德汉. 云母钛珠光颜料的白度[J]. 湖北工学院学报, 1994(2).

[3]田晓辉, 付建生. 云母钛珠光颜料的珠光度[J]. 湖北工学院学报,1994(2).

[4]徐扬群. 珠光颜料的制造加工与应用[M]. 北京: 化学工业出版社,2005.

[5]Maisch, Roman; Stahlecker, Otto; Kieser, Manfred. Mica pigments in solvent free coatings systems[J].Progress in Organic Coatings,1996,27(1-4).

[6]Snejana Bakardjieva, Andrea Kalendova and Petr Kalenda. The preparation and characteristics of pigments based on mica coated with metal oxides[J]. Dyes and Pigments,2003,58(3).

[7]袁领群. 云母钛珠光颜料制造中的几个问题[J]. 中国非金属矿工业刊, 2004(1).

[8]黄勤. 影响云母钛珠光颜料质量的因素[J]. 现代涂料与涂装, 1997(1).

[9]Andréa Kalendová.Surface-treated mica based on muscovite for anticorrosive coatings [J]. Pigment & Resin Technology,2002,31(4).

[10]Andréa Kalendová , Petra Tamchynová. Behaviour of surface-treated mica and other pigments with lamellar particles in anticorrosive coatings[J]. Macromolecular symposia,2002,187(1).

[11]汪多仁. 彩色珠光颜料的开发与应用[J]. 塑料助剂, 2003(6).

篇(4)

1.1 扬州市危险废物的产生及分布情况

从2009年至2012年,扬州市工业危险废物产生量均为10万吨左右,根据《国家危险废物名录》,共产生28类危险废物,工业危险废物主要种类为废酸、含铬废物、精(蒸)馏残渣、含铅废物和农药废物等。产废企业主要集中在仪征市、江都区、市开发区沿江地带,占全市产废企业的70%以上。

1.2 扬州市危险废物的处置利用情况2009-2012年扬州市工业危险废物处置利用情况统计表

2 扬州市危险废物管理过程中存在的问题

目前,扬州市危险废物处置和管理中主要存在以下问题:

2.1 危险废物的产生量大,规范处置能力不够

随着经济的发展,近年来扬州市的危险废物产生量也在逐年增加,从2008年的6.72万吨增长为2012年的9.42万吨,涉及到全市化工、制药、电镀、汽车、印染、卫生等行业的几千家企、事业单位。扬州市共有29家危险废物经营许可证持证单位,大部分为综合利用企业,仅有1家危险废物焚烧企业,年处理危险废物能力只有6000吨,严重地制约了全市危险废物的规范化处置。

2.2 企业对危险废物的认识不够

很多企业认为环保就是水、气的污染防治,忽视了固体废物,尤其是危险废物的安全管理和处置,导致部分企业还不清楚要将危险废物的管理纳入到企业的日常管理工作中,存在着危险废物申报种类不全、数量不清、去向不明等问题;部分企业产生的危险废物如废溶剂、废机油等未按照危险废物进行处置利用,而是按照副产品进行销售;有少量的危险废物如包装桶(袋)、废胶片等被作为一般工业固体废物处理;更有部分企业将有一定经济价值可以进行综合利用的危险废物与需要花钱处置的危险废物打包委托给废物处置单位,但这种接收单位往往没有资质或超范围经营接收危险废物,容易造成违法处置、随意倾倒、填埋危险废物,对环境造成恶劣的影响。

2.3 固体废物处置基础设施配套不完善

扬州市现有固废处理处置基础配套设施配套不完善,目前仅有一家危险废物焚烧处置企业,年处置能力仅为6000吨;处置危险废物的能力偏小,种类偏少,有部分工业危险废物无法找到合法处置途径,导致许多企业只能联系本市外的其它处置企业,考虑到处置资源的有限性,外地往往不接收,这就给产废企业带来很多不便,如果在厂内大量堆放,会给环境安全带来严重隐患,这也制约了企业的发展。目前我市的固体废物填埋场一期工程已初步建成,刚刚投入试运行阶段,缓解了部分固体废物的处置压力。

2.4 监管能力不足

按照国家及江苏省有关的危险废物法律、法规,可以看出危险废物的监管不同于对废水、废气和噪声的环境监管,具有自身的特点。危险废物的环境监管不仅面广量大,而且要注重整个危险废物交换转移的全过程管理。而扬州市各县(市、区)环保部门只有一至两个专兼职人员负责,对危险废物贮存、转移、处置整个过程的监管难免存在缺失现象。

3 推进危险废物管理工作及规范化处置的建议和思考

危险废物的特性、转移处置过程中存在的问题以及环境监管中易出现薄弱环节,要引起我们环保人的高度重视,我们应积极思考,拿出切实可行的方法来推进危险废物的管理工作。

3.1 全面开展固体废物的摸底调查

底数不清一直是我们在固体废物管理中的瓶颈,通过开展重点行业的危险废物现状调查,了解不同企业的危险废物产生量、种类、贮存、转移现状,初步建立全市重点行业危废污染源数据库,为以后的有效管理打下基础。

3.2 推进危险废物利用处置基础设施建设

相对于危险废物产生量大、种类多,扬州市的处置利用基础设施明显不足。面对当前存在的突出问题,加快推动工业固废填埋处置项目、废酸碱回收处置利用项目、工业固废焚烧等项目建设已成为迫在眉捷的事情。笔者认为以下两方面的工作可以极大地缓解危险废物的处置压力,一是鼓励部分产废量大、经济效益好的生产企业开展危废综合利用和自行处理处置项目建设,缓解危险废物的处置压力。二是加强协调、加强沟通积极争取财政资金,通过扩大贷款比例、出台危险废物处置补贴标准、减免税收等方式推进固体废物填埋场、危险废物焚烧厂等大型处置项目建设,尽快形成与全市危险废物产生量相适应的处置能力。

3.3 加大监管力度,坚持严格执法

一是认真开展危险废物网上动态申报工作,对企业提交的数据及时审核,发现问题及时跟踪核实,确保数据的准确性、真实性,对长期拒报、瞒报、隐报危险废物产生量的企业严格依法予以处罚。二是持续推进危险废物规范化专项检查工作,采取重点督查与突击检查相结合的方式,对列入重点监管源的近200家企业逐家开展现场排查,严格对照标准进行打分考核,通过现场核查,认真核对企业危险废物产生量、贮存量、转移处置量等关键数据,严格要求企业执行危险废物申报制度、交换转移审批程序、转移联单制度,同时加大对危险废物经营许可持证单位的监管力度,确保这些企业不超范围经营、合法经营,对管理不规范的企业,及时逐条提出整改要求,跟踪督查整改进程,整改不到位的继续跟踪检查,对拒不整改或有违法行为的企业严格依法予以处罚。

3.4 加强培训宣传,增强环保意识

在全市范围内积极开展危险废物规范化整治工作的同时,组织企业进行《危险废物规范化管理指标体系》和固废环境管理法律、法规、标准、规范和管理要求等方面的培训学习,通过对危险废物非法转移、非法处置的处罚案例的分析讲解,加深企业对危险废物的认识。同时借助报刊、广播、电视等媒体,给全市人民普及环境污染与防治的相关知识,使老百姓认识到什么是危险废物、危险废物不规范处置会带来恶劣的环境影响,自觉监督 周边企业的环境违法行为,形成全社会共同监督的氛围。

3.5 加强危险废物监管能力建设

一方面要健全管理体制,全面提升危险废物的管理水平。明确工作职责,实行部门联动,联合环境监察部门开展危险废物专项执法检查工作。另一方面要转变服务理念,加强应急能力建设。简化工作程序,提高工作效率,主动帮助企业解决环保方面的实际问题;建立健全危险废物突发事件应急体系,配备应急物质和设备,加强培训和应急演练,增强应对突发事件的能力。

参考文献

篇(5)

中图分类号: C93 文献标识码: A

一.工业固体废物

1.1工业固废分类及特点

工业固体废物按毒性划分可以分为有毒和无毒两种。欧盟则将其分为七类:食品、木质、废纸、化工废渣、无机矿物、金属和其他。

由于工业固体废弃物来源于工业生产,因此其污染具有以下一些共同特征:第一,工业固体废弃物污染不易转移和转化,性质相对稳定,不易挥发,长期污染,且容易引起二次污染。第二,工业固体废弃物污染具有间接性,一般不会对环境构成直接威胁,而是通过物理化学等多种途径对环境造成污染和破坏。第三,由于其污染的间接性,故其具有隐蔽性和潜伏性,使人较难发觉。

1.2污染特点

每个行业产生的工业固体废弃物的组成比较单一。当工业固体废弃物混合堆置时,其种类繁多,对环境污染较大。工业固体废弃物的毒性远高于城市生活垃圾,污染物浓度高更集中,危害程度更大。

1.3工业固废危害

工业固体废弃物对大气、水体和土壤均造成污染。对大气的污染主要是固体废弃物中的颗粒物随风进入大气中,增加大气中PM10和PM2.5的浓度,直接对人体构成威胁,并降低大气的能见度。对水体的污染主要表现在:工业固体废弃物的随意丢弃与倾倒,在物理化学和微生物的综合作用下会产生大量的有机污染物,这些有机污染物将重金属等有毒物质溶解进入水体,对水土造成严重污染。固体废弃物对土壤的污染主要表现在有毒有害物质杀死土壤微生物,破坏土壤结构。

二.工业固废的处理处置原则

国际上之前对固废的治理只注重末端治理,提出了“三化”原则,即资源化、减量化和无害化,简称“3R原则”。近年来由原来的“3R原则”逐步转向“3C原则”,即清洁生产clean、循环利用cy-cle、妥善控制control,这些原则已经成为国际公认的原则。

三.工业固体废弃物管理的现状分析

工业固体废弃物管理体现着一个国家工业化发展的程度以及法律是否健全,我国在固废物管理与污染治理方面起步较晚,环境治理以及废物综合利用水平还处于摸索阶段,各项管理体制也还有待完善。目前,在工业固体废弃物的管理利用方面还远不能满足工业化发展的需要,无论是在固废物的处理还是高效利用上,与发达国家相比,水平都还很低。国家在工业固体废弃物管理中主要存在如下问题:

3.1工业固体废弃物治理缺乏合理、有效的策略

我国对工业固体废弃物的治理一般采取处理、处置、综合利用相结合的治理策略,对于一般工业固体废弃物进行利用,而不能利用的则采取其他处置方法,如填埋、焚烧、投海等,对于一些简单的、有价值的工业废弃物如粉煤灰、煤渣、尾矿等已开展进行了循环利用。然而,限于我国在工业固废物处理手段上的落后,对于部分有害的工业废弃物仍然采取以消极堆放为主的管理处置方式,并且至今仍然没有合理、有效的转化解决策略。

3.2固体废物管理分散,技术欠缺,资源可利用程度低下

在固体废物的管理方面,国家还未形成一个统一的、全面的、有机高效的管理体制,全国各省份、各地区在环境治理、工业废弃物管理方面存在脱节,部门与部门之间沟通协作不畅,对于工业企业的监管存在一定的盲区,环保部门、工商部门、质量监管部门等交叉管理,效率不高,监管十分乏力。同时,各地区在工业排放标准方面存在不统一的现象,导致地区工业固废物管理分散。另外,在固废物的综合利用层面上,技术比较欠缺,一般固废物大多用于筑路、回填、生产建材等低技术含量的再利用方面,而对部分有害固废物缺乏配套的处理处置技术,如微生物技术、化学转化技术、高层次循环利用技术等,资源可利用程度仍然较低。

3.3城市工业固体废弃物污染源管理与处置能力十分薄弱

由于我国的工业固废物利用率不高,其堆存量十分巨大,不仅占用大量的土地,而且还对工业的发展极为不利。低回收利用率造成了资源的高消耗,使得企业生产经营成本不断上升,资源浪费大,经济效益低下。另外,由于城镇化进程的加快,城镇工业与人们的生活互相融合,工业固废物以及生活垃圾排放设施难以满足城镇发展的要求,各种废弃物的回收仍然只是出于起步阶段。

四.加强工业固体废弃物管理的对策

4.1我国工业固体废弃物环境管理的契机

我国在工业固体废弃物管理方面虽然起步较晚,但随着《固废法》的颁布与实施,以及后续相关规章制度的逐步完善、相关国际公约的签订,对国内工业固废物的管理将会越来越有利,管理力度也将逐步加强。同时,我国在社会建设、经济建设以及精神文明建设方面不断加强科学理念的普及,全面落实科学发展观,坚持建设资源节约型、环境友好型、生态可持续型社会的发展方向,将节能减排纳入了循环经济建设大纲之中,极大地推进了我国工业固体废弃物管理工作进程。

4.2针对工业固体废弃物管理的措施

我国在工业固体废弃物管理方面主要存在管理不善以及技术落后的问题,对此,国家与地方各级环保部门、工业管理部门必须精诚合作,共同落实《固废法》的相关规定,提高环境治理成效以及资源综合利用效率。固体废物污染环境防治法》(修订)。

(1)加快制度建设,不断完善管理体制以及相关法律法规,统一固废物排放与治理标准。目前,我国对工业固体废弃物管理体系的建设主要形成了部(环境保护部固废管理中心)、省/自治区/直辖市(固废管理中心)、市固废中心、县固废中心等自上到下的管理体系,加之与环保部门共同形成工业固废管理体系。不过,由于工业固废排放物种类繁多,且新型排放物也不断出现,因此,各级环保部门与固废管理中心要加强与地区高校、科研院所等开展合作,从工业管理到土壤、水体、机动车以及能耗大的加工工厂等入手,建立全面的监控治理网络。并且,国家要加强引导和扶持,利用政策导向与税费导向,鼓励企业建立规范的固废排放管理制度,从而将工业固废污染程度降至最低。

(2)加强技术优先扶持政策,利用技术提高工业废弃物的转化率,减少管理难度。有效的技术能够提高企业对资源的利用效率,减少废弃物的排放,从而实现降低管理压力的目的。各地区在执行废弃物管理措施时,要将最新技术优先纳入固废处置管理之中,依靠技术的进步,为工业固废的综合利用提供有力的技术支撑,突破原有仅仅依靠堆放、填埋、焚烧、直接投放入海洋等被动措施。同时,要选择部分具有广泛前景的技术进行市场推广,并加大社会宣传治理力度,动员全社会、各行业的全体公民,自觉成为固废管理的一员。

(3)借鉴国外固体废弃物处理先进技术,结合我国实情来实施综合治理,推进科技创新,发展循环经济,注重治理的有效性和可持续性,实现固体废弃物处理处置产业化、资源化。

结束语:

工业生产自然产生固体废弃物,工业固废是错置的资源,选择适当的处理方式对其管理有重要的意义。工业固废的产量和种类与经济及行业有关,经济发达的地区固废产量大、增长速度大、组成复杂,且不同行业的固废也有区别。固体废物对环境危害大,加重了污染防治的难度。

篇(6)

化工企业中“三废”管理的技术运用,是关乎到企业生存的重要砝码,尤其是通过技术处理的综合应用,能全面做好为民服务的环保管理模式。在具体的运用上,化工企业针对企业污染源特点,制定有针对性的废水、废气收集处置方式,取得良好效果,并通过改进落后工艺,淘汰污染严重产品,完善废气废水吸收处理装置、科学堆放固废等,更好的实现化工企业的良性发展氛围。

一、简述当前化工企业“三废”管理的现状

1.管理机制不够健全

在当前的化工企业管理中,环保问题是一个刻不容缓的问题。但是,由于受到企业主主观因素的影响,给企业的发展带来不同程度的影响,尤其是在管理机制的建立上还存在有一定的漏洞。在管理层次上,管理人员的慵懒作风,没有相应的环保管理机构,监察执法力量也较为薄弱,执法和管理力度不够,对破坏环境的行为采取包容的态度,加之意识淡薄,对一些认为破坏自然环境的行径漠不关心,造成水土流失加剧、生物多样化减少等严重的环境问题。

2.经济效益的追求目的

在当前的一些化工企业中,首先还是讲对经济效益的追求放在第一位,有时甚至对整个化工企业的建筑没有进行深入的分析,对化工厂房的结构没有按照新时期的客观需要,尤其是对于化工企业中腐蚀性强的原材料生产基地,没有构建系统化的环保处理技术,对农村、城市的整体发展造成不同程度的影响。特别是“三废”的出现,造成环境发展的巨大压力。其中,环境保护意识淡薄,以追求利益补偿为代价,企业主缺少环境意识和社会责任感,不愿意在环境保护设备方面增加投入和加强管理,甚至经常性闲置环保设备并偷偷排污,特别经济城镇一体化战略思想的推出,许多都以政绩追求为目的,资源型工业发展、经济结构对环境带来巨大的环境压力,水泥粉尘、噪声污染等都是经济追求的牺牲品。

二、探讨化工企业“三废”处理的管理方式

1.制度建设的全面形成

在化工企业的“三废“处理中,要加强整体的管理,围绕环保的各项指数达标要求,加强化工企业生产条件与环保条件的监管力度,尤其是实行定期与不定期的检查,在制度约束上形成强有力的运行模式。此外,通过建立一系列的环保管理制度,以建设绿色企业为重点,打造企业层次的“点循环”;以培育绿色产业为重点,打造产业层次的“线循环”;以发展绿色园区为重点,打造区域层次的“面循环”;以创新绿色城市为重点,打造社会层次的“体循环”,更好的为提升”三废“处理提供强有力的制度与技术支撑。

2.污染水源的生物净化

在污染水源的物质构成的,大部分是具有一定的有毒物质,尤其是其中的一些氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛等成分复杂,要从根本上消除这些污染水源,可以采用微生物技术,尤其是固化酶和固定化细胞技术当前生物净化污水的有效方法,通过物理吸附法或者化学键合法,使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合,将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器,起到破解污染水的化学构成,形成有效的转换。

3.减弱气体的破坏程度

从大气保护、水源保护、基本农田保护等与老百姓息息相关的环境保护问题着手,尤其是在空气质量的保护上严格注意,在化工企业的施工堆料场、拌和站点的设置上,选择一些远离居民的地区,正确运用预裂爆破、光面爆破或缓冲爆破技术、深孔微差挤压爆破技术等,都能起到减尘作用,在施工便道定时洒水降尘,运输粉状材料要加以遮盖;对施工机械给予定时检查,防治漏油、漏气等不良现象,防止对基本农田的破坏,影响老百姓的农作物收成,造成环境、经济的更大破坏;从生态的角度出发,包括植树造林等一些绿化措施,更好的实现环境的可持续发展,将破坏减少到最低的程度。

4.构建“三废“处理的技术平台

在化工企业的“三废“处理中,通过现代化技术平台的更新使用,围绕化工企业的环保需要,采用现代化的环保措施,通过新技术的融入,能有效改善化工企业的“三废”存在现象。从当前化工企业的环保装置来看,有些还在技术环节上有一定的问题,因此,要及时更新“三废”处理的设备,采用新技术、新能源、新工艺、新装置,针对化工企业中的排污现象,构建绿色发展的环保链条。譬如,针对污水处理的膜技术是通过膜对废物的分离过滤,除掉生产装置所产生工业污水中的有害污染物,实现达标排放和企业内部水资源循环利用的目的,更好的实现污水排放的零出现。

三、结语

化工企业中“三废”处理是一个综合性的管理过程,既要管理者的强有力监管,也需要化工企业在自身设备更新、技术提升等多方面下功夫,突出对化工企业“三废”处理的环保意识,采用现代化的处理技术,企业管理者思想重视,转变观念,加大投入,采用先进的环保技术,有效控制工业污染,转变工业增长方式,构筑绿色化工工业园区建设,进而实现度化工企业环保管理的最佳效果。

参考文献

[1]刘庆;建筑节能外墙保温技术及应注意的问题;科技促进发展(应用版);2010年第02期.

篇(7)

中图分类号:TU71文献标识码: A

一.前言

随着国家的不断发展,油田工程关系着国计民生,如何有效地做好油田工程的施工控制与管理具有重要的作用意义。石油钻井过程产生的废弃泥浆具有特殊的污染方式,对施工区域地表及地下产生相异的环境影响。本文主要分析和探讨油田工程施工的环境保护控制与管理。

二.油田施工对环境影响方式

石油、天然气开发工程属于资源开发性建设项目,油气资源作为一种矿产资源是难以再生的,其对环境的影响除对水体、环境空气、土壤环境造成污染外,还表现为对地层和地表景观的破坏以及对原始自然生态环境的改变。这种原始自然生态有些是不可恢复和难以恢复的。如在频临地表水和地下水资源区域开发,影响更为突出,直接造成地表土壤植被破坏、地表水源污染、影响地下含水层及饮用水安全。特别是钻井废弃泥浆,含有众多的油类、盐、可溶性重金属元素(Zn、Pb、Cu、Cr、Ge、Ni、Se、Ba等)和聚合物,聚合物中的丙烯酰胺、丙烯晴、丙烯酸等具有毒性,具有潜在的环境影响。高盐度、高矿化度、高PH值的钻井废水促使井场附近土壤盐碱化。另外还有钻井岩屑等固体废物、钻井废气污染物。相比之下,钻井废水、废泥浆对环境影响较大。

三.油田施工环境保护控制

1.油田建设施工应当做好合理规划

在油田建设项目设计阶段及可行性研究阶段,就要对油田建设施工的地点和区域进行可行性论证及合理规划,不仅要详细分析拟施工现场及其周围的植被排列和分布情况,还要认真评估该区域生态环境的结构,有选择性地占用土地,尤其是临时用地的占用,一定要做好切实规划,清楚、明确地划分可临时占用的土地,不得任意占用区划范围之外的土地摆放施工机具设备以及工程建设。

2.管道铺设应当做好地表回填工作

对于地表的开采,进行挖掘作业时应该确保分层挖且分层回填,尽量保持地表土壤原有的组织结构,避免对整个土壤体系的破坏,对地表植被则是尽量的保护,不要轻易破坏其生存环境,也不轻易采伐植被。施工完成后要把地表填平,使其与周围地表高度一致。

3.有效处理井区建设的泥浆及环境污染

井区建设必须进行洒水作业,以免产生大量粉尘污染空气、形成泥浆。同时,对于钻井过程中盛放废泥浆的泥浆池应该进行防渗处理,并在施工结束后按相关规定及时做好废泥浆的固化及盖土填埋,防止人员和机械的不慎落入。此外,在靠近居民区进行井区建设时,尽量不要在夜间施工,如果工作能采用人工作业则首选人工作业,防止机械噪音对居民日常生活的干扰。在使用噪声源较大的器械时应该采取减震、降噪处理,避免环境噪声污染。

4.强化治理施工现场排放的各类废弃物

油田施工产生的各种废水、废液应及时入罐,以便再次使用或同废泥浆一起进行无害处理。对于施工产生的固体废弃物,应在施工工作日结束后运送到相关的工业固体废弃物垃圾场内进行处置。此外,油田企业应该不断的进行新技术、新材料和新设备的创新,加快环保科技成果的转化,减少废气排放,实现清洁生产。

四.油田施工钻井泥浆处理

1.回收再利用

将废弃泥浆转为干粉再用,回收加重剂和少量钻屑及膨润土。老井泥浆用于新井压井。

2.直接排放

适用于污染程度较低、且易于自然降解的淡水钻井泥浆处理。

3.注入安全地层或井下的环形空间

将废钻井泥浆通过深井注入地层。防止地下水和油层的污染,必须选择合适的安全地层。所谓安全地层,一般是指压力梯度较低且周围不渗透的地层。有时为了方便起见,也可将废钻井泥浆注入井的环形空间或不渗透的地层间的盐废钻井及泥岩封闭良好井段。

4.MTC固井处理技术

在钻井液中加入固化剂和化学处理剂,使之转化为固井液。这样,既可减少水泥用量,节约固井成本,又为解决废钻井泥浆的再利用、减少环境污染提供了有效途径。

5.回填

回填是一种花费较少而又普遍采用的方法。

6.坑内密封

实质上是一种特殊的回填处理。先在储存坑的底部和四周铺垫一层有机土,上面铺一层厚度为0.5mm的塑料膜,再盖一层有机土,以防塑料膜破裂。待钻井废泥浆水分蒸发完后,盖上有机土层,回填,恢复地貌。

7.土地耕作法

土地耕作法可使废物中有毒成分获得最大程度的稀释,处理成本较低。

8.固化处理

向废泥浆或钻井泥浆沉积物中加入固化剂,使之转化成像土壤一样的固体(假性土壤)填埋在原处或用作建筑材料等,能降低废钻井泥浆中的金属离子和有机物对土壤的侵蚀程度,减少废钻井泥浆对环境的影响与危害,又可使废钻井泥浆池在钻井过程结束即能还耕。

9.强化固液分量处理

废钻井泥浆经化学脱稳后,进行离心分离,固相成型,就地掩埋,水相再进行化学混凝沉降过滤后,达标排放。

五.油田施工环境保护管理

为了节约用地,保护油区耕地,油田在新井建设过程中应实行井场修复“一体化”管理,对每一口新钻井实行全过程监控管理,加强跟踪监督,减少耕地占用,确保井场用地在完井后得到及时修复。此举有效减少了钻井施工对农田的占用和污染。同时,油田应加强对井场复垦的监督和验收,确保征用土地经过复垦达到耕种标准,实现退耕还农。

油田要把“农民能种地、庄稼能长好”作为井场用地复耕的质量标准。对于已复垦的土地,继续做好跟踪调查,对农作物长势进行统计评价,切实保障农民利益。对每口新井都建立了完善的井场修复“一体化”档案资料,每周填写最新施工信息报表,对复耕进行规范化管理。

严格规范的程序确保了修复“一体化”管理作用的发挥。有关单位在占地施工前,先将要占用的土地50厘米厚的熟土和需要取出的生土剥离并分别堆放,待到泥浆池固化后逐层回填生土、熟土。

采油厂严格监督施工单位落实环保施工的各项要求。每口新井的泥浆池内都铺设有防渗布。有关部门对污水液面高度进行了严格规定,防止泥浆污水污染土地。

施工单位做到“工完、料净、场地清”,集中处理生活区域的垃圾,并对征占土地进行翻耕,保证土壤疏松,达到耕种条件。

在对井场修复时,参与现场施工监督的,不但有油气生产单位的安全环保监督人员、对外关系部门人员,还要有被占地户的农民。这是油田为了确保井场修复质量,强化现场施工监管,邀请被占地户参与监管,确保泥浆固化工作“配料精、用料足、搅拌匀、规格平”。

彻底处理废弃钻井泥浆。使用无毒或毒性小的钻井泥浆,以降低钻井泥浆对地层土壤环境的伤害;开钻前要建设井场防渗漏泥浆池,防止钻井泥浆对地表土壤的污染;钻井结束后,对废弃泥浆池进行无害化处理。

控制落地原油。井场修建围墙、污油回收池、导油槽、雨水蒸发池,从源头控制落地原油;对落地原油或泄漏原油及时回收,防止被地表径流携带出井场;井下作业按照“铺设作业,带罐上岗”的模式,及时回收落地原油;油井退役期,采油设备拆除中产生的落地原油要及时回收处理。

综合利用含油污泥。作业及事故状态下产生的油泥砂量极为有限,可通过工业固废处置场处理再利用,同时开展含油污泥的资源化利用技术研究,加强管线管护,减少人为破坏。

六.结束语

总之,油田工程是一个多方面的系统工程,只有做好油田工程施工的环境保护控制与管理,并使经济发展和环境保护协调发展,才能为油田的可持续协调发展作出贡献。

参考文献:

[1]李卓.浅析油田地面建设工程的施工项目管理[J].中国石油和化工标准与质量,2010,(6)

[2]王岳昌.探讨油气田地面工程质量管理[J].中国石油和化工标准与质量,2010,(11)

[3]王超群.我国绿色施工探讨[J].科技致富向导,2013年第15期

篇(8)

炼油与化工行业是公认的资源消耗与环境污染“大户”,其中,苯二甲酸(PTA)装置是消耗能源的主要部分,同时排出的废弃物较多。PTA装置在操作上有着一定难度,且有更为复杂的操作工艺与流程,实现清洁生产的难度较大,需要集中从内部管理、装置改造、资源综合利用几方面加强与优化。

1.PTA生产工艺流程

二甲苯是PTA装置的重要原料,溶剂为醋酸,生产TA浆料的过程为氧化反应器内二甲苯与压缩空气发生反应,然后通过一整个流程,包括结晶、过滤与干燥后产生TA,然后让生成的TA混合于水,形成混合物,加热分解后将其输送到氢反应器内,再通过结晶与过滤等基本步骤将PT酸杂质滤过出去,干燥后可以得到PTA。

2.三废处理方法

2.1废水

工业生产排放的废水与设备运行产生的费用、地面冲洗废水、雨水均是PTA排放的废水。其中,雨水大部分排放至雨水井中,而剩余的废水则由污水处理长处理,通常输入水量为8595.42t/h左右,输出量为8465.47t/h。改造方法为:优化氧化单元,对氧化单元优先操作,对氧化生成的水优先使用,比如,将氧化配制的催化剂用水与残渣混合后改造为氧化HD-702生成水,可以将废水排放量减少,经过这一改造后,废水排放量减少了3t/h[1]。精制装置与氧化装置作业过程中也会产生很多的污水,氧化单元与泵密封水总计40t/h。可以采取的改造方法为:清污分流氧化工艺的碱洗母液管与母液过滤机、污水冷却塔、薄膜蒸发器、浆料泵,现场的清水与生产污水需要分开,并将清水与蒸汽冷凝水引入到雨水井内;同时对碱用量严格控制,尽量减少用水量。对双端面密封设备进行技术升级与改造,可以将密封回水引入到回水系统内。通过以上的技术改造,全部废水均经过了统一的处理,废水处理率达到100%,废水处理的合格率为100%[2]。

2.2废气

氧化吸收塔尾气与活性炭吸附单元排放出的气体、脱水塔塔顶的尾气均是常见的废气,以上这些废气均经过酸性去除后最终排放至大气中。洗涤器尾气经过脱离水洗涤将固体有机物去除了,剩余的蒸汽则被排放到了大气中。母固单元尾气与精制干燥的尾气均经固体粉尘去除后排入到大气中。可以采用活性炭吸附废气中的有害物质,然后再排入到大气中。通过采用这一方法,气体排放达标率为70105.41万m3,净化效率达到98.5%[3]。

2.3废渣

对回收工艺与技术进行改造,目的是将固体废渣的排放量减少,PTA氧化单元有残渣与残液,回收薄膜蒸发器单元产生的残渣,同时对DMT与增塑剂产品进行回收,不仅可以减少污染,还能实现废渣的循环利用。

3.资源综合利用

3.1使用醋酸甲酯回收装置

HD-702气、液相与活性炭吸收的有机相中包含了可以回收的醋酸甲酯, HD-702经冷凝器冷却后再次利用常压洗涤塔HT-702进行水洗,可以将吸收到的液相贮罐与泵送至脱酯塔中进行精馏处理。经活性炭吸收的有机物质经过塔顶蒸馏出后也放置到成品贮罐内,此次的醋酸甲酯回收装置的应用非常成功,将废水中的CODcr进一步降低了,经过活性炭处理,后进行脱脂处理CODcr的处理量达到了2t/h左后,每日的CODcr排放量达到了1526kg[4]。

3.2将物耗与能耗降低

当前,醋酸甲酯的回收装置可以充分回收醋酸甲酯含量为3500kg,且纯度达到了90%以上,将回收到的醋酸甲酯重新输松到氧化反应器中。将母固系统运行基本达到了稳定状态后,固体料可以全部进行氧化,这样可以使污水中的固体含量降低,从而使pX的单位损耗量减少3~5kg/t。

4.生产工艺设备改造

对PTA装置进行技术工艺改造,主要包含了:改造结晶甘油密封系统,增加了中压氮管线,同时对送料系统JF-501IC进行改进,对蒸汽系统JD-905加旁路,对回流进行改造,优化HT-507塔,在PTA单元风送系统增设增压器,同时应用了新的旁路与回流设备,应用HC-601风机气密封,增加JM-401D下料冲洗的应用。除了以上设备改造措施意外,还最新应用了FI-1702临时流量计,对冲洗酸回路系统改造,同时改造氧化反应器搅拌机齿轮箱降温,以上改造设备花费费用为30.5万元,取得了显著的运行效果[5]。通过对氧化反应器的改造与对搅拌机的底部回流改造,不仅将反应器的转化率提高了,更使物资损耗减少,间反应产物的回收率提高,降低了整体的物资损耗,经过检验,达到了预期O计目标与要求。

结束语:本文主要对PTA生产工艺流程、三废处理方法、资源综合利用过程、与技术设备改造进行了分析,表现了要想实现PTA装置的清洁生产与可持续利用,就必须对应用到的设备与工艺进行改造与优化,制定年度审核方案,对每一年的“三废”量进行比对,从而进一步做出整改,通过以上整改措施,废水、废气与废渣的排放量逐年减少,实现了低耗、环保,经济效益与社会效益实现了最大化。

参考文献

[1]李晓红,丁毅,张雁秋等.PTA装置的清洁生产[J].环境工程,2010,24(6):83-84.

[2]李海潮,谢福岭.PTA装置清洁生产工作初探[J].化工环保,2010,24(z1):412-414.

篇(9)

一、化工项目环境影响评价的概述

在众多行业的环境影响评价中,化工项目环境影响评价是最为复杂的,其产品、原辅材料千差万别,且大多是有毒、有害、易燃和易爆等危险性物质,有的化工产品还是跨行业的综合产品,工艺不尽相同,排污环节多,污染物质复杂多变,对环境影响大。化工项目环境影响评价的各个环节都是相互关联并互相依托的,准确的工程分析、合理有效的污染防治措施、客观科学的清洁生产评述和可信的风险分析是一个化工项目环评的核心,同时也是化工项目环评的难点和重点。

现代社会,无论是衣、食、住、行等物质生活,还是文化艺术、娱乐等精神生活,都需要化工产品为之服务。环境影响评价的英文是 Environmental impact assessment,它是指依据国家有关环境保护的法律、法规和标准,对拟建工程项目在建设中投产后排出的废弃、废水、灰渣、噪声及排水对环境的影响,以及需要采取的措施进行预测和评估,并提出书面报告。环境影响评价的总体意义是对规划和建设项目实施后可能造成的环境影响进行分析、评估、预测,提出预防或者是减轻不良环境影响的对策和措施,进行跟踪监测的方法与制度。

二、环境影响的识别

由于化工产品大都有毒有害且易燃易爆,其生产所需原、辅材料及生产过程中产生的中间产物和副产物一般也属于有毒有害的危险品。因此,环评中应将化工项目的原、辅材料、中间产品或副产物产品的物理、化学性质、毒性作用及类型,火灾爆炸危险性,环保参考标准等详细列出。另外,工程分析中应将主、副反应方程式一一列出,才能全面细致她进行环境影响的识别,尤其要特别关注特征污染物和副产物。化工废水中一般含有大量盐分及少量有毒物质,其对生化处理过程中选用的微生物是有毒有害或有明显抑制作用的。有些污染物在国家已颁布的废水排放标准中没有列入,所以,单纯有COD、BOD表示其污染状况不能反映出其危险性(致突变、致畸型、致癌、水生生物毒性),评价中应提出特殊因子的污染控制标准,以防其流失到水域中影响水生生物及人体健康。水环境影响预测应包含化工废水排放对水生生态、饮用水及人体健康的危害影响分析.而不单纯是污染影响。化工项目风险评价也不应仅限于对生产过程中物料泄漏造成的污染进行影响分析,还应对有毒有害物料或产品的贮运过程中进行事故风险分析、评价。另外,对事故排放废水污染河流水域也应充分考虑,提出应急防范措施。

三、化工项目环境评价的工程分析方法

在化工项目环境影响评价中,最为基础的就是工程分析。工程分析的主要内容就是通过对建设项目工艺特性的分析, 经过现场测试、类比研究及物料平衡等工作来确定污染物及其排放量,对于不能达到国家要求的则需选择合理的防治措施,确保项目污染物达标排放。因此,工程分析关系着整个化工项目环境评估的成败。笔者认为,成功的工程分析应该解决好以下几个方面。

要想做好化工项目的工程分析,必须有一个清晰的思路。第一,需要了解原辅材料名称、用量、理化性质、常温常压下的状态、含量(包括杂质或水的含量)及物质的纯度。第二,列出反应的化学方程式,用分子式描述主副反应,确定物料组分、性质,从化学方程式中能直观地看出有没有三废及副产物的产生,判定污染因子。第三,了解化学反应类型,由此了解副产物和废物的产生情况,通过转化率、回收率和物料衡算确定污染物的产生量。第四,了解中间产物、副产物和介质的状态及水溶性,分析物质的分离是固液分离还是液液分离,是无机物和有机物的分离还是有机物和有机物的分离等等,从而初步确定污染因子和污染物类型。工程分析中, 难点在于掌握详细的生产工艺。虽然许多建设单位都能提供可行性研究报告, 但是工作深度不一, 且立足点是工艺路线的选择和最终产品的生产成本和经济效益, 因此提供的工艺流程简单, 没有污染物产生工段的情况说明和治理措施说明。对于复杂的项目, 企业只关注产品的得率, 对于废弃物产生的种类、数量等不清楚。这些情况都给环评工程分析带来很大的难度。

四、污染防治对策评述

化工项目品种繁多, 原辅材料、合成工艺及产品的化学组成相差极大, 使“三废”的组成也千差万别。对化工项目“三废”治理方案的确定, 必须根据污染物的特性选取有效、经济的处理方式。在评价工作中, 不能只是简单地列出各污染源的污染防治对策, 还需对各防治对策的工艺从捕集率、除尘率、脱硫率、成本等方面进行分析, 最终从经济技术两方面论述所选择污染防治对策的可操作性。

1.化工废水

化工项目产生的废水, 不同于生活废水和其他项目产生的废水。由于化工产品和工艺的不同, 产生的废水差异很大, 采用的处理方法也不同。其废水一般COD 值都很高, 既含有易降解的醇类、醛类、脂类等杂环物质, 又含有卤代烃、多环烃等不易降解的物质, 有时还含高盐分, 应对不同的废水按易降解和不易降解进行分别处理。少数难降解的和高盐分的, 需要预处理后再进入常规处理工艺。

2.化工废气

化工废气常常含有有毒有害的成分, 并有恶臭( 如 H2S、CS2、三甲胺等) 。应针对不同的废气采取不同的处理方法, 常用的有洗涤、物理吸附、催化水解、催化燃烧等。

3.化工废渣

一般化工废渣如废催化剂、精馏残液等都属于危险固废, 最简单有效的办法就是高温焚烧。对许多废催化剂和废吸附剂等, 要考虑由生产厂家进行回收利用。

篇(10)

中图分类号: U664.9+2 文献标识码: A 文章编号:

2007年11月国家新颁布的《国家环境保护“十一五”规划》更明确要求在钢铁、电力、化工、煤炭等重点行业推广废水循环利用,努力实现废水少排放或零排放。“十一五”期间,国内氯碱行业发展迅速。2010年中国烧碱产量达到2087万吨,聚氯乙烯产量达到1130万吨。烧碱和聚氯乙烯产能、产量均居世界第一,成为名副其实的氯碱大国。面对如此惊人的数字,我们是否该认真考虑如何做到节能减排,符合国家“生态文明”的长远规划,寻求处理效果更好、工艺稳定性更强、运行费用更低的废水处理工艺,实现“废水零排放”的目标。

下面就氯碱行业产生污水来源、特征、处理方法及实现零排放做出讨论。

一、氯碱化工厂污水种类及来源

氯碱化工厂产生的工业废水主要有四类:废次钠污水、含汞废水、离心母液废水及综合污水。

废次钠污水主要来自对乙炔气清净处理工序;含汞废水主要是VCM装置的酸洗排水和碱洗排水;离心母液废水来自离心干燥工段;综合污水主要由本单位其他生产装置及职工日常生活排放。

二、各种污水的特点及危害

1、废次钠污水:废水中含氯化钠、硫酸根、磷酸根较多,还有部分钙镁,溶解的乙炔气。从外观来看,废水发白发绿,浊度和色度也很高。若此污水直接排放不仅污染环境还浪费资源[1]。

2、含汞废水:含汞量在10~20 mg/L,废水中盐分含量高,含汞高,并含部分COD,伴有少量氯乙烯。含汞废水是世界上危害最大的工业废水之一。排入水体中的汞及其化合物,经物理、化学及生物作用形成各种形态的汞,尤其是可以转化为毒性很大的甲基类化合物,严重危害水生生物及人类[2]。

3、离心母液废水:离心母液的PH值为6~9;产水量大,每生产1吨PVC产生离心母液,废水约3-4吨;硬度、氯根低;浊度高,悬浮物(SS)质量浓度为30~300mg/L,主要是PVC颗粒;有机物浓度低,CODcr 一般为100~400mg/L,属低浓度化工废水;有机物难降解;温度高,一般在70℃左右;离心母液废水具有较高的潜在价值,可使水循环使用、回收树脂和节约蒸汽等。

4、综合污水:我公司综合污水厂进水主要有螯合树脂塔再生废液,呈现弱酸性,含少量重金属离子;盐水膜过滤反洗水,含少量盐酸和钙镁离子;纯水站混床再生排水,含盐、碱及碳酸钠;循环水系统RO浓缩排水及冲洗设备等水;糊树脂排水含少量氯乙烯;水泥厂、电石厂生活化验用水及职工日常生活排水。

三、构成污水“零排放”的各种废水站的处理工艺

1、废次钠污水处理

根据废次钠污水的成分及特征,选择采用化学法处理。因温度和乙炔气含量对系统均不构成威胁,所以对废次钠污水的处理主要集中在去除硫化物和磷上。

废次钠污水处理的工艺流程简图如下:

来自乙炔装置的废次钠水先进入调节池调节PH值,经泵提升进入空气氧化池,在空气氧化池中加入催化剂进行催化氧化,使大部分的硫化物被氧化成单质硫、亚硫酸根、硫代硫酸根等,氧化后的出水进入混凝絮凝池,投加亚铁盐、PAC、PAM和石灰用于除磷和硫;经混凝絮凝后的出水流入辅流沉淀池,使之前形成的沉淀物在此去除,部分沉淀池出水流入清水池,从而进入综合污水处理厂进行处理;另一部进入二级氧化池,投加氧化剂次氯酸钠,氧化残余硫化物,确保出水含硫达标;二级氧化池的出水流入二级混凝絮凝池,再次投加PAC和PAM,二次强化除磷,混凝絮凝出水重力流入辅流沉淀池,含磷沉淀物在此去除,沉淀出水经泵提升进入重力无阀过滤器后,进一步去除悬浮物,过滤器的达标出水重力流入清水池,作为复配水回用至乙炔装置;辅流沉淀池产生的污泥由污泥泵送至综合污水处理厂,统一进行处理。

2、含汞废水处理

对含汞废水的处理采用国内外先进工艺,化学沉淀微米膜分离技术,是一种化学法和物化法组合工艺。通过在废水中投加除汞剂,达到汞与水分离,从而净化水的目的。处理后的水又可以重复利用,节约水资源。通过分离器产生的泥渣经过压滤机压滤处理进入水泥厂作为原料利用,减少了汞对环境的污染,达到了社会效益、环境效益和经济效益的统一。

含汞废水处理的工艺流程简图如下:

对废送入预中和池进行预处理(调节PH值到6~9);经过预处理的含汞废水在预中和池提升泵的提升下进入汞转型分离器,在此投加除汞剂,使汞转入固相,在分离区进行固液分离,大部分的汞在此去除,除汞剂在分离器中循环使用,上清液自流到储水池,经泵提升依次送入砂滤罐、膜分离器,最终出水排入清水池,用户会用或达标外排;汞转型反应器内除汞剂一次投加,失效后排入储渣池,分离器产生的泥渣自排入除渣池,由螺杆泵送入压滤机压滤处理产生的泥饼外运,压滤出水回调节池;经处理后出水作为砂滤罐及膜分离器反冲洗水,由反冲洗泵送入砂滤罐及膜分离器。

3、离心母液水处理

对离心母液水的处应理采用国内外先进的二次生化处理和臭氧处理工艺,发幅度降低氧化离心母液废水中BOD、COD等的含量,输水达到循环冷却水的补水标准。所有产水全部回用于循环冷却系统,节约水资源,过程中污泥经过脱水系统,全部回用,减少对环境的污染。

离心母液水处理工艺流程简图如下:

来水首先进入冷却塔,经冷却塔冷却后的废水自流进入初沉池。在初沉池中去除部分悬浮物后,初沉池出水自流进入两级生化反应池。在一级生化池中进行水解反应,使原水中难生物降解的有机物分解,提高可生化性,水解后的水自流进入二级生化池,在二级生化池中大部分的有机物和悬浮物得到生化降解和去除。检修放空时的废水在厂区事故池中暂存,待系统恢复正常运行后,通过泵打回系统再进行处理。生化池出水自流入混凝池,混凝池中投加PAC和PAM进行混凝反应。混凝池出水进入沉淀池,对悬浮物进行固液分离。沉淀池出水自流入中间水池1,经泵提升后进入砂滤器进行过滤,进一步去除小分子颗粒物后进入氧化池。在氧化池中通入臭氧气体,对水中有机物进行进一步氧化,降解去除水中的COD。氧化池出水自流进入中间水池2,经泵提升后进入碳滤器,通过碳滤器进一步除去悬浮物及氧化后的COD。碳滤器出水进入回用水池,出水经泵提升至厂区循环水系统进行回用。

两级生化池设有污水回流系统,以使污水中形成厌氧-缺氧-好氧的不同环境,使之有效地进行硝化和反硝化,以去除水中的氨氮。过滤器的反冲洗水自流进入废水池,由泵提升进入生化池进行再处理。初沉池、二沉池的污泥自流进入污泥池,混合后污泥通过污泥泵送入污泥脱水系统进行脱水后泥饼外运。

4、综合污水处理

综合污水处理厂主要处理经预处理达到三级排放标准的工业废水和生活污水,设计规模为日处理1.3万吨。出水进入深度处理单元再处理,有利于节能减排及废水再利用。

综合污水处理单元工艺流程简图如下:

综合污水生化处理单元位于综合污水处理厂,进水通过重力流经地下管道进入界区。

污水先通过细格栅拦截较大的漂浮物,再通过中和反应池、初沉池调节污水PH值并去除大部分悬浮物,出水经调节池均质、均量调节后,通过投加液碱、碳酸钠,经软化澄清池去除污水中的钙、镁离子及硫酸根离子,降低污水总硬度及二价离子含量,以降低TDS并延长后续RO膜的使用寿命、提高其产水率,同时进一步去除部分COD。

经上述预处理后,软化澄清池出水自流到水解生化池,通过水解菌的作用,初步分解有机物,提高废水可生化性,同时为保证生化处理效果,引入低压蒸汽,保证水解池水温。水解池出水再经接触氧化好氧生化处理,经曝气的废水流经填料层,使颗粒表面长满生物膜,废水和生物膜接触,在生物膜的作用下,对污水中有机物进行充分降解,并通过沉淀池回流脱落的生物污泥,保证好氧池中的微生物总量。好氧沉淀池出水自流到混凝沉淀池,通过投加混凝剂,降低污水浊度,出水自流到生化产水池,作为深度处理回用单元的原水。

系统产生的污泥经浓缩后,进入絮凝反应系统进行化学处理,PAM与污泥混合后经布料斗均匀送进网带,污泥随滤带向前运行,游离态水在自重作用下通过滤带流进接水槽,随着滤带的向前运行,上下滤带间距逐渐减少,物料开始受到稍微压力,并随着滤带运行,压力逐渐增大,物料脱离楔形区就进进压力区,物料在此区内受挤压,沿滤带运行方向压力随挤压辊直径的减少而增加,物料受到挤压体积收缩,物料内的间隙游离水被挤出,此时,基本形成滤饼,滤饼外运到制砖厂。浓缩池上清液、压滤机压滤液及反洗水返回到调节池重新处理。

5、中水回用单元

中水回用就是采用物理、化学、生物等手段对经综合污水处理站处理过的废水进行不同深度的处理,达到工艺要求的水质,然后回用到工艺中去,从而达到节约水资源,减少环境污染的目的。

中水回用单元处理工艺流程简图如下:

经综合污水处理站处理后的生化产水进入生化产水池,在超滤给水泵的提升下进入自清洗过滤器,去除大颗粒和纤维类物质,防止大的颗粒进入系统划破膜丝表面以及纤维物质缠绕膜丝上,保证超滤系统的安全;出水进入超滤装置,可使出水的SDI值降至2-3以内;经超滤装置处理后的出水流入超滤产水池经反渗透给水泵送至保安过滤器,对进入反渗透装置的处理水进行深度过滤,有效保护反渗透膜;出水经高压泵送至反渗透装置,反渗透装置总脱盐率应保证在一年内≥97%,三年内≥95%;回收率≥75%。经反渗透后的水进入回收水池收集,后经回用水泵送至各用户;反渗透浓水各项指标负荷某装置生产用水,也用于回用。

四、污水零排放

化工废水零排放技术的研究和应用在我国处于起步阶段,在技术、经济、环境影响、管理规划等方面仍不成熟,需要政府部门和相关企业支撑和扶持。化工行业废水零排放的实现,解决了水资源紧张和环境污染两大难题,具有铭心啊的经济效益和社会效益。

我公司在对废水零排放采用如下方式:废次钠处理站的出水和含汞废水处理站的出水符合综合污水处理系统的进水水质要求,统一进入综合污水处理单元进行在处理;离心母液处理站的出水符合循环水补水水质要求,直接补充至循环水系统;综合污水站处理的水除蒸发损耗的极少部分,全部进入深度处理单元(中水回用)进行深度处理,深度处理单元的产水水质达到纯水站给水水质的要求,回用至纯水站,反渗透浓水达到乙炔发生给水水质,回用至乙炔装置,对于高浓盐水采用蒸发塘对于进行晾晒,固化处理;事故水池用于手机工艺装置运行异常时排放的事故污水。

五、结语

化工生产废水“零排放”技术为在极度缺水地区,生态环境脆弱地区和环境排放受限制等地区的大型化工企业提供了有效可靠废水零排放解决方法。在内蒙古和新疆等氯碱化工较集中的地区,废水零排放将为当地政府和企业很好的解决当地经济发展与水资源匮乏和严格环保排放限值的困扰。环境与经济应相辅相成,在我们追求经济利益的前提下,更应重视化工废水“零排放”,将其提到一定的高度,为子孙后代留下蓝天碧水。

参考文献:

[1]王卫霞,耿彩军.乙炔清净废水再利用研究.化工工程师,2007.4.

[2]尚 谦,张长水.含汞废水的污染特征及处理.有色金属加工,1997(5).

篇(11)

中图分类号:TQ621 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2012)32-0061-04

1 硫钛联合法与传统硫酸法生产对比

1.1 工艺比较

1.1.1 传统硫酸法钛白粉生产工艺:简单来说就是把钛铁矿经过酸解、水解、水洗后的偏钛酸经过盐处理在回转窑窑内进行煅烧,烧成的熟料再进行粉磨,形成钛白粉初品或经过后处理生产钛白粉成品。同时,每生产1吨钛白粉消耗2.5吨钛铁矿、4吨硫酸、60~80吨水、1000~1200度电和8~10吨蒸汽。副产3吨七水硫酸亚铁、3吨二水石膏和50吨左右中水。8~10吨20%废硫酸外售或经过浓缩至75%左右返回钛白粉生产。

生产所需硫酸外购或配套建设制酸装置。对制酸过程中产生的热量进行回收,每吨硫酸副产1.1~1.13吨中压蒸汽(3.98MPa,350℃)和0.5~0.6吨低压蒸汽(0.50MPa,180℃,自耗汽0.07吨),蒸汽大部分用于纯冷凝发电,余下低温热量通过冷却水循环降温,制酸系统回收热利用率30%。

钛白粉生产过程中需要的动力能源电外购,蒸汽由燃煤(气)锅炉产生。吨钛白粉能耗约1.9吨标煤。

1.1.2 硫钛联合法生产工艺:

(1)钛白生产工艺改进:将原料改变为钛铁矿和钛渣混用控制硫酸亚铁的产生,经过连续酸解、连续浓缩,水解后的偏钛酸用热水洗涤,经过盐处理在回转窑内进行煅烧,烧成的熟料再进行粉磨,形成钛白粉初品或经过后处理生产钛白粉成品。煅烧尾气利用余热锅炉技术产生蒸汽,供钛白粉生产使用。

(2)钛白与制酸工艺进行水、电、汽有机耦合:生产需要的硫酸由配套制酸系统产生。由制酸系统余热锅炉产生蒸汽经背压发电后,蒸汽、电供钛白粉使用。同时将制酸循环热水用于钛白粉生产水洗,制酸系统热利用率大于95%。

将硫酸法钛白粉生产和制酸生产耦合后,如果钛白粉生产装置按年产5万吨计算,年耗酸为20万吨。年节约电1200万度,蒸汽45万吨,标煤28万吨。

1.2 技术革新

1.2.1 工艺革新与新设备技术的采用:

(1)连续生产技术应用和攻关:硫钛联合法采用连续生产技术,改变硫酸法的间歇批量生产劣势。采用目前已经成熟的“连续酸解”、“连续还原”、“连续沉降”、“连续浓缩”和连续煅烧技术,目前公司正在组织科研人员攻关解决“连续水解”课题,届时整个硫钛联合法钛白粉生产能全面实现自动控制下连续生产,产品质量控制和稳定性将大大提升。

(2)控制七水亚铁产出量技术:钛铁矿和高钛渣混用,根据七水硫酸亚铁销售和使用量,通过不同的混用比例,调节吨钛白粉产出七水硫酸亚铁0~3吨,以实现七水硫酸亚铁的“零”堆存。

(3)新型磨机的使用:根据理论和实际使用经验情况来看,新型磨机的吨粉碎电耗仅为原磨机的80%左右,目前吨钛矿粉碎消耗电为65kWh左右,年产10万吨钛白粉节约用电量为301.6万kWh。

(4)溴化锂制冷制热技术应用:在原蒸汽喷射真空结晶工段的基础上,采用溴化锂制冷技术进行钛液冷却,使吨钛白粉蒸汽消耗量由原来的1.5吨降低至1.0吨,吨钛白粉节约蒸汽0.5吨。

(5)热能应用技术:硫磺制酸产出高中低温热能全部用于钛白粉生产。

高中位热能蒸汽经背压发电后直接供钛白粉供钛白粉使用,使得蒸汽的热能利用率由传统的冷凝发电30%提升到热电联产的90%以上。

低位热能由循环水冷却降温改为直接供钛白粉水洗使用,节约制酸系统吨硫酸循环水水耗和冷凝用电15度,钛白粉洗水加热耗汽0.5吨。

1.2.2 钛白粉生产与制酸系统有机耦合:

(1)节约建设投资:一是年产5万吨钛白粉系统需要投资4000万元,建设两台45吨锅炉,保证70吨/小时蒸汽的供应。二是选用6MW背压机组比同等冷凝机组节约1500万元。三是节约制酸项目循环水系统和硫酸储存投入投资1500万元。四是节约外部供电线路投资500万元。节约工程总投资10%以上,合计7500万元。

(2)节约运输和仓储费用:每年可以节约20万吨硫酸、10万吨燃煤的运输和仓储费用1500万元以上。

(3)提高公共和生产安全保障:采用硫磺制酸和钛白粉配套,减少了运输硫酸带来的公共危险,提高了钛白粉生产的安全保障。

1.2.3 节能减排技术应用:

(1)酸解残渣选钛技术的应用:酸解残渣主要由未反应的钛矿和硫酸铝、硅的聚合物组成,其中钛矿可通过本公司自行开发和研究的选钛技术进行重选回用,其余部分为硫酸铝、硅的聚合物等随污水进入到红泥当中,被应用到水泥行业。

(2)富氧燃烧技术的应用:在煅烧和闪蒸工段采用富氧燃烧技术和尾气氧含量测定控制,减少空气的通入和外排尾气的总量,减少尾气带着的热能,从而降低吨钛白粉燃气的消耗,燃气的消耗下降约22%左右,使得吨钛白粉天然气的消耗量小于250方。

(3)煅烧尾气采用热能回收:每生产1吨钛白粉要排放15000~20000Nm3尾气,尾气温度400℃左右,经余热锅炉回收热量,可满足后处理生产包膜和气流粉碎使用。

(4)新型废酸浓缩回用技术:传统工艺是将废酸浓缩到75%左右,除亚铁后直接返回到钛白酸解配合使用。新型废酸浓缩回用技术是将废酸浓缩到48%,除亚铁后与浓硫酸混合到80%,再次净化后用于酸解和制酸作为吸收酸使用。蒸汽的能耗将由3.5吨降低至1.5吨以下。

(5)钛白粉的酸性废水处理:传统工艺采用石灰中和,后沉降过滤。硫钛联合法生产中,结合大化工思想理念,采用氯碱PVC生产的固废电石泥作为石灰的替代品,减少使用石灰,造成原石开采带来的植被破坏和石灰生产中的CO2的排放,解决了氯碱PVC工业的固废处理问题。

2 新型硫酸法节能减排量及资源综合利用情况

2.1 节能对比

新型硫酸法和传统硫酸法钛白粉生产的水、电、汽、天然气等对比:水:利用硫磺制酸的循环热水将降低水洗水23吨;电:利用硫磺制酸汽电联产降低28%,至478.8kWh,磨矿用电降低30kWh,硫钛联合法初品的电消耗降为448.8kWh/t;汽:由于充分利用了硫磺制酸的化学热,钛白粉生产所需要的蒸汽基本可以实现自供,不需要采用煤炭等生产,节约用煤量1.5吨;气:采用富氧技术让燃气消耗下降月20%,由330方降至250方左右;采用电石泥替代石灰,其主要产出物化学组份基本一致,却大量地减少了固体废弃物的排放和CO2的排放。

传统硫酸法和硫钛联合法生产主要动力能源消耗如表1(非能源介质物料消耗及外购物质不计算在内):

由表1可以看出:新型硫钛联合法动力和能源消耗更低,是传统硫酸法的30.52%,是氯化法1.2吨标煤的40.23%。硫钛联合法动力能源消耗仅为煅烧钛白粉时所使用的天然气能耗和部分补充的电能消耗。

2.2 气体减排对比

根据传统硫酸法和硫钛联合法的动力和能源消耗情况及石灰生产过程中产生的CO2,每吨(千方)动力和能源消耗所产生的气体排放量如下:

根据不同的动力和能源的介质化学组份,其最终对大气排放物均可表示为CO2、SO2、NO2,水蒸汽不予计算。

每吨钛白粉所产生的废酸消耗CaO为48%的石灰约4.25吨,石灰生产过程中所产生的CO2量为1.6029吨。

结合两种钛白粉工艺能耗,吨钛白粉由于动力和能源消耗所产生的气体排放量如下:

传统硫酸法:CO2:5837.65kg;SO2:1.515kg;NO2:6.615kg

总量为:5845.78kg

硫钛联合法:CO2:742.5kg;SO2:0kg;NO2:0kg

总量为:742.5kg

由以上可以看出硫钛联合法的气体排放量远低于传统硫酸法钛白粉,仅为其12.7%。

2.3 固、液体排放及资源综合利用

两种钛白粉生产工艺主要固体排放物均为:酸解残渣、硫酸亚铁,具体排放量为:酸解残渣0.3~0.5吨,硫酸亚铁2.5~3.5吨,中和处理酸性废水产生的二水钛石膏2.5~3.5吨。

硫酸法的固体排放物酸解残渣主要由未反应的钛矿和硫酸铝、硅的聚合物组成,其中钛矿可通过浮选回用,而其余部分均对环境无毒害影响,进入污水处理系统。

硫酸亚铁是一种重要的化工原料,目前广泛地用于生产饲料、化肥和铁系颜料行业,本公司目前已经建立一水亚铁生产线和铁系颜料生产线,将七水亚铁转化为各种商品,不存在固体废弃物污染问题。硫钛联合法生产,可以通过调整钛铁矿与高钛渣的比例,做到无库存。

另外欧洲目前广泛采用硫酸亚铁添加到水泥的生产中,主要作用是将六价铬还原成三价铬,减少水泥中六价铬对皮肤瘤的诱发,可以期望在不久的将来,硫酸亚铁也将成为中国水泥行业的重要原料之一。

同时,今年中国硫酸的产能约为9000万吨,其中有2000万吨为硫铁矿制酸,将七水硫酸亚铁存放脱水成三水(或更低)硫酸亚铁,可以大量地掺进硫铁矿制酸中,提高硫酸的产出量的同时,还可以提高铁红的产生量和品位,更利于铁红销售和

应用。

钛石膏可分为石膏和红石膏,石膏可用于建材、装饰板等,红石膏可作为水泥缓凝剂使用。每吨水泥的添加量3%~4%,用量巨大。

综上,对于固体排放物来说,经过公司的重点开发和研究,目前已经全部变为商品进行销售。硫钛联合法生产钛白粉没有对环境有污染的固体排放物堆放。公司下一步工作的重点是中水的循环使用,力争尽快做到封闭使用。

3 结语

通过以上综述,可以得出以下结论:

(1)硫钛联合法的动力和能源消耗远低于传统硫酸法钛白粉,是其30.52%;同时低于氯化法,是其40.23%。按年产5万吨钛白粉计,每年节约标煤7.5万吨;气体排放量远低于传统硫酸法钛白粉,仅为其12.70%。年减排CO225万吨。

(2)硫钛联合法的液体排放物能全部转化为产品,在不消耗新资源的前提下,减少现有资源的开采,保护环境,同时产生价值。产生的固体排放物通过选钛回用技术和新副产品开发等,使其全部转化为新的产品而产生新的价值,不需要传统意义上的固废堆存;硫钛联合法在大化工的思想理念应用上将其他固体排放物作为原材料进行综合处理,不仅降低生产成本、减少资源浪费和减少气体排放,更能解决其他产业的固体废弃物堆存问题。

(3)硫钛联合法在建设投资具有投资少、收益高的优点,在生产安全方面具有较高的安全保障。

总之,硫钛联合法的应用将降低传统硫酸法能源消耗和气固排放量,在充分利用固体排放物和液体排放物后,硫钛联合法能较好做到钛白的清洁生产、节能减排及资源综合利用,是一种优良的生产工艺。

参考文献

[1] 胡鸿飞,李大成,周大利.硫酸法钛白副产绿矾的利用途径及其净化提纯方法[J].四川有色金属,2000,(3).

[2] 李大成,周大利,刘恒,张萍,陈朝珍,全学军.略论二氧化钛的高性能化和高功能化(上)[J].四川有色金属,2001,(3).

[3] 何明川,杜长山,李建彬.硫酸法钛白生产中消除酸解残余固相物提高酸解率的途径[J].四川有色金属,2001,

(4).

[4] 钟国利,廖晓东.世界钛白粉生产技术及市场发展状况